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1、单元检测(十四)原电池与新型化学电源一、基础落实训练1.依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。下列有关说法中错误的是()A电解质溶液Y是CuSO4溶液B电极X的材料是CuC银电极为电池的正极，其电极反应为Age=AgD外电路中的电子是从X电极流向Ag电极解析：选A由电极反应可知，电解质溶液应为AgNO3溶液。2现有2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，由此下列分析合理的是()A由于此反应属于放热反应因此能设计成原电池B上述反应设计成原电池时两极材料可以是铁和铜C上述反应设计成原电池时Cu为正极D上述反应设计成原电池时电解质溶液选用FeC
2、l3溶液解析：选DA项，原电池反应原理是氧化还原反应，发生电子转移，而放热反应不一定是氧化还原反应，故不能作为设计成原电池的依据，错误；B项，若两极材料为铁和铜，那么活泼金属铁失电子被氧化为负极，不可能发生2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，错误；C项，反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2设计成原电池，Cu失电子被氧化为负极，错误；D项，电解质溶液为FeCl3溶液，正极材料可以使用C或Pt，正确。3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，以下叙述正确的是()A两烧杯中溶液的pH均增大B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中铜片表面均无气泡产生D产生气泡的速度甲比
3、乙慢解析：选AA项，甲烧杯中可以形成原电池，乙烧杯不能形成原电池，但是两烧杯中的反应均为ZnH2SO4=ZnSO4H2，随着H2SO4的消耗，溶液酸性减弱，pH均增大，正确；B项，甲烧杯形成的原电池，Zn失去电子作负极，Cu作正极；乙烧杯不能形成原电池，错误；C项，甲烧杯中Cu极反应为2H2e=H2，所以Cu表面有气泡产生，乙烧杯Zn直接参加反应产生H2，Cu表面无明显现象，错误；D项，甲烧杯形成原电池使反应更迅速，所以产生气泡速度甲比乙快，错误。4有关如图所示原电池的叙述不正确的是()A电子沿导线由Cu片流向Ag片B正极的电极反应式是Age=AgCCu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应D
4、反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液解析：选DA项，该装置是原电池，Cu作负极，Ag作正极，电子从Cu片沿导线流向Ag片，正确；B项，正极电极反应式为Age=Ag，正确；C项，Cu片上失电子发生氧化反应，Ag片上得电子发生还原反应，正确；D项，原电池工作时，电解质溶液以及盐桥中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以反应时盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液，错误。5“类推”是思维的一种形式，但往往也有不对的，下列“类推”中正确的是()AFe、Cu连接插在稀硫酸中形成的原电池，Fe为负极；那么Fe、Cu连接插在浓硝酸溶液中形成的原电池，Fe也为负极BCl2H2OHClHClO是氧化还原反
5、应，则IClH2OHClHIO也是氧化还原反应C镁比铝活泼，工业上用电解熔融氧化铝制铝，所以工业上也用电解熔融氧化镁制镁D硝酸银溶液通常保存在棕色的试剂瓶中，是因为硝酸银见光易分解，那么浓硝酸溶液也要保存在棕色试剂瓶中解析：选DA项，Fe遇浓硝酸会发生钝化，因此Fe、Cu连接插在浓硝酸溶液中形成的原电池，Fe为正极，错误；B项，IClH2OHClHIO反应中各元素化合价没有发生变化，因此不是氧化还原反应，错误；C项，工业上电解氯化镁制取镁，错误；D项，浓硝酸在光照条件下也易分解，故也要保存在棕色试剂瓶中，正确。6干电池模拟实验装置如图。下列说法不正确的是()A锌片作负极，碳棒作正极B电子从锌片
6、流向碳棒，电流方向则相反CNH4Cl是电解质，在锌片逐渐消耗过程中MnO2不断被氧化D该电池是一次性电池，该废旧电池中锌可回收解析：选CA项，锌是活泼金属，则锌片作负极，碳棒作正极，正确；B项，原电池中电子从负极沿导线流向正极，电流从正极流向负极，电流从碳棒流到锌片上，正确；C项，以糊状NH4Cl作电解质，其中加入MnO2氧化吸收H2，错误；D项，该电池是一次性电池，该废旧电池中锌可回收，正确。7已知某原电池的电极反应是Fe2e=Fe2，Cu22e=Cu，据此设计该原电池，并回答问题。(1)若原电池装置为左上图：电极材料A是_，B是_(写名称)。A电极观察到的现象是_。(2)若原电池装置为右上
