原电池化学电源高考题

1、第1页 原电池原电池 化学电源化学电源第2页 1.(2010山东枣庄山东枣庄)将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中液中,下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是( )A.该装置能形成原电池该装置能形成原电池,其中铝是负极其中铝是负极B.该装置能形成原电池该装置能形成原电池,其中铜是负极其中铜是负极C.该装置不能形成原电池该装置不能形成原电池D.以上说法均不正确以上说法均不正确答案答案:B解析解析:铝在浓硝酸中钝化铝在浓硝酸中钝化,铜失电子做负极铜失电子做负极 第3页 2.(2009盐城模拟盐城模拟)最近最近,科学家研制出一种纸质电池科学家研制出一种纸质电池,

2、这种这种“软电池软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰在另一边附着二氧化锰 电池总反应电池总反应为为:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH 下列说法不正确的下列说法不正确的是是( )第4页 A.该电池该电池Zn为负极为负极,MnO2为正极为正极B.该电池的正极反应为该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-C.导电时外电路电子由导电时外电路电子由Zn流向流向MnO2,内电路电子由内电路电子由MnO2流流向向ZnD.电池工作时水分子和电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片都能通过薄层纸片答案

3、答案:C第5页 解析解析:原电池反应中原电池反应中Zn失电子失电子 MnO2得电子得电子,因此该电池负因此该电池负极为极为Zn,正极为正极为MnO2 由电池总反应式减去负极反应式由电池总反应式减去负极反应式Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O即得正极反应式即得正极反应式MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- 电子只能由电子只能由Zn经外电路流向经外电路流向MnO2,而不能通过内电路而不能通过内电路 第6页 3.下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是( )第7页 答案答案:B解析解析:依据构成原电池的三个条件分析依据构成原电池的三个条件分析 A中两

4、电极相同中两电极相同;C中中没有连通构成闭合回路没有连通构成闭合回路;D中酒精是非电解质中酒精是非电解质;只有只有B符合条件符合条件 第8页 4.有关电化学知识的描述正确的是有关电化学知识的描述正确的是( )A.CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热可以放出大量的热,故可把该反应故可把该反应设计成原电池设计成原电池,把其中的化学能转化为电能把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为某原电池反应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,装置中装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液饱和溶液C.因为铁的活泼性强于铜因为铁的活泼性强于铜,所以将铁所以将

5、铁 铜用导线连接后放入浓铜用导线连接后放入浓硝酸中硝酸中,若能组成原电池若能组成原电池,必是铁做负极必是铁做负极 铜做正极铜做正极D.理论上说理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池池答案答案:D第9页 解析解析:A项项,CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应不是氧化还原反应,不能设不能设计成原电池计成原电池 B项中会发生反项中会发生反应应:KCl+AgNO3=AgCl+KNO3,生成的生成的AgCl会使盐桥的导会使盐桥的导电性减弱电性减弱,所以不能使用所以不能使用KCl,可换成可换成KNO3,选项选项B错误错误 选项选项C中由于

6、铁遇到浓硝酸会发生钝化中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化,而铜可与之发生反而铜可与之发生反应应:Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,Cu失去电子失去电子被氧化被氧化,做原电池的负极做原电池的负极,所以选项所以选项C错误错误 D正确正确 第10页 5.铅蓄电池是化学电源铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是其电极材料分别是Pb和和PbO2,电解液电解液为稀硫酸为稀硫酸 工作时该电池总反应式为工作时该电池总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 根据上述情况判断根据上述情况判断:(1)工作时工作时,电解质溶液的电解质溶液的pH_(填填“增大增大”“”“减小

7、减小”或或“不变不变”) 增大增大第11页 (2)工作时工作时,电解质溶液中阴离子移向电解质溶液中阴离子移向_极极 (3)电流方向从电流方向从_极流向极流向_极极 (4)写出负极的电极反应式写出负极的电极反应式:_ 负负正正负负244PbSO2ePbSO第12页 解析解析:蓄电池工作蓄电池工作(放电放电)时时,起原电池作用起原电池作用,题中各小题概括叙题中各小题概括叙述了蓄电池放电时所涉及的各个方面述了蓄电池放电时所涉及的各个方面,分析如下分析如下:根据原电池根据原电池原理原理,负极发生氧化反应负极发生氧化反应,所以所以Pb为负极为负极;正极发生还原反应正极发生还原反应,元素化合价降低元素化合

