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1、1第二单元第二单元 原电池原电池 化学电源化学电源课后达标检测一、选择题1下列过程属于化学能转化为电能的是( )A行人踩踏发电瓷砖(原理是利用行人踩踏地板产生的振动来发电)BiPhone 7 手机电池放电C汽车发电机中汽油燃烧D氢氧化钠与盐酸反应解析：选 B。A 选项，动能转化为电能，错误；B 选项，化学能转化为电能，正确；C选项，化学能转化为动能，错误；D 选项，化学能转化为热能，错误。2下列电池工作时，O2在正极放电的是( )A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池解析：选 B。锌锰电池，正极反应：MnO2H2Oe=MnOOHOH，MnO2在正极放电，A 错误。氢燃料电池，正极反
2、应(酸性条件下)：O24H4e=2H2O，O2在正极放电，B正确。铅蓄电池，正极反应：PbO24HSO2e=PbSO42H2O，PbO2在正极放电，24C 错误。镍镉电池，正极反应：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，NiOOH 在正极放电，D错误。3(2016高考上海卷)图 1 是铜锌原电池示意图。图 2 中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示( )A铜棒的质量 Bc(Zn2)Cc(H) Dc(SO)24解析：选 C。该装置构成原电池，Zn 是负极，Cu 是正极。A.在正极 Cu 上溶液中的 H获得电子变为氢气，Cu 棒的质量不变，错误；B.由于 Zn 是负极，不断发生反应
3、Zn2e=Zn2，所以溶液中 c(Zn2)逐渐增大，错误；C.由于反应不断消耗 H，所以溶液中c(H)逐渐减小，正确；D.SO不参加反应，其浓度不变，错误。244(2018泉州模拟)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是( )2A原电池是将化学能转化成电能的装置B原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C图中电极 a 为铝条、电极 b 为锌片时，导线中会产生电流D图中电极 a 为锌片、电极 b 为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片解析：选 D。原电池是将化学能转化成电能的装置，A 正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B 正确
4、；图中电极 a 为铝条、电极 b 为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，C 正确；图中电极 a 为锌片、电极 b 为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，D 错误。5(教材改编)根据下图，下列判断中正确的是( )A烧杯 a 中的溶液 pH 降低B烧杯 b 中发生氧化反应C烧杯 a 中发生的反应为 2H2e=H2D烧杯 b 中发生的反应为 2Cl2e=Cl2解析：选 B。据图示锌电极失去电子，该极上发生氧化反应，故 B 正确；烧杯 a 中 O2得到电子，发生反应：O24e2H2O=4OH，使 pH 升高，故 A、C 错；锌为负极，失去电子，发生反应：Zn2e=Zn2，故 D 错。6燃
5、料电池具有能量转化率高、无污染等特点，如图为 MgNaClO 燃料电池的结构示意图。下列说法正确的是( )A镁作 Y 电极B电池工作时，Na向负极移动C废液的 pH 大于 NaClO 溶液的 pHDX 电极上发生的反应为 ClO 2H2O 4e=ClO4H 33解析：选 A。图中 OH向 Y 电极移动，那么 Y 为负极，故镁作 Y 电极，故 A 正确；电池工作时，Na向正极移动，故 B 错误；X 电极上发生的反应为 ClO H2O2e=Cl 2OH，OH移向负极与 Mg2反应生成 Mg(OH)2沉淀，废液 NaCl 溶液的 pH 小于 NaClO 溶液的 pH，故 C、D 错误。7二氧化硫空气
6、质子交换膜电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本，提高了效益，其原理如图所示。下列说法错误的是( )APt1 电极附近发生的反应为 SO22H2O2e=SO4H24BPt2 电极附近发生的反应为 O24e=2O2C该电池放电时电子从 Pt1 电极经过外电路流到 Pt2 电极D相同条件下，放电过程中消耗的 SO2和 O2的体积比为 21解析：选 B。电池总反应是 2SO2O22H2O=2H2SO4，Pt1 为负极，电极反应为SO22H2O2e=SO4H，Pt2 为正极，电极反应为 O24e4H=2H2O，A、C、D24正确，B 错误。8银质器皿日久表面会
7、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 2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl解析：选 B。铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。负极反应式为 Al3e=Al3，正极反应式为 Ag2S2e=2AgS2。Al3与 S2在溶液中不能共存，能发生水解相互促进反应：2Al33S26H2O=2Al(OH
