精品高考化学一轮复习《原电池化学电源》课时检测(含解析)

1、高考化学复习备考精品资料第二节 夕 原电池 化学电源密I课时检制知能提升应用鹤宴I否补翻I步步充实节节升1. （2013 北京高考）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（）解析：选D硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，A项错误；锂离子电池是化学电池，工作时将化学能转化为电能，B项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，C项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，D项正确。2.某一同学根据离子反应方程式2Fe3+ + Fe=3F+来设计原电池。下列设计方案中可行的是（）A.电极材料为铁和锌，电解质溶液为FeCl3溶液B.电极材料为铁和铜，电解质溶液为Fe（NO3）3溶液C.电极材料为铁和石墨，

2、电解质溶液为FeCl2溶液D.电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl3溶液解析：选B氧化还原反应中的还原剂作原电池的负极，氧化剂（Fe3+）存在于电解质溶液中，故符合题意的选项为B。3. （2014 兰州模拟）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（）金属外壳浸行Koll 的隔板图I碱性锌镒电池图n铅一硫酸蓄电池图出 电解精炼铜图W银锌纽扣电池A.图I所示电池中，MnO的作用是催化剂B.图n所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C.图出所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变D.图IV所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为 Ag解析：选 D A、MnO的作用是氧化剂，

3、错误； B、Pb+ PbQ+2HSO=2PbS鼾2 H2O, H2SO被消耗，浓度减小，错误；C、粗铜含杂质，溶解的铜小于析出的铜， Cu2+浓度减小；D 负极Zn Zn2+氧化反应，做还原剂；正极 Ag2O- Ag还原反应，A,O是氧化剂，正确。4.电子表所用的纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH§液，其电极反应式是：Zn+2OH -2e =ZnOF H2O; Ag2O>+ H2O+ 2e =2A时 2OH 总反应式为：Ag2O+ Zn=2Ag+ ZnO,下列说法正确的是 （）A. Zn为正极，Ag2O为负极B. Zn为负极，Ag2O为正极C.原电池工作时，正极

4、区溶液pH值减小D.原电池工作时，负极区溶液pH值增大解析：选B从电极反应式可以看出：Zn失电子为负极，且该区消耗 OH溶液pH值减小；Ag2O得电子为正极，且该区产生OH溶液pH值增大。5 .控制适合的条件，将反应Fe3+AgF£ + Ag+设计成如图所示的原电池 （盐桥装有琼脂-硝酸钾溶液；灵敏电流计的。刻度居中，左右均有刻度 ）。已知，接通后，观察到电流计指针向右偏转。下列判断正确的是（）A.在外电路中，电子从石墨电极流向银电极B,盐桥中的虹移向乙烧杯C. 一段时间后，电流计指针反向偏转，越过0刻度，向左边偏转D.电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，电流计指针将向左偏

5、转解析：选D由题给电池反应可知，银作负极，石墨作正极，在外电路中，电子从银电 极流向石墨电极，A错误；盐桥中的K+移向甲烧杯，B错误；一段时间后，电流计指针将居 中，C错误。6 .把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两连接组成多个原电池，若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连，a极减轻；b、d相连，b为正 极。则四种金属的活泼性顺序为 （ ）A. a>b>c>dB. a> c>b>dC. a>c>d> bD . b> d>c>a解析：选C依据金属的活泼性相对强弱的判断及原电池的正、负极的判

6、断可知：a、b相连，a为负极，则a>b; c、d相连，d上有气泡逸出，则c为负极，即c>d; a、c相连， a极减轻，a为负极，即a>c; b、d相连，b为正极，则d>b。7 .将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料 电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达 80%（一般柴油发电机只有40%£右），产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是（）A.上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质8 .氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可 供宇航员使用

7、C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH该电池的负极反应为：C2H5OH- I2e =2C（2）T + 3屋OD.甲烷燃料电池白正极反应为O2+ 2H,O+ 4e =4OIH解析：选C燃料电池总反应实质是一个燃烧反应，形成的燃料电池中氢气等燃料为负 极反应物，空气等氧化剂作正极反应物，一般发生反应Q+2H2O+ 4e =4OH,电解质常用KOH,乙醇作负极，反应生成的 CO与碱反应会生成 CO,故反应为：CnO* 16OH-12e =2C6+ 11HO9 . （2014 沁阳一中）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePQ+LiLiFePO4,电池的

8、正极材料是 LiFePO，负极材料是石墨，含U导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）A.可加入硫酸以提高电解质的导电性B.放电时电池内部 Li向负极移动C.充电过程中，电池正极材料的质量增多D.放电时电池正极反应为：FeP（O+Li + e =LiFePO4解析：选 D 放电时，负极：Li e =Li +,正极：FePO+ Li + e = LiFePO4； 充电时，阳极：LiFePO4e = FePC4+ Li 阴极：Li + e = Li,所以易知 D正确。若加 入硫酸，与Li单质(固体)发生反应，所以 A错；放电时，Li +应(正电荷)在电池内部(电解 质中)向正极

9、移动，故 B错；充电过程中，正极材料参加了反应质量减少，故 C错。10 (2014 兰州期末)空气常参与设计原电池以方便人们的生活。(1)我国首创以铝一空气一海水电池作为能源的新型的海水标志灯，以海水为电解质溶 液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水数分钟，就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是 ,负极反应为;正 极材料是,正极反应为。(2)熔盐电池具有高的发电效率， 因而受到重视， 可用Li2CC和NaCC的熔融盐混合物 作电解质，CO为阳极燃气，空气与 CO的混合气为阴极助燃气，制得在 650c下工作的燃料 电池，完成有关电池反应式。阳极反应式：2CB 2CC3 - 4

