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1、(浙江选考)2018高考化学大一轮复习专题6化学反应与能量变化第2单元课后限时训练17原电池的工作原理及应用课后限时训练(十七)原电池的工作原理及应用(建议用时:45分钟)1下列关于原电池负极叙述正确的是()A电子流出的电极B发生还原反应的电极C与正极材料相比较活泼的电极D反应过程中一定变细的电极AB项,负极发生氧化反应;C项,负极材料不一定是活泼金属电极,还与电解质溶液性质有关;D项,负极在反应过程中不一定参与反应,如燃料电池,故电极不一定变细。2某原电池反应的离子方程式为:Zn2H=Zn2H2,则下列说法正确的是()AHNO3可作电解质溶液B在电解质溶液中电子从正极流向负极C锌极质量不变D
2、石墨可作原电池的正极D硝酸不能作电解质溶液,因为硝酸与金属锌反应生成氮的氧化物,不生成氢气,A错误;原电池中,电子从负极流向正极,B错误;负极反应为Zn2e=Zn2,金属锌的质量减少,C错误。3下列有关能量的说法正确的是()A原电池将化学能转变为电能B原电池将电能转变为化学能C中和反应放热说明中和反应前后能量不守恒D吸热反应中生成物的总能量低于反应物的总能量A原电池是将化学能转变为电能的装置,A正确,B错误;化学反应一定遵循能量守恒定律,C错误;吸热反应中生成物的总能量高于反应物的总能量,D错误。4(2015浙江1月学考)右图是铜锌原电池示意图。当该原电池工作时,下列描述不正确的是()A溶液逐
3、渐变蓝B锌片逐渐溶解C铜片上有气泡产生D电流计指针发生偏转A原电池负极为Zn,电极反应为Zn2e=Zn2,正极为Cu,电极反应为2H2e=H2,导线中有电流通过,电流计的指针发生偏转。5(2016浙江宁波3月学考模拟)现有一装置如图所示(G表示检流计),下列有关说法不正确的是()A该装置将化学能转化为电能BZn是负极,发生还原反应C电子由锌片通过导线流向铜片D铜片上发生的反应为2H2e=H2BZn是负极、发生的电极反应为Zn2e=Zn2,属于氧化反应。6在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是()A正极附近的SO浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有O2
4、逸出D铜片上有H2逸出DA项正极的电极反应为2H2e=H2,SO向负极移动,正极附近SO的浓度并不增大;B项电子应从锌片(负极)经导线流向铜片(正极);C项正极上有H2逸出。7(2016浙江温州3月学考模拟)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,下列叙述中正确的是()A装置甲中铜片表面产生气泡B装置甲溶液中SO向铜片移动C装置乙中电子从铜片经导线流向锌片D装置乙中正极的电极反应式:2H2e=H2D装置甲中没有形成原电池,铜片表面没有气泡产生,没有阴离子的定向移动,故A、B错误;装置乙中锌为负极,电子从锌片经导线流向铜片,故C错误;装置乙中铜片为正极,正极上氢离子得到电子生成氢
5、气,故D正确。8用锌片、铜片和硝酸银组成的原电池,正极上发生的电极反应是()A2H2e=H2BZn22e=ZnC2H2OO24e=4OHDAge=AgD题给原电池中,锌片为负极,电极反应为:Zn2e=Zn2;铜片为正极,电极反应为:Age=Ag。9如图所示装置中,可观察到检流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是()MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜锌稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液CN棒变细,说明N为较活泼金属作负极,M棒变粗,说明M为正极,电解质溶液中的阳离子得电子析出金属。10分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是() 【导学号:8164
6、0087】A中Mg作为负极,中Fe作为负极B中Mg作为正极,电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C中Fe作为负极,电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作为正极,电极反应式为2H2e=H2BMg比Al活泼,在中Mg作负极,但在NaOH溶液中,Mg不反应,而Al可以反应,故中Al是负极。在浓硝酸中铁会钝化,故Cu为负极,Fe为正极。在中由于不断向Cu极附近通入空气,而O2比溶液中的H得电子能力强,故Fe失去电子,在Cu极O2得电子发生还原反应,电极反应式为O22H2O4e=4OH。11(加试题)锂空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量,因此它是最有前途的电池技术之一。如图是锂空气电池放
7、电和充电时的工作示意图。下列说法正确的是()Aa极为原电池的正极B电池充电时,b极发生的反应为O22H2O4e=4OHC放电时,a极锂的化合价未发生变化D充电时,溶液中Li由b极向a极迁移D根据题给装置图判断,a电极为原电池的负极,电极反应式为Lie=Li,A、C项错误;电池充电时,b极发生的反应为4OH4e=O22H2O,B项错误;充电时,阳离子移向电解池的阴极,D项正确。12(加试题)如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是()A分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类B正极反应式为:MnO24H2e=Mn22H2OC放电过程中,H从正极区移向负极区D若Cm(H2O)n
