(浙江选考)高考化学大一轮复习第9讲原电池的工作原理化学电源课时作业

1、1课后作业9原电池的工作原理化学电源（时间:45 分钟 满分:100 分）一、选择题（本题包括 8 小题,每小题 6 分,共 48 分,每小题只有一个选项符合题目要求）1.（2018 嘉兴一中高三期末考试）某玩具所用纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为 NaOH 溶液,电池的总反应式为 AO+Zn2Ag+ZnO,下列判断正确的是（）A. 锌为正极,Ag2O 为负极B. 锌为负极,Ag2O 为正极C. 原电池工作时，负极附近溶液的 pH 增大D. 原电池工作时，电流由负极流向正极答案 B解析根据元素化合价变化可知Zn 被氧化，应为原电池的负极，则正极为 AgO,故 A 错误,B 正确

2、;原电池工作时，负极上发生反应 Zn+2OIH-2e =|ZnO+HO,溶液 pH 减小,C 错误；原电池工作时，电流由正 极流向负极，D 错误。2. 下列叙述错误的是（）A. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B. 用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C. 在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀答案 C解析 C 项中镀件应为阴极，铜为阳极,C 项错误。3. （2018 温州十五校联考）如图为甲醇燃料电池。下列说法不正确的是（）A. c 处通入气体为氧气，在正极参与反应B. b 处加入的物质为甲醇，发生氧化反应C. 正极反应式为 Q+4e+4H2HaOD. 外电路

3、通过 3 mol 电子，生成 11.2 L CO2气体答案 D解析根据溶液中质子的移动方向可知，左边电极为负极，右边电极为正极。右边电极为正极 ,C 处通 入气体为氧气，故 A 正确；左边电极为负极,b 处加入的物质为甲醇，在负极发生氧化反应，故 B 正确;该原电池中电解质溶液显酸性，正极反应为:O2+4e-+4H2fO,C 正确；未注明是否为标准状况，外电路通过 3mol 电子时，无法判断生成 CO 气体的体积，故 D 错误。24. （2018 金华十校高三期末联考）某高能电池以稀硫酸作为电解质溶液，其总反应式为CH2CH+QCHCOOH 下列说法正确的是（）2 -A. 在电池工作过程中,溶

4、液中的SA向正极移动B. 随着反应的进行，正极区域附近溶液的 pH 变小C. 当转移 4 mol 电子时,溶液中的 CH3COOH 分子数为N（ 2 为阿伏加德罗常数的值）D. 负极上的电极反应为 CH CH-4e-+2H2O CHC00H+4H答案 DI 2耳解析根据原电池的工作原理，阴离子向负极移动，即 S 广：向负极移动，故 A 错误；电解质是硫酸,正 极反应为 C2+4Hh+4e-2Hz0,正极区域 pH 增大，故 B 错误；负极反应为 CH CH+2H2O-4e-CHC00H+4+H 当转移 4mol 电子时，生成 ImolCHCOOH 但 CHCOOF 部分电离,因此溶液中 CHC

5、OOH 分子的物质的量小于 1mol,故 C 错误;根据电池总反应，电解质是硫酸，负极反应为 CH CH+2H2O- 4eCHC00H+4H 故 D 正确。5. 锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。1 mol-V*幻W Cufid恤1下列有关叙述正确的是（）A. 铜电极上发生氧化反应B. 电池工作一段时间后，甲池的C（S）减小C. 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D. 阴、阳离子分另通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡答案 C解析由图示可知，该原电池反应原理为 Zn+Cif+Zn2+Cu,故 Zn 电极为负极，失电子发生氧化反应,Cu 电极为正极

6、,Cu2+得电子发生还原反应,A 项错误；该装置中的阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中 c（4 ）不变,B 项错误；电解过程中，溶液中 Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入 乙池，乙池中发生反应 Cu2+2e-Cu,由于摩尔质量MZn2+）MCu2+）,故乙池溶液的总质量增加，C 项 正确;该装置中的阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中，溶液中 Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故 D 项错误。6.下图是将 SO 转化为重要的化工原料H2SQ 的原理示意图，下列说法不正确的是（）3%悴骗強i不允许气体通砂A. 该装置将化学能转化

7、为电能B. 催化剂 b 表面 Q 发生还原反应C.催化剂 a 表面的反应是 SO+2HO-2e-SS +4H+D.生产过程中向 a 电极区域运动答案 D解析该装置是原电池，将化学能转化为电能,A 项正确；由电子流向可判断 a 为负极,b 为正极,SO2在 负极发生氧化反应，C 项正确;O2在正极发生还原反应，B 项正确；阳离子应由负极移向正极，即由 a 电 极区域移向 b电极区域，D 项错误。7.根据如图实验装置判断，下列说法正确的是()A. 该装置能将电能转化为化学能B. 活性炭为正极，其电极反应式为 2H+2eH4C. 电子从铝箔流出，经电流表、活性炭、滤纸回到铝箔D. 装置内总反应方程式

8、为4AI+3O2+6H2O4AI(0H)3答案 D解析该装置发生的反应为铝的吸氧腐蚀，将化学能转化为电能,A 项错误；铝作负极，电极反应为 Al-3eAl3+,活性炭作正极，其电极反应为 Q+4e+2HO40H,负极产物 Al3+与正极产物 OH 结合可生成 Al(OH)3,故总反应为 4AI+3O2+6HO4Al(OH)3,B 项错误，D 项正确；被 NaCl 溶液浸泡的滤纸提供电解质溶液，在电解质溶液中没有电子的定向移动，只有离子的定向移动,C 项错误。&一种熔融碳酸盐燃料电池如图所示。下列有关该电池的说法正确的是()血僅AfHSBA.反应 CH+HO 二 3H2+CO 每消耗 1

