原电池练习鲁科版高中化学一轮复习(配有课件

1、课时3化学能转化为电能电池 (时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共12个小题，每题5分，共60分，每个小题只有一个选项符合题意。)1下列有关电池的说法不正确的是()。A手机上用的锂离子电池属于二次电池B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极解析锂离子电池可以充电再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜流向锌，而电子是沿外电路由锌流向铜，B项错；电池的实质即是将化学能转化成电能，C正确；Zn失去电子生成Zn2，故作为负极，D项正确。答案B2(2013试题调研)埋在地下的钢管常用如图所示的

2、方法加以保护，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法正确的是()。A金属棒X的材料可能为铜B金属棒X的材料可能为钠C钢管附近土壤的pH可能会上升D这种方法称为外加电流的阴极保护法解析图中没有外加电源，为牺牲阳极的阴极保护法，X的活泼性应大于铁的活泼性，但金属钠活泼性太强，能与土壤中的H2O直接反应，故A、B、D项说法错误；O2在钢管处得电子，发生还原反应：O24e2H2O=4OH，C项说法正确。答案C3下列化学反应常温下在理论上可设计成原电池的是()。A2Al(s)2NaOH(aq)2H2O(l)=2NaAl(OH)4(aq)3H2(g)H0BHNO3(aq)KOH(aq)=KNO3(aq)H2O

3、(l)H0DC(s)CO2(g)=2CO(g)H0解析原电池反应都是自发的氧化还原反应，B、C都不是氧化还原反应，D项反应是氧化还原反应，但常温下不能自发进行，故选A。答案A4(2012全国，11)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()。A BC D解析相连时，外电路电流从流向，说明为负极，为正极，金属活动性：；相连时，为正极，为负极，金属活动性：；相连时，上有气泡逸出，说明为负极，为正极，金属活动性：；相连时，的质量减小，说明为负极，为正极，金属活动性：。由

4、此可知，金属活动性：，B项正确。答案B5分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()。A中Mg作负极，中Fe作负极B中Mg作正极，电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C中Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2解析中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；中Fe在浓硝酸中易钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A错，C错。中电池总反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAl(OH)43H2，负极电极反应式为2Al8OH6e=2AlCO44H2O，二者相减得到正极电极反应式为6H2O6e=6OH3H2，B正确

5、。中Cu是正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH，D错。答案B6(2014济南名校高三第四次诊断性测试，12)钢铁生锈过程发生反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O33H2O。下列说法正确的是()。A钢铁在碱性条件下腐蚀生成铁锈，而在酸性条件下不生成铁锈B反应中的氧化剂是氧气和水C上述反应表示钢铁发生的是吸氧腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀解析A项，酸性条件下发生析氢腐蚀，错误；B项，反应中的氧化剂是氧气，错误；D项，潮湿的空气中更易发生电化学腐蚀，错误。答案C7(2012福建理综，9)将下图所示实验装置

6、的K闭合，下列判断正确的是()。ACu电极上发生还原反应B电子沿ZnabCu路径流动C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色解析将装置中K闭合，该装置构成原电池，其中Zn电极上发生氧化反应，Cu电极上发生还原反应，故A正确；电子沿Zna，在a上溶液中的H得到电子，在b上溶液中的OH失去电子，失去的电子流向铜，但电子不能直接由ab，故B错误；该装置工作过程中，甲乙两烧杯中的SO的浓度都不改变，只是盐桥中的Cl和K分别向甲、乙两烧杯中移动，故C错误；在b处溶液中的OH失去电子，c(OH)减小，c(H)增大，b处滤纸不可能变红色，故D错误。答案A8科研人员设想用右图所示装置生产硫酸

7、，下列说法正确的是()。Aa为正极，b为负极B负极反应式为2H2OSO22e=SO4HC电子从b极向a极移动D生产过程中H向a电极区域运动解析电池反应中SO2被氧化生成H2SO4，故a为负极，b为正极，A错。外电路中电子由负极出发流向正极，C错。原电池工作时溶液中阳离子移向正极，D错。答案B9(2014日照模拟)右图是一种可充电的锂离子电池充放电的工作示意图。放电时该电池的电极反应式如下。负极：LixC6xe=C6xLi(LixC6表示锂原子嵌入石墨中形成的复合材料)；正极：Li1xMnO2xLixe=LiMnO2(LiMnO2表示含锂原子的二氧化锰)。下列有关说法中正确的是()。该电池的反应

8、式为Li1xMnO2LixC6LiMnO2C6K与M相接时，A是阳极，发生氧化反应K与N相接时，Li由A极区迁移到B极区在整个充、放电过程中至少存在3种形式的能量转化A B C D解析将负极反应式和正极反应式相加即得放电时的总反应式，中所给电池反应式放电和充电方向正好相反，错。K与M相接时，即对电池进行充电，A与外电源的正极相连作阳极，发生氧化反应，正确。根据充电时的连接方式可判断，在放电时A为正极，B为负极，因此当K与N相接时，Li由B极区迁移到A极区，错。在整个充、放电过程中存在着化学能向电能转化，电能转化为光能、化学能等能量转化，正确。答案D10某兴趣小组设计如图所示微型实验装置。实验时

