化学人教版一轮练习第18讲原电池 化学电源.docx

1、化学人教版一轮练习第18讲原电池 化学电源练案18第六章化学反应与能量第18讲原电池化学电源A组基础必做题1(2019福建泉州模拟)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(D)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D项，a极Zn片为负极，电子由Zn片沿导线流向铜片。2(2019福建厦门外国语学校模拟)如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是(C)A若金属片A是正极，则该金属

2、片上会产生H2B水果电池工作过程中化学能转化为电能C当A、B分别为Zn、Fe金属片时，Zn作正极D金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片解析当AB分别为Zn、Fe金属片时，Zn比Fe活泼，Zn作负极。3(2019江西新干检测)实验发现，在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粉后，Fe3立即被还原成Fe2。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是(D)A该原电池的正极反应是Zn2e=Zn2BPt电极表面生成大量气泡C生成的Fe2通过盐桥可以和锌直接反应生成FeD左烧杯中溶液的红色逐渐褪去4(2019山东滨州检测)如下图装置，下列说法正确的是(D)A装置和装置中负

3、极反应均是Fe2e=Fe2B装置和装置中正极反应均是O22H2O4e=4OHC装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D放电过程中，装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的pH均增大解析装置中Zn是负极，Zn失去电子变为Zn2，装置中Fe是负极，负极反应式为Fe2eFe2，A错误；装置和装置中正极均是H获得电子变为H2逸出，B错误；装置中盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动，装置中盐桥中的阳离子向右侧烧杯移动，C错误；放电过程中，装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中均是H放电，使溶液中c(OH)增大，溶液pH增大，D正确。5(2019河南开封模拟)M、N、P、E四种金属，已知：MN2=NM2；M、P用导线连接放入

4、NaHSO4溶液中，M表面有大量气泡逸出；N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E22e=E，N2e=N2。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是(A)APMNE BENMPCPNME DEPMN解析由知，金属活动性：MN；M、P用导线连接放入NaHSO4溶液中，M表面有大量气泡逸出，说明M作原电池的正极，故金属活动性：PM；N、E构成的原电池中，N作负极，故金属活动性：NE；综上所述，A项正确。6(2019四川绵阳模拟)下列表述不正确的是(C)AB盐桥中的Cl移向ZnSO4溶液a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝CD粗铜的电极反应式为Cu22e=Cu正极反应式为O24e=2

5、H2O= 4OH解析根据原电池的工作原理，A装置中锌为负极，铜为正极，阴离子向负极移动，A正确；根据电解原理，B装置中a为阳极，其电极反应式为2Cl2e=Cl2，b为阴极，Cu22e=Cu，a极产生的气体能使淀粉碘化钾试纸变蓝。B正确；C装置中粗铜作阳极，粗铜上发生失电子反应，C错误；D装置所示为钢铁发生的吸氧腐蚀，正极电极反应式为O22H2O4e=4OH，D正确。7(2019湖北宜昌调研)以铅蓄电池为电源，石墨为电极电解CuSO4溶液，装置如下图所示。若一段时间后Y电极上有6.4 g红色物质析出，停止电解。下列说法正确的是(C)Aa为铅蓄电池的负极B电解过程中SO向右侧移动C电解结束时，左侧

6、溶液质量增重8 gD铅蓄电池工作时正极电极反应式为PbSO42e=PbSO解析Y极有Cu析出，发生还原反应，则Y极为阴极，b为负极，a为正极，A错误；电解过程中阴离子向阳极移动，B错误；阴极反应式为Cu22e=Cu，阳极反应式为4OH4e=O22H2O，当有6.4 g Cu析出时，转移0.2 mol e，左侧生成1.6 g O2，同时有0.1 mol(9.6 g)SO进入左侧，则左侧溶液质量净增加9.6 g1.6 g8 g，C正确；铅蓄电池的负极是Pb，正极是PbO2，正极反应式为PbO22e4HSO=PbSO42H2O，D错误。点拨先根据析出的红色物质判断出电池的正、负极，再分析左侧溶液中减

7、少和增加的物质，最后根据6.4 g可计算出左侧溶液质量的变化量。8(2019广州模拟)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据的氧化还原反应：(用离子方程式表示)FeCu2=Fe2Cu 。设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过_0.2_mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为2H2e=H2 ，这是由于NH4Cl溶液显_酸性_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因NHH2O NH3H2OH ，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少

