2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 6.2 原電池 化學(xué)電源課后強化作業(yè) 新人教版.DOC

2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 6.2 原電池 化學(xué)電源課后強化作業(yè) 新人教版一、選擇題1原電池電極的“正”與“負”不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是()A由Fe、Cu和FeCl3溶液組成的原電池中，負極反應(yīng)式為：Cu2e=Cu2B由Al、Cu和稀硫酸組成的原電池中，負極反應(yīng)式為：Cu2e=Cu2C由Al、Mg和NaOH溶液組成的原電池中，負極反應(yīng)式為：Al4OH3e=AlO2H2OD由Al、Cu和濃HNO3溶液組成的原電池中，負極反應(yīng)式為：Al3e=Al3解析：前兩項都按常規(guī)，應(yīng)該是活潑金屬作負極；C項中Al能與NaOH溶液反應(yīng)，作負極，D項中Al在濃HNO3中鈍化，而構(gòu)不成原電池。答案：C2(xx江蘇卷1)燃料電池能有效提高能源利用率，具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作燃料電池的燃料，其中最環(huán)保的是()A甲醇 B天然氣C液化石油氣 D氫氣解析：從燃料電池反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析。甲醇、天然氣和液化石油氣作為燃料電池的燃料使用產(chǎn)生CO2，而氫氣用作燃料電池的燃料，反應(yīng)產(chǎn)物為H2O，不會對環(huán)境產(chǎn)生影響。答案：D點撥：知識：燃料電池，環(huán)境保護。能力：考查考生對基礎(chǔ)知識的了解能力。試題難度：較小。3已知氧化性：Au3>Ag>Cu2>Pb2>Cr3>Zn2>Ti2。現(xiàn)有如圖所示的電化學(xué)裝置，下列敘述中正確的是()A若X為Ti，則Y極的電極反應(yīng)式可能是Zn2e=Zn2B若X為Cr，則Y可以選Zn或TiC若Y為Cu，則X極的電極反應(yīng)式可能是Cr3e=Cr3D若Y為Pb，則Xn(aq)中陰離子數(shù)會減少解析：Y為正極，不可能失電子，A項錯誤；由氧化性順序可知，還原性：Au<Ag<Cu<Pb<Cr<Zn<Ti，若負極(X)為Cr，則正極(Y)只能選Au、Ag、Cu、Pb，B項錯誤；Y為正極，X為負極，故鹽橋中陰離子會移向Xn(aq)中，陽離子移向Ym(aq)中，D項錯誤。答案：C4(xx大綱全國理綜)四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時，外電路電流從流向：相連時，為正極：相連時，上有氣泡逸出：相連時，的質(zhì)量減少，據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是()A BC D解析：由原電池原理判斷金屬活動性，外電路電流從流向，為正極，金屬活動性>；相連，為正極，金屬活動性>；相連，上有氣泡(H2)逸出，為正極，金屬活動性>，相連，質(zhì)量減少，則金屬活動性>，即金屬活動性順序為>>>，B正確。答案：B5(xx順義一中高三化學(xué)模擬)分析下圖所示的四個原電池裝置，結(jié)論正確的是()A(1)(2)中Mg作負極，(3)(4)中Fe作負極B(2)中Mg作正極，電極反應(yīng)式為：6H2O6e=6OH3H2C(3)中Fe作負極，電極反應(yīng)式為：Fe2e=Fe2D(4)中Cu作正極，電極反應(yīng)式為：2H2e=H2解析：(1)中Mg作負極；(2)中Al作負極，發(fā)生的反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，Mg不與NaOH反應(yīng)；(3)中鐵遇濃HNO3鈍化，Cu與濃HNO3反應(yīng)，Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O；(4)中鐵作負極，為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕。答案：B6(xx海南模擬)高功率Ni/MH(M表示儲氫合金)電池已經(jīng)用于混合動力汽車。總反應(yīng)方程式如下：Ni(OH)2MNiO(OH)MH，下列敘述正確的是()A放電時正極附近溶液的堿性增強B放電時負極反應(yīng)為：MH2Oe=MHOHC充電時陽極反應(yīng)為：NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OHD放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極有1mol NiO(OH)被氧化解析：放電時正極反應(yīng)為NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH，正極附近c(OH)增大，溶液堿性增強，A對；放電時負極反應(yīng)為MHOHe=MH2O，B錯；充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2O，C錯；放電時正極發(fā)生還原反應(yīng)，放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極上有1mol NiO(OH)被還原，D錯。答案：A7(xx和田調(diào)研)如圖，在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是()A外電路的電流方向為：X外電路YB若兩電極分別為鐵和碳棒，則X為碳棒，Y為鐵CX極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為XY解析：外電路電子流向為X外電路Y，電流方向與其相反，X極失電子，作負極，Y極發(fā)生的是還原反應(yīng)，X極發(fā)生的是氧化反應(yīng)。若兩電極分別為鐵和碳棒，則Y為碳棒，X為鐵。