备战高考化学课时作业18原电池化学电源.docx

1、备战高考化学课时作业18原电池 化学电源课时作业(十八)一、选择题1(2012深圳沙头角中学月考)电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展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答案C解析锌锰干电池中碳棒并不参加反应，A项错；氢氧燃料电池是将化学能直接转变为电能，B项错；太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅，故D项错。2(2012北京101中学月考)将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2即可产生

2、电流，称为燃料电池。下列叙述正确的是 ()A通甲烷的电极为正极B正极的电极反应式为4OH4e=O22H2OC通甲烷的电极反应式是CH42O24e=CO22H2OD负极的电极反应式是CH410OH8e=CO7H2O答案D解析甲烷一极为负极，失电子，A、C项错误、D项正确；正极得电子，B项错。3分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 ()A中Mg作为负极，中Fe作为负极B中Mg作为正极，电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C中Fe作为负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作为正极，电极反应式为2H2e=H2答案B解析Mg比Al活泼，在中Mg做负极，但在NaOH溶液中，Mg不反应，而A

3、l可以反应，故中Al是负极。在浓HNO3中铁会钝化，故Cu为负极，Fe为正极。在中由于不断向Cu极附近通入空气，而O2比溶液中的H得e能力强，故Fe失去的电子在Cu极被O2得到。电极反应式应为：O22H2O4e=4OH。4(2012湖南师大附中月考)如图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320 左右，电池反应原理为2NaxSNa2Sx。下列有关叙述正确的是()A充电过程中，Na在正极得电子被还原成NaB充电过程中，Na由Na电极向硫电极移动C放电过程中，正极的电极反应式为2NaxS2e=Na2SxDM(由Na2O和Al2O3制得)的主要作用是导电和隔离S和Na答案D解析本题重点考查

4、电化学，意在考查考生电池充、放电过程中离子的移动问题和电极反应式的书写。充电过程中，Na在阴极得电子被还原，A项错误；充电过程中，Na电极的Na得电子形成Na，Na应向Na电极区移动，B项错误；放电过程中，正极为S得电子形成S并结合Na形成Na2Sx，C项错误；M需连接两个电极同时隔离两个电极以防止二者直接反应，D项正确。5. (2012西城期末)铅蓄电池的结构示意图如图。下列说法正确的是()A放电时，N为负极，其电极反应式为PbO2SO4H2e=PbSO42H2OB放电时，c(H2SO4)不变，两极的质量增加C充电时，阳极反应式为PbSO42e=PbSOD充电时，若N连电源正极，则该极生成P

5、bO2答案D解析铅蓄电池放电时，负极(Pb)的电极反应式为PbSO2e=PbSO4，正极(PbO2)的电极反应式为PbO24HSO2e=PbSO42H2O，总反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。因此，放电时N为正极，A项错误。放电时，c(H2SO4)减小，B项错误。充电是放电的逆过程，则充电时阳极反应式为PbSO42H2O2e=PbO24HSO，故C项错误，D项正确。6(2012河北省普通高中教学质量监测)镁H2O2酸性燃料电池采用海水作为电解质(加入一定量的酸)，下列结论不正确的是 ()A电池总反应式为MgH2O2=Mg(OH)2B该电池的正极反应式为H2O22H2e=2H

6、2OC工作时，正极周围海水的pH增大D电池工作时，负极的镁被氧化答案A解析在酸性电解质溶液中，镁H2O2酸性燃料电池的总反应式为Mg2HH2O2=Mg22H2O，故A项错误；正极反应式为H2O22H2e=2H2O，故B项正确；正极氢离子不断反应，pH增大，C项正确；镁是活泼金属，作为电池的负极，化合价升高，被氧化，D项正确。7(2012大连双基)有如表所示三个实验实验1将金属X与金属Y用导线连接，浸入电解质溶液中，Y不易被腐蚀实验2将片状的金属X、W分别投入等体积、等物质的量浓度的盐酸中，都有气体产生，W比X反应剧烈实验3用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和Z的硝酸盐混合溶液，在阴极上首先析出单

7、质Z依据上述实验现象，下列推测正确的是 ()A金属的活动性顺序：YZXWB实验1中，Y作正极CZ放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D用X、Z和稀硫酸可构成原电池，X作正极答案B解析实验表明X的活泼性大于Y，Y为原电池的正极；实验2表明W比X活泼；实验3表明Y比Z活泼。据此可知A项错误、B项正确。如果Z位于金属活动性顺序表中Cu以后，则Z不能置换出Cu，C项错误。用X、Z和稀硫酸构成原电池时，X为负极，D项错误。8(2012南京联考)用吸附了氢气的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是 ()A放电时，负极的电极反应式为H22e2OH=2HB充电时，阳极的电极反应式为Ni(O

8、H)2OHe=NiO(OH)H2OC放电时，OH移向镍电极D充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连答案B解析根据题图中用电器上的电子流向可知碳电极是负极，镍电极是正极。A项，负极发生氧化反应，但在碱溶液中应生成H2O，电极反应式：H22e2OH=2H2O，故错误；B项，放电时的正极在充电时与电源的正极相连，即为阳极，阳极发生氧化反应，充电过程即补充电极材料的过程，故正确；C项，放电时，阴离子向负极移动，即向碳电极移动，故不正确；D项，充电时应将碳电极与外电源的负极相连，不正确。9(2012合肥质检)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(Z

