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1、唐玲出品 高中化学学习材料 唐玲出品 巩固练习 21 原电池化学电源 时间 45 分钟分值 100分 一 选择题 共 48 分 每小题 4 分 1 下列示意图中能构成原电池的是 答案 B 解析 本题考查原电池装置 意在考查考生对原电池原理的理 解 Cu与稀硫酸不反应 A 装置不能构成原电池 Al 与氢氧化钠溶 液发生氧化还原反应 B装置能构成原电池 C装置中的 导线 不 是盐桥 不能构成原电池 D装置中缺少盐桥 2 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 用铜片作阳极 铁片作阴极 电解氯化铜溶液 铁片表面出 现一层铜 C 把铜片插入三氯化
2、铁溶液中 在铜片表面出现一层铁 唐玲出品 D 把锌粒放入盛有盐酸的试管中 加入几滴氯化铜溶液 放出 气泡速率加快 答案 C 解析 A 形成 Cu Zn原电池 Cu为正极 H 在 Cu片上得电子 生成 H2 A正确 B 为电镀 正确 C Cu 2Fe 3 Cu 2 2Fe2 错 误 D Zn置换出铜附在 Zn粒上 形成原电池加快了反应 正确 3 某种氢氧燃料电池的电解质溶液为KOH溶液 下列有关该电 池的叙述不正确的是 A 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH B 工作一段时间后 电解质溶液中的KOH 的物质的量不变 C 该燃料电池的总反应方程式为 2H2 O2 2H2O D 用该电池电解
3、 CuCl2溶液 产生 2 24 L Cl2 标准状况 时 有 0 1 mol 电子转移 答案 D 解析 氢氧燃料电池的总反应式是 2H2 O2 2H2O 电解质溶液 为 KOH溶液 故其正极的反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 负极的 反应式为 2H2 4OH 4e 4H 2O 反应过程中生成和消耗的OH 的 量相等 故 KOH 的物质的量不变 A B C均正确 D中根据电解 CuCl2 溶液时各离子的放电顺序 可知阳极产生的是Cl2 电极反应式为 2Cl 2e Cl 2 故产生标准状况下2 24 L 氯气时转移电子应为 0 2 mol 4 2011 安徽 12 研究人员最近发明了一种
4、水 电池 这 种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电 在海水中电池总 反应可表示为 5MnO2 2Ag 2NaCl Na2Mn5O10 2AgCl 下列 水 电 唐玲出品 池在海水中放电时的有关说法正确的是 A 正极反应式 Ag Cl e AgCl B 每生成 1 mol Na2Mn5O10转移 2 mol 电子 C Na 不断向 水 电池的负极移动 D AgCl 是还原产物 答案 B 解析 本题综合考查原电池和氧化还原反应的相关知识 正极反 应应该得电子 因此 A错 原电池中电解质溶液中的阳离子应该向正 极移动 C错 Ag是反应的还原剂 因此AgCl 是氧化产物 D错 5 Li Al
5、FeS 电池是一种正在开发的车载电池 该电池中正极 的电极反应式为 2Li FeS 2e Li2S Fe 有关该电池的下列说法中 正确的是 A Li Al 在电池中作为负极材料 该材料中Li 的化合价为 1 价 B 该电池的电池反应式为 2Li FeS Li2S Fe C 负极的电极反应式为 Al 3e Al3 D 充电时 阴极发生的电极反应式为 Li2S Fe 2e 2Li FeS 答案 B 解析 本题考查原电池知识 意在考查考生分析新型原电池的工 作原理的能力 从组成材料看 负极应该是单质锂 电极反应为 Li e Li A C项不正确 充电时 阴极即为原电池的负极 但是 反应恰好相反 Li
