鲁科版高中化学必修第二册重点专题2原电池课件

重点专题卷专题2原电池期中期末·全优手册A卷·必备知识全优B卷·关键能力全优可能用到的相对原子质量:H1Li7N14Cu64Zn65一、选择题1.(2023河南安阳月考)化学电池已成为人类生产生活的重要能量来源之一,化学

电池是根据原电池原理制成的。根据如图装置,判断下列说法正确的是

(B

)A.若X为Zn,Y为CuSO4溶液,则溶液中的Cu2+向X电极移动B.若X为Zn,Y为CuSO4溶液,当电路中转移0.2mol电子时,电解质溶液质量增加0.1gC.若X为Fe,Y为稀硫酸,则铜电极上的电极反应为2H++e-

H2↑D.若X为Al,Y为浓硝酸,则铝电极上的电极反应为Al-3e-

Al3+

解题思路若X为Zn,Y为CuSO4溶液,则锌是负极,溶液中的Cu2+向正极(即铜电

极)移动,当电路中转移0.2mol电子时,溶解0.1mol锌,析出0.1mol铜,所以电解质

溶液质量增加6.5g-6.4g=0.1g,A错误,B正确;若X为Fe,Y为稀硫酸,则铁是负极,

铜是正极,铜电极上的电极反应为2H++2e-

H2↑,C错误;若X为Al,Y为浓硝酸,常温下铝遇浓硝酸钝化,则铝是正极,铜是负极,铝电极上的电极反应为N

+e-+2H+

NO2↑+H2O,D错误。2.(2023四川雅安中学期中)铝—空气电池因成本低廉、安全性高,有广阔的开发

应用前景。一种铝—空气电池放电过程示意图如下,下列说法正确的是

(D

)

A.b极为负极,放电时发生氧化反应B.电路中每转移4mol电子,消耗22.4L氧气C.放电时OH-往b极迁移D.该电池负极的电极反应式为Al-3e-+4OH-

[Al(OH)4]-

审题指导铝—空气电池工作时,Al发生失电子的氧化反应生成[Al(OH)4]-,则a

极为负极,b极为正极,放电时阴离子移向负极,阳离子移向正极。解题思路b极为正极,放电时发生还原反应,A错误;氧气所处的环境未知,不能

计算氧气的物质的量,B错误;放电时a极为负极,b极为正极,阴离子移向负极,即

OH-往a极迁移,C错误;a极为负极,电极反应式为Al-3e-+4OH-

[Al(OH)4]-,D正确。3.(2023湖南衡阳期末)据科学网报道,中国科学家研发出的新型电解质能使

LiFePO4-Li电池在90℃稳定工作,模拟装置如图所示。已知该电池的总反应为

Li+FePO4

LiFePO4,当该电池放电时,下列说法错误的是(B

)A.a极发生还原反应

B.Li+向b极附近迁移C.b极的电极反应式为Li-e-

Li+

D.a极的质量净增14g时转移2mol电子解题思路该电池放电时,Li失去电子,发生氧化反应,b极作负极,则a极为正极,

发生还原反应,A项正确;该电池放电时,Li+向正极迁移,即向a极迁移,B项错误;负

极上Li失去电子生成Li+,b极的电极反应式为Li-e-

Li+,C项正确;a极的电极反应式为FePO4+e-+Li+

LiFePO4,a极的净增质量为Li+的质量,1molLi+的质量为7g,则a极质量净增14g时转移2mol电子,D项正确。4.(2023山东济宁期中)某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用,转

化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是

(D

)A.该装置能将化学能转化为电能B.M的电极反应式为2H2O-4e-

O2↑+4H+C.工作一段时间后,N电极室中溶液的pH增大D.当转化2molCO2时,外电路中转移的电子数为2NA(NA为阿伏加德罗常数的值)解题思路由题图可知,该装置为原电池,能将化学能转化为电能,A正确;在紫

外光的作用下,M上水失去电子发生氧化反应生成O2,M为电池的负极,电极反应

式为2H2O-4e-

O2↑+4H+,B正确;N为电池正极,电极反应式为CO2+2H++2e-

CO+H2O,当外电路中转移4mol电子时,有4molH+从M电极室穿过交换膜到达N电极室,然后被CO2消耗,同时生成水,因此N电极室中溶液的pH增大,C正

确;当转化2molCO2时,外电路中转移4mol电子,转移的电子数为4NA,D错误。二、选择题5.某化学小组为了探究铝电极在原电池中的作用,进行了下列实验,实验结果记

