精品高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《原電池化學(xué)電源》課時(shí)檢測(含解析)

1、高考化學(xué)復(fù)習(xí)備考精品資料第二節(jié) 夕 原電池 化學(xué)電源密I課時(shí)檢制知能提升應(yīng)用鶴宴I否補(bǔ)翻I步步充實(shí)節(jié)節(jié)升1. （2013 北京高考）下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是（）解析：選D硅太陽能電池工作時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋰離子電池是化學(xué)電池，工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；太陽能集熱器工作時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為熱能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；燃?xì)庠罟ぷ鲿r(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，D項(xiàng)正確。2.某一同學(xué)根據(jù)離子反應(yīng)方程式2Fe3+ + Fe=3F+來設(shè)計(jì)原電池。下列設(shè)計(jì)方案中可行的是（）A.電極材料為鐵和鋅，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B.電極材料為鐵和銅，電解質(zhì)溶液為Fe（NO3）3溶液C.電極材料為鐵和石墨，

2、電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液D.電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液解析：選B氧化還原反應(yīng)中的還原劑作原電池的負(fù)極，氧化劑（Fe3+）存在于電解質(zhì)溶液中，故符合題意的選項(xiàng)為B。3. （2014 蘭州模擬）有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是（）金屬外殼浸行Koll 的隔板圖I堿性鋅鎰電池圖n鉛一硫酸蓄電池圖出 電解精煉銅圖W銀鋅紐扣電池A.圖I所示電池中，MnO的作用是催化劑B.圖n所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大C.圖出所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度始終不變D.圖IV所示電池中，Ag2O是氧化劑，電池工作過程中還原為 Ag解析：選 D A、MnO的作用是氧化劑，

3、錯(cuò)誤； B、Pb+ PbQ+2HSO=2PbS鼾2 H2O, H2SO被消耗，濃度減小，錯(cuò)誤；C、粗銅含雜質(zhì)，溶解的銅小于析出的銅， Cu2+濃度減??；D 負(fù)極Zn Zn2+氧化反應(yīng)，做還原劑；正極 Ag2O- Ag還原反應(yīng)，A,O是氧化劑，正確。4.電子表所用的紐扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH§液，其電極反應(yīng)式是：Zn+2OH -2e =ZnOF H2O; Ag2O>+ H2O+ 2e =2A時(shí) 2OH 總反應(yīng)式為：Ag2O+ Zn=2Ag+ ZnO,下列說法正確的是 （）A. Zn為正極，Ag2O為負(fù)極B. Zn為負(fù)極，Ag2O為正極C.原電池工作時(shí)，正極

4、區(qū)溶液pH值減小D.原電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液pH值增大解析：選B從電極反應(yīng)式可以看出：Zn失電子為負(fù)極，且該區(qū)消耗 OH溶液pH值減?。籄g2O得電子為正極，且該區(qū)產(chǎn)生OH溶液pH值增大。5 .控制適合的條件，將反應(yīng)Fe3+AgF£ + Ag+設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池 （鹽橋裝有瓊脂-硝酸鉀溶液；靈敏電流計(jì)的?？潭染又?，左右均有刻度 ）。已知，接通后，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是（）A.在外電路中，電子從石墨電極流向銀電極B,鹽橋中的虹移向乙燒杯C. 一段時(shí)間后，電流計(jì)指針反向偏轉(zhuǎn)，越過0刻度，向左邊偏轉(zhuǎn)D.電流計(jì)指針居中后，往甲燒杯中加入一定量的鐵粉，電流計(jì)指針將向左偏

5、轉(zhuǎn)解析：選D由題給電池反應(yīng)可知，銀作負(fù)極，石墨作正極，在外電路中，電子從銀電 極流向石墨電極，A錯(cuò)誤；鹽橋中的K+移向甲燒杯，B錯(cuò)誤；一段時(shí)間后，電流計(jì)指針將居 中，C錯(cuò)誤。6 .把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩連接組成多個(gè)原電池，若a、b相連，a為負(fù)極；c、d相連，d上有氣泡逸出；a、c相連，a極減輕；b、d相連，b為正 極。則四種金屬的活潑性順序?yàn)?（ ）A. a>b>c>dB. a> c>b>dC. a>c>d> bD . b> d>c>a解析：選C依據(jù)金屬的活潑性相對(duì)強(qiáng)弱的判斷及原電池的正、負(fù)極的判

6、斷可知：a、b相連，a為負(fù)極，則a>b; c、d相連，d上有氣泡逸出，則c為負(fù)極，即c>d; a、c相連， a極減輕，a為負(fù)極，即a>c; b、d相連，b為正極，則d>b。7 .將氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)在氧氣中燃燒時(shí)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫燃料 電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達(dá) 80%（一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%£右），產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說法錯(cuò)誤的是（）A.上述燃料電池的負(fù)極反應(yīng)材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)8 .氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可 供宇航員使用

