《2018高考化学一轮复习专题四基本理论第18讲原电池化学电源夯基提能作业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考化学一轮复习专题四基本理论第18讲原电池化学电源夯基提能作业（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第18讲原电池化学电源A组基础题组1.下列装置不能形成原电池的是()2.将镉(Cd)浸在氯化钴(CoCl2)溶液中,发生反应的离子方程式为:Co2+(aq)+Cd(s) Co(s)+Cd2+(aq)(aq表示溶液),若将该反应设计为如图的原电池,则下列说法一定错误的是()A.Cd作负极,Co作正极B.原电池工作时,电子从负极沿导线流向正极C.根据阴阳相吸原理,盐桥中的阳离子向负极(甲池)移动D.甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液3.(2016福建泉州模拟)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()A.原电
2、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a极为铝条、b极为锌片时,导线中会产生电流D.图中a极为锌片、b极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片4.(2016北京海淀模拟)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,其总反应式为:2C2H6+7O2+8KOH 4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断正确的是()A.负极反应为:14H2O+7O2+28e- 28OH-B.放电过程中KOH的物质的量浓度不变C.每消耗1 mol C2H6,则电路中转移的电子为14 molD.放电一段时
3、间后,负极周围的pH升高5.(2015课标,11,6分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O6.如下图装置,下列说法中正确的是()A.装置和装置中负极反应均是Fe-2e- FB.装置和装置中正极反应均是O2+2H2O+4e- 4OH-C.装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D.放电过程中,装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的pH均增大7.(2016河北唐山三模)用氟
4、硼酸(HBF4,属于强酸)代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液,可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良,总反应方程式为:Pb+PbO2+4HBF4 2Pb(BF4)2+2H2O,Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质。下列说法正确的是()A.放电时,负极反应为:PbO2+4H+2e- Pb2+2H2OB.充电时,当阳极质量增加23.9 g时转移0.4 mol电子C.放电时,正极区电解质溶液的pH增大D.充电时,Pb电极与电源的正极相连8.利用反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O设计电池,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。下列说法不正确的是()A.电流
5、从右侧电极经过负载后流向左侧电极B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜C.A极电极反应式为2NH3-6e- N2+6H+D.当有4.48 L(标准状况)NO2被处理时,转移电子为0.8 molB组提升题组9.流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4 CuSO4+PbSO4+2H2O。下列说法不正确的是()A.a为负极,b为正极B.该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大C.a极的电极反应为Cu-2e- Cu2+
6、D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO410.随着各地“限牌”政策的推出,电动汽车成为汽车界的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如图,A 极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池总反应为LixC6+Li1-xCoO2 C6+LiCoO2。下列说法不正确的是()A.据题意分析可知该隔膜只允许Li+通过,放电时 Li+从左边流向右边B.充电时,A为阴极,发生还原反应C.放电时,B为正极,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi+xe- LiCoO2D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池
7、进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收11.SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体,对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料,装置如图所示:若A为CO,B为H2,C为CH3OH,则通入CO的一极为极。若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应式为。若A为NO2,B为O2,C为HNO3,则正极的电极反应式为。(2)碳酸盐燃料电池,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质,操作温度为650 ,在此温度下以镍为催化剂,以煤气(CO、H2的体积比为11)直接作燃料,其工作原理如图所示。电
