2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 6.2原電池 化學(xué)電源課時(shí)作業(yè).doc

2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 6.2原電池 化學(xué)電源課時(shí)作業(yè)一、選擇題1各式各樣電池的迅速發(fā)展是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于一次電池B鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極C氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被還原D太陽能電池的主要材料為二氧化硅答案：B2.如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(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?yàn)閄外電路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(dòng)性順序?yàn)閄>Y答案：D3.選用下列試劑和電極：稀硫酸、Fe2(SO4)3溶液、Fe、Cu、Zn，組成如圖所示的原電池裝置(只有兩個(gè)電極)，觀察到電流計(jì)的指針均明顯偏轉(zhuǎn)，則其可能的組合共有()A3種B4種C5種 D6種答案：D4(xx年高考海南卷)MgAgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有關(guān)該電池的說法正確的是()AMg為電池的正極B負(fù)極反應(yīng)為AgCle=AgClC不能被KCl溶液激活D可用于海上應(yīng)急照明供電答案：D5控制適合的條件，將反應(yīng)Fe3AgFe2Ag設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池(鹽橋裝有瓊脂硝酸鉀溶液；靈敏電流計(jì)的0刻度居中，左右均有刻度)。已知接通后觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是()A在外電路中，電子從石墨電極流向銀電極B鹽橋中的K移向乙燒杯C一段時(shí)間后，電流計(jì)指針反向偏轉(zhuǎn)，越過0刻度，向左邊偏轉(zhuǎn)D電流計(jì)指針居中后，往甲燒杯中加入一定量的鐵粉，電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)答案：D6新型LiFePO4可充電鋰離子動(dòng)力電池以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為綠色能源的新寵。已知該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為正極：FePO4Lie=LiFePO4，負(fù)極：Lie=Li。下列說法中正確的是()A充電時(shí)動(dòng)力電池上標(biāo)注“”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連B放電時(shí)電池反應(yīng)為FePO4Lie=LiFePO4C放電時(shí)電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動(dòng)D放電時(shí)，在正極上Li得電子被還原答案：A7一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對(duì)該燃料電池說法正確的是()A在熔融電解質(zhì)中，O2由負(fù)極移向正極B通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OHC通入丁烷的一極是負(fù)極，電極反應(yīng)為C4H1026e13O2=4CO25H2OD在電池反應(yīng)中，每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體 L解析：原電池中陰離子移向負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；正極反應(yīng)為O24e=2O2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)為C4H1026e13O2=4CO25H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)得失電子數(shù)相等，標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成CO2：4 mol22.4 L/mol L，D項(xiàng)正確。答案：D8(xx年高考江蘇卷)MgH2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時(shí)，下列說法正確的是()AMg電極是該電池的正極BH2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨電極附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正極移動(dòng)解析：MgH2O2電池中Mg電極作負(fù)極，石墨電極作正極，正極反應(yīng)為H2O22e=2OH，H2O2在該極發(fā)生還原反應(yīng)，石墨電極附近的pH增大，溶液中的Cl向負(fù)極移動(dòng)。答案：C9(xx年高考新課標(biāo)全國卷)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)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(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)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(fù)極，變質(zhì)的銀器作正極。負(fù)極反應(yīng)式為Al3e=Al3，正極反應(yīng)式為Ag2S2e=2AgS2。Al3與S2在溶液中不能共存，能發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，故原電池總反應(yīng)為2Al3Ag2S6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。A項(xiàng)，原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)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(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B10.(xx年高考新課標(biāo)全國卷)xx年3月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()Aa為電池的正極B電池充電反應(yīng)為LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D放電時(shí)，溶液中Li從b向a遷移解析：由圖知，b極反應(yīng)式為Lie=Li，所以b極為負(fù)極，a為正極，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)正確；C項(xiàng)放電時(shí)，負(fù)極Li價(jià)態(tài)發(fā)生變化，a為正極，Li價(jià)態(tài)不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)放電時(shí)陽離子移向正極，D項(xiàng)正確。答案：C二、非選擇題11(1)肼空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為_。(2)鋁電池性能優(yōu)越，AlAgO電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。答案：(1)N2H44e4OH=N24H2O(2)2Al3AgO2OH=2AlO3AgH2O(3)Al3NiO(OH)OHH2O=AlO3Ni(OH)2或Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)212(1)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kWh/kg)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為_，一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生_個(gè)電子的電量；該電池的理論輸出電壓為1.20 V，能量密度E_(列式計(jì)算。能量密度電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1 kWh3.6106 J)。(2)在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_、正極的反應(yīng)式為_。(3)如圖為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。該電池的工作溫度為320 左右，電池反應(yīng)為2NaxS=Na2Sx，正極的電極反應(yīng)式為_。M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個(gè)作用是_。與鉛蓄電池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的_倍。解析：(3)消耗相同質(zhì)量的Na和Pb時(shí)，鈉硫電池理論放電量(轉(zhuǎn)移電子數(shù))是鉛蓄電池的倍數(shù)為4.5。答案：(1)CH3OCH312e3H2O=2CO212H12(3.6106)J/(kWh)8.39 kWh/kg(2)CH3OHH2O6e=CO26HO26e6H=3H2O(3)xS2e=S(或2NaxS2e=Na2Sx)離子導(dǎo)電(導(dǎo)電或電解質(zhì))和隔離鈉與硫4.513(1)工業(yè)上用CO合成甲醇的反應(yīng)式為：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。甲醇可用作燃料電池，其電池的工作原理如圖所示。請(qǐng)寫出X電極的電極反應(yīng)式_。當(dāng)電路中有3 mol e轉(zhuǎn)移時(shí)，電池負(fù)極區(qū)中n(H)的變化量為_。(2)熔融狀態(tài)下，Z(Na)的單質(zhì)和FeG2(G為Cl)能組成可充電電池(裝置示意圖如圖)，反應(yīng)原理為：2ZFeG2Fe2ZG放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)式為_；充電時(shí)，_(寫物質(zhì)名稱)電極接電源的負(fù)極；該電池的電解質(zhì)為_。(3)有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，分別以N2、H2為電極反應(yīng)物，以HClNH4Cl溶液為電解質(zhì)溶液制造新型燃料電池，試寫出該電池的正極電極反應(yīng)_。解析：(1)從圖中電子轉(zhuǎn)移方向可知，X為負(fù)極、Y為正極，故X極通的a是甲醇，故該電極的反應(yīng)方程式為：CH3OH6eH2O=CO26H。(2)正極氧氣放電，消耗溶液中的H，因溶液中只有H通過，故電池負(fù)極區(qū)H不變化。(2)Na與FeCl2形成的可充電電池在放電時(shí)為原電池，正極發(fā)生的反應(yīng)為Fe22e=Fe。根據(jù)可充電電池裝置可知，放電時(shí)熔融Na電極作負(fù)極，熔融FeCl2電極作正極；充電時(shí)，原電池的負(fù)極接電源負(fù)極作電解池陰極，原電池的正極接電源正極作電解池陽極，故充電時(shí)鈉接電源的負(fù)極。因?yàn)樵撾姵刂须姌O材料為熔融Na電極和熔融FeCl2電極，所以電解質(zhì)為Al2O3。(3)正極N2得6個(gè)電子，由電解質(zhì)HClNH4Cl溶液顯酸性，所以生成NH，最后用H配平即可。答案：(1)CH3OH6eH2O=CO26H0(2)Fe22e=Fe鈉Al2O3(3)N26e8H=2NH