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1、最新教学资料高考化学课时作业21原电池化学电源时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每小题4分)1下列示意图中能构成原电池的是()答案B解析本题考查原电池装置，意在考查考生对原电池原理的理解。Cu与稀硫酸不反应，A装置不能构成原电池；Al与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，B装置能构成原电池；C装置中的“导线”不是盐桥，不能构成原电池；D装置中缺少盐桥。2下列关于实验现象的描述不正确的是()A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B用铜片作阳极，铁片作阴极，电解氯化铜溶液，铁片表面出现一层铜C把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入
2、几滴氯化铜溶液，放出气泡速率加快答案C解析A：形成CuZn原电池，Cu为正极，H在Cu片上得电子生成H2，A正确。B：为电镀，正确。C：Cu2Fe3Cu22Fe2，错误。D：Zn置换出铜附在Zn粒上，形成原电池加快了反应，正确。3某种氢氧燃料电池的电解质溶液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是()A正极反应式为：O22H2O4e=4OHB工作一段时间后，电解质溶液中的KOH的物质的量不变C该燃料电池的总反应方程式为：2H2O2=2H2OD用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移答案D解析氢氧燃料电池的总反应式是：2H2O2=2H2O，
3、电解质溶液为KOH溶液，故其正极的反应式为：O22H2O4e=4OH，负极的反应式为：2H24OH4e=4H2O，反应过程中生成和消耗的OH的量相等，故KOH的物质的量不变，A、B、C均正确；D中根据电解CuCl2溶液时各离子的放电顺序，可知阳极产生的是Cl2，电极反应式为：2Cl2e=Cl2，故产生标准状况下2.24 L氯气时转移电子应为0.2 mol。4(2011安徽，12)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(
4、)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是还原产物答案B解析本题综合考查原电池和氧化还原反应的相关知识。正极反应应该得电子，因此A错；原电池中电解质溶液中的阳离子应该向正极移动，C错；Ag是反应的还原剂，因此AgCl是氧化产物，D错。5LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2LiFeS2e=Li2SFe有关该电池的下列说法中，正确的是()ALiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为1价B该电池的电池反应式为：2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反应式为：
5、Al3e=Al3D充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2SFe2e=2LiFeS答案B解析本题考查原电池知识，意在考查考生分析新型原电池的工作原理的能力。从组成材料看，负极应该是单质锂，电极反应为：LieLi，A、C项不正确；充电时，阴极即为原电池的负极，但是反应恰好相反：LieLi，D项不正确。6将铜片和铝片用导线连接后插入盛有浓硝酸的烧杯中组成原电池，此原电池的负极及其电极反应是()AAl，Al3e=Al3BCu，Cu2e=Cu2CAl,2H2e=H2DCu,2HNOe=NO2H2O答案B解析在浓硝酸中Al可以发生钝化，Al表面的氧化膜隔绝了Al与浓硝酸的进一步接触、反应，而Cu与浓硝酸则
6、可以发生氧化还原反应，Cu失去电子(发生氧化反应)，作负极；Al作正极；H发生还原反应，生成氢气。7可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极答案A解析考查燃料电池的反应原理。无论以NaCl还是以NaOH溶液作电解液，在正极上都是O2得电子被还原，A对；生成的Al(
7、OH)3在碱性介质中不存在，B错；Al(OH)3会与NaOH反应生成NaAlO2消耗电解液中的NaOH，使pH减小，C错；原电池中，电子从负极流出通过外电路流向正极，D错。8控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2，设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极答案D解析本题利用氧化还原反应设计成原电池，考查电池工作时两极发生的变化，A、B均正确，C项由于Fe3和I反应是可逆反应，当电流为0时，说明处于平
8、衡状态，故C正确，D项中加入FeCl2，增大了Fe2的浓度、平衡左移，故乙中石墨电极为正极，发生还原反应，故D错。9(2011新课标，11)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是()A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB电池放电时，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O答案C解析本题考查可充电电池的工作原理，电极反应式的书写、电极附近溶液酸碱性的变化等。由铁镍电池放电时的产物
9、全部是碱，可知电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故Fe为负极，Ni2O3为正极，A正确。放电时Fe失电子被氧化，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2，B正确。充电时，阴极发生还原反应，电极反应为Fe(OH)22e=Fe2OH，pH增大，C错误。充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O，D正确。10(2011海南，6)一种充电电池放电时的电极反应为：H22OH2e=2H2O；NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是()AH2O的还原BNiO(OH)的还原CH2的氧化 DN
10、i(OH)2的氧化答案D解析本题考查了原电池原理的应用中化学电源正负极反应的判断。由题中所给的两个电极反应可知，NiO(OH)在正极上反应，当给电池充电时，该极应连接电源的正极，故电极反应为Ni(OH)2eOH=NiO(OH)H2O，故只有D正确。11(2012北京，12)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。右图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是()A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D催化剂b表面的反应是CO22H2e=HCOOH答案C解析本题考查原电池原理，
11、旨在考查学生对原电池工作原理中的分析理解能力。从图示看，太阳光照射下，发生反应2CO22H2O=2HCOOHO2有电子发生了转移，故太阳能转化成了化学能，A项正确；催化剂a失去电子，作负极，发生氧化反应，由CO2和H2O中元素化合价分析，只有O元素化合价能升高，生成O2，所以催化剂a处应有O2生成，B项正确；催化剂a处的电极反应式为：2H2O4e=4HO2，生成H，酸性增强，C项错；H移向催化剂b处，CO2结合H得电子发生反应：CO22H2e=HCOOH，故生成HCOOH，D项正确。点评：解答此类问题重点是理解原电池的基本原理，尤其是电极反应式的书写和电解质溶液的酸碱性变化知识。12铅蓄电池的
12、工作原理为：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O研读下图，下列判断不正确的是()AK闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB当电路中转移0.2 mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，中SO向c电极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极答案C解析本题考查了原电池原理、电极反应式的书写、离子移动方向等电化学知识。闭合K构成电解装置，为原电池，为电解池。铅为负极，氧化铅为正极，d为电解池阳极，c为阴极。则阳极上硫酸铅失电子生成氧化铅附着在d电极上，A选项正确；根据电池总反应式可知，每有2 mol硫酸参与反应则转移电子2 mol
13、，B选项正确；闭合K时，中硫酸根向阳极移动，即向d电极移动，C选项错误；电解时在阴极生成铅，阳极生成氧化铅，故电解一段时间后，也可作原电池，D选项正确。二、非选择题(共52分)13(16分)金属镁在目前的汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中得到迅猛发展。(1)目前市场上某些品牌笔记本电脑(如神舟电脑、IBM电脑等)的外壳一改以往的有机合成材料，而使用镁铝合金、钛铝合金等材料。镁铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是_(多选)。A降低成本 B增强美观C利用散热 D增加强度E增加运算速度(2)某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。给你一只安培表，
14、请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。一段时间后，铝片发生的电极反应式是_；镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极产生的主要反应的电极反应式为_。答案(1)BCD(2)如图所示Al4OH3e=AlO2H2O2H2O2e=H22OH解析(1)铝合金材料比有机合成材料在价格上要高，所以A错；实际上铝合金材料在电脑外壳上的使用是从“增加强度”和“增强美观”的角度考虑的，当然铝合金作为电脑的外壳材料散热效果要比有机合成材料好的多；铝合金材料的应用与电脑的运算速度没有关系。(2)铝能够与NaOH溶液反应，所以作为原电池的负极，而镁与NaOH溶液不反应作正极。14(20分)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_
