原电池练习二及答案.docx

1、原电池练习二及答案原电池练习（二）答案一、选择题1下列关于原电池的说法正确的是()A所有的氧化还原反应都能设计成原电池B原电池的两极中较活泼的金属一定为负极C在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应D原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能解析：选C。A项，必须是自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池，错误；B项，原电池的两极中较活泼的金属一般为负极，但在某些特殊的电解质溶液中，如Mg-Al(NaOH)原电池，较活泼的金属Mg与NaOH不能反应，而Al与之反应，较不活泼的金属Al作负极，故错误；D项，原电池反应后，电极产物仍会具有一定的能量，且由于过程中放热，不可能100%进行转化，故原

2、电池不能把物质中的能量全部转化为电能，错误。2(2017泉州模拟)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是()A原电池是将化学能转化成电能的装置B原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流D图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片解析：选D。原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B正确；图中a极为铝条、b极为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，C正确；图中a极为锌片、b极为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，D错误。3

3、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B。电池的正极得电子，A错误；阳离子向正极移动，C错误；Ag化合价升高形成AgCl，AgCl是氧化产物，D错误。4“天宫二号”飞行器白天靠太阳能帆板产生电流向镍氢电池充电，夜间镍氢电池向飞行器供电。镍氢电池的结构示意图如图所示。若电

4、池总反应为2Ni(OH)22NiOOHH2。则下列说法正确的是()A放电时，NiOOH发生氧化反应B充电时，a电极的pH增大，K移向b电极C充电时，a电极的电极反应为2H2O2e=H22OHD放电时，负极反应为NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH解析：选C。放电时，NiOOH在正极上放电，发生还原反应，A错误；充电时，a电极作阴极，电极反应式为2H2O2e=H22OH，pH增大，K移向a电极，B错误、C正确；放电时，负极上H2放电，D错误。5(2017张家界模拟)液流电池是一种新的蓄电池，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点

5、。如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是()A充电时阳极的电极反应式：Zn2e=Zn2B充电时电极a为外接电源的负极C放电时Br向右侧电极移动D放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大解析：选D。如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液，所以该电池的负极为锌，电极反应式为Zn2e=Zn2，溴为原电池的正极，电极反应式为Br22e=2Br，充电时阳极的电极反应式与正极的电极反应式相反，所以充电时阳极的电极反应式为2Br2e=Br2，故A错；在充电时，原电池的正极连接电源的正极，是电解池的阳极，而原电池的负极连接电源的负极，所以充电时电极a为外接电源的正极，故B错；放

6、电时为原电池，在原电池中间隔着一个阳离子交换膜，所以Br不能向右侧电极移动，故C错；放电时左侧生成溴离子，为平衡电荷，右侧的锌离子向左侧电极移动，所以放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大，故D正确。6如图所示，最近美国医学家利用人体自身环境设计了心脏起搏器，其动力由人体体液中的能量物质提供。下列有关说法正确的是()A图中“？”为人体中的脂肪BO2极为心脏起搏器的负极C产生的CO2使人体血液呈酸性，长期使用对人体有害D电池正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH解析：选D。本题将原电池原理进行拓展和创新，所以解答时首先要了解人体体液中的能量物质，其次要根据原电池原理来分析心脏起搏器的正、负极

7、。选项A，人体体液中的能量提供者是葡萄糖，不是脂肪。选项B，体液中的葡萄糖为电池的负极。选项C，人体自身呼吸作用也会产生二氧化碳，通过人体的呼吸和体液调节不会使人体的血液呈酸性。选项D，O2获得电子为电池的正极，其电极反应式为O22H2O4e=4OH。7如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化) ()A杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C当杠杆为导体时，A端低B端高D当杠杆为

8、导体时，A端高B端低解析：选C。当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为负极：Fe2e=Fe2，正极：Cu22e=Cu，铜球增重，铁球质量减轻，杠杆A端低B端高。8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-KCl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PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式：Ca2Cl2e=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

9、针不偏转解析：选D。正极应是得电子发生还原反应，故为PbSO42e=PbSO，A错误；放电过程为原电池，阳离子向正极移动，B错误；每转移0.1 mol电子，生成0.05 mol Pb，为10.35 g，C错误；由题意“热激活”表明该电池应在加热的条件下工作，故常温下电解质不能熔化，不能形成原电池，指针不偏转，D正确。9如图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图，下列说法不正确的是()A该装置将化学能转化为电能B催化剂b表面O2发生还原反应，其附近的溶液酸性增强C催化剂a表面的反应是SO22H2O2e=SO4HD若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质