录如表。下列说法正确的是

(AD

)编号电极材料电解质溶液电流表指针偏转方向①Mg、Al稀盐酸偏向Al②Al、Cu稀盐酸偏向Cu③Al、石墨稀盐酸偏向

④Mg、AlNaOH溶液偏向MgA.实验①和②中,Al电极的作用不相同B.实验③中,电流表指针偏向AlC.实验④中,Mg为负极,电极反应式为Mg-2e-

Mg2+D.综合以上实验,铝在原电池中的作用与另一个电极材料和电解质溶液有关解题思路实验①电流表指针偏向Al,说明Al是正极,实验②中电流表指针偏向

Cu,说明Al是负极,故两实验中Al电极的作用不相同,A正确;实验③中Al为负极,

而电流表指针偏向正极,故偏向石墨,B错误;Mg与NaOH溶液不反应,而Al能与

NaOH溶液发生反应:2Al+2NaOH+6H2O

2Na[Al(OH)4]+3H2↑,Al被氧化,故实验④中,Al为负极,Mg为正极,电极反应式为2H2O+2e-

2OH-+H2↑,C错误;分析实验①②③可知铝在原电池中的作用与另一个电极材料有关,分析实验①

④可知铝在原电池中的作用与电解质溶液有关,D正确。A.电极Ⅰ为该电池的负极,被氧化B.电极材料Se可由SO2通入亚硒酸(H2SeO3)溶液中反应制得,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2C.锂硒电池放电时正极的电极反应式为2Li++xSe+2e-

Li2SexD.该电池放电时,电子由电极Ⅰ经电解质溶液通过LAGP隔膜流向电极Ⅱ6.(2023安徽滁州月考)新一代电池体系是化学、物理等学科的基础理论研究与

应用技术的前沿。锂硒电池具有优异的循环稳定性,模拟装置如图所示。下列

有关说法不正确的是

(D

)解题思路电极Ⅰ上Li失电子,被氧化,为该电池的负极,故A正确;制备Se的反应

为H2SeO3+2SO2+H2O

Se↓+2H2SO4,该反应中氧化剂(H2SeO3)与还原剂(SO2)的物质的量之比为1∶2,故B正确;锂硒电池放电时Se得电子,正极的电极反应式

为2Li++xSe+2e-

Li2Sex,故C正确;电子不能进入电解质溶液,故D错误。7.(2023山西大同月考)为有效降低含氮化合物的排放量,又能充分利用化学能,

某合作小组利用反应6NO2+8NH3

7N2+12H2O设计如图所示电池。下列说法错误的是

(D

)A.电流可以通过离子交换膜B.电子由电极A经负载流向电极BC.同温同压时,左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3D.电池工作一段时间后,左侧电极室溶液的碱性增强审题指导根据化学方程式可知,NO2和NH3发生归中反应,NO2中N元素化合价

降低,故通入NO2的电极B为正极,正极反应式为2NO2+8e-+4H2O

8OH-+N2;NH3中N元素化合价升高,故通入NH3的电极A为负极,负极反应式为2NH3-6e-+6OH-

N2+6H2O。解题思路电流通过离子交换膜才能形成闭合回路,A正确;电极A为负极,电极

B为正极,电子从电极A经负载流向电极B,B正确;由正、负极反应式可知,转移

相同数目的电子时,负极上产生的气体与正极上产生的气体的物质的量比为

4∶3,即同温同压下,左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3,C正确;当外电

路中转移24mol电子时,有24molOH-从右侧电极室穿过离子交换膜进入左侧

电极室,然后被NH3消耗,同时生成水,因此电池工作一段时间后,左侧电极室溶液

的碱性减弱,D错误。三、非选择题8.(16分)(1)为减少汽车尾气的污染,逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料

电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所

示。

①该燃料电池中正极通入的物质是

,负极发生的反应为

。②电池工作时,OH-移向

(填“a”或“b”)电极。③当电池放电转移10mol电子时,至少消耗燃料肼

g。(2)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2

2AgCl。①当电路中转移amole-时,交换膜左侧溶液中约减少

mol离子,交换膜右

侧溶液中c(HCl)

(填“>”“<”或“=”)1mol·L-1(忽略溶液体积变化)。②若质子交换膜换成阴离子交换膜,其他不变。若有11.2L氯气(标准状况)参与反应,则必有

mol离子通过交换膜向

(填“左”或“右”)侧迁移。答案

(每空2分)(1)①空气N2H4+4OH--4e-

N2↑+4H2O②a③80(2)①2a>②1左解题思路

(1)①肼—空气燃料电池中,通入肼的一极为负极,电极反应式为N2H4

+4OH--4e-

N2↑+4H2O,通入空气的一极为正极。②a电极为负极,b电极为正极,原电池中,阴离子移向负极,所以电池工作时,OH-移向a电极。③由负极电极

反应式可知,转移10mol电子时,消耗燃料肼的物质的量为2.5mol,质量为2.5mol

×32g·mol-1=80g。(2)①由电池总反应可知,左侧AgCl/Ag电极为负极,发生氧化

反应:Ag-e-+Cl-

AgCl;右侧Pt电极为正极,氯气得到电子,发生还原反应:Cl2+2e-

2Cl-。原电池中阳离子向正极移动,故氢离子通过质子交换膜移向右侧,当电路中