2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題6 第18講 原電池 化學(xué)電源練習(xí) 蘇教版.doc
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第18講 原電池 化學(xué)電源 課時(shí)作業(yè) 1.下列示意圖中能構(gòu)成原電池的是( ) 2.某原電池總反應(yīng)為Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,下列能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是( ) A B C D 電極材料 Cu、Zn Cu、C Fe、Zn Cu、Ag 電解液 FeCl3 Fe(NO3)2 CuSO4 Fe2(SO4)3 答案:D 3.如圖是用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.銅片表面有氣泡生成 B.裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)換 C.如果將稀硫酸換成檸檬汁,導(dǎo)線中不會(huì)有電子流動(dòng) D.如果將鋅片換成鐵片,電路中的電流方向不變 答案:C 4.銅鋅原電池(如圖)工作時(shí),下列敘述正確的是( ) A.正極反應(yīng)為Zn-2e-===Zn2+ B.電池反應(yīng)為Zn+Cu2+===Zn2++Cu C.在外電路中,電子從Cu極流向Zn極 D.鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液 答案:B 5.用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是 ( ) 甲 乙 丙 實(shí)驗(yàn)裝置 現(xiàn)象 a不斷溶解 c的質(zhì)量增加 a上有氣泡產(chǎn)生 A.裝置甲中的b金屬是原電池的負(fù)極 B.裝置乙中的c金屬是原電池的陰極 C.裝置丙中的d金屬是原電池的正極 D.四種金屬的活動(dòng)性順序:d>a>b>c 解析:甲中a不斷溶解說(shuō)明a是負(fù)極,活動(dòng)性:a>b,A錯(cuò)誤;原電池用正極或負(fù)極命名電極,B錯(cuò)誤,由乙中現(xiàn)象知活動(dòng)性:b>c;丙中d是負(fù)極,活動(dòng)性:d>a,C錯(cuò)誤;綜上可知D正確。 答案:D 6.(2017寧夏中衛(wèi)質(zhì)檢)如圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液,一段時(shí)間后,下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)中不考慮兩球的浮力變化)( ) A.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí),均為A端高B端低 B.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí),均為A端低B端高 C.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí),A端低B端高;杠桿為絕緣體時(shí),A端高B端低 D.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí),A端高B端低;杠桿為絕緣體時(shí),A端低B端高 解析:杠桿為導(dǎo)體時(shí),向水槽中滴入濃CuSO4溶液,構(gòu)成原電池,F(xiàn)e為負(fù)極,發(fā)生反應(yīng):Fe-2e-===Fe2+,Cu為正極,發(fā)生反應(yīng):Cu2++2e-===Cu,則A端低B端高;杠桿為絕緣體時(shí),發(fā)生Fe與硫酸銅溶液的反應(yīng),在Fe的表面附著Cu,鐵球質(zhì)量變大,則A端高B端低,C項(xiàng)正確。 答案:C 7.研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚(yú)雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質(zhì),使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說(shuō)法不正確的是( ) A.放電時(shí)金屬鋰做負(fù)極 B.放電時(shí)OH-向正極移動(dòng) C.水既是氧化劑又是溶劑 D.總反應(yīng)為2Li+2H2O===2LiOH+H2↑ 解析:原電池中活潑金屬做負(fù)極,鋰比鐵活潑,故鋰做負(fù)極,A正確;原電池中,放電時(shí)陰離子向負(fù)極移動(dòng),B錯(cuò)誤;金屬鋰和水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣,該反應(yīng)中,水是氧化劑,水在電池中還是溶劑,C正確;鋰水電池中,金屬鋰和水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣,總反應(yīng)為2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,故D正確。 答案: B 8. (2017北京朝陽(yáng)統(tǒng)考)紙電池是一種有廣泛應(yīng)用的“軟電池”,圖中這種堿性紙電池采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體,紙的兩面分別附著鋅和二氧化錳。下列有關(guān)該紙電池說(shuō)法不合理的是( ) A.Zn為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng) B.電池工作時(shí),電子由MnO2流向Zn C.正極反應(yīng):MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH- D.電池總反應(yīng):Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnOOH 答案:B 9.(2017合肥質(zhì)檢)某種甲烷燃料電池采用鉑做電極,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過(guò),其基本結(jié)構(gòu)如圖,電池總反應(yīng)為CH4+2O2===CO2+2H2O。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( ) A.電子由a極流出經(jīng)過(guò)負(fù)載流向b極 B.電解質(zhì)溶液中H+移向a極 C.每轉(zhuǎn)移1 mol e-,消耗1.6 g CH4 D.b極上的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH- 答案:A 10.(2017長(zhǎng)沙模擬)2015年中美專家研制出可在一分鐘內(nèi)完成充電的超常性能鋁離子電池,該電池以金屬鋁和石墨為電極,用AlCl、Al2Cl和有機(jī)陽(yáng)離子組成電解質(zhì)溶液,其放電工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ) A.放電時(shí),電子由石墨電極經(jīng)用電器流向鋁電極 B.充電時(shí),鋁電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C.充電時(shí),AlCl向鋁電極方向移動(dòng) D.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)為Al-3e-+7AlCl===4Al2Cl 解析:Al-3e-―→Al2Cl,利用AlCl平衡電荷,得電極反應(yīng)式為Al-3e-+7AlCl===4Al2Cl,鋁做負(fù)極,石墨做正極,電子由負(fù)極流向正極,A項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確;B項(xiàng),充電時(shí),鋁為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),放電時(shí),AlCl向鋁電極移動(dòng),則充電時(shí)向石墨電極移動(dòng),錯(cuò)誤。 