原电池与化学电源专题训练9页

1、原电池与化学电源专题训练1.如图为氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是()A.b处通入H2B.该装置将化学能最终转化为电能C.通入H2的电极发生反应:2H2-4e-4H+D.a处为电池负极,发生氧化反应3.如图是以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图。关于该电池的叙述不正确的是 （ ）A.该电池不能在高温下工作B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-6CO2+24H+C.放电过程中,电子从正极区向负极区每转移1 mol,便有1 mol H+从阳极室进入阴极室D.微生物燃料电池具有高能量转换效率、原料广泛、操作条件温和、有生物相容性等优点,值得研究与推

2、广3.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:Cr2O72-Fe3+,设计了盐桥式的原电池,如图,盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是()A.甲烧杯的溶液中发生还原反应B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3+7H2O-6e-Cr2O72-+14H+C.外电路的电流方向是从b到aD.电池工作时,盐桥中的SO42-移向乙烧杯4.大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池(NiMH电池)正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金,下列关于该电池的说法中正确的是 ()A.放电电池内部H+向负极移动B.充电时,将电池的负极与外接电源的正极相连C.充电时阳极反应为Ni(OH)2+O

3、H-e-NiOOH+H2OD.放电时负极的电极反应式为MHn-ne-M+nH+6.用氟硼酸(HBF4,属于强酸)代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液,可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良,反应方程式为Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O。Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质,下列说法正确的是()A.放电时的负极反应为PbO2+4H+2e-Pb2+2H2OB.充电时,当阳极质量增加23.9 g时,溶液中有0.2 mol电子通过C.放电时,正极区pH增大D.充电时,Pb电极与电源的正极相连7.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据的氧化还原反应:(

4、用离子方程式表示)_设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过_mol电子。(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为_,这是由于NH4Cl溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因_,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式_,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO42,试写出该反应的离子方程式_。

5、(3)其他条件不变,若将盐桥换成弯铜丝与石墨相连成n形,如图所示,一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液,现象是_,电极反应为_;乙装置中石墨(1)为_极(填“正”“负”“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨(2)电极上发生的反应式为_,产物常用_检验,反应的离子方程式为_。8.(1)某研究性学习小组为探究Fe3+与Ag反应,进行如下实验:按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)。K闭合时,指针向左偏转,石墨作_(填“正极”或“负极”)。当指针归零后,向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液,发现指针向右偏转,写出此时银电极的反应式:_。结合上述实验分析,写出Fe3+和Ag反应的离

6、子方程式:_。丙同学进一步验证其结论:当指针归零后,向右侧U形管中滴加数滴饱和NaCl溶液,可观察到的现象是_。(2)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示:HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的反应式是_。若维持该微生物电池中两种细菌的存在,则电池可以持续供电,原因是_。(3)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。放电过程中,Li+向_(填“负极”或“正极”

7、)移动。负极反应式为_。电路中每转移0.2 mol电子,理论上生成_g Pb。(4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。a电极的电极反应式是_;一段时间后,需向装置中补充KOH,请依据反应原理解释原因是_。9.(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:该电池放电时正极的电极反应式为 _;盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向_(填“左”或“右”)移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向_(填“左”或“右”)移动。图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有

8、_。(2)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式是_,A是_。(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如下图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动,工作时O2-的移动方向_(填“从a到b”或“从b到a”),负极发生的电极反应式为_。10(2018沈阳质检)用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2)在其间通过，其工作原理如图所示(c、d均为惰性电极)。下列有关说法正确的是()A电路中电子流向为a

9、dcbB电极b为负极，电极反应式为O24e=2O2C电解后烧杯中溶液pH增大D理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等11烧杯A中盛放0.1 molL1的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 molL1的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，装置如图所示，下列说法不正确的是()AA中Fe极质量减少，C极有气体产生BA为电解池，B为原电池C当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为 0.1 molD经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大(不考虑Cl2溶于水)12.500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)0.3 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段

10、时间后，两极均收集到气体1.12 L(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是 ()A原混合溶液中c(Na)0.2 molL1B电解后溶液中c(H)0.2 molL1C上述电解过程中共转移0.4 mol电子D电解后得到的Cu的物质的量为0.1 mol13.用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移电子的物质的量为 () A0.4 molB0.5 molC0.6 mol D0.8 mol14某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题： (1)甲池为_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为_(2)乙池中A(石墨)电极的名称为_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)