8、是葡萄糖,当电路中转移了6NA电子时,反应的葡萄糖质量是60 gBA项,分子组成为Cm(H2O)n的物质不一定是糖类,如CH2O(甲醛),CH3COOH(醋酸);C项,原电池中H(阳离子)向正极移动;由关系式知:C6H12O66CO224e,当转移6 mol电子时消耗 mol葡萄糖,则m(C6H12O6) mol180 g/mol45 g。13.(加试题)一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是()A反应CH4H2O3H2CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B电极A上H2参与的电极反应为:H22OH2e=2H2OC电池工作时,CO向电极B移动D电极B上发生
9、的电极反应为:O22CO24e=2CODA选项,甲烷中的C为4价,一氧化碳中的C为2价,每个碳原子失去6个电子,因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol电子,所以错误;B选项,熔融盐中没有氢氧根离子,因此氢氧根离子不能参与电极反应,H2参与的电极反应式应为H2CO2e=CO2H2O,所以错误;C选项,碳酸根离子应向负极移动,即向电极A移动,所以错误;D选项,电极B上氧气得电子和二氧化碳生成碳酸根离子,所以正确。14(加试题)气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。如图为电池的工作示意图:气体扩散进入传感器,在敏感电极上发生反应,传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应
10、产物。则下列说法中正确的是()待测气体部分电极反应产物COCO2H2SH2SO4Cl2HClN2O4NOA.上述气体检测时,敏感电极均作电池负极B检测Cl2时,敏感电极的电极反应式为Cl22e=2ClC检测H2S时,对电极充入空气,对电极上的电极反应式为O22H2O4e=4OHD检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时,传感器上产生的电流大小相同B根据题意,在敏感电极上待测气体转化为反应产物,当元素化合价升高时物质发生氧化反应,当元素化合价降低时物质发生还原反应,故敏感电极不一定都作负极,A项错误;检测氯气时,氯元素化合价降低,Cl2发生还原反应:Cl22e=2Cl,B项正确;检测H2S时
11、,由于敏感电极上生成了酸,故对电极上的电极反应式为:O24H4e=2H2O,C项错误;根据H2SH2SO4、COCO2可知,检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时转移电子数不同,因此传感器上产生的电流大小不同,D项错误。15(加试题)(2016浙江理综)金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4MnO22nH2O=4M(OH)n 【导学号:81640088】已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是()A采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并
12、有利于氧气扩散至电极表面B比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池,Al空气电池的理论比能量最高CM空气电池放电过程的正极反应式:4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD在Mg空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜CA项,采用多孔电极可以提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于O2扩散至电极表面;B项,单位质量的Mg、Al、Zn反应,Al转移的电子数最多,故Al空气电池的理论比能量最高;C项,由于电池中间为阴离子交换膜,故Mn不能通过,则正极的电极反应式为O24e2H2O=4OH;D项,在Mg空气电池中,负极的电极反应式为Mg2e=Mg2,为防止负极区沉积
13、Mg(OH)2,可采用阳离子交换膜阻止OH进入负极区。16(1)下列装置属于原电池的是_。(2)在选出的原电池中,_是负极,发生_反应,_是正极,该极的现象是_。(3)此原电池反应的化学方程式为_。【解析】(1)构成原电池的条件:a.两个活泼性不同的电极;b.电解质溶液;c.形成闭合回路;d.自发进行的氧化还原反应。根据此条件知属于原电池。(2)(3)在原电池中,Fe为负极,发生氧化反应,Cu为正极,发生还原反应,表面有气泡冒出,反应实质为FeH2SO4=FeSO4H2。【答案】(1)(2)Fe氧化CuCu表面有气泡产生(3)FeH2SO4=FeSO4H217(加试题)(2017浙江桐乡高级中学月考)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下: 【导学号:81640089】请回答下列问题:(1)Pt(a)电极是电池的_极,电极反应为_;Pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”),电极反应为_。(2)电池的总反应方程式为_。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子,则消耗的CH3OH有_ mo