8、价降低,从总反应式可知从总反应式可知,PbO2是氧化剂是氧化剂,即正极反应即正极反应;,;,;,22442242PbO2e4HSOPbSO2H OH SOHH OpHPb为从正极反应或电池的总反应可知参加了反应转变成所以增大 原电池工作时溶液中阴离子移向负极阳离子移向正极 电流方向与电子移动方向相反 从正极沿导线流向负极负极失第13页 ,:2244244PbSOPbSOPbSO2ePbSO电子后生成与可生成难溶物故负极反应式为第14页 6.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙以下叙述正确的是述正确的是( )第15页

9、 A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极甲中铜片是正极,乙中铜片是负极乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的两烧杯中溶液的pH均增大均增大D.产生气泡的速度甲比乙慢产生气泡的速度甲比乙慢解析解析:甲中锌甲中锌 铜在稀硫酸中构成原电池铜在稀硫酸中构成原电池,锌为负极锌为负极 铜为铜为正极正极,铜片上有氢气逸出铜片上有氢气逸出 乙中锌乙中锌 铜在稀硫酸中没有构铜在稀硫酸中没有构成闭合电路成闭合电路,实际上是锌与稀硫酸反应实际上是锌与稀硫酸反应,而铜不反应而铜不反应 但两但两装置中均消耗装置中均消耗H+,pH增大增大 甲中产生气泡要比乙中快甲中产生气泡要比乙中快 答

10、案答案:C第16页 7.生产铅蓄电池时生产铅蓄电池时,在两极板上的铜在两极板上的铜 锑合金棚架上均匀涂上膏状的锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装干燥后再安装,充电后即可使用充电后即可使用,发生的反应是发生的反应是:O22442PbOPb2H SO2PbSO2H放电充电 .,.2244ABPbOCPb2eSOPbSOD下列对铅蓄电池的说法错误的是需要定期补充硫酸工作时铅是负极是正极工作时负极上发生的反应是工作时电解质的密度减小第17页 答案答案:A解析解析:铅蓄电池是二次电池铅蓄电池是二次电池,当充电时可生成当充电时可生成H2SO4,故不需要故不需要定期补充硫酸定期补充硫酸 第1

11、8页 8(2008广东高考广东高考)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌利用细菌将有机酸转化成氢气将有机酸转化成氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电 电池负电池负极反应为极反应为( )A.H2+2OH-=2H2O+2e-B.O2+4H+4e-=2H2OC.H2=2H+2e-D.O2+2H2O+4e-=4OH-答案答案:C第19页 解析解析:本题考查原电池的知识本题考查原电池的知识 由题意可知在磷酸为电解质由题意可知在磷酸为电解质的燃料电池中的燃料电池中,负极电极反应式为负极电极反应式为H2-2e-=2H

12、+,正极反应式正极反应式为为O2+4e-+4H+=2H2O 第20页 9.下列各装置中下列各装置中,在铜电极上不能产生气泡的是在铜电极上不能产生气泡的是( )答案答案:B第21页 解析解析:装置装置A和和C中无外接电源中无外接电源,符合构成原电池的条件符合构成原电池的条件,是原是原电池装置电池装置,电池的总反应式均为电池的总反应式均为Zn+2H+=Zn2+H2,铜做正铜做正极极,放出放出H2 装置装置B是电解装置是电解装置,铜做阳极铜做阳极,失去电子逐渐溶解失去电子逐渐溶解,无气体生成无气体生成,起始时阴极起始时阴极Ag上有上有H2逸出逸出 装置装置D也是电解装也是电解装置置,铜做阴极铜做阴极