答案:D 11.(1)事實(shí)證明,能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是________(填字母,下同)。 a.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH>0 b.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH<0 c.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0 若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,其正極的電極反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________。 (2)某同學(xué)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂—KNO3的U形管)設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池,如圖所示,下列判斷中正確的是________。(填字母序號(hào)) a.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,左側(cè)燒杯中NO濃度不變 b.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋,原電池能繼續(xù)工作 c.若開(kāi)始時(shí)用U形銅代替鹽橋,裝置中無(wú)電流產(chǎn)生 d.若開(kāi)始時(shí)用U形銅代替鹽橋,U形銅的質(zhì)量不變 解析:(1)根據(jù)題中信息,設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),排除a,根據(jù)已學(xué)知識(shí),原電池反應(yīng)必是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),排除c。原電池正極發(fā)生還原反應(yīng),由于是堿性介質(zhì),則電極反應(yīng)中不應(yīng)出現(xiàn)H+,故正極的電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O===4OH-。(2)該原電池的工作原理是Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+,鹽橋起形成閉合回路和平衡電荷的作用,因此當(dāng)電池工作時(shí),鹽橋中的NO向負(fù)極移動(dòng),因此左側(cè)燒杯中NO的濃度將增大,a錯(cuò)誤。當(dāng)取出鹽橋,不能形成閉合回路,電池處于斷路狀態(tài),不能繼續(xù)工作,b錯(cuò)誤。若開(kāi)始時(shí)用U形銅代替鹽橋,則左側(cè)燒杯相當(dāng)于電解裝置,而右側(cè)燒杯相當(dāng)于原電池裝置,電極反應(yīng)從左往右依次為陽(yáng)極:4OH--4e-===2H2O+O2↑,陰極:Cu2++2e-===Cu,負(fù)極:Cu-2e-===Cu2+,正極:Ag++e-===Ag,由此可知c錯(cuò)誤、d正確。 答案:(1)b O2+2H2O+4e-===4OH- (2)d 12.某?;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Fe、Cu的金屬活動(dòng)性,他們提出了以下兩種方案。請(qǐng)你幫助他們完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目: 方案Ⅰ:有人提出將大小相等的鐵片和銅片,分別同時(shí)放入稀硫酸(或稀鹽酸)中,觀察產(chǎn)生氣泡的快慢,據(jù)此確定它們的活動(dòng)性。該原理的離子方程式為_(kāi)__________________________________________________ ________________________________________________。 方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu做電極設(shè)計(jì)成原電池,以確定它們的活動(dòng)性。試在下面的方框內(nèi)畫(huà)出原電池裝置圖,標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液,并寫出電極反應(yīng)式。 正極反應(yīng)式:________________________________________________。 負(fù)極反應(yīng)式:________________________________________________。 方案Ⅲ:結(jié)合你所學(xué)的知識(shí),幫助他們?cè)僭O(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證Fe、Cu活動(dòng)性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案:___________________________________________________ ___________________________________________________ (與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同),用離子方程式表示其反應(yīng)原理:___________________________________________________ ________________________________________________。 答案:方案Ⅰ:Fe+2H+===Fe2++H2↑ 方案Ⅱ:裝置如圖所示 2H++2e-===H2↑ Fe-2e-===Fe2+ 方案Ⅲ:將鐵片置于CuSO4溶液,若鐵片表面覆蓋一層銅,說(shuō)明Fe比Cu活動(dòng)性強(qiáng) Fe+Cu2+===Fe2++Cu 13.氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答: (1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是________,在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_______(用a、b表示)。 (2)負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因是 ________________________________________________。 (4)該電池工作時(shí),H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料,吸氫和放氫原理如下: Ⅰ.2Li+H22LiH Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑ ①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是________,反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是________。 ②已知LiH固體密度為0.82 g/cm3,用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH的體積與被吸收的H2的體積比為_(kāi)_______。 ③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。 答案:(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋∮蒩到b (2)2H2+4OH--4e-===4H2O(或H2+2OH--2e-===2H2O) (3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率 (4)①Li H2O?、?∶1 148或8.7110-4 ③32- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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