10、量比为815解析：选B。A项，该装置没有外加电源，是一个原电池，能把化学能转化为电能，正确；B项，催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O，消耗H，其附近溶液酸性减弱，错误；C项，催化剂a表面SO2失去电子生成硫酸，电极反应式为SO22H2O2e=SO4H，正确；D项，催化剂a处的反应为SO22H2O2e=SO4H，催化剂b处的反应为O22H2e=H2O，则总反应式为SO2H2OO2=H2SO4。设参加反应的SO2的质量为x g，加入的H2O的质量为y g，则生成硫酸的质量为 g，消耗水的质量为 g，因得到硫酸的浓度为49%，故有，可得xy815，正确。10(教材改编题)镍镉(Ni-Cd)可充电

11、电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是()A放电时负极附近溶液的碱性不变B放电时电解质溶液中的OH向正极移动C放电时正极反应：NiOOHeH2O=Ni(OH)2OHD放电时Cd在正极上放电解析：选C。放电时Cd作负极，发生Cd2e2OH=Cd(OH)2，负极附近溶液碱性减弱，A、D错误；放电时电解质溶液中的OH向负极移动，B错误；放电时正极反应：NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH，C正确。11锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，

12、反应为2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)。下列说法正确的是()A充电时，电解质溶液中K向阳极移动B充电时，电解质溶液中c(OH)逐渐减小C放电时，负极反应为Zn4OH2e=Zn(OH)D放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)解析K带正电荷，充电时K应该向阴极移动，A项错误。根据该电池放电的总反应可知，放电时消耗OH，则充电时，OH浓度应增大，B项错误。放电时，Zn为负极，失去电子生成Zn(OH)，其电极反应为Zn4OH2e=Zn(OH)，C项正确。消耗1 mol O2转移4 mol电子，故转移2 mol电子时消耗0.5 mol O2，0.5 mol O2在标准

13、状况下的体积为11.2 L，D项错误。答案C12(2015高考江苏卷)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。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上发生的电极反应为O22CO24e=2CO解析：选D。A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，电极反应式应为H2CO2CO4e=3CO2H2O，

14、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2、非选择题1以甲烷燃料电池为例来分析不同环境下电极反应式的书写。(1)酸性介质(如H2SO4)负极： _；正极： _；总反应式：_。(2)碱性介质(如KOH)负极：_；正极： _；总反应式：_。(3)固体电解质(高温下能传导O2)负极： _；正极： _；总反应式：_。(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下负极： _；正极： _；总反应式：_。答案：(1)CH48e2H2O=CO28H2O28e8H=4H2OCH42O2=CO22H2O(2)CH48e10OH=CO7H2O2O28e4H2O=8OHCH42O22

15、OH=CO3H2O(3)CH48e4O2=CO22H2O2O28e=4O2CH42O2=CO22H2O(4)CH48e4CO=5CO22H2O2O28e4CO2=4COCH42O2=CO22H2O2(14分)(1)以Al和NiOOH为电极，NaOH溶液为电解质溶液组成一种新型电池，放电时NiOOH转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是_。(2)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH。该电池中，负极材料主要是_，与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点是_。(3)将氢氧燃料电池中的氢气换成氨气也可以构成燃料电池，其电池反应原理为4N

16、H33O2=2N26H2O。电解质溶液应该呈_(填酸性碱性或中性)，负极的电极反应式：_。解析：(1)根据得失电子守恒有Al3NiOOHNaOHDNaAlO23Ni(OH)2，再由元素守恒得：Al3NiOOHNaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2。(2)根据普通锌锰电池放电时发生的主要反应：Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH，失去电子的为负极，材料为锌；金属易和酸发生反应，而在碱性条件下，金属的性质比较稳定，电池的使用寿命大大增加。(3)NH3与酸反应生成盐，故该电池应选用碱性电解质溶液。答案：(1)Al3NiOOHNaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2

17、(2)锌在碱性条件下，金属的性质比较稳定，电池的使用寿命大大增加(3)碱性2NH36e6OH=N26H2O3(14分)已知在酸性条件下发生的反应为AsO2I2H=AsOI2H2O，在碱性条件下发生的反应为AsOI22OH=AsOH2O2I。设计如图装置(C1、C2均为石墨电极)，分别进行下述操作：.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸；.向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液。结果发现检流计指针均发生偏转，且偏转方向相反。试回答下列问题：(1)两次操作中指针为什么都发生偏转？_。(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释：_。(3)操作过程中C1棒上发生的反应为_。(4)操作过程

