《最新高中化学反应原理鲁科版练习：第1章 化学反应与能量转化1.3.1 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新高中化学反应原理鲁科版练习：第1章 化学反应与能量转化1.3.1 Word版含解析（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、最新精品资料化学课时训练5原电池的工作原理化学电源基础夯实1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献,下列有关电池的叙述正确的是()A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析：选项A中锌锰干电池作负极的是Zn,石墨作电池的正极,只起导电的作用,被腐蚀的是Zn;选项B中氢氧燃料电池是把化学能直接转化为电能,而不是把热能直接转化为电能;选项D中太阳能电池的主要材料是高纯度的单晶硅,它的能量转化率高。答案：C2.下图是Zn和Cu形成的原电池,
2、某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下,其中描述合理的是()NO.:28Date:2016.3.5实验后的记录:Zn为正极,Cu为负极。H+向负极移动。电子流动方向ZnCu。Cu极上有H2产生。若有1 mol电子流过导线,则产生H2为0.5 mol。正极的电极反应式为Zn-2e-Zn2+。A.B.C.D.解析：Zn比Cu活泼,Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,Cu为正极,电极反应式为2H+2e-H2,每转移1 mol电子,产生H2 0.5 mol,电子由Zn流出经导线流向Cu,溶液中H+向正极移动,S向负极移动,故选B。答案：B3.(2015天津理综,4)锌铜原电池装置如图
3、所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(S)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡解析：原电池反应为Zn+CuSO4ZnSO4+Cu。Cu电极作正极,Cu2+在正极得电子,发生还原反应,A项错误;由于两半池中的阴离子S不能透过半透膜,故c(S)都不变,B项错误;甲池中由于生成Zn2+,而乙池中Cu2+2e-Cu,则乙池中的CuSO4部分变为ZnSO4,导致乙池中溶液总质量变大,C项正确;阴离子不能透过半透膜,D项错误。答案：C4.研究
4、人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH-向正极移动D.总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2解析：这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2,再写出其电极反应如下:负极为2Li-2e-2Li+;正极为2H2O+2e-2OH-+H2结合选项分析A、B、D都是正确的。答案：C5.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KC
5、l混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是()(导学号52160115)A.正极反应式:Ca+2Cl-2e-CaCl2B.放电过程中,Li+向负极移动C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g PbD.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转解析：正极上发生还原反应,A项错误;放电过程中Li+向正极移动,B项错误;由电池总反应式可知,每转移0.1 mol电子,理论上生成0.05 mol Pb,质量为10.35 g,C项错误;常温下,电解质不是熔融态,离子不能移动,不能产生电流,因此
6、连接电流表或检流计,指针不偏转。答案：D6.某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1-xCoO2+LixC66C+LiCoO2,其电池如图所示。下列说法不正确的是()(导学号52160116)A.放电时,LixC6发生氧化反应B.充电时,Li+通过阳离子交换膜从左向右移动C.充电时将电池的负极与外接电源的负极相连D.放电时,电池的正极反应为Li1-xCoO2+xLi+xe-LiCoO2解析：由电池放电时的反应看出LixC6中C的化合价升高,发生氧化反应,Li1-xCoO2中Li化合价降低,发生还原反应,A、D项正确;充电时将电池的负极与外接电源的负极相连,C项正确;充电时,阳离子由阳极(右边电
7、极)移向阴极(左边电极),B项错误。答案：B7.生产铅蓄电池时,在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应是2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4下列对铅蓄电池的说法错误的是()(导学号52160117)A.需要定期补充硫酸B.工作时Pb是负极,PbO2是正极C.工作时负极上发生的反应是Pb+S-2e-PbSO4D.工作时电解质的密度减小解析：铅蓄电池放电时相当于原电池,Pb是负极,PbO2是正极;负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2+,Pb2+与溶液中的S生成PbSO4沉淀;放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等,在制备电池时
8、,PbSO4的量是一定的,制成膏状,干燥后再安装,说明H2SO4不用补充;放电时,H2SO4被消耗,溶液中的H2SO4的物质的量浓度减小,所以溶液的密度也随之减小。答案：A8.1902年美国发明家爱迪生发明了镍铁碱性蓄电池,其在充电和放电时发生的反应是:NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时,若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。(1)电解时电解池的阳极应连接(填序号)。A.NiO2B.FeC.Fe(OH)2D.Ni(OH)2(2)电解M(NO3)x溶液时某一极质量增加m g,金属M的相对原子质量的计算式为(用m
9、、x表示)。(3)电解后溶液的H+浓度(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)该蓄电池放电时,NiO2得电子被还原作正极,Fe失电子被氧化作负极。根据电解池的构造,阳极应与蓄电池的正极NiO2相连,阴极应与蓄电池的负极Fe相连。(2)M(NO3)x溶液中的Mx+在阴极上放电析出金属M:Mx+xe-M;由蓄电池放电时发生的反应可得到关系式:2H2OFe2e-Fe(OH)2,再根据串联电极上通过电子的物质的量相等,得到金属M与H2O的关系为:Mxe-xH2O,结合析出金属M的质量m g及消耗水的质量0.36 g,可求出金属M的相对原子质量表达式为18xm/0.36=50mx。(3)由于阳极是
10、水电离出的OH-放电生成O2,H+浓度增大。答案：(1)A(2)50mx(3)增大能力提升9.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 molL-1的稀硫酸中,乙同学将电极放入6 molL-1的NaOH溶液中,如图所示。(导学号52160118)(1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式:负极,正极。(2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式:负极,正极。总反应离子方程式为。(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出活动性更强,而乙会判断出活
11、动性更强(填写元素符号)。(4)由此实验,可得到如下哪些结论?。A.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的电解质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值D.该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变,应具体问题具体分析解析：(1)甲池中电池总反应方程式为Mg+H2SO4MgSO4+H2,Mg作负极,电极反应式为Mg-2e-Mg2+;Al作正极,电极反应式为2H+2e-H2。(2)乙池中电池总反应方程式为2Al+2NaOH+6H2O2NaAl(OH)4+3H2,负极上为Al被氧化生成Al3+后与OH-反应生成Al(OH)4-,电极反应式为2A
12、l+8OH-6e-2Al(OH)4-;正极产物为H2,电极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2。(3)甲池中Mg为负极,Al为正极;乙池中Al为负极,Mg为正极,若根据负极材料金属比正极活泼,则甲判断Mg活动性强,乙判断Al活动性强。(4)选AD。Mg的金属活动性一定比Al强,金属活动性顺序表是正确的,应用广泛。答案：(1)Mg-2e-Mg2+2H+2e-H2(2)2Al+8OH-6e-2Al(OH)4-6H2O+6e-6OH-+3H22Al+2OH-+6H2O2Al(OH)4-+3H2(3)MgAl(4)AD10.科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电
13、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:甲醇燃料电池工作原理示意图请回答下列问题:(1)Pt(a)电极是电池的极,电极反应式为;Pt(b)电极发生反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为。(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 mol。(4)使用该燃料电池的另一个好处是。解析：Pt (a)原料为CH3OH和水,产物为CO2、H+,根据C元素化合价由-2升到+4,失去6个电子,Pt(a)为负极;Pt(b)原料为O2、H+,产物为H2O,O元素化合价由0降至-2,发生还原反应,为正极。答案：(1)负CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+还原O2+4H+4e-2H2O(2)2CH3OH+3O22CO2+4H2O(3)(4)对环境无污染
