2014高考化学(人教版)一轮总复习：课时作业19原电池化学电源(精)

1、课时作业（十九）原电池 化学电源一、选择题（本题包括 12 小题，每小题 4 分，共 48 分）1.（2013 吉林磐石质检）以铝合金、Pt-Fe 合金网为电极材料制成海水电池。 下列关于这 种电池的说法：铝合金是阳极、铝合金是负极、海水是电解液、铝合金电极发生还 原反应，其中正确的是（）A . B. C .D .2.X、Y、Z 都是金属，把 X 投入 Z 的硝酸盐溶液中，X 的表面有 Z 析出，X 与 Y 组 成原电池时，丫为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为（）A.XYZ B. XZY C. YXZ D. YZX3如下图是 Zn 和 Cu 组成的原电池示意图，某小组做完该实验后，

2、在读书卡片上作了 如下记录，其中合理的是（）卡片：No.10 Date： 2013 3-11实验记录：导线中电流方向：锌T铜。2铜极上有气泡产生。3锌片变薄。实验结论：Zn 为正极，Cu 为负极。铜比锌活泼。ZnrcuH+向铜片移动。_ JA. B. C. D.4.将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确 的是（）A .两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH 均增大D .产生气泡的速度甲比乙慢5.如右图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡，小心地从烧杯中央滴入CUSO4溶液，片

3、刻后可观察到的现象是（）A .铁圈和银圈左右摇摆不定B .保持平衡C.铁圈向下倾斜D .银圈向下倾斜6 . （2011 东高考）某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是（ ）CuZ11A a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出2+ B a 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu + 2e =CuC. 无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D.a 和 b 分别连接直流电源正、 负极，电压足够大时，Cu1 2+向铜电极移动7.（2013 湖北鄂州质检）如图所示装置中，观察到电流计指针偏转；M 棒变粗；N 棒变细，由此判断表中所列 M、N、P

4、 物质，其中可以成立的是（）1U2+A .装置I和装置n中负极反应均是 Fe 2e =FeB.装置I和装置n中正极反应均是 O2+ 2H2O+ 4e =4OHc.装置i和装置n中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D .放电过程中，装置i左侧烧杯和装置n右侧烧杯中溶液的 pH 均增大10.利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的ABCDMNPZnCu稀 H2SO4CuFe稀 HCIAgZnAgNO3溶液ZnFeIT-!Fe(NO3)3溶液（创新题）有下4 种燃料电池的工作原理示意图，其中正极反应的产物为水的是氧优物燃料氐池比賊性盘氧燃制电池装置内根据实验现象回答下列问

5、题:（1） 装置甲中负极的电极反应式。是（2） 装置乙中正极的电极反应式。是（3）装置丙中溶液的 pH（填变大” 变小 ”或不变”。（4） 四 种 金 属活泼 性由强 到 弱的顺序。是装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图: 该电池工作时，有关说法正确的是（）A 铝罐将逐渐被腐蚀_B.炭粒和炭棒上发生的反应为02+ 4e=20“C.炭棒应与玩具电机的负极相连D 该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻11.原电池正、负电极的极性不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列 由不同材料组成的原电池，电极反应正确的是（）A 由 Fe、Cu 与稀硫酸组成的原电池，其

6、负极反应式为Fe 3e=Fe3+B.由 Al、 Mg 与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg 2e+20H=Mg（0H）2C.由 Pb、Cu 与氯化铁溶液组成的原电池，其正极反应式为Cu 2e=Cu2+D .由 Al、Cu 与浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu 2e =Cu212 . （2013 山东泰安质检）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是 （ ）干电池示戏图铅詰电池示惠图氧氧燃料电池示倉图A .上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B .干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C.铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol 电子，负极质量减轻 207 gD .氢氧燃料

7、电池是一种具有应用前景的绿色电源二、非选择题（本题包括 4 小题，共 52 分）13. （10 分）由 A、B、C、D 四种金属按下表中装置进行实验。Ku so*CuSIhlfi#现象C 的质量增加二价金属 A 不断溶解輛H占D A 上有气体产生14. （ 13分）（2013黑龙江齐齐哈尔质检）全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的 电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图：请回答下列问题:（1）硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是（2）钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态