8、量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式2Fe2Cl2=2Fe32Cl ，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式：2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H 。(3)其他条件不变，若将盐桥换成弯铜丝与石墨相连成n形，如图所示，一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_溶液变红_，电极反应为O22H2O4e=4OH ；乙装置中石墨(1)为_阴_极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨(2)电极上发生的反应式

9、为2Cl2e=Cl2 ，产物常用_湿润的淀粉碘化钾试纸_检验，反应的离子方程式为Cl22I=2ClI2 。解析(1)若一段时间后，两电极质量相差12 g，消耗负极0.1 mol Fe，同时正极生成0.1 mol Cu，导线中通过0.2 mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，由于NH水解，NHH2O NH3H2OH，所以NH4Cl溶液显酸性，石墨电极上H得到电子，电极反应式为2H2e=H2；铁电极反应式为Fe2e=Fe2，用吸管吸出少许铁片附近溶液置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，发生反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl，然后滴加几滴硫氰化钾溶液

10、，由于存在Fe3，所以溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，如果原因是3价铁被氧化为FeO，则该反应的离子方程式为2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)如题图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，则甲池为原电池，铁电极反应为Fe2e=Fe2，铜电极反应为O22H2O4e=4OH；乙池为电解池，石墨(2)电极为阳极，电极反应为2Cl2e=Cl2，石墨(1)电极为阴极，电极反应为Cu22e=Cu；所以一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，溶液变红，乙装置中石墨(2)电极产物可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，反应的离子方程式为Cl22I=2ClI2。B组能力提

11、升题9(2019甘肃兰州一中检测)某同学利用氧化还原反应：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如图所示原电池，盐桥中装有饱和溶液。下列说法正确的是(D)Ab电极上发生还原反应B外电路电子的流向是从a到bC电池工作时，盐桥中的SO移向甲烧杯Da电极上发生的反应为MnO8H5e=Mn24H2O解析根据氧化还原反应方程式可知，氧化剂是KMnO4，故a为正极，发生还原反应，A错误；a为正极，b为负极，电子沿外电路从负极流向正极，即电子从b流向a，B错误；原电池工作时，阴离子流向负极，即乙烧杯，C错误；a电极为正极，MnO得电子生成Mn2，D正确

12、。10(2019莆田模拟)一种以引火性高的联氨(N2H4)为燃料的环保电池，工作时产生稳定无污染的物质，原理如图所示。下列说法正确的是(D)AN极为电源负极，联氨从c口通入B负极上每消耗1 mol N2H4，转移6 mol电子C正极的电极反应式为O22H2O4e=4OHD可将联氨改进为引火性低、稳定性好的N2H4H2O解析AH移向N极，N极为电源正极，联氨从b口通入，故A错误；B原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，负极反应为N2H44e=4HN2，负极上每消耗1 mol N2H4，转移4 mol电子，故B错误；C电解质溶液呈酸性，正极反应有氢离子参加，正确的为O24H4e=2H2O，故

13、C错误；D可将联氨改进为引火性低、稳定性好的N2H4H2O，故D正确。11(2019济南模拟)已知LiAl/FeS电池是一种新型的车载电池，对该电池充电时，阳极的电极反应式为Li2SFe2e=2LiFeS。下列有关该电池的说法中，正确的是(C)A化合物LiAl具有强还原性作负极材料B为了延长电池的使用寿命，可以隔一段时间添加含电解质的水溶液C放电时，该电池的总反应式为2LiFeS=Li2SFeD放电时，当电路中产生0.1 mol电子的电量时，有0.1 mol Li向LiAl移动解析Li和Al都属于金属，所以LiAl应该属于合金而不是化合物，故A错误；Li是第A族活泼金属，与水剧烈反应，不能加水

14、溶液，故B错误；根据电解时阳极反应得正极反应2LiFeS2e=Li2SFe与负极反应2Li2e=2Li相加可得电池反应式为2LiFeS=Li2SFe，故C正确；根据C中分析的电极反应，Li在正极消耗，故移向正极，LiAl为负极，故D错误。12(2019全国理综，6)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是(D)A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li2e=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极a的