13、,溶液中溶液中H+得到电子在阴极逸出得到电子在阴极逸出H2,起始时的电解起始时的电解总反应式可表示为总反应式可表示为:22Ag2H2AgH电解第22页 10.(2009江苏单科江苏单科)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示所示 关于该电池的叙述正确的是关于该电池的叙述正确的是( )第23页 .:.,., ,22.4L6 612622ABC H O6H O24e6CO224HCHD1 molCO该电池能够在高温下工作电池的负极反应为放电过程中从正极区向负极区迁移在电池反应中 每消耗氧气 理认上能生成标准状况下气体答案答案:B第24页 高考水

14、平质量检测高考水平质量检测第25页 1.(2009上海单科上海单科)右图装置中右图装置中,U型管内为红墨水型管内为红墨水,a b试管内分别盛有食试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块各加入生铁块,放置一段时间放置一段时间 下列有关描述错误的下列有关描述错误的是是( )A.生铁块中的碳是原电池的正极生铁块中的碳是原电池的正极B.红墨水柱两边的液面变为左低右高红墨水柱两边的液面变为左低右高第26页 C.两试管中相同的电极反应式是两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-=Fe2+D.a试管中发生了吸氧腐蚀试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀试管中发生了析氢腐蚀答案答案

15、:B第27页 解析解析:Fe与与C及电解质溶液形成原电池及电解质溶液形成原电池,Fe是负极是负极:Fe-2e-=Fe2+,C是正极是正极;在在a中发生吸氧腐蚀中发生吸氧腐蚀,a中压强减小中压强减小,b中发生中发生析氢腐蚀析氢腐蚀,b中压强增大中压强增大,红墨水柱液面是左高右低红墨水柱液面是左高右低 故选故选B 第28页 2.(2009南通一调南通一调)碱性锌锰电池工作时的总方程式为碱性锌锰电池工作时的总方程式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 关于碱性锌锰电池的说法关于碱性锌锰电池的说法正确的是正确的是( )A.碱性锌锰电池是二次电池碱性锌锰电池是二次电池B.正极反应

16、式为正极反应式为:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-C.连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的连续工作后的碱性锌锰电池中电解液的pH将减小将减小D.工作中工作中,每转移每转移0.2 mol电子时电子时,负极质量减少负极质量减少6.5 g答案答案:B第29页 解析解析:碱性锌锰电池是一次电池碱性锌锰电池是一次电池,使用完毕后不能进行充电使用完毕后不能进行充电,A错错 从总反应方程式可知从总反应方程式可知,反应中消耗了水反应中消耗了水,溶液中溶液中OH-浓度增浓度增大大,pH将增大将增大,C错错 该电池负极反应式为该电池负极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,可知负极的质量增加可知

17、负极的质量增加,D错错 第30页 3.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含含Cl- Br- Na+ Mg2+)的装置如图的装置如图所示所示(a b为石墨电极为石墨电极) 下列说法正确的是下列说法正确的是( )第31页 A.电池工作时电池工作时,正极反应式为正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-B.电解时电解时,a电极周围首先放电的是电极周围首先放电的是Br-而不是而不是Cl-,说明当其他说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者条件相同时前者的还原性强于后者C.电解时电解时,电子流动路径是电子流动路径是:负极负极外电路外电路阴极阴极溶液溶液阳阳极极正极正极D.b为

18、负极为负极,当电池中消耗当电池中消耗0.02 g H2时时,b极周围会产生极周围会产生0.02 g H2答案答案:B第32页 解析解析:电池工作时电池工作时,通入通入O2的极为电源的正极的极为电源的正极,发生还原反应发生还原反应,由于该电池为酸性介质由于该电池为酸性介质,因此正确的电极反应式为因此正确的电极反应式为O2+4H+4e-=2H2O,A错错 在原电池中两极只能称正在原电池中两极只能称正 负负极极,电解池中两极只能称阴电解池中两极只能称阴 阳极阳极,和电池负极和电池负极(通入通入H2的一极的一极)相连的相连的b极为阴极极为阴极,不能称为负极不能称为负极,D错错,但选项但选项D中中b极周

