原电池部分强化组卷

一．选择题（共 7小题）1．2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是（ ）A．a为电池的正极B．电池充电反应为 LiMn2O4═Li1﹣xMn2O4+xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中 Li+从b向a迁移2．银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了 Ag2S的缘故．根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去．下列说法正确的是（ ）A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为 2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色 Ag2S转化为白色AgCl3．Mg﹣AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（ ）A．负极反应式为 Mg﹣2e﹣=Mg2+B．正极反应式为 Ag++e﹣=AgC．电池放电时Cl﹣由正极向负极迁移D．负极会发生副反应 Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑4．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a常用掺有石墨烯的 S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）．下列说法错误的是（ ）A．电池工作时，正极可发生反应： 2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过 0.02mol 电子，负极材料减重 0.14gC．石墨烯的作用主要是提高电极 a的导电性D．电池充电时间越长，电池中的 Li2S2量越多5．为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（ CNG），另一类是液化石油气（LPG）．这两类燃料的主要成份都是（ ）A．碳水化合物B．碳氢化合物C．氢气 D．醇类6．下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快7．科学家最新开发的一种新原理二次电池的能量密度是现行锂电池的 7倍，该电池结构如图所示，下列有关说法正确的是（ ）A．电池放电时Li+向负极移动B．电池放电时，正极的电极反应式为： 2Li++Li2O2+2e﹣═2Li2OC．电池充电时，Li极应与外电源的正极相连D．电池系统内进入二氧化碳及水对电池性能不会产生影响二．解答题（共 3小题）8．高锰酸钾广泛用作氧化剂．现有一个氧化还原反应的体系中共有 KMnO4、MnSO4、H2O、Fe2（SO4）3、FeSO4、H2SO4、K2SO4七种物质．Ⅰ．写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式（需要配平）：．Ⅱ．某研究性学习小组根据上述反应设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1mol/L，溶液的体积均为200mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液．回答下列问题：（1）此原电池的正极是石墨