15、导电性D电池充电时间越长，电池中的Li2S2的量越多解析原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2，其中，可能有2Li2S62Li2e=3Li2S4，A项正确；该电池工作时，每转移0.02 mol电子，负极有0.02 mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li，则负极质量减少0.14 g，B项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多，D项错误。13(2019上海)图1

16、是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(C)A铜棒的质量 Bc(Zn2)Cc(H) Dc(SO)解析铜锌原电池正极(铜棒)和负极(锌棒)的电极反应分别是：2H2e=H2、Zn2e=Zn2。由于铜棒上生成的氢气逸出，铜棒不参与反应，故铜棒的质量保持不变，故A项错误。随着放电的进行，溶液中c(Zn2)逐渐增大，c(H)逐渐减小，故B项错误，C项正确。铜锌原电池的总反应为：Zn2H=Zn2H2，放电过程中，c(SO)保持不变，故D项错误。14(2019山西孝义四中模拟)垃圾渗滤液会污染地下水，为此科研人员设计了一种处理垃圾渗滤液并利用其进行发电的装置，该装置的工

17、作原理如图所示。下列说法正确的是(D)A电池工作时，盐桥中的K和Cl不发生移动B电池工作时，电子由Y极经导线流向X极C电池工作时，X极和Y极周围溶液的pH均降低D电池工作时，电池总反应为：3NO5NH33H=4N29H2O解析电池工作时，盐桥中的Cl向X极移动，K向Y极移动，A错误；电池工作时，X极为电池的负极，电子由负极X极沿导线流向Y极，B错误；电池工作时，X极的电极反应式为2NH36e=N26H，周围溶液的pH减小，Y极的电极反应式为2NO10e12H=N26H2O，周围溶液的pH增大，C错误；将X极和Y极的电极反应式根据电荷守恒变形，然后将变形后的两式相加，可得电池总反应为3NO5NH

18、33H=4N29H2O，D正确。15(2019新题预选)金属(M)空气电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是(B)A金属M作电池负极B电解质是熔融的MOC正极的电极反应：O22H2O4e=4OHD电池反应：2MO22H2O=2M(OH)2解析金属M失去电子，作电池负极，A正确；OH向负极移动，根据电解质传递，所以电解质不可能是熔融的MO，B错误；氧气在正极发生得到电子的还原反应，正极的电极反应：O22H2O4e=4OH，C正确；根据以上分析可知电池反应：2MO22H2O=2M(OH)2，D正确。点拨原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子

19、向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。金属空气电池的构造原理与干电池相似，不同的是它的氧化剂为空气中的氧气，负极为常见的金属材料，如Li、Zn、Al等。16(2019经典习题选萃)如图所示，是原电池的装置图。请回答：(1)若C为稀硫酸，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应为2H2e=H2 ；反应进行一段时间后溶液C的pH将_升高_(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(2)若需将反应Cu2Fe3=Cu22Fe2设计成如上图所示的原电池装置，则A(负极)极材料为_Cu_，B(正极)极材料为_石墨(或Ag等)_，溶液C为_FeCl3溶液_。(3)若C为CuCl2

20、溶液，用锌、铜作电极，则Zn是_负_极，Cu极发生_还原_反应，电极反应为Cu22e=Cu 。反应过程中，溶液中c(Cu2)_变小_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：电池总反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O，则c电极是_负极_(填“正极”或“负极”)，c电极上发生的电极反应为CH3OHH2O6e=CO26H 。若线路中转移2 mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为_11.2_ L。解析(1)铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸的

21、反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H2e=H2；氢离子放电导致溶液中氢离子浓度减小，pH升高。(2)Cu2Fe3=Cu22Fe2设计成如题图所示的原电池装置，根据物质发生的反应类型判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A材料是Cu；B极材料是比Cu不活泼的可导电物质，如石墨、Ag等。溶液C中含有Fe3，可以是FeCl3溶液。(3)锌比铜活泼，在原电池中作负极，Cu作正极，正极发生还原反应，即Cu2在正极得到电子生成Cu，电极反应为Cu22e=Cu，Cu2发生了反应，故c(Cu2)变小。(4)根据图中的电子流向知c是负极，该电极上是甲醇发生氧化反应：CH3OH6eH2O=CO26H，线路中转移2 mol电子时消耗氧气0.5 mol，标准状况下的体积为11.2 L。