《2018届高考化学三轮冲刺 核心突破 电池的工作原理及应用模拟训练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考化学三轮冲刺 核心突破 电池的工作原理及应用模拟训练（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电池的工作原理及应用一、选择题7如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是A外电路的电流方向为：X外电路YB若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeCX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为XY【答案】D【解析】由图示电子流向知X为负极，Y为正极，则电流方向为Y外电路X，故A错；若两电极分别为Fe和碳棒，则X为Fe，Y为碳棒，B错；负极上失去电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，C错；若两电极均为金属，活泼金属作负极，故有活动性XY。8、某小组为研究电化学原理，设计如图装
2、置。下列叙述不正确的是Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2+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Da和b用导线连接时，向铜电极移动【答案】D【解析】a和b不连接时，不能构成原电池。铁与铜发生置换反应，生成的铜附着在铁片上，A项正确；a和b用导线连接，构成原电池，溶液中的Cu2+得到电子生成铜在铜片上析出，B项正确；无论a和b是否连接，都是铁片不断溶解生成Fe2+，溶液中的Cu2+不断得到电子生成Cu，溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确；a和b连接时，构成原电池，阴离子向负极移动，D项错误。9、四种金属片两
3、两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是A BC D【答案】B【解析】利用原电池的形成和工作原理解决问题。在外电路中，电流从正极流向负极，则作原电池的负极，作正极，故活动性；活动性相对较差的金属作原电池的正极，故金属的活动性；有气泡产生的电极发生的还原反应，为原电池的正极，故活动性；质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解，为原电池负极，故活动性，由此可得金属活动性：。10、某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是A装置，铜片上有O2逸出B装置，锌片溶解，发生
4、还原反应C装置，电池反应为Zn+Cu2+=Zn2+CuD装置，外电路中，电子从铜电极流向锌电极【答案】B【解析】装置，铜片为正极，发生反应：2H+2e=H2，逸出H2，A项错误；装置，锌片为负极，发生氧化反应，B项错误；装置的电池反应实质为Zn和CuSO4的置换反应，C项正确；装置，Zn为负极，Cu为正极，电子从锌电极流出经导线流向铜电极，D项错误。11、高效能电池的研发制约电动汽车的推广。有一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有关此电池的推断中正确的是A负极反应为：14H2O
5、+7O2+28e=28OHB放电过程中KOH的物质的量浓度不变C每消耗1 mol C2H6，则电路上转移的电子为14 molD放电一段时间后，负极周围的pH升高【答案】C【解析】燃料作负极，氧气作正极，A选项错误；由总反应可知放电过程中消耗KOH，B选项错误；分析总反应，7个O2分子参加反应转移28个电子，C选项正确；负极电极反应式为C2H6+18OH14e=2+12H2O，D选项错误。12、糖生物电池是一种酶催化燃料电池(EFC)，它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理的是A该电池不宜在高温下工作B若该电池为酸性介质，正极反应式为O2+4e+4H+=2H
6、2OC放电过程中，电池内阳离子向正极迁移D若该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料并完全氧化，负极反应式为C6H12O624e+6H2O=6CO2+24H+【答案】D【解析】酶在高温下会失去生理活性，A项合理；若该电池为酸性介质，则H+会在正极与O2发生反应，正极反应式为：O2+4e+4H+=2H2O，B项合理；根据原电池反应原理可知，放电过程中阳离子移向正极，C项合理；若该电池为碱性介质，则负极反应式为C6H12O6+36OH24e=6+24H2O，D项不合理。13、如图装置为某新型燃料电池的工作示意图，以HClNH4Cl溶液为电解质溶液。下列有关说法正确的是A通入H2的电极为正极B该电池的负极反
7、应式为：N2+6e+8H+=2C图中分离出的A物质为NH4ClD该电池工作一段时间后，溶液的pH减小【答案】C【解析】分析题目中示意图可得，正极反应式为：N2+6e+8H+=2，负极反应式为：3H26e=6H+，故A、B项错误；电池工作的总反应式为：N2+3H2+2H+=2，消耗H+，故电池工作一段时间后，溶液的pH增大，故D项错误；从电池的总反应式可知最终生成的物质为NH4Cl，则图中分离出的A物质为NH4Cl，故C项正确。二、非选择题14、由于锂密度小，活动性强，是制造电池的理想物质。锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶
8、剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。(1)外电路的电流方向是由_极流向_极(填字母)。(2)电池负极反应式为_，正极反应式为_。(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_(填“是”或“否”)，原因是_。(4)MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应生成K2MnO4，反应的化学方程式为_；K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为_。【答案】(1)b a(2)Lie=Li+MnO2+e+Li+=LiMnO2(3)否Li是活泼金属，能与水反应(4)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 21【解析】(1)根据题给信
9、息“Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中”及阳离子向正极迁移，可知b为正极，a为负极，外电路的电流方向是由正极流向负极，即由b极流向a极。(2)负极上Li失电子生成Li+：Lie=Li+，正极上反应为MnO2+e+Li+=LiMnO2。(3)不能用水代替混合有机溶剂，因为Li是活泼金属，能与水反应。(4)根据锰元素的化合价变化，可推出氯元素化合价降低，发生反应的化学方程式为：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O；根据得失电子守恒可知生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为21。15、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。下图是
10、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，在传统的锌铜原电池中，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的钒离子(V2+、V3+、VO2+、)为正极和负极，电池总反应为VO2+V3+H2OV2+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_(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_(填字母)。a、VO2+混合液 bV3+、V2+混合液c溶液 dVO2+溶液eV3+溶液 fV2+溶液(4)能够
11、通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是_。【答案】(1)电解质溶液 抑制硫酸亚铁的水解(2)+2H+e=VO2+H2O V3+e=V2+ 升高(3)acd(4)H+【解析】(1)传统的铜锌原电池中，锌与酸反应生成氢气，故稀硫酸为电解质溶液；硫酸亚铁容易水解，且水解显酸性，加入少量硫酸，可抑制其水解反应。(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+2H+e=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。(3)充电时阳极反应式为VO2+H2Oe=+2H+，故充电完毕的正极电解液为溶液，而放电完毕的正极电解液为VO2+溶液，故正极电解液可能是
12、选项a、c、d。(4)充电和放电过程中，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。16、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细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为：_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2Li+H22LiH.LiH+H2O=LiOH
13、+H2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知LiH固体密度为0.82 gcm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。【答案】(1) 由a到b 由化学能转变为电能(2) 2H2+4OH4e=4H2O(或H2+2OH2e=2H2O)(3) 增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率(4)Li H2O 32【解析】(1)氢氧燃料电池中，负极通H2，正极通O2，所以导线中电子由a到b。(2)负极H2被氧化，写电极反应式时要注意电解质溶液的组成。(3)本题考查读题能力，铂粉作用在题设中有说明。(4)2Li+H22LiH 22.4 L 16 g吸收224 L H2时，生成的LiH的质量为160 g，LiH体积与被吸收的H2体积比为： 224 L11 148。中华.资*源%库LiH+H2O=LiOH+H28 g 1 mol160 g LiH与H2O作用生成20 mol H2，H2完全被氧化失40 mol电子，若能量转化率为80%，则导线中通过的电子的物质的量为40 mol80%32 mol。17、某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 molL1稀H2