18、中C2棒上发生的反应为_。(5)操作过程中，盐桥中的K移向_烧杯溶液(填“A”或“B”)。解析：由于酸性条件下发生的反应为AsO2I2H=AsOI2H2O，碱性条件下发生的反应为AsOI22OH=AsOH2O2I，两反应都是氧化还原反应，而且满足构成原电池的三大要素：不同环境中的两电极(连接)；电解质溶液(电极插入其中，并能自发发生氧化还原反应)；形成闭合回路。当加酸时，c(H)增大，C1：2I2e=I2，为负极；C2：AsO2H2e=AsOH2O，为正极。当加碱时，c(OH)增大，C1：I22e=2I，为正极；C2：AsO2OH2e=AsOH2O，为负极。答案：(1)两次操作均能形成原电池，

19、将化学能转变成电能(2)加酸时，c(H)增大，AsO得电子，I失电子，所以C1极是负极，C2极是正极；加碱时，c(OH)增大，AsO失电子，I2得电子，此时，C1极是正极，C2极是负极。故加入浓盐酸和NaOH溶液时发生不同方向的反应，电子流动方向不同，即检流计指针偏转方向不同(3)2I2e=I2 (4)AsO2OH2e=AsOH2O(5)A4(14分)(2017济宁模拟)(1)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，写出该电池的反应方程式：_。(2)2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。

20、电极X的材料是_；电解质溶液Y是_；外电路中的电子是从_(填电极名称，下同)电极流向_电极。(3)将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。通入CH4的电极反应式是CH410OH8e=CO7H2O，通入O2的电极反应式是_。解析：(1)根据原电池反应和氧化还原反应的对应关系，初步确定氧化剂是过氧化银，还原产物是银；还原剂是金属锌，氧化产物是四羟基合锌酸钾；同时注意所用的介质是氢氧化钾溶液。(2)原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，Ag作氧化剂，Age=Ag的反应为正极反应式，Cu作负极，负极反应式为Cu2e=Cu2，Y溶液为AgNO3溶液，外电路中的电子

21、由负极(Cu)流向正极(Ag)。(3)在原电池中，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。答案：(1)Ag2O22Zn4KOH2H2O=2K2Zn(OH)42Ag(2)铜AgNO3溶液铜银(3)2O24H2O8e=8OH5(15分)(1)熔融盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650 下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。负极反应式：2CO2CO4e=4CO2，正极反应式：_，电池总反应式：_。(2)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇燃料电池

22、能量密度(5.93 kWhkg1)。若电解质为酸性，二甲醚燃料电池的负极反应式为_，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V，能量密度E_(列式计算。能量密度电池输出电能/燃料质量，1 kWh3.6106 J，F96 500 Cmol1)。(3)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：Pt电极上发生的是_反应(填氧化或还原)。写出NiO电极的电极反应式：_。解析：(1)本题中的电池是一种新型高能电池，电解质是熔融物，而不是电解质溶液，但有自由移动的CO存在。原电池的反应原理实质是氧化还原反应中

23、的电子转移，燃料电池总反应实质是一个燃烧反应，故负极CO失去电子，而正极应为O2得到电子，再与阴极助燃气CO2结合生成电解质阴离子CO。(2)原电池中二甲醚在负极失去电子，所以负极电极反应式是CH3OCH312e3H2O=2CO212H；二甲醚中碳原子的化合价是2价，反应后变为4价，每个碳原子失去6个电子，所以一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；由于能量密度电池输出电能/燃料质量，若燃料质量为1 kg，则该电池的能量密度E(3.6106 JkW1h1)8.39 kWhkg1。(3)由工作原理示意图可知，O2在Pt电极发生还原反应生成O2；在O2参加反应下，NO在NiO电极发

24、生氧化反应生成NO2。答案：(1)O22CO24e=2CO2COO2=2CO2(2)CH3OCH312e3H2O=2CO212H12(3.6106 JkW1h1)8.39 kWhkg1(3)还原NOO22e=NO26(1)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。该电池的正极反应式为_，电池反应的离子方程式为_。(2)肼-双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注，其工作原理如图所示。请写出电池正极的电极反应式：_，电池工作过程中，A极区溶液的pH_(填增大减小或不变)。解析：(1)酸性锌锰干电池