10、e =4C(2),阴极反应式：,电池总反应式： 。解析：(1)由铝一空气一海水电池靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流可知，铝为 负极，电极反应式为 4Al -12e =4Al3+,正极为石墨等惰性电极，反应为3Q+6HB 12e=12OH。(2)本题中的电池是一种新型高能电池，电解质是熔融物，而不是电解质溶液，但有自 由移动的离子CO存在。原电池的反应原理实质是氧化还原反应中的电子转移，燃料电池总反应实质是一个燃烧反应。故阳极(即负极)CO失去电子，而阴极(即正极)应为Q得到电子，再与阴极助燃气 CO结合生成电解质阴离子 CO,答案：铝 4Al -12e =4Al3+ 石墨等惰性电极3Q+

11、6H2O+ 12e =12OH(2)O 2+ 2CO+ 4e =2COT 20 Q= 2CO11 .常见铅蓄电池是二次电池，其电极材料分别为Pb和PbQ,电解液为稀H2SQ溶液，工作时的总反应式为 Pb+PbQ+ 2H2SO 左电 2PbSO+ 2H2O。请依据上述情况判断：(1) 铅蓄电池的负极材料是 。(2)请依据两极材料和总反应，写出放电时正极反应是 。(3)请依据总反应式和正极反应式，写出放电时负极反应是 。(4)放电时，电解质溶?中阴离子移向 极；电流方向从 极流向 极。(5)放电时，电解质溶液的酸性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。(6) 充电时 PbQ 极发生 反应，电极反应

12、式 ;Pb极发生 反应，电极反应式 。解析：此题考查几种常见电池的工作原理，结合各电极反应式及其总反应式解答。依据 原电池的反应原理、铅蓄电池的工作原理及其总反应式可得答案。答案： 铅(Pb) (2)PbO2+4H+ + SC2 + 2e =PbSg 2H2O (3)Pb + ScT 2e =PbSO(4)负 氧化铅(PbQ) 铅(Pb) (5)减弱 (6)氧化 PbSQ+ 2HzO- 2e =PbC+ 4H+ +Sd 还原 PbSQ + 2e =Pb + SO11 .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氧化还原反应：(用离子方程式表示)设计的原电池装置，

13、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 NHCl溶液，石墨电极反应式为 ,这是由于NHCl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，然后滴加几滴硫氧化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色退去，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FeQ2 ,试写出该反应的离子方程式Fl(3)如图其他条件不变，若将盐桥换

14、成弯铜导线与石墨相连成型，如图所示。段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚配试液，现象是：i(i,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 ,产物常用 检验，反应的离子方程式为 。解析：(1)设导线中通过的电子的物质的量为x,则负极减少28 g mol 1 - x,正极增重 32 g - mol 1 x,28x+32x= 12, x=0.2 mol 。(2)NH4Cl水解溶液显酸性，正极上4得电子，负极上 Fe失电子生成Fe"。Cl2将Fe"氧化为 Fe", Cl2过量时，发生白勺反应为:2Fe3+3Cl2+8H2Q

15、=2Fe6+6C/+164。Fe为负极,(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池，乙装置成为电解池。甲中Cu为正极，正极电极反应式为Q+2出升4e =4QH,滴加酚酗:后变红色。乙中石墨（1）为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，电极反应式为2C/ 2e=C2T , CI2可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。答案：（1）Fe + Ci2+ =Fe+ + Cu 0.2（2）2H + + 2e =HT 酸性Nh4+ H2QNH H2Q+ 42Fe2 +Cl 2=2F伊+ 2Cl2Fe3+3Cl 2+ 8H2Q=2Fe6 + 6Cl + 16HI+（3）溶液变红Q + 2H2O+ 4e =4QH 阴2Cl

16、2e =Cl2 T 湿润淀粉碘化钾试纸CI2+2I =2Cl + I 212 . （2014 枣庄模拟）有一种新型的锂电池， 其制作是利用了金属锂和石墨作电极， 其 电解质溶液是四氯合铝酸锂 （LiAlCl 4）溶解在二氯亚硫酰（其化学式是SQC2）中形成的，原电 池的电极总反应式是：8Li + 3SQC2=6LiCl + Li 2SQ+ 2S,下列关于这种新型电池的说法中错误的是（）A.电池工作过程中，SQC2被还原为Li 2SQB.锂作为电池的负极，石墨作电池的正极C.该电池内环境应该是无水环境，否则影响电池的寿命D.电池工作时，锂提供的电子的物质的量与析出硫的物质的量之比是 4： 1解析

17、：选A A中SQC。变为Li 2SQ化合价不变，没有被还原，A错误；锂较石墨活泼，应作为电池的负极，B正确；锂为活泼金属，电池中不应有水，C正确；根据电子得失，D正确。13 .据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型 手机电池，电量是现用馍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用一个月才充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成CQ，（1）该电池反应的离子方程式为 。（2）甲醇在 极发生反应（填“正”或“负”），电池中放电过程中溶液pH将（填“下降”、“上升”或“不变”）；若有16克甲醇蒸气被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的硫酸铜溶液，假设能量利用率为80%则将产生标准状况下氧气 L。（3）最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入 空气，另一个电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2Q的ZrQ2固体，它在高温下能传导Q2一离子（其中氧化反应发