6、 e Li D项不正确 唐玲出品 6 将铜片和铝片用导线连接后插入盛有浓硝酸的烧杯中组成原 电池 此原电池的负极及其电极反应是 A Al Al 3e Al 3 B Cu Cu 2e Cu 2 C Al 2H 2e H2 D Cu 2H NO 3 e NO2 H2O 答案 B 解析 在浓硝酸中 Al 可以发生钝化 Al 表面的氧化膜隔绝了Al 与浓硝酸的进一步接触 反应 而Cu与浓硝酸则可以发生氧化还原 反应 Cu失去电子 发生氧化反应 作负极 Al 作正极 H 发生还 原反应 生成氢气 7 可用于电动汽车的铝 空气燃料电池 通常以NaCl 溶液或 NaOH溶液为电解液 铝合金为负极 空气电极为
7、正极 下列说法正 确的是 A 以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时 正极反应都为 O2 2H2O 4e 4OH B 以 NaOH溶液为电解液时 负极反应为 Al 3OH 3e Al OH 3 C 以 NaOH 溶液为电解液时 电池在工作过程中电解液的pH保 持不变 D 电池工作时 电子通过外电路从正极流向负极 答案 A 解析 考查燃料电池的反应原理 无论以 NaCl还是以 NaOH 溶液 作电解液 在正极上都是O2得电子被还原 A 对 生成的 Al OH 3在 唐玲出品 碱性介质中不存在 B错 Al OH 3会与 NaOH 反应生成 NaAlO 2消耗电 解液中的 NaOH 使 pH
8、减小 C错 原电池中 电子从负极流出通过 外电路流向正极 D错 8 控制适合的条件 将反应2Fe 3 2I 2Fe 2 I 2 设计成 如下图所示的原电池 下列判断不正确的是 A 反应开始时 乙中石墨电极上发生氧化反应 B 反应开始时 甲中石墨电极上Fe 3 被还原 C 电流计读数为零时 反应达到化学平衡状态 D 电流计读数为零后 在甲中溶入 FeCl2固体 乙中石墨电极为 负极 答案 D 解析 本题利用氧化还原反应设计成原电池 考查电池工作时两 极发生的变化 A B 均正确 C项由于 Fe 3 和 I 反应是可逆反应 当电流为 0 时 说明处于平衡状态 故C正确 D项中加入 FeCl2 增大
9、了 Fe 2 的浓度 平衡左移 故乙中石墨电极为正极 发生还原反 应 故 D错 9 2011 新课标 11 铁镍蓄电池又称爱迪生电池 放电时的 总反应为 Fe Ni2O 3 3H2O Fe OH 2 2Ni OH 2 下列有关该电池的说法不正确的是 唐玲出品 A 电池的电解液为碱性溶液 正极为Ni2O 3 负极为 Fe B 电池放电时 负极反应为Fe 2OH 2e Fe OH 2 C 电池充电过程中 阴极附近溶液的pH降低 D 电池充电时 阳极反应为 2Ni OH 2 2OH 2e Ni2O3 3H2O 答案 C 解析 本题考查可充电电池的工作原理 电极反应式的书写 电 极附近溶液酸碱性的变化
10、等 由铁镍电池放电时的产物全部是碱 可 知电解液为碱性溶液 放电时负极发生氧化反应 正极发生还原反应 故 Fe为负极 Ni2O3为正极 A正确 放电时 Fe失电子被氧化 负极 反应为 Fe 2OH 2e Fe OH 2 B正确 充电时 阴极发生还原反 应 电极反应为Fe OH 2 2e Fe 2OH pH增大 C错误 充电 时 阳极发生氧化反应 电极反应为2Ni OH 2 2OH 2e Ni2O3 3H2O D正确 10 2011 海南 6 一种充电电池放电时的电极反应为 H2 2OH 2e 2H2O NiO OH H2O e Ni OH 2 OH 当为电池充电时 与外电源正极连接的电极上发生
11、的反应是 A H2O的还原B NiO OH 的还原 C H2的氧化D Ni OH 2的氧化 答案 D 解析 本题考查了原电池原理的应用中化学电源正负极反应的 判断 由题中所给的两个电极反应可知 NiO OH 在正极上反应 当 给电池充电时 该极应连接电源的正极 故电极反应为Ni OH 2 e OH NiO OH H 2O 故只有 D正确 唐玲出品 11 2012 北京 12 人工光合作用能够借助太阳能 用CO 2和 H2O制备化学原料 右图是通过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意 图 下列说法不正确 的是 A 该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B 催化剂 a 表面发生氧化反应 有O2产生