8、的钒离子（V2*、V3+、V02+、VO；）为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为V02；+ V3+； H2O放电V2；+ V02+2H；。放电时的正极反应式为 _，充电时的阴极反应式为_ 。放电过程中，电解液的 pH_ （选填 升高”降低”或 不变”。（3）钒电池基本工作原理示意图中_ 正极电解液”可能是。a. V02、V02；混合液 b. V3；、V2；混合液c. V02溶液 d. V02；溶液e. V3；溶液 f. V2；溶液（4）能够通过钒电池基本工作原理示意图中 隔膜”的离子是。15. （14 分）某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu 的金属活动性，他们提出了以下两种

9、方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案I:有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸（或稀盐酸 冲，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为方案n:有人利用 Fe、Cu 作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方 框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极:负极:方案川：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu 活动性的简单实验方案（ 与 方 案I、n不 能 雷 同）_ ,用离子方程式表示其 反应原理：16. （15 分）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

10、细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：K011常粧(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) 负极反应式为电极表面镀铂粉的原因是13.解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理,甲中A 不断溶解,则 A课时作业 （ 十九 ）1A 电池电极名称一般称为正、负极，故 错；其中活泼的一极为负极，即为铝合金，对；海水电池用海水作电解质溶液，对；铝合金为负极，发生氧化反应，错。故选项 A 正确。2C X 投入 Z 的硝酸盐溶液中， X 的表面有 Z 析出，说明活泼性 XZ ； X 与 Y 组成 原电池时，丫为电池的负极，说明 YX，

11、因此 X、Y、Z 三种金属的活泼性顺序为 YXZ。3.D 由图可知，该电池反应为：Zn + H2SO4=ZnS04+出f,活泼金属 Zn 作负极，2Cu 作正极；外电路中电流由正极流向负极，、错误；Zn 失去电子被氧化成 Zn ,失去的电子经外电路流向正极，溶液中的 H+在正极上得到电子， 析出 H2,、正确。4.C 本题考查了置换反应和原电池原理的有关知识，甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子，铜作正极， H 在铜极上得电子，生成 H2，总反应式为 Zn + H2SO4=ZnS04+ H2f,原电池的构成加快了反应速率；乙中发生置换反应zn+ H2SO4=ZnS04+出f所以 C 正确。5

12、.D 铁圈和银圈两种活动性不同的金属相互连接组成闭合回路，放入 CuS04溶液中，构成了原电池，活泼金属铁作负极，失电子生成Fe2+进入溶液中质量减轻：Fe 2e=Fe2+,电子传给了银圈，溶液中的 Cu2+在银圈上得电子生成铜单质而增重， Cu2+ 2e=Cu, 所以铁圈向上倾斜，银圈向下倾斜。6.D a、b 不连接，未形成原电池， Cu2+与 Fe 在接触面上直接反应，A 项正确；a、b用导线连接，铜片作正极，Cu2+在该电极上得电子，B 项正确；a、b 连接与否，溶液中的Cu2+均得电子发生还原反应生成 Cu, Fe 均失电子发生氧化反应生成 Fe2*,故溶液均从蓝色 逐渐变成浅绿色，C

13、 项正确；a 与电源正极相连时，Cu 片作阳极，Cu2+向 Fe 电极移动，D 项错误。7.C 在装置中电流计指针发生偏转,说明该装置构成了原电池,根据正负极的判断 方法,溶解的一极为负极,增重的一极为正极,所以 M 棒为正极, N 棒为负极,且电解质 溶液能析出固体，则只有 C 项正确。8.C 燃料电池通入燃料的电极为负极, 通入氧气或空气的电极为正极。 4 种燃料电池 的正、负极反应分别为负极反应22H2 4e*2O2=2H2O2H2 4e * 4OH =4H2O2H24e=4H*2H2 4e+ 2CO3=2缶0+ 2CO2或 2C0 4e+9.D 装 置I中，由于 Zn 比 Fe 活泼，