19、围产极周围产生生H2的质量是正确的的质量是正确的 选项选项B中中,a作阳极作阳极,现阳极材料为惰性现阳极材料为惰性电极电极,因此溶液中还原性强的因此溶液中还原性强的Br-先放电先放电,B正确正确 选项选项C中要中要注意到无论在原电池中还是在电解池溶液中均无电子通过注意到无论在原电池中还是在电解池溶液中均无电子通过,溶溶液中依靠离子的定向移动构成回路液中依靠离子的定向移动构成回路,C错错 第33页 4.(2010南京市金陵中学高三学情分析试题南京市金陵中学高三学情分析试题)某氢氧燃料电池的电解质溶某氢氧燃料电池的电解质溶液为液为KOH溶液溶液,下列有关该电池的叙述正确的是下列有关该电池的叙述正确

20、的是( )A.正极反应式为正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-B.电池工作时电池工作时,OH-向正极移动向正极移动C.工作一段时间后工作一段时间后,电解质溶液的电解质溶液的pH变大变大D.用该电池电解用该电池电解CuCl2溶液溶液,产生产生2.24 L Cl2(标准状况标准状况)时时,有有0.1 mol e-转转移移答案答案:A第34页 解析解析:电池工作时电池工作时,OH-应向负极移动应向负极移动,B选项错误选项错误;氢氧燃料电氢氧燃料电池总的反应为池总的反应为2H2+O2=2H2O,n(OH-)不变而溶液体积增不变而溶液体积增大大,pH应变小应变小,C选项错误选项错误;CuCl2

21、电解的总的方程式电解的总的方程式:,. . ,222CuClCuCl0 1 mol Cl0 2 mol eD为电解每生成有转移选项错误第35页 5.固体氧化物燃料电池是由美国某公司研制开发的固体氧化物燃料电池是由美国某公司研制开发的 它以固体氧化锆它以固体氧化锆-氧氧化钇为电解质化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过在其间通过 该该电池的工作原理如图所示电池的工作原理如图所示,其中多孔电极其中多孔电极a b均不参与电极反应均不参与电极反应 下列判下列判断正确的是断正确的是( )第36页 A.有有O2放电的放电的a极为电池的负极极为电池

22、的负极B.有有H2放电的放电的b极为电池的正极极为电池的正极C.a极对应的电极反应为极对应的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-D.该电池的总反应方程式为该电池的总反应方程式为:2H2+O2=2H2O答案答案:D第37页 解析解析:本题以完全陌生的燃料电池本题以完全陌生的燃料电池,考查学生对原电池知识点考查学生对原电池知识点的掌握程度的掌握程度 无论什么电池无论什么电池,其本质都是自发的氧化还原反应其本质都是自发的氧化还原反应 所以先整体把握所以先整体把握,可知总反应相当于可知总反应相当于H2氧化成水氧化成水;再逐层推再逐层推理理:正极正极a处应为处应为O2得到电子被还原得到电子被还原

23、,生成生成O2-,负极负极b处应为处应为H2失电子被氧化失电子被氧化 第38页 6.把把a b c d四块金属片浸入稀硫酸中四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池用导线两两相连组成原电池 若若a b相连时相连时,a为负极为负极;c d相连时电流由相连时电流由d到到c;a c相连时相连时,c极上产生极上产生大量气泡大量气泡;b d相连时相连时,b上产生大量气泡上产生大量气泡 则四种金属的活动性顺序由强则四种金属的活动性顺序由强到弱的是到弱的是( )A.abcdB.acdbC.cabdD.bdca答案答案:B第39页 解析解析:由原电池原理可知由原电池原理可知,作为负极的金属其活动性比正极金作为负极的金属其活动性比正极金属的活动性强属的活动性强 电子流动方向是由负极流向正极电子流动方向是由负极流向正极,电流方向与电流方向与电子流动方向刚好相反电子流动方向刚好相反,因此可依次作出以下判因此可依次作出以下判断断:ab;cd;ac;db 综上得出结论综上得出结论:金属活动性金属活动性顺序为顺序为acdb 第40页 7.电瓶车所用电池一般为铅蓄电池电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电池这是一种典型的可充电电池,电池总反电池总反应式为应式为: O 22442PbPbO4H2SO2PbSO2H放电充电则下列说法正确的是第