8、池总反应为。以此电源电解足量的硝酸银溶液,若阴极产物的质量为21.6 g,则阳极产生的气体在标准状况下的体积为L。电解后溶液体积为2 L,溶液的pH约为。(3)某研究小组利用下列装置用N2O4生产新型硝化剂N2O5。现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。在该电极上同时还引入CO2的目的是。电解过程中,生成N2O5的电极反应式为。答案全解全析A组基础题组1.CC项中酒精不导电,不能构成原电池。2.C在电池反应中,Co2+得电子发生还原反应,则Co作正极、Cd作负极,A正确;放电时,电子从负极Cd沿导线流向正极Co,B正确;盐桥中阳离
9、子向正极区域乙移动、阴离子向负极区域甲移动,C错误;甲中失电子发生氧化反应,电解质溶液为CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液,D正确。3.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;图中a极为铝条、b极为锌片时,构成原电池,导线中会产生电流,C正确;图中a极为锌片、b极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。4.C负极上乙烷失电子发生氧化反应,电极反应为C2H6+18OH-14e- 2C+12H2O,故A错误;该反应中有水生成,导致溶液体积增大,KOH参加反应导致物质的量减少,所以KOH浓度降低,故B错误;根据C2H6+18
10、OH-14e- 2C+12H2O可知,每消耗1 mol C2H6,则电路中转移的电子为14 mol,故C正确;放电过程中,负极上氢氧根离子参加反应导致浓度降低,所以碱性减弱,pH降低,故D错误。5.A根据微生物电池工作原理示意图可知:C6H12O6在负极上发生氧化反应,电极反应式为-24e-+6H2O 6CO2+24H+;O2在正极上发生还原反应,电极反应式为6O2+24e-+24H+12H2O。负极有CO2生成,A项错误;B项,微生物促进了反应中电子的转移,正确;C项,质子通过交换膜从负极区移向正极区,正确;D项,电池总反应为C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O,正确。6.D装置中Zn
11、是负极,Zn失去电子变为Zn2+,装置中Fe是负极,负极反应式为Fe-2e- F,A错误;装置和装置中正极均是H+获得电子变为H2逸出,B错误;装置中盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动,装置中盐桥中的阳离子向右侧烧杯移动,C错误;放电过程中,装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中均是H+放电,使溶液中c(OH-)增大,溶液pH增大,D正确。7.C放电时,负极上应该是金属铅失电子发生氧化反应,A错误;充电时阳极发生氧化反应:Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+,产生1 mol PbO2,增重1 mol239 g/mol=239 g,转移电子2 mol,当阳极质量增加23.9 g时转移0.2 mol电子,B
12、错误;放电时正极上发生还原反应:PbO2+4H+2e- Pb2+2H2O,氢离子浓度减小,所以pH增大,C正确;充电时,Pb电极和电源的负极相连,D错误。8.C由反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O可知,NO2为氧化剂,NH3为还原剂,则电极A为负极,电极B为正极。电流由正极经导线流向负极,故A正确;原电池工作时,阴离子向负极移动,为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜,防止二氧化氮和氢氧化钾反应,故B正确;电解质溶液呈碱性,则负极电极反应式为2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O,故C错误;当有4.48 L(标准状况)即0.2 mol NO2被处理时,转移电子为0.2 mo
13、l(4-0)=0.8 mol,故D正确。B组提升题组9.DA项,根据电池总反应可知铜作负极,PbO2作正极,正确;B项,该电池工作时PbO2电极发生的反应为PbO2+4H+S+2e- PbSO4+2H2O,消耗了溶液中的H+,故溶液的pH增大,正确;C项,铜电极的电极反应为Cu-2e- Cu2+,正确;D项,通过总反应可以看到H2SO4参加了反应,故应补充H2SO4,错误。10.DA是负极、B是正极,放电时,Li+向正极移动,则Li+从左边流向右边,A项正确;放电时,A是负极,则充电时,A是阴极,发生还原反应,B项正确;放电时,B为正极,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi+xe- LiC
14、oO2,C项正确;根据电池总反应知,充电时Li+进入石墨中,D项错误。11.答案(1)正SO2-2e-+2H2O S+4H+O2+4e-+4H+ 2H2O(2)CO+H2+O2 CO2+H2O1.121(3)在电极上与O2共同转化为C,保持熔融盐成分不变N2O4+2HNO3-2e- 2N2O5+2H+解析(1)一氧化碳和氢气反应转化为甲醇的过程中氢元素的化合价升高,碳元素的化合价降低,因此氢气被氧化,通H2的一极为负极,一氧化碳被还原,通CO的一极为正极。二氧化硫、氧气和水反应生成硫酸的过程中,硫元素化合价升高,二氧化硫被氧化,通SO2的一极为负极。二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸的过程中,氧元
15、素的化合价降低,氧气被还原,通O2的一极为正极。(2)一氧化碳和氢气按物质的量之比11混合,再与氧气反应生成二氧化碳和水。电解硝酸银溶液阴极反应式为Ag+e- Ag,阳极反应式为4OH-4e- 2H2O+O2,生成21.6 g银时转移0.2 mol电子,根据得失电子守恒可知,阳极生成氧气0.05 mol,其在标准状况下的体积为1.12 L。生成氢离子0.2 mol,c(H+)=0.1 molL-1,溶液的pH=1。(3)燃料电池工作时燃料失电子,作负极,因此氢气作负极,失去电子被氧化,转化为氢离子,氢离子和碳酸根离子结合,最终转化为二氧化碳和水,氧气作正极,得到电子被还原,转化为氧负离子,氧负离子和二氧化碳结合,最终转化为碳酸根离子,进而保证熔融盐的成分不变。四氧化二氮转化为五氧化二氮,氮元素化合价升高,发生氧化反应。
