届高考化学第一轮知识点复习题库18.docx
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届高考化学第一轮知识点复习题库18
第二讲原电池化学电源
一、选择题
1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:
Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(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Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2
C.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)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O
解析 A项,由电池反应可知,Ni2O3→Ni(OH)2,Ni的化合价由+3价→+2价,化合
价降低,发生还原反应,故Ni2O3为正极,Fe→Fe(OH)2,Fe的化合价由0价→+2价,
化合价升高,发生氧化反应,故Fe为负极,正确;B项,负极发生氧化反应,Fe+
2OH--2e-===Fe(OH)2,正确;C项,阴极发生还原反应,Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-,
c(OH-)增大,溶液的pH增大,故错误;D项,阳极发生氧化反应,电极反应为2Ni(OH)2
+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O,D正确。
答案 C
2.下列化学电池不易造成环境污染的是( )
A.氢氧燃料电池B.锌锰电池
C.镍镉电池D.铅蓄电池
解析 重金属离子都会造成污染。
答案 A
3.结合下图判断,下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2+
C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-===4OH-
D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀
解析 形成原电池活泼金属作负极,正极均被保护,A正确;Ⅰ中负极为活泼金属Zn,B
错误;Ⅱ中是酸性溶液,电极反应式中不能有OH-生成,C错误;Ⅰ中无Fe2+生成,所
以无蓝色沉淀生成,D错误。
答案 A
4.根据下图,下列判断中正确的是(双选)( )
A.烧杯a中的溶液pH升高
B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-===H2
D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl2
解析 由图知,烧杯b中的Zn棒失去电子,发生氧化反应,电子转移到Fe棒上,烧杯
a中通入的氧气在Fe棒表面得电子生成氢氧根离子,使a中溶液的pH升高。
所以正确
的选项为A、B。
答案 AB
5.关于铅蓄电池的说法正确的是( )
A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+SO
(aq)-2e-===PbSO4(s)
B.在放电时,该电池的负极材料是铅板
C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO
(aq)
解析 A项中电池放电时正极应发生还原反应,电极反应为:
PbO2+4H++SO
+2e-
===PbSO4+2H2O;C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大;D项中电池充电时阳极应
发生PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO
。
答案 B
6.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:
2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是( )
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:
O2+2H2O+4e-===4OH-
C.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
解析 由电池总反应方程式及原电池原理可知,充入H2的一极即a极是负极,充入O2
的一极即b极是正极;电子由负极经外电路流向正极;电池内部阳离子即H+移向正极,
正极即b极的电极反应式为:
O2+4H++4e-===2H2O,故A项、B项错误,D项正确。
C项没有指明标准状况,故C项错误。
答案 D
7.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。
下列对该燃料电池说法不正确的是( )
A.在熔融电解质中,O2-移向负极
B.电池的总反应是:
2C4H10+13O2===8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正极,电极反应为:
O2+4e-===2O2-
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:
C4H10+26e-+13O2-===4CO2↑+5H2O
解析 由原电池原理知阴离子移向负极,A正确;原电池反应就是一个氧化还原反应,
只是氧化反应和还原反应分别在两极进行,由丁烷的燃烧反应知,该电池的总反应为:
2C4H10+13O2===8CO2+10H2O,且丁烷失电子,O2得电子,故选D。
答案 D
8.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。
它以固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。
该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
下列判断正确的是( )
A.有O2放电的a极为电池的负极
B.有H2放电的b极为电池的正极
C.a极对应的电极反应为:
O2+2H2O+4e-===4OH-
D.该电池的总反应方程式为:
2H2+O2===2H2O
解析 H2在O2中燃烧的方程式为2H2+O2
2H2O,所以氢氧燃料电池的总方程式为
2H2+O2===2H2O,D对;而O2为氧化剂,在正极反应,所以a极为正极,A错;因反
应介质中没有水,所以正极反应式为O2+4e-===2O2-,C错;根据总反应写出负极反应
式为2H2+2O2--4e-===2H2O;H2为负极反应物,B错。
答案 D
二、非选择题
9.Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:
在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80℃,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。
反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8
Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O
回答下列问题:
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是__________________________________
___________________________________________________________________________。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极
的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:
________________________________。
(3)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2.588g,在一定的条件下完全分解为
Ag和O2,得到224.0mLO2(标准状况下)。
计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确
到小数点后两位)。
解析
(1)反应的产物中有K2SO4,只要洗涤液中不存在SO
,即可证明沉淀已经洗涤完
全(反应后溶液中有KOH,只要洗涤液中不存在OH-,即可证明沉淀已洗涤完全)。
答案
(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,
表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴酚酞溶液,若溶液不显红色,
表示已洗涤完全)
(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4+2Ag
(3)n(O2)=
=1.000×10-2mol
设样品中Ag2O2的物质的量为x,Ag2O的物质的量为y。
解得
w(Ag2O2)=
=
=0.91。
10.ZnMnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是________。
电池工作时,电子流向
________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是
____________________。
欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的________(填代号)。
a.NaOHb.Znc.Fed.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。
阴极的电极反应式
是________。
若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为________g。
解析
(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极:
Zn-2e-===Zn2+;电池工作时,电子是
从负极流向正极。
(2)Zn与Cu2+发生氧化还原反应,生成的Cu附着在Zn的表面构成铜
锌原电池,加快反应速率,从而加快Zn的腐蚀。
(3)电解池的阴极是发生还原反应的一
极:
2H++2e-===H2↑;每生成1molMnO2需转移2mol电子,故每通过2mol电子,
理论上生成1molMnO2,质量为87g。
答案
(1)Zn(或锌) 正极
(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
(3)2H++2e-===H2↑ 87
11.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中负极的电极反应式是________________________________________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是________________________________________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是___________________________。
解析 甲、乙、丙均为原电池装置。
依据原电池原理,甲中A不断溶解,则A为负极、B
为正极,活泼性A>B;乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,活泼性B>C;丙中A上
有气体即H2产生,则A为正极,活泼性D>A,随着H+的消耗,pH变大。
答案
(1)A-2e-===A2+
(2)Cu2++2e-===Cu
(3)变大 (4)D>A>B>C
12.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,电解质溶液是LiAlCl4—SOCl2。
电池的总反应可表示为:
4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2。
请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为________________,发生的电极反应式为________________;
(2)电池正极发生的电极反应式为______________________________________________;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。
如果
把少量水滴到SOCl2中,实验现象是________________,反应的化学方程式为_________;
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是________________。
解析
(1)、
(2)电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
(3)由NaOH与SOCl2反应
的产物为Na2SO3、NaCl可知,SOCl2与水反应生成SO2和HCl。
(4)由于电池材料易与
水、O2反应。
答案
(1)锂 Li-e-===Li+
(2)2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2↑
(3)出现白雾,有刺激性气味的气体生成 SOCl2+H2O===2HCl↑+SO2↑ (4)锂是活泼
金属,易与H2O、O2反应;SOCl2也可与水反应