12、 C 催化剂 a 附近酸性减弱 催化剂b 附近酸性增强 D 催化剂 b 表面的反应是 CO2 2H 2e HCOOH 答案 C 解析 本题考查原电池原理 旨在考查学生对原电池工作原理中 的分析理解能力 从图示看 太阳光照射下 发生反应2CO2 2H2O 2HCOOH O2 有电子发生了转移 故太阳能转化成了化学能 A项正确 催化剂 a 失去电子 作负极 发生氧化反应 由CO2和 H2O 中元素化合价分析 只有O元素化合价能升高 生成O2 所以催化剂 a 处应有 O 2生成 B项正确 催化剂 a 处的电极反应式为 2H2O 4e 4H O 2 生成 H 酸性增强 C项错 H 移向催化剂 b 处
13、CO 2 结合 H 得电子发生反应 CO 2 2H 2e HCOOH 故生成 HCOOH D 项正确 点评 解答此类问题重点是理解原电池的基本原理 尤其是电极 反应式的书写和电解质溶液的酸碱性变化知识 12 铅蓄电池的工作原理为 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 唐玲出品 研读下图 下列判断不正确的是 A K闭合时 d 电极反应式 PbSO 4 2H2O 2e PbO 2 4H SO2 4 B 当电路中转移 0 2 mol 电子时 I 中消耗的 H2SO 4为 0 2 mol C K闭合时 中 SO 2 4向 c 电极迁移 D K闭合一段时间后 可单独作为原电池 d 电极为
14、正极 答案 C 解析 本题考查了原电池原理 电极反应式的书写 离子移动方 向等电化学知识 闭合K构成电解装置 为原电池 为电解池 铅为负极 氧化铅为正极 d 为电解池阳极 c 为阴极 则阳极上硫 酸铅失电子生成氧化铅附着在d 电极上 A选项正确 根据电池总反 应式可知 每有 2 mol 硫酸参与反应则转移电子2 mol B选项正确 闭合 K时 中硫酸根向阳极移动 即向d 电极移动 C选项错误 电解时在阴极生成铅 阳极生成氧化铅 故电解一段时间后 也可 作原电池 D选项正确 二 非选择题 共 52 分 13 16 分 金属镁在目前的汽车 航天 航空 机械制造 军 事等产业中得到迅猛发展 1 目前
15、市场上某些品牌笔记本电脑 如神舟电脑 IBM 电脑等 的外壳一改以往的有机合成材料 而使用镁铝合金 钛铝合金等材料 唐玲出品 镁铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是 多选 A 降低成本B 增强美观 C 利用散热D 增加强度 E 增加运算速度 2 某学校研究性学习小组欲以镁条 铝片为电极 以稀 NaOH 溶 液为电解质溶液设计原电池 给你一只安培表 请你画出该原电池的示意图 并标出正负极 一段时间后 铝片发生的电极反应式是 镁条表面只有极少量的气泡产生 则镁电极产生的主要反应的电极反 应式为 答案 1 BCD 2 如图所示 Al 4OH 3e AlO 2 2H2O 2H2O 2e H 2
16、2OH 解析 1 铝合金材料比有机合成材料在价格上要高 所以 A错 实际上铝合金材料在电脑外壳上的使用是从 增加强度 和 增强美 观 的角度考虑的 当然铝合金作为电脑的外壳材料散热效果要比有 唐玲出品 机合成材料好的多 铝合金材料的应用与电脑的运算速度没有关系 2 铝能够与NaOH溶液反应 所以作为原电池的负极 而镁与 NaOH 溶液不反应作正极 14 20 分 Li SOCl2电池可用于心脏起搏器 该电池的电极材 料分别为锂和碳 电解液是 LiAlCl4 SOCl2 电池的总反应可表示为 4Li 2SOCl2 4LiCl S SO2 请回答下列问题 1 电池的负极材料为 发生的电极反应为 2 电池正极发生的电极反应为 3 SOCl2易挥发 实验室中常用NaOH 溶液吸收 SOCl2 有 Na2SO3 和 NaCl 生成 如果把少量水滴到SOCl2中 实验现象是 反应的化学方程式为 4 组装该电池必须在无水 无氧的条件下进行 原因是 答案 1 Li Li e Li 2 2SOCl2 4e 4Cl S SO2 3 出现白雾 有刺激性气体生成 SOCl2 H2O SO2 2HCl 4 构成