9、rO2)晶体，在熔融状态下能传导O2。下列有关该燃料电池的说法正确的是 ()A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B通入空气的一极是正极，电极反应为O22H2O4e=4OHC通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2OD在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下的CO2气体L答案D解析在原电池的内部，阴离子移向负极，故A项错误。该电池的电解质为晶体，故正极的电极反应式应为O24e=2O2，故B项错误。丁烷发生氧化反应，应失去电子，故C项错误。燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧，即2C4H1013O2=8CO210H2O。据此可知，每消耗1 mol氧气，

10、理论上能生成标准状况下的CO2气体22.4 LL，D项正确。10(2012洛阳统考)控制适当的条件，将反应2Fe32I 2Fe2I2设计成如图所示的原电池。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电流计读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原答案B解析利用题干中给出的方程式可知，反应开始时，乙中I在石墨电极上发生氧化反应生成I2，甲中Fe3在石墨电极上发生还原反应；电流计读数为零时，说明反应2Fe32I I22Fe2已达到平衡状态，若再向甲中加入FeCl2固体，则平衡逆向移

11、动，乙中I2被还原为I，则乙中石墨电极为正极。二、非选择题11(1)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为_；放电时，CO移向电池的_(填“正”或“负”)极。(2)现用氢氧燃料电池进行下图所示实验：请写出氢氧燃料电池中的电极反应式：负极：_；正极：_。右图装置中，某一铜电极的质量减轻了3.2 g，则a极上消耗的O2在标准状况下体积为_L。若将图中的H2换成CH3OH时，所构成的甲醇燃料电池中总反应为：_。a极电极反应式为：_b极电极反应式为：_答案(1)C3H85O2=3CO24H2O负(2)H22OH2e=2H2OO22H

12、2O4e=4OH0.56 2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2OO22H2O4e=4OHCH3OH8OH6e=CO6H2O12金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中，铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)(1)写出铜溶解于上述混合液的离子方程式_。(2)若铜完全溶解时，溶液中的Fe3、Cu2、H三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH1，则溶解铜的质量是_g，溶液中的c(SO)_mol/L。(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应，请判断图中的正、负极，并选出适当的物质作电极，写出电极反应式，

13、填在相应的表格中。正、负极判断电极材料电极反应式X极Y极答案(1)Cu2Fe3=Cu22Fe2(2)0.640.5(3)正、负极判断电极材料电极反应式X极负极铜Cu2e=Cu2Y极正极碳2Fe32e=2Fe2解析(1)Cu与Fe2(SO4)3反应生成CuSO4和FeSO4，可知离子方程式为Cu2Fe3=Cu22Fe2；(2)溶液中的Fe3、Cu2、H三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH1，故c(H)c(Cu2)0.1 mol/L，故n(Cu2)0.1 mol/L0.1 L0.01 mol，溶解铜的质量为0.01 mol64 g/mol0.64 g；反应后溶液中的阳离子为：Fe3、Fe2

14、、Cu2、H，而Cu2Fe3=Cu22Fe2，可见Fe2的物质的量浓度为Cu2的两倍，依据溶液中的电荷守恒规律，故0.1 mol/L30.2 mol/L20.1 mol/L20.1 mol/L1c(SO)2，解得c(SO)0.5 mol/L。13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氧化还原反应：(用离子方程式表示)_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_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_，这是由于NH4Cl溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子

15、方程式表示溶液显此性的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式_，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_。(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，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_，电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_极(填正、负、阴、阳)，乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为_，产物常用_检验，反应的离子方程式为_。答案

16、(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2O NH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液变红O22H2O4e=4OH阴2Cl2e=Cl2湿润淀粉碘化钾试纸Cl22I=2ClI214(2012南昌调研)全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图：请回答下列问题：(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是_，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是_。(2)钒电池是以溶解于一定浓硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V

17、2、V3、VO2、VO)为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为VO2V3H2OV2VO2H。放电时的正极反应式为_，充电时的阴极反应式为_。放电过程中，电解液的pH_(选填“升高”“降低”或“不变”)。(3)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是_。aVO、VO2混合液 bV3、V2混合液cVO溶液 dVO2溶液eV3溶液 fV2溶液(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是_。答案(1)电解质溶液抑制硫酸亚铁的水解(2)VO2He=VO2H2OV3e=V2升高(3)acd(4)H解析(1)传统的铜锌原电池中，锌与酸反应生成氢气，故硫酸为电解质溶液；硫酸亚铁容易水解，且水解显酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解变质。(2)正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为VO2He=VO2H2O；充电时，阴极反应为还原反应，故为V3得电子生成V2的反应。(3)充电时阳极反应式为VO2H2Oe=VO2H，故充电完毕的正极电解液为VO溶液，而放电完毕的正极电解液为VO2溶液，故正极电解液可能是选项acd。(4)充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，起平衡电荷作用的是加入的酸，故H可以通过隔膜。