9、，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()。A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极解析断开K2、闭合K1时为电解池，两极均有气泡产生，则反应为2Cl2H2OH22OHCl2，石墨为阳极，该电极处产生Cl2，铜为阴极产生H2和OH，溶液变红，故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时为原电池，铜极反应为H22e2OH=2H2O，为负极，而石墨电极反

10、应为Cl22e=2Cl，为正极，故C项错误，D项正确。答案D11(2014临沂一模)控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()。A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极解析由图示结合原电池原理分析可知，Fe3得电子变成Fe2被还原，I失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流计读数为零时Fe3得电子速率等于Fe2失电子速率，反应达到平衡状态；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe32I2Fe2I2

11、向左移动，I2被还原为I，乙中石墨为正极，D不正确。答案D12实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3立即被还原成Fe2。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是()。A该原电池的正极反应是Zn2e=Zn2B左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去C该电池铂电极上有气泡出现D该电池总反应为3Zn2Fe3=2Fe3Zn2解析该电池的总反应为Zn2Fe3=2Fe2Zn2，所以左烧杯Pt为正极，电极反应为Fe3e=Fe2，右烧杯Zn为负极，电极反应为Zn2e=Zn2。由于左烧杯中的Fe3被还原为Fe2，所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。答案B二、非选

12、择题(本题共4个小题，共40分)13(6分)某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果：实验序号AB烧杯中的液体灵敏电流计指针是否偏转1ZnZn乙醇无2ZnCu稀硫酸有3ZnZn稀硫酸无4ZnCu苯无5CuC氯化钠溶液有6MgAl氢氧化钠溶液有分析上述实验，回答下列问题：(1)实验2中电流由_极流向_极(填“A”或“B”)。(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是_(填“镁”或“铝”)电极。(3)实验5表明_。A铜在潮湿空气中不会被腐蚀B铜的腐蚀是自发进行的(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是_。A相对活泼的金属一定作负极B失去电子的电极是负极C

13、烧杯中的液体必须是电解质溶液D原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属导体)解析(1)电流是由正极流向负极，实验2中，Cu为正极，Zn为负极；(2)电子由负极流向正极，实验6中电子由B极流向A极，表明负极是B(Al)；(3)实验5是铜的吸氧腐蚀，说明铜的腐蚀是自发进行的；(4)判断原电池负极时，不能简单地比较金属的活动性，要看反应的具体情况，如Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；在原电池中负极失去电子，发生氧化反应；必须有电解质溶液形成闭合回路；活泼性不同的两种金属，或一种金属和一种能导电的非金属都可以作电极。答案(1)BA(2

14、)铝(3)B(4)A14(12分)原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是_。a和b用导线连接，Cu极为原电池_极(填“正”或“负”)，电极反应式是_，Zn极发生_(填“氧化”或“还原”)反应，溶液中的H移向_(填“Cu”或“Zn”)极。无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀，若转移了0.2 mol电子，则理论上Zn片质量减轻_g。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为：_。电池工作一段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。

15、解析分析本题装置，若a和b不连接，不能构成原电池；若a和b连接，则符合构成原电池的条件。(1)若a、b不连接则发生的是Zn与H2SO4的置换反应；a、b连接后，构成原电池，Cu的活泼性弱于Zn，Cu为正极，Zn为负极，Zn极发生氧化反应；若转移0.2 mol电子，则消耗0.1 mol Zn，其质量为6.5 g。(2)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。电极反应式可由总反应式CH42OH2O2=CO3H2O减去正极反应式O22H2O4e=4OH，求得。由于电池工作过程中会消耗OH，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。答案(1)Zn2H=Zn2H2正2H2e=H2氧化Cu6.5(2)a

16、CH410OH8e=CO7H2O减小15(11分)某研究性学习小组根据反应2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 molL1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨_(填“a”或“b”)，发生_反应。(2)电池工作时，盐桥中的SO移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(3)两烧杯中的电极反应式分别为甲_，乙_。(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5 molL1，则反应中转移的电子为_mol。解析(1)根据题目提供的

17、总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。(2)电池工作时，SO向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式为MnO5e8H=Mn24H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe25e=5Fe3。(4)溶液中的MnSO4浓度由1 molL1变为1.5 molL1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5 molL10.2 L0.1 mol，转移的电子为0.1 mol50.5 mol。答案(1)a还原(2)乙(3)MnO5e8H=Mn24H2O5Fe25e=5Fe3(4)0.516(11分)(2013日照二诊)第三代混合动力车，可以用电动机、

18、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为_。(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为H22NiOOH2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为_。(3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2CuH2OCu2OH2，阴极的电极反应式是_。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为_g。(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的_腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的_(填“正”或“负”)极相连。