2020屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第六章第21講原電池化學(xué)電源練習(xí)（含解析）.docx

原電池 化學(xué)電源1下列電池工作時(shí)，O2在正極放電的是()A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池答案：B2某原電池總反應(yīng)為Cu2Fe3=Cu22Fe2，下列能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()ABCD電極材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag電解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3解析：由題意知，Cu為負(fù)極材料，正極材料的金屬活動(dòng)性必須弱于Cu，其中B、D項(xiàng)符合該條件；由Fe3得電子生成Fe2知，電解質(zhì)溶液中必須含有Fe3，同時(shí)符合上述兩條件的只有D項(xiàng)。答案：D3.如圖是用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A銅片表面有氣泡生成B裝置中存在“化學(xué)能電能光能”的轉(zhuǎn)換C如果將稀硫酸換成檸檬汁，導(dǎo)線中不會(huì)有電子流動(dòng)D如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向不變解析：銅鋅原電池中，Cu做正極，溶液中的氫離子在正極上得電子生成氫氣，所以Cu上有氣泡生成，故A正確；原電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，LED燈發(fā)光時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為光能，故B正確；檸檬汁顯酸性也能做電解質(zhì)溶液，所以將稀硫酸換成檸檬汁，仍然構(gòu)成原電池，所以導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，故C錯(cuò)誤；金屬性Cu比Zn、Fe弱，Cu做正極，所以電路中的電流方向不變，仍然由Cu流向負(fù)極，故D正確。答案：C4銅鋅原電池(如圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是()A正極反應(yīng)為Zn2e=Zn2B電池反應(yīng)為ZnCu2=Zn2CuC在外電路中，電子從Cu極流向Zn極D鹽橋中的K移向ZnSO4溶液答案：B5用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是()甲乙丙實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象a不斷溶解c的質(zhì)量增加a上有氣泡產(chǎn)生A.裝置甲中的b金屬是原電池的負(fù)極B裝置乙中的c金屬是原電池的陰極C裝置丙中的d金屬是原電池的正極D四種金屬的活動(dòng)性順序：dabc解析：甲中a不斷溶解說(shuō)明a是負(fù)極，活動(dòng)性：ab，A錯(cuò)誤；原電池用正極或負(fù)極命名電極，B錯(cuò)誤；由乙中現(xiàn)象知活動(dòng)性：bc；丙中d是負(fù)極，活動(dòng)性：da，C錯(cuò)誤；綜上可知D正確。答案：D6研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚(yú)雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說(shuō)法不正確的是()A放電時(shí)金屬鋰做負(fù)極B放電時(shí)OH向正極移動(dòng)C水既是氧化劑又是溶劑D總反應(yīng)為2Li2H2O=2LiOHH2解析：原電池中活潑金屬做負(fù)極，鋰比鐵活潑，故鋰做負(fù)極，A正確；原電池中，放電時(shí)陰離子向負(fù)極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；金屬鋰和水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，該反應(yīng)中，水是氧化劑，水在電池中還是溶劑，C正確；鋰水電池中，金屬鋰和水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，總反應(yīng)為2Li2H2O=2LiOHH2，故D正確。答案：B7分析如圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A中Mg做負(fù)極，中Fe做負(fù)極B中Mg做正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe做負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu做正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2解析：中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)失去電子，故Al做負(fù)極；中Fe在濃硝酸中鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子做負(fù)極，A、C錯(cuò)；中電池總反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，負(fù)極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相減得到正極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2，B正確；中Cu是正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，D錯(cuò)。答案：B8(2018湖南H11教育聯(lián)盟聯(lián)考)我國(guó)最近在太陽(yáng)能光電催化化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展，相關(guān)裝置如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是()A該制氫工藝中光能最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B該裝置工作時(shí)，H由b極區(qū)流向a極區(qū)Ca極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3e=Fe2Da極區(qū)需不斷補(bǔ)充含F(xiàn)e3和Fe2的溶液解析：該制氫工藝中光能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)正確；該裝置工作時(shí)，H由a極區(qū)流向b極區(qū)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子，所以a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知a極區(qū)Fe2和Fe3可相互轉(zhuǎn)化，故不需補(bǔ)充含F(xiàn)e3和Fe2的溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A9(2018福建百所重點(diǎn)校聯(lián)合考試)交通運(yùn)輸部在南海華陽(yáng)礁舉行華陽(yáng)燈塔和赤瓜燈塔竣工發(fā)光儀式，宣布兩座大型多功能燈塔正式發(fā)光并投入使用。鎂海水電池可為燈塔提供能源，其裝置如圖所示。