（填“

a”或“

b，”发）生

反应．（2）电池工作时，盐桥中的

SO42﹣移向

（填“甲”或“乙”）烧杯．（3）乙烧杯中的电极反应式分别为 ．（4）若不考虑溶液的体积变化， MnSO4浓度变为1.5mol?L﹣1，则反应中转移的电子为 mol．9．燃料电池在工业生产中有重要用途， 肼燃料电池产物对环境无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示．回答下列问题（1）该燃料电池中，负极通入的气体是 ，正极通入的气体是 ．（2）电池工作时，OH﹣向 极移动，负极的电极反应式为 ．（3）肼在工业上常以氨和次氯酸钠为原料制得，其反应的化学方程式为2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O，该反应中每生成1molN2H4时，转移电子的物质的量为 ．10．〔化学﹣﹣选修2：化学与技术〕锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大．两种锌锰电池的构造如图（ a）所示．回答下列问题：（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为： Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）Cl2+2MnOOH①该电池中，负极材料主要是 ，电解质的主要成分是 ，正极发生的主要反应是 ．②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 ．（2）图（b）表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）．①图（b）中产物的化学式分别为 A ，B ．②操作a中得到熔块的主要成分是 K2MnO4．操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为 ．③采用惰性电极电解 K2MnO4溶液也能得到化合物 D，则阴极处得到的主要物质是 （填化学式）．2018 年04月28日化学的高中化学组卷参考答案与试题解析一．选择题（共 7小题）1．2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是（ ）A．a为电池的正极B．电池充电反应为 LiMn2O4═Li1﹣xMn2O4+xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中 Li+从b向a迁移【解答】解：A、锂离子电池中，b电极为Li，放电时，Li失电子为负极，LiMn2O4得电子为正极，所以 a为电池的正极，故 A正确；B、充电时， Li+在阴极得电子， LiMn2O4在阳极失电子，电池充电反应为LiMn2O4=Li1﹣xMn2O4+xLi，故B正确；C、放电时，a为正极，正极上LiMn2O4中Mn元素得电子，所以锂的化合价不变，故C错误；D、放电时，溶液中阳离子向正极移动，即溶液中Li+从b向a迁移，故D正确；故选：C。2．银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了 Ag2S的缘故．根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去．下列说法正确的是（ ）A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为 2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色 Ag2S转化为白色AgCl【解答】解：A．银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，电极反应式为 Al﹣3e﹣=Al3+，银为正极，银表面的 Ag2S得电子，析出单质银，电极反应式为 Ag2S+2e﹣+2H2O=2Ag+2OH﹣+H2S↑，所以银器质量减小，故 A错误；B．银作正极，正极上 Ag2S得电子作氧化剂，在反应中被还原生成单质银，故正确；C．Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成 H2S和Al（OH）3，Al2S3+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑故C错误；D．黑色褪去是 Ag2S转化为Ag而不是AgCl，故D错误；故选：B。3．Mg﹣AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（ ）A．负极反应式为 Mg﹣2e﹣=Mg2+B．正极反应式为 Ag++e﹣=AgC．电池放电时Cl﹣由正极向负极迁移D．负极会发生副反应 Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑【解答】解：A．活泼金属镁作负极，失电子发生氧化反应，反应式为： Mg﹣2e﹣=Mg2+，故A正确；B．AgCl是难溶物，其电极反应式为： 2AgCl+2e﹣═2C1﹣+2Ag，故B错误；C．原电池放电时，阴离子向负极移动，则 Cl﹣在正极产生由正极向负极迁移，故C正确；D．镁是活泼金属与水反应，即 Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑，故D正确；故选：B。4．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a常用掺有石墨烯的 S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）．下列说法错误的是（ ）A．电池工作时，正极可发生反应： 2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过 0.02mol 电子，负极材料减重 0.14gC．石墨烯的作用主要是提高电极 a的导电性D．电池充电时间越长，电池中的 Li2S2量越多【解答】解：A．据分析可知正极可发生反应： 2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4，故A正确；B．负极反应为：Li﹣e﹣=Li+，当外电路流过0.02mol 电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为 0.02mol×7g/mol=0.14g ，故B正确；C．硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极 a的导电性，故C正确；D．充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的Li2S2量就会越少，故 D错误；故选：D。5．为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气（ CNG），另一类是液化石油气（LPG）．这两类燃料的主要成份都是（ ）A．碳水化合物B．碳氢化合物C．氢气 D．醇类【解答】解：A、天然气和液化石油气都属于烃类物质，只含碳和氢两种元素，故A错误；B、烃类物质属于碳氢化合物，故 B正确；C、天然气和液化石油气中不含氢气，故 C错误；D、天然气和液化石油气都属于烃类物质，不含氧元素，而醇类物质一定含有氧元素，故D错误；故选：B。6．下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快【解答】解：A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，形成铜、铁、稀硫酸原电池，正极是金属铜，该极上电子和溶液中的氢离子结合产生氢气，故 A正确；B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，这是一个电镀池，镀层金属锌作阳极，待镀件铁作阴极，镀层金属盐氯化锌溶液作电解质，发生反应：阳极：Zn﹣2e﹣=Zn2+；阴极：Zn2++2e﹣=Zn，故B正确；C．把铜片插入三氯化铁溶液中，铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，铜的金属活动性不及铁，铜不能置换出铁，故 C错误；D．把锌片放入盛盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，锌置换出铜，所以形成了铜、锌、稀盐酸原电池，原电池反应可以加速反应的速率，故 D正确；故选：C。7．科学家最新开发的一种新原理二次电池的能量密度是现行锂电池的 7倍，该电池结构如图所示，下列有关说法正确的是（ ）A．电池放电时Li+向负极移动B．电池放电时，正极的电极反应式为： 2Li++Li2O2+2e﹣═2Li2OC．电池充电时，Li极应与外电源的正极相连D．电池系统内进入二氧化碳及水对电池性能不会产生影响【解答】解：A、电池放电时，是原电池的工作原理，原电池中，电解质中的阳离子移向正极，故 A错误；B、电池放电时，正极发生得电子的还原反应， 即2Li++Li2O2+2e﹣═2Li2O，故B正确；C、电池充电时，Li极应与外电源的负极相连，故 C错误；D、锂易于水发生反应，所以电池系统内进入水对电池性能会产生影响， 故D错误。故选：B。二．解答题（共 3小题）8．高锰酸钾广泛用作氧化剂．现有一个氧化还原反应的体系中共有 KMnO4、MnSO4、H2O、Fe2（SO4）3、FeSO4、H2SO4、K2SO4七种物质．Ⅰ．写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式（需要配平）：2KMnO4+10FeSO4+8H2OS4=2MnSO4+5Fe2（SO4）3+K2SO4+8H2O ．Ⅱ．某研究性学习小组根据上述反应设计如下原电池， 其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为 1mol/L，溶液的体积均为 200mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液．回答下列问题：（1）此原电池的正极是石墨 a （填“ a”或“ b，”发）生 还原 反应．（2）电池工作时，盐桥中的 SO42﹣移向 乙 （填“甲”或“乙”）烧杯．（3）乙烧杯中的电极反应式分别为2+﹣3+．Fe﹣e=Fe4）若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5mol?L﹣1，则反应中转移的电子为0.5mol．【解答】解：Ⅰ．KMnO4变化为MnSO4发生还原反应做氧化剂，FeSO4溶液在HSO溶液中被氧化为Fe（SO）、同时生成水，电子转移总数为10e﹣，24243结合电 子守恒和原子守恒配平 书写化学方程式为：2KMnO4+10FeSO4+8H2OS4=2MnSO4+5Fe2（SO4）3+K2SO4+8H2O，故答案为：2KMnO4+10FeSO4+8H2OS4=2MnSO4+5Fe（2SO4）3+K2SO4+8H2O；Ⅱ．：（1）根据题目提供的总反应方程式可知， KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极，故答案为：a；还原；2）电池工作时，SO42﹣向负极移动，即向乙烧杯移动，故答案为：乙；（3）甲烧杯中的电极反应式为 MnO4﹣+5e﹣+8H+═Mn2++4H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe2+﹣5e﹣═5Fe3+，乙烧杯中的电极反应式为： Fe2+﹣e﹣=Fe3+，故答案为：Fe2+﹣e﹣═Fe3+；（4）溶液中的MnSO4浓度由1mol?L﹣1变为1.5mol?L﹣1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的 MnSO4的物质的量为 0.5mol?L﹣1×0.2L=0.1mol ，转移的电子为0.1mol×5=0.5mol．故答案为：0.5．9．燃料电池在工业生产中有重要用途， 肼燃料电池产物对环境无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示．回答下列问题（1）该燃料电池中，负极通入的气体是

