【精选】高考化学专题复习：限时自测27原电池 化学电源

1、精选高考化学复习资料课后限时自测(二十七)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1下列有关原电池的叙述中错误的是()a原电池是将化学能转化为电能的装置b用导线连接的两种不同金属同时插入液体中，能形成原电池c在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应d在原电池放电时，电解质溶液中的阳离子向正极移动【解析】b选项，液体不一定导电、也不一定能形成自发进行的氧化还原反应，错误。【答案】b2.实验发现，在fecl3酸性溶液中加入少量锌粉后，fe3立即被还原成fe2。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是()a该原电池的正极反应是zn

2、2e=zn2bpt电极表面生成大量气泡c生成的fe2通过盐桥可以和锌直接反应生成fed左烧杯中溶液的红色逐渐褪去【解析】正极发生还原反应，2fe32e=2fe2，故a、b项错误，d项正确；盐桥中的阴离子移向负极区，fe2不能通过盐桥，c项错误。【答案】d3.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是()afe作正极，发生氧化反应b负极反应：2h2e=h2c工作一段时间后，两烧杯中溶液ph均不变d工作一段时间后，nacl溶液中c(cl)增大【解析】a项，fe作负极，发生氧化反应，不正确；b项，负极反应为：fe2e=fe2，故不正确；c项，因为正极反应为：2h2e=h2，故右侧烧杯中溶液的ph

3、增大，不正确；d项，因为在原电池中阴离子向负极移动，故nacl溶液中c(cl)增大，正确。【答案】d4.镁过氧化氢燃料电池具有能量高、安全方便等优点，其总反应为mgh2o2h2so4=mgso42h2o，结构示意图如右图所示。下列关于该电池的叙述正确的是()a电池内部可以使用mno2作填料b电池工作时，h向mg电极移动c电池工作时，正极的电极反应式为mg2e=mg2d电池工作时，电解质溶液的ph将不断变大【解析】mno2可催化h2o2分解，a项错误；电解质溶液中的阳离子向正极移动，镁作为负极，b项错误；此反应式为负极反应，c项错误；硫酸参与正极反应，则电解质溶液的酸性减弱，ph增大，d项正确。

4、【答案】d5下列叙述正确的是() 图1图2图3a如图1所示，若铜中含有杂质银，可形成原电池，且铜作负极b如图2所示当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol cu2o生成c基于绿色化学理念设计的制取cu2o的电解池示意图如图2所示，铜电极发生还原反应d若图3所示的装置中发生cu2fe3=cu22fe2的反应，则x极是负极，y极的材料名称可以是铜【解析】a项，铜可与fe3发生反应cu2fe3=cu22fe2，铜被氧化，发生失电子反应，若含有不活泼金属银，则可形成原电池，铜作负极，加快反应速率，正确；b项，若有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol cu2o生成，错误；c项，铜电极应发生

5、失电子氧化反应，错误；d项，x极应为铜，y极不能为铜，错误。【答案】a6.如图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为：pbo2pb4h2so=2pbso42h2o。下列有关说法正确的是()ak与n相接时，能量由电能转化为化学能bk与n相接时，h向负极区迁移ck与m连接时，所用电源的a极为负极dk与m相接时，电子流向为pbabpbo2pb【解析】k与n相接时，实际上是铅蓄电池的工作过程，能量由化学能转化为电能，负极发生失电子氧化反应，阳离子移向正极，a、b项错误；k与m连接时，实际上为电池的充电过程，电池正极与外接电源正极相接，电池负极必须与外接电源负极相接，pb电极为负极，故电

6、源a极为负极，c项正确；在原电池内部或电解池内部的电解质溶液中，只有阴、阳离子的定向移动，没有电子的流动，d项错误。【答案】c7某新型碱性可充电电池能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应为3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh，以下说法错误的是()a电池放电是将化学能转化成电能的过程b放电时正极反应为feo4h2o3e=fe(oh)35ohc充电时电池的负极接外电源的正极d充电时电解质溶液中的阴离子向阳极定向移动【解析】由电池的总反应可知放电时的负极反应为zn2oh2e=zn(oh)2，正极反应为feo4h2o3e=fe(oh)35oh，b正确。充电时原电池的

7、负极应接外电源负极，c错误。充电是电解的过程，电解质溶液中的阴离子移向阳极，d正确。【答案】c8(2014浙江省部分重点中学高三联考)高效能电池的研发制约电动汽车的推广。有一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入koh溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应式为：2c2h67o28koh=4k2co310h2o，有关此电池的推断正确的是()a负极反应为：14h2o7o228e=28ohb放电过程中koh的物质的量浓度不变c每消耗1 mol c2h6，则电路上转移的电子为14 mold放电一段时间后，负极周围的ph升高【解析】从反应总方程式看，c2h6发生氧化反应为负极反应，o2发生还原

8、反应为正极反应，反应过程中koh浓度减小，a、b项错误；7 mol o2得28 mol电子，根据电子守恒消耗1 mol c2h6转移电子14 mol，c项正确；负极反应：c2h614e18oh=2co12h2o，该极区ph降低。【答案】c9(2014湖北八校高三第一次联考)镍镉(nicd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为koh溶液，其充、放电按下式进行：cd2nio(oh)2h2ocd(oh)22ni(oh)2有关该电池的说法正确的是()a充电时阳极反应：ni(oh)2eoh=nio(oh)h2ob充电过程是化学能转化为电能的过程c放电时负极附近溶液的碱性不变d放