下列有關(guān)鎂海水電池的說(shuō)法正確的是 ()AMg電極上發(fā)生還原反應(yīng) B該電池工作一段時(shí)間后，左側(cè)溶液質(zhì)量減輕C正極的電極反應(yīng)式為H2O22e2H=2H2OD若電池工作時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol電子，則有2 mol H由質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移解析：Mg電極作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池工作一段時(shí)間后，由于H從右到左通過(guò)質(zhì)子交換膜，所以左側(cè)溶液質(zhì)量增加，B項(xiàng)錯(cuò)誤；正極發(fā)生還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式為H2O22e2H=2H2O，C項(xiàng)正確；若電池工作時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol電子，則有2 mol H由質(zhì)子交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C10(2018廣東珠海質(zhì)量檢測(cè))最近科學(xué)家利用下圖裝置成功地實(shí)現(xiàn)了CO2和H2O合成CH4，下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A電池工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能B銅電極為正極，電極反應(yīng)式為CO28e8H=CH42H2OC電池內(nèi)H透過(guò)質(zhì)子交換膜從右向左移動(dòng)D為提高該系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量稀硫酸解析：由電池裝置圖可知電池工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)正確；電子流入的極是正極，所以Cu是正極，Cu上二氧化碳得電子生成甲烷，即CO28e8H=CH42H2O，B項(xiàng)正確；電池內(nèi)H透過(guò)質(zhì)子交換膜向正極移動(dòng)，Cu是正極，則電池內(nèi)H透過(guò)質(zhì)子交換膜從左向右移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向裝置中加入少量強(qiáng)電解質(zhì)溶液稀硫酸可以增強(qiáng)導(dǎo)電能力，提高該系統(tǒng)的工作效率，D項(xiàng)正確。答案：C11(1)事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是_(填字母，下同)。aC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H0b2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H0cNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H0若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，其正極的電極反應(yīng)為_(kāi)。(2)某同學(xué)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池，如圖所示，下列判斷中正確的是_。(填字母序號(hào))a實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，左側(cè)燒杯中NO濃度不變b實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋，原電池能繼續(xù)工作c若開(kāi)始時(shí)用U形銅代替鹽橋，裝置中無(wú)電流產(chǎn)生d若開(kāi)始時(shí)用U形銅代替鹽橋，U形銅的質(zhì)量不變解析：(1)根據(jù)題中信息，設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，排除a，根據(jù)已學(xué)知識(shí)，原電池反應(yīng)必是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，排除c。原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，由于是堿性介質(zhì)，則電極反應(yīng)中不應(yīng)出現(xiàn)H，故正極的電極反應(yīng)為O24e2H2O=4OH。(2)該原電池的工作原理是Cu2Ag=2AgCu2，鹽橋起形成閉合回路和平衡電荷的作用，因此當(dāng)電池工作時(shí)，鹽橋中的NO向負(fù)極移動(dòng)，因此左側(cè)燒杯中NO的濃度將增大，a錯(cuò)誤。當(dāng)取出鹽橋，不能形成閉合回路，電池處于斷路狀態(tài)，不能繼續(xù)工作，b錯(cuò)誤。若開(kāi)始時(shí)用U形銅代替鹽橋，則左側(cè)燒杯相當(dāng)于電解裝置，而右側(cè)燒杯相當(dāng)于原電池裝置，電極反應(yīng)從左往右依次為陽(yáng)極：4OH4e=2H2OO2，陰極：Cu22e=Cu，負(fù)極：Cu2e=Cu2，正極：Age=Ag，由此可知c錯(cuò)誤、d正確。答案：(1)bO22H2O4e=4OH(2)d12某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Fe、Cu的金屬活動(dòng)性，他們提出了以下兩種方案。請(qǐng)你幫助他們完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：方案：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時(shí)放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動(dòng)性。該原理的離子方程式為_(kāi)。方案：有人利用Fe、Cu做電極設(shè)計(jì)成原電池，以確定它們的活動(dòng)性。試在下面的方框內(nèi)畫(huà)出原電池裝置圖，標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式：_。負(fù)極反應(yīng)式：_。方案：結(jié)合你所學(xué)的知識(shí)，幫助他們?cè)僭O(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證Fe、Cu活動(dòng)性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案：_(與方案、不能雷同)，用離子方程式表示其反應(yīng)原理：_。解析：方案：鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，F(xiàn)e2H=Fe2H2，而銅與酸不反應(yīng)。方案：設(shè)計(jì)原電池時(shí)以鐵、銅為電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸或鹽酸等溶液。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鐵溶解，而銅極上有無(wú)色氣泡產(chǎn)生。在負(fù)極：Fe失去電子變?yōu)镕e2，F(xiàn)e2e=Fe2；在正極，溶液中的H獲得電子變?yōu)镠2,2H2e=H2。方案：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)時(shí)注意原理與方案及方案的原理不同，且現(xiàn)象明顯，操作簡(jiǎn)單。將鐵片置于CuSO4溶液中，若鐵片表面覆蓋一層銅，說(shuō)明Fe比Cu活動(dòng)性強(qiáng)，離子方程式為FeCu2=Fe2Cu。(合理即可)答案：方案：Fe2H=Fe2H2方案：裝置如圖所示2H2e=H2Fe2e=Fe2方案：將鐵片置于CuSO4溶液中，若鐵片表面覆蓋一層銅，說(shuō)明Fe比Cu活動(dòng)性強(qiáng)FeCu2=Fe2Cu13.鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li通過(guò)電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)外電路的電流方向是由_(填字母，下同)極流向_極。(2)電池正極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？_(填“是”或“否”)，原因是_。答案：(1)ba(2)MnO2eLi=LiMnO2(3)否電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)14.氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答：(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是_，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開(kāi)(用a、b表示)。(2)負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)電極表面鍍鉑粉的原因是_。(4)該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反應(yīng)中的還原劑是_，反應(yīng)中的氧化劑是_。已