8、)33H2S，故原电池总反应为 2Al3Ag2S6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，故 B 项正确，C 项错误。A 项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中 Ag2S 被还原成 Ag，质量减轻，故 A 项错误。D 项，黑色褪去的原因是黑色的 Ag2S 转化为 Ag，故 D 项错误。9(2018淮北高三模拟)高温钠硫电池是一种新型可充电电池，其工作原理如图所示，图中固体电解质是 Na导体。下列叙述正确的是( )4A放电时，石墨电极 a 为正极B放电时，Na从石墨 b 向石墨 a 方向迁移C充电时， b 极反应为 Na2Sx2e=xS2NaD可将装置中的固体电解质改成 NaCl 溶液
9、解析：选 C。放电时，石墨电极 a 为负极，A 选项错误；放电时，Na从石墨 a 向石墨b 方向迁移，B 选项错误；充电时，b 极反应为 Na2Sx2e=xS2Na，C 选项正确；固体电解质不能改成 NaCl 溶液，因为钠单质会与水反应，D 选项错误。二、非选择题10(1)理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。根据氧化还原反应Fe2Fe3=3Fe2设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂饱和 KNO3溶液。请回答下列问题：电解质溶液 X 是_；电解质溶液 Y 是_。写出两电极的电极反应式。铁电极：_；碳电极：_。外电路中的电子是从_电极流向_电极。(填“铁”或“碳”)盐桥中向 X
10、溶液中迁移的离子是_(填字母)。AK BNO 3(2)请将下列氧化还原反应 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 设计成原电池，在方框中画出类似(1)中的装置图，并写出相应的电极反应式。正极：_；负极：_。5解析：(1)根据反应，Fe 作负极，C 作正极，负极电解质溶液中应含有铁的阳离子且不与铁反应，所以 X 为含 Fe2的电解质溶液；正极反应式为 Fe3e=Fe2，因而 Y 为含 Fe3的电解质溶液。负极反应式：Fe2e=Fe2，正极反应式：2Fe32e=2Fe2。外电路电子由负极(Fe)流向正极(C)。Fe 是负极，因而向 X 溶液中迁移的是盐桥中的阴离子，即为 NO。
11、(2)见答案中的装置图及电极反应式。 3答案：(1)FeCl2(或 FeSO4) FeCl3或 Fe2(SO4)3Fe2e=Fe2 2Fe32e=2Fe2铁 碳 B(2)NO3e4H=NO2H2O Cu2e=Cu2 311化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。.氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：(1)对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是_。A.a 电极是负极，OH移向负极Bb 电极的电极反应为 O22H2O4e=4OHC电池总反应式为 2H2O22H2O=点燃D电解
12、质溶液的 pH 保持不变E氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置(2)上图右边装置中盛有 100 mL 0.1 molL1 AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气 112 mL(标准状况下)时，此时 AgNO3溶液的 pH_(溶液体积变化忽略不计)。.已知甲醇的燃烧热 H726.5 kJmol1，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_，正极的反应式为_。理想状态下，该燃料电池消耗 1 mol 甲醇所能产生的最大电能为 702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为_(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量
13、之比)。6解析：.(1)C 项，反应条件不是点燃，错误；D 项，随着燃料电池的不断反应，水越来越多，KOH 溶液浓度逐渐减小，pH 逐渐降低，错误。(2)右池为电解池，其电极反应为阳极：4OH4e=O22H2O，阴极：4Ag4e=4Ag，当氢氧燃料电池中消耗氢气 112 mL(标准状况下)时，转移电子数为0.01 mol，右池中共消耗 0.01 mol OH，故生成 0.01 mol H，c(H)0.1 0.01 mol 0.1 LmolL1，pH1。.该燃料电池的理论效率100%96.6%。702.1 kJ 726.5 kJ答案：.(1)CD (2)1.CH3OHH2O6e=CO26HO24
14、H4e=2H2O 96.6%12某研究性学习小组根据反应：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O，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 1 molL1，溶液的体积均为 200 mL，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 SO移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。24(3)两烧杯中的电极反应式分别为甲_；乙_。(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为 1.5 molL1，则反应中转移的电子为_mol。解析：(1)根据题目提供的总反应