9、电时电解质溶液中的oh向正极移动【解析】充电过程是电能转化为化学能的过程，b错。放电时负极附近溶液的碱性减弱，因cd2结合了溶液中oh，同时溶液中的oh向负极移动，c、d错。【答案】a10(2014广东中山中学高三期末)燃料电池是利用燃料(如h2、co、ch4等)跟氧气反应从而将化学能转化成电能的装置。下列关于甲烷燃料电池(naoh溶液作电解质溶液)的说法中正确的是()a负极反应为o22h2o4e=4ohb负极反应为ch410oh8e=co7h2oc放电时正极发生氧化反应，外电路中电子从正极流向负极d随着放电的进行，溶液的ph保持不变【解析】负极为ch4放电，发生氧化反应，所给反应为正极反应，

10、a项错误；注意碱性条件下，生成的是co，而不是co2，b项正确；正极发生还原反应，电子从负极流向正极，c项错误；电解质溶液参与了反应，则ph减小，d项错误。【答案】b二、非选择题(共50分)11(12分)(1)a、b、c三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。b中sn极的电极反应式为_，sn极附近溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)。c中总反应离子方程式为_。比较a、b、c中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。(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，该极的电极反应是：_。电池工作一段时间后电解质溶液的ph_(填“增大”、“减小”或

11、“不变”)。【解析】(1)b、c中均形成了原电池，在b中fe作负极，腐蚀速率加快，在c中zn作负极，而fe被保护了起来，故被腐蚀的速率最慢。(2)ch4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。电极反应式可用总反应式ch42oh2o2=co3h2o和正极反应式：o22h2o4e=4oh做差而得。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)2h2e=h2增大zn2h=zn2h2bac(2)ach410oh8e=co7h2o减小12(12分)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：甲醇燃料电

12、池工作原理示意图请回答下列问题：(1)pt(a)电极是电池的_极，电极反应为_；pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应为_。(2)电池的总反应方程式为_。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的ch3oh有_mol。【解析】从示意图中可以看出电极pt(a)原料是ch3oh和水，反应后产物为co2和h，ch3oh中碳元素化合价为2价。升高到co2中4价，说明pt(a)电极上ch3oh失去电子，电极pt(a)是负极，则电极pt(b)是正极，pt(b)电极原料是o2和h，反应后的产物为h2o，氧元素化合价由02，发生还原反应，因为电解质溶液是稀h2so4，可以写出

13、电池总反应为2ch3oh3o2=2co24h2o，再写出较为简单的正极反应：3o212e12h=6h2o，用总反应减去正极反应即可得到负极的电极反应为：2ch3oh2h2o12e=2co212h。【答案】(1)负ch3ohh2o6e=co26h还原o24h4e=2h2o(2)2ch3oh3o2=2co24h2o(3)13(12分)(2014郑州市高三第一次模拟)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式

14、为_。(3)电极表面镀铂粉的原因是_。(4)该电池工作时，h2和o2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2lih22lih.lihh2o=liohh2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知lih固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 l(标准状况)h2，生成的lih体积与被吸收的h2体积比为_。由生成的lih与h2o作用，放出的h2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。【解析】(2)负极h2被氧化，写反应式时要注意电解质溶液的组成。(4)2lih22lih2

15、24 l16 g吸收224 l h2时，生成的lih的质量为160 g，lih体积与被吸收的h2体积比为：224 l11 148。lihh2o=liohh28 g1 mol160 g lih与h2o作用生成20 mol h2，h2完全被氧化失40 mol电子，若能量转化率为80%，则导线中通过的电子的物质的量为40 mol80%32 mol。【答案】(1)由化学能转变为电能由a到b(2)2h24oh4e=4h2o(或h22oh2e=2h2o)(3)增大电极单位面积吸附h2、o2分子数，加快电极反应速率(4)lih2o11 148或8.711043214(14分)以天然气(假设杂质不参与反应)为

16、原料的燃料电池示意图如图所示。(1)放电时，正极的电极反应式为_。(2)假设装置中盛装100.0 ml 3.0 moll1 koh溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960 ml。放电完毕后，电解质溶液中各离子浓度的大小关系为_。(3)磷酸亚铁锂(lifepo4)电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点。电池总反应式为fepo4lilifepo4，电池的正极材料是lifepo4，负极材料是石墨，含li导电固体为电解质。向电池中加入硫酸以提高电解质的导电性可行吗？_(填“可行”或“不可行”)，理由是_；电池充电时，石墨电极应接直流电源的_极；电池放电时的正极反应式为_。【解析】(1)甲烷发生氧化反应，氧气发生还原反应，所以a极为负极，b极为正极。正极的电极反应式为o24e2h2o=4oh，负极氧化产物可能是碳酸钾，也可能是碳酸氢钾，所以负极反应式为ch48e9oh=hco6h2o或ch48e10oh=co7h2o。(2)n(koh)0.1 l3.0 moll10.3 mol，n(o2)0.4 mol，由ch42o22koh=k2co33h2o或ch42o2koh=khco32h2o知，需要甲烷0.2 mol，则生成的碳酸钾和碳酸氢钾都为0.1 mol。因为