7、图：电极材料X是_。(填字母，下同)a铁b铜c石墨电解质Y是_。aFeSO4 bCuSO4 cCuCl2解析：(1)由Cu22e=Cu可推A极为正极，电极材料为铜或碳棒，B是铁。(2)电极材料X的活泼性应小于铁，则X可为铜或石墨；电解质为含有Cu2的溶液。答案：(1)铜(或碳棒)铁有红色物质析出(2)b、cb、c8如图是某同学设计的一个简易的原电池装置，回答下列问题。(1)若a为镁、b为CuCl2，则正极材料为_，负极上的电极反应式为_。(2)若a为镁、b为NaOH，则Mg极上发生_反应(填“氧化”或“还原”)，负极上的电极反应式为_。(3)若a为铜、b为浓硝酸，则电流的方向为_，正极上的电极
8、反应式为_。(4)上述事实表明，确定原电池中电极的类型时，不仅要考虑电极材料本身的性质，还要考虑_。解析：(1)镁、铝均能与CuCl2溶液反应，但镁比铝活泼，故镁失去电子作负极。(2)铝能与NaOH溶液反应而镁不能，铝作负极失去电子变成AlO，电极反应式为Al3e4OH=AlO2H2O。(3)常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故铜失去电子作负极，正极上是NO得到电子生成NO2。答案：(1)AlMg2e=Mg2(2)还原Al3e4OH=AlO2H2O(3)从铝电极流向铜电极2HNOe=H2ONO2(4)电解质的性质9(1)AlAg2O2电池可用作水下动力电源，其原理如图甲所示。该电池的负极反应式为_。
9、(2)用CO、O2和KOH溶液可以制成碱性燃料电池，则该电池反应的离子方程式为_。用CO、O2和固体电解质还可以制成如图乙所示的燃料电池，则电极d的电极反应式为_。解析：(1)负极发生氧化反应，Al失去3 mol电子转化为AlO，结合电荷守恒和电解质溶液的酸碱性即得。(2)CO的燃烧产物CO2在碱性条件下以CO的形式呈现；电解质为熔融物，d极为负极，为CO发生氧化反应生成CO2。答案：(1)Al3e4OH=AlO2H2O(2)2COO24OH=2CO2H2OCOO22e=CO2二、能力提升训练1(2019台州市联考)乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的电化学装置，下列有关说法正确的是()A该电
10、化学装置是电解池Ba极反应式为CH2=CH22eH2O=CH3CHO2HC氧气在b极被氧化D电子移动方向：电极a负载电极b磷酸溶液电极a解析：选BCH2=CH2被氧化成CH3CHO，应为原电池的负极反应，因电解质溶液呈酸性，则负极电极反应式为CH2=CH22eH2O=CH3CHO2H，正极通入氧气，发生还原反应，电极反应式为O24H4e=2H2O。A项，该电池属于燃料电池，是原电池，错误；B项，a极为负极，正确；C项，氧气在b极被还原，错误； D项，电子只能经过导线，不能经过溶液，错误。2新型NaCO2电池工作原理为4Na3CO2=2Na2CO3C，下列说法不正确的是()ANa是还原剂作负极B
11、CO2在反应中失去电子CCO2部分被还原D每生成1 mol Na2CO3转移2 mol电子解析：选BA项，Na的化合价的变化为01，Na是还原剂作负极，正确；B项，C的化合价的变化为40，CO2在反应中得到电子，错误；C项，C的化合价降低，CO2部分被还原，正确；D项，每生成1 mol Na2CO3转移2 mol电子，正确。3MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池，电池总反应为Mg2AgCl=MgCl22Ag。下列有关该电池说法正确的是()A镁为正极BAgCl发生了氧化反应C电池工作时电能转化为化学能D可用于海上应急照明供电解析：选DA项，镁是活泼金属，根据构成原电池的条件知镁作
12、负极，错误；B项，AgCl作正极，正极反应式为AgCle=AgCl，化合价降低发生还原反应，错误；C项，电池是化学能转化成电能，错误；D项，该电池以海水为电解质溶液，因此可用于海上应急照明供电，正确。4研究人员最近发明了一种“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5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10 转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物解析：选BA项，电池的正极得电子，错误
13、；C项，阳离子向正极移动，错误；D项，Ag化合价升高形成AgCl，AgCl是氧化产物，错误。5(2019浙江严州中学月考)高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图是高铁电池的模拟实验装置，下列说法不正确的是()A该电池放电时正极的电极反应式为FeO4H2O3e=Fe(OH)35OHB若维持电流强度为1 A，电池工作10 min，理论消耗Zn 0.2 g(已知F96 500 Cmol1) C盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向右池移动D若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向右移动解析：选DA项，根据电池装置，Zn作负极，C为正极，高铁酸钾的氧化性很强，正极上高铁酸钾发生还原反应生成 Fe(OH)3，正极电极反应式：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH，正确；B项，若维持电流