N2H4

，正极通入的气体是

O2

．（2）电池工作时，

OH﹣向

负

极移动，负极的电极反应式为

N2H4﹣4e﹣+4OH﹣=N

2+4H2O

．（3）肼在工业上常以氨和次氯酸钠为原料制得，其反应的化学方程式为2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O，该反应中每生成1molN2H4时，转移电子的物质的量为 2mol ．【解答】解：（1）在肼（N2H4）燃料电池中，通入燃料气体 N2H4为负极，通入O2的一极为正极，故答案为：N2H4；O2；（2）在原电池中，阴离子向负极移动，在碱性电解质中失去电子生成氮气和水，电极反应为N2H4﹣4e﹣+4OH﹣=N2+4H2O，故答案为：负；N2H4﹣4e﹣+4OH﹣=N2+4H2O；（3）根据化学方程式为2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O，NaClO中Cl得电子发生还原反应，反应中每生成1molN2H4时，转移电子的物质的量为2mol，故答案为：2mol．10．〔化学﹣﹣选修2：化学与技术〕锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大．两种锌锰电池的构造如图（ a）所示．回答下列问题：（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为： Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH①该电池中，负极材料主要是

锌 ，电解质的主要成分是

NH4Cl

，正极发生的主要反应是

MnO

2+NH4

++e﹣=MnOOH +NH3

．②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部， 碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高 ．2）图（b）表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）．①图（b）中产物的化学式分别为AZnCl2，BNH4Cl．②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4．操作b中，绿