答案：D8(xx安徽卷10)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有關(guān)說法正確的是()A正極反應(yīng)式：Ca2Cl2e=CaCl2B放電過程中，Li向負極移動C每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7g PbD常溫時，在正負極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉(zhuǎn)解析：仔細分析題給信息，結(jié)合原電池工作原理進行分析判斷。A分析電池總反應(yīng)，Ca在反應(yīng)中失電子，所以Ca應(yīng)作負極；PbSO4中的Pb2得電子生成單質(zhì)鉛，所以正極反應(yīng)物應(yīng)是PbSO4，所以A項錯誤。B.放電過程中，負極失電子，電子通過導(dǎo)線流向正極，所以正極表面聚集大量電子，能夠吸引電解質(zhì)中的陽離子向正極移動，所以B項錯誤。C根據(jù)方程式知，每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，生成0.05mol鉛，其質(zhì)量為10.35g，所以C項錯誤。D.根據(jù)題給信息，該電池為熱激活電池，常溫下，無水LiClKCl為固態(tài)，沒有自由移動的離子，該裝置不能形成閉合回路，處于非工作狀態(tài)，所以沒有電流產(chǎn)生，即電流表或檢流計的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。答案：D點撥：知識：原電池工作原理、電極反應(yīng)方程式的書寫、物質(zhì)的量的計算。能力：考查考生是否能夠從試題提供的新信息中，準確地提取有效信息，并結(jié)合已有知識進行分析判斷的能力。試題難度：較大。9(xx全國課標(biāo)10)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是()A處理過程中銀器一直保持恒重B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C該過程中總反應(yīng)為2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl解析：原電池原理及應(yīng)用。鋁質(zhì)容器、變黑的銀器及食鹽溶液構(gòu)成原電池裝置，鋁作負極，變質(zhì)的銀器作正極。負極反應(yīng)式為Al3e=Al3，正極反應(yīng)式為Ag2S2e=2AgS2Al3與S2在溶液中不能共存，能發(fā)生水解相互促進反應(yīng)2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，故原電池總反應(yīng)為2Al3Ag2S6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，故B項正確，C項錯誤。A項，原電池反應(yīng)是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，銀器中Ag2S被還原成Ag，質(zhì)量減輕，A項錯誤。D項，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，D項錯誤。答案：B點撥：知識：原電池構(gòu)成、電極判斷及電極反應(yīng)式書寫。試題難度：中等。10(xx四川高考)一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計的酒精檢測儀，負極上的反應(yīng)為：CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有關(guān)說法正確的是()A檢測時，電解質(zhì)溶液中的H向負極移動B若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準狀況下消耗4.48 L氧氣C電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正極上發(fā)生的反應(yīng)為：O24e2H2O=4OH解析：電解質(zhì)溶液中陽離子應(yīng)向正極移動，A項錯誤；酸性溶液中，正極電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O，D項錯誤；結(jié)合正極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移0.4mol電子時，消耗O2 0.1mol，其在標(biāo)準狀況下的體積為2.24 L，B項錯誤；C項符合題目要求，正確。答案：C11下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法不正確的是()A上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞C鉛蓄電池工作過程中，每通過2mol電子，負極質(zhì)量減輕207gD氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源解析：在干電池中，Zn作負極，被氧化，B正確。氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)，且工作的最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，D正確。C項忽略了硫酸鉛在該極上析出，該極質(zhì)量應(yīng)該增加而非減小，C不正確。答案：C12(xx浙江省考試院抽校11月考試)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池的敘述不正確的是()A電流從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極B負極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：N2H44OH4e=N24H2OC該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料，以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸D該燃料電池持續(xù)放電時，K從負極向正極遷移，因而離子交換膜需選用陽離子交換膜答案：D13一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)，家庭常用的漂白水，食鹽，氫氧化鈉(化學(xué)藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al3ClO2OH=3Cl2AlOH2O。