14、所以 Zn 作原电池的负极，电极反应式为2Zn 4e =2Zn2+ ； Fe 作正极，电极反应式为 02+ 2H2O+ 4e =40H。由于正极有 OH 生成， 因此溶液的 PH增大。装置n中，Fe 作负极，电极反应式为 Fe 2=Fe2； Cu 作正极， 电极反应式为2H+ 2e=H2t正极由于不断消耗 H十，所以溶液的 pH 逐渐增大。据此可知 A、B 皆错，D 正确。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，所以C 错误。10.A 该电池的原理是 4AI + 3O2=2AI2O3,所以 Al 作电源负极，与玩具的负极相连， 逐渐被腐蚀, A 对, C、 D 错； B 选项中正确的反应为 0

15、2*2H20*4e = 40H 。2*11.D 由 Fe、Cu 与稀硫酸组成的原电池，Fe 作负极，电极反应式为 Fe 2e =Fe , A 错 ；由 AI 、 Mg 与 氢 氧 化 钠 溶 液 组 成 的 原 电 池 , 电 池 总 反 应 为 2AI * 2H2O * 2NaOH=2NaAIO2*3H2f,AI 作负极,电极反应式为 AI3e*4OH=AIO2*2H2O, B 错；由 Pb、Cu 与氯化铁溶液组成的原电池，正极为 Pb，电极反应式为 Fe37e=卩空+,C 错；由 AI 、 Cu 与浓硝酸组成的原电池, AI 遇浓硝酸钝化, Cu 作负极,电极反应式为 Cu 2e=Cu2,

16、 D 对。12. C 选项 A 正确。在干电池中, Zn 作负极,被氧化, B 正确。氢氧燃料电池不需 要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内, 且工作的最终产物是水, 故氢氧燃料电池是一种具 有应用前景的绿色电源,D 正确。 C 项忽略了硫酸铅在该极上析出,该极质量应该增加而非 减小。正极反应AO2*4e=2O2BO2*4e *2H2O=4OHCO2*4e*4H*=2H2ODO2*4e *2CO2=2CO2322CO32=4CO2为负极、B 为正极，活泼性 AB ；乙中 C 极增重，即析出 Cu,则 B 为负极，活泼性 BC ； 丙中 A 上有气体即 H2产生，则 A 为正极，活泼性 DA，随着

17、 H+的消耗，pH 变大。答案：(1)A 2e =A2Cu2+ 2e =Cu变大(4)DABC14.解析：(1)传统的铜锌原电池中， 锌与酸反应生成氢气， 故硫酸为电解质溶液；硫酸亚铁容易水解，且水解显酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解变质。(2)正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为V0；+ 2H+ =VO2+ H2O;充电时，阴极反应为还原反应， 故为 V3+得电子生成 V2+的反应。充电时阳极反应式为 V02*+出 0 e_=V0；+ 2H J 故充电完毕的正极电解液为V0；溶液，而放电完毕的正极电解液为V02+溶液，故正极电解液可能是选项acd。(4)充电和放电过程中，

18、正极电解液与负极电解液不能混合，起平衡电荷作用的是加入的酸，故H+可以通过隔膜。答案：(1)电解质溶液抑制硫酸亚铁的水解(2)V0；+ 2H+ e=V02+ H2O V3+ e=V2+升高 (3)acd (4)H+15.解析： 方案I:铁可以和稀硫酸(或稀盐酸)反应生成 H2，而 Cu 在金属活动性顺 序表中位于 H 的后面，不能置换出酸中的氢。方案n:利用原电池原理证明金属活动性FeCu,可以把铁片作为原电池的负极，铜片作为原电池的正极， 稀硫酸作电解质溶液，按要求组成闭合回路，画出装置图，并写出相应的电极反应式。也可以设计盐桥组成原电池。方案川：可以利用金属与盐溶液的置换反应验证金属的活泼性。把铁片插入 液中观察现象。答案： 方案I: Fe+ 2H+=Fe2+出匸方案n:Cu16.解析：(1)氢氧燃料电池是原电池装置，将化学能转化为电能，在燃料电池中通H2的一极发生了氧化反应为负极，所以电子流向为ab。(2)书写该原电池的电极反应式时要注意溶液的酸碱性，KOH 为电解质溶液时，负极反应为：出+ 20H 2e=2H2O。(3)由题干信息可知电极表面镀铂粉目的是为了增强铂吸附气体的能力，可加快电极的 反应速率。20 mol8g/molV I 理0.82 g/cm, 000 cm/