9、 mol CH4转移 12 mol 电子4B.电极 A 上 H2参与的电极反应为 H+2OR2e一T2fOC.电池工作时，C“ 向电极 B 移动D.电极 B 上发生的电极反应为 Q+2CQ+4e-2C答案 D解析 CH 中的 C 为-4 价,反应后生成的 CQ 中 C 为+2 价,1molCH4转移 6mole-,A 项错误；由示意图可以 看出，熔融碳酸盐中没有 QH,B 项错误；该燃料电池中，02在正极反应,CQ 和 H2在负极反应，原电池中 d 移向负极,C项错误；由示意图可看出，电极 B 处 CQ 和 Q 结合,转化为,D 项正确。二、非选择题（本题包括 3 小题,共 52 分）9.（1

10、6 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工作原理，设计如图所示装置。1a 和 b 不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是 _。2a 和 b 用导线连接,Cu 极为原电池 _ （填“正”或“负”）极,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”）电极。3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：1电池的负极是 _（填“a”或“ b”）电极，该极的电极反应式为 _。2电池工作一段时间后电解质

11、溶液的pH_ （填“增大” “减小”或“不变”）。答案Zn+2HZn2+H2? 正 2H+2e-H4氧化 Cu6.5（2） a CH+10QH-8e-C 3 +7H2Q减小解析若 a、b 不连接则发生的是 Zn 与 H2SQ 的置换反应；a、b 连接后，构成原电池，Cu 的活泼 性比5Zn 弱,Cu 为正极，Zn 为负极,Zn 极发生氧化反应；若转移 0.2mol 电子,则消耗 O.lmolZn,其 质量为 6.5g。 (2)CH4在反应中失去电子，故 a 电极是电池的负极。1molCH4失去 8mol 电子，在碱性条件下生成 C 和 H2Q,根据电荷守恒可以写出电极反应式，也可由总反应式 C

12、H+2QH+2Ql+3HbQ 减去正极反应式 C2+2H2Q+4e4QH 求得负极反应式。由于电池工作过程中会消耗 QH,故一段时间后，电解质溶液的 pH 减小。10.(18 分)钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。(1)AI(NO3)3是制备钠硫电池的原料之一。由于AI(NO3)3容易吸收环境中的水分，需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示：侍歯疫VtoLAJiNOJ,样品1加入试齐廿 a 后发生反应的离子方程式为 _ 。2操作 b 为_,操作 c 为_。3AI(NO3)3待测液中，c(AI3+)=_ mol L-1(用m V表示)。(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和

13、多硫化钠(NazS)分别作为两个电极的反应物，固体 AI2Q陶瓷(可传导 Na+)为电解质，其反应原理如图所示:电A固怵电吕和电B1_ 根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_(填字母序号)范围内。物质NaSAl2Q熔 占八、/C97.8 1152050沸 占八、/C8924L44.6 298Ca.100C以下b.100300Cc.300350Cd. 3502 050C2放电时，电极 A 为_ 极。3放电时，内电路中 Na+的移动方向为 _ (填“从 A 到 B或“从 B 到 A”)。4充电时，总反应为 Na2S2Na+xS(3x5),则阳极的电极反应式为 _。6答案(1) A|3

14、+3NH HkQAI(QH)3J+3N7过滤、洗涤灼烧（或加热）、冷却 c负3从 A 到 B工-2e-xS解析（1）因氢氧化铝溶于强碱溶液，所以试剂 a 选择氨水。Al3+与氨水反应生成氢氧化铝和伸 J。操作 b 是过滤、洗涤，操作 c 是灼烧、冷却。由氧化铝的质量可得时，钠在负极失去电子，S 在正极得电子，则 A 是负极,B 是正极。原电池内部，阳离子向正极迁移阴离子向负极迁移。充电时，阳极发生氧化反应，即失电子生成 So11.（18 分）（1）高铁酸钾（KzFeQ）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：电压111吏谨犠注电池(15(10

15、2（1 U敲啦时闻/h图 21该电池放电时正极的电极反应式为 _;若维持电流强度为 1 A,电池工作十分钟，理论消耗 Zn_ g（已知F=96 500 C mol-1）。2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。3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_。有人设想以 Nb 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，装置如下图所示，电池正极的电极反应式是 _ ,An(AI)= mol,由 Al 守

16、恒得imc(AI3+)=mol L-1。（2）因钠和硫熔融,所以温度应控制在115444.6C,c 项符合题意。放电8(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2质 NASICON 固溶体)内自由移动,工作时 O-的移动方向 _(填“从 a 到 b”或“从 b 到a” ),负极发生的电极反应为 _NAS1CON答案(1) Fe+4H2O+3eFe(OH)3J+5OH0.2 右左使用时间长、工作电压稳定N2+8H+6e-2川4 氯化铵 (3)从 b 到 a CO+O-2e-CO解析放电时高铁酸钾在正极上发生还原反应，电极反应式为 F, 4 +4H2O+3e Fe(OH)3j+5OH;若维持电流强度为 1A,电池工作十分钟，转移电子的物质的量为“ X 10 X 60s|dI1=0.0062176mol。理论消耗 Zn 的质量 0.0062176molx: x65g mol-0.2g。2电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交 换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。3由