下列說法不正確的是()A該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換B該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁C電極的正極反應(yīng)式為3ClO3H2O6e=3Cl6OHD當(dāng)有0.1mol Al完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.8061023解析：該電池所用材料都是生活中常見的，電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換，A項正確；金屬鋁是原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；在正極上，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：3ClO3H2O6e=3Cl6OH，C正確；電子只能流經(jīng)導(dǎo)線，不能流經(jīng)電解液，D不正確。答案：D14某一同學(xué)根據(jù)離子反應(yīng)方程式2Fe3Fe=3Fe2來設(shè)計原電池。下列設(shè)計方案中可行的是()A電極材料為鐵和鋅，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B電極材料為鐵和銅，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C電極材料為鐵和石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液D電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液解析：據(jù)反應(yīng)2Fe3Fe=3Fe2知，負極發(fā)生氧化反應(yīng)應(yīng)是Fe2e=Fe2，因此Fe作負極，正極應(yīng)是活潑性比鐵弱的金屬或碳棒，電解質(zhì)溶液應(yīng)是可溶性鐵鹽溶液，B合適。答案：B15有4種燃料電池：A.固體氧化物燃料電池，B.堿性氫氧燃料電池，C.質(zhì)子交換膜燃料電池，D.熔融鹽燃料電池。下面是工作原理示意圖，其中正極反應(yīng)的產(chǎn)物為水的是()解析：燃料電池通入燃料的電極為負極，通入氧氣或空氣的電極為正極。答案：C二、非選擇題16科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下：請回答下列問題：(1)Pt(a)電極是電池的_極，電極反應(yīng)式為_；Pt(b)電極發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為_ _。(2)電池的總反應(yīng)方程式為_ _。(3)如果該電池工作時電路中通過2mol電子，則消耗的CH3OH有_mol。答案：(1)負CH3OHH2O6e=CO26H還原O24H4e=2H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O(3)17(xx南京模擬)根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示，其中鹽橋為瓊脂飽和KNO3鹽橋。請回答下列問題：(1)電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_。(2)銀電極為電池的_極，寫出兩電極的電極反應(yīng)式：銀電極：_；X電極：_。(3)外電路中的電子是從_電極流向_電極。(4)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是_(填序號)。AK BNOCAg DSO解析：由反應(yīng)方程式可知，該原電池的電極反應(yīng)式為：正極：2Ag2e=2Ag，負極：Cu2e=Cu2，所以X極的材料應(yīng)為Cu，電解質(zhì)溶液Y應(yīng)為AgNO3溶液，外電路中的電子從Cu極流向Ag極。鹽橋中的K移向正極(Ag極)，NO移向負極(Cu極)。答案：(1)CuAgNO3溶液(2)正2Ag2e=2AgCu2e=Cu2(3)CuAg(4)B18(xx東北育才中學(xué)高三化學(xué)質(zhì)檢)金屬銅不溶于稀硫酸，可溶于鐵鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽?，F(xiàn)將一定量的銅片加入到100 mL稀硫酸和硫酸鐵的混合液中，銅片完全溶解(不考慮鹽的水解及溶液體積的變化)。(1)寫出銅溶解于上述混合液的離子方程式：_。(2)若銅完全溶解時，溶液中的Fe3、Cu2、H三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測得溶液的pH1，則溶解銅的質(zhì)量是_g，溶液中的c(SO)_mol/L。(3)若欲在如圖所示的裝置中發(fā)生(1)中的反應(yīng)，請判斷圖中的正、負極，并選出適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)作電極，寫出電極反應(yīng)式，填在相應(yīng)的表格中。正、負極判斷電極材料電極反應(yīng)式X極Y極解析：(1)Cu與Fe2(SO4)3反應(yīng)生成CuSO4和FeSO4，離子方程式為Cu2Fe3=Cu22Fe2。(2)溶液中的Fe3、Cu2、H三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測得溶液的pH1，故c(H)c(Cu2)0.1mol/L，故n(Cu2)0.1mol/L0.1 L0.01mol，溶解銅的質(zhì)量為0.01mol64g/mol0.64g；反應(yīng)后溶液中的陽離子為：Fe3、Fe2、Cu2、H，而Cu2Fe3=Cu22Fe2，可見Fe2的物質(zhì)的量濃度為Cu2的兩倍，依據(jù)溶液中的電荷守恒規(guī)律，得0.1mol/L30.2mol/L20.1mol/L20.1mol/L1c(SO)2，解得c(SO)0.5mol/L。答案：(1)Cu2Fe3=Cu22Fe2(2)0.640.5(3)正、負極判斷電極材料電極反應(yīng)式X極負極銅Cu2e=Cu2Y極正極碳2Fe32e=2Fe2