7、C.乙醇燃料電池的電解質(zhì)常用KOH該電池的負(fù)極反應(yīng)為：C2H5OH- I2e =2C（2）T + 3屋OD.甲烷燃料電池白正極反應(yīng)為O2+ 2H,O+ 4e =4OIH解析：選C燃料電池總反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)燃燒反應(yīng)，形成的燃料電池中氫氣等燃料為負(fù) 極反應(yīng)物，空氣等氧化劑作正極反應(yīng)物，一般發(fā)生反應(yīng)Q+2H2O+ 4e =4OH,電解質(zhì)常用KOH,乙醇作負(fù)極，反應(yīng)生成的 CO與堿反應(yīng)會(huì)生成 CO,故反應(yīng)為：CnO* 16OH-12e =2C6+ 11HO9 . （2014 沁陽一中）LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為：FePQ+LiLiFePO4,電池的

8、正極材料是 LiFePO，負(fù)極材料是石墨，含U導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是（）A.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B.放電時(shí)電池內(nèi)部 Li向負(fù)極移動(dòng)C.充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量增多D.放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FeP（O+Li + e =LiFePO4解析：選 D 放電時(shí)，負(fù)極：Li e =Li +,正極：FePO+ Li + e = LiFePO4； 充電時(shí)，陽極：LiFePO4e = FePC4+ Li 陰極：Li + e = Li,所以易知 D正確。若加 入硫酸，與Li單質(zhì)(固體)發(fā)生反應(yīng)，所以 A錯(cuò)；放電時(shí)，Li +應(yīng)(正電荷)在電池內(nèi)部(電解 質(zhì)中)向正極

9、移動(dòng)，故 B錯(cuò)；充電過程中，正極材料參加了反應(yīng)質(zhì)量減少，故 C錯(cuò)。10 (2014 蘭州期末)空氣常參與設(shè)計(jì)原電池以方便人們的生活。(1)我國首創(chuàng)以鋁一空氣一海水電池作為能源的新型的海水標(biāo)志燈，以海水為電解質(zhì)溶 液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水?dāng)?shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。則電源的負(fù)極材料是 ,負(fù)極反應(yīng)為;正 極材料是,正極反應(yīng)為。(2)熔鹽電池具有高的發(fā)電效率， 因而受到重視， 可用Li2CC和NaCC的熔融鹽混合物 作電解質(zhì)，CO為陽極燃?xì)?，空氣與 CO的混合氣為陰極助燃?xì)?，制得?650c下工作的燃料 電池，完成有關(guān)電池反應(yīng)式。陽極反應(yīng)式：2CB 2CC3 - 4

10、e =4C(2),陰極反應(yīng)式：,電池總反應(yīng)式： 。解析：(1)由鋁一空氣一海水電池靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流可知，鋁為 負(fù)極，電極反應(yīng)式為 4Al -12e =4Al3+,正極為石墨等惰性電極，反應(yīng)為3Q+6HB 12e=12OH。(2)本題中的電池是一種新型高能電池，電解質(zhì)是熔融物，而不是電解質(zhì)溶液，但有自 由移動(dòng)的離子CO存在。原電池的反應(yīng)原理實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移，燃料電池總反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)燃燒反應(yīng)。故陽極(即負(fù)極)CO失去電子，而陰極(即正極)應(yīng)為Q得到電子，再與陰極助燃?xì)?CO結(jié)合生成電解質(zhì)陰離子 CO,答案：鋁 4Al -12e =4Al3+ 石墨等惰性電極3Q+

11、6H2O+ 12e =12OH(2)O 2+ 2CO+ 4e =2COT 20 Q= 2CO11 .常見鉛蓄電池是二次電池，其電極材料分別為Pb和PbQ,電解液為稀H2SQ溶液，工作時(shí)的總反應(yīng)式為 Pb+PbQ+ 2H2SO 左電 2PbSO+ 2H2O。請(qǐng)依據(jù)上述情況判斷：(1) 鉛蓄電池的負(fù)極材料是 。(2)請(qǐng)依據(jù)兩極材料和總反應(yīng)，寫出放電時(shí)正極反應(yīng)是 。(3)請(qǐng)依據(jù)總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式，寫出放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)是 。(4)放電時(shí)，電解質(zhì)溶?中陰離子移向 極；電流方向從 極流向 極。(5)放電時(shí)，電解質(zhì)溶液的酸性 (填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”)。(6) 充電時(shí) PbQ 極發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)

12、式 ;Pb極發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)式 。解析：此題考查幾種常見電池的工作原理，結(jié)合各電極反應(yīng)式及其總反應(yīng)式解答。依據(jù) 原電池的反應(yīng)原理、鉛蓄電池的工作原理及其總反應(yīng)式可得答案。答案： 鉛(Pb) (2)PbO2+4H+ + SC2 + 2e =PbSg 2H2O (3)Pb + ScT 2e =PbSO(4)負(fù) 氧化鉛(PbQ) 鉛(Pb) (5)減弱 (6)氧化 PbSQ+ 2HzO- 2e =PbC+ 4H+ +Sd 還原 PbSQ + 2e =Pb + SO11 .某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。(1)如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)設(shè)計(jì)的原電池裝置，

13、反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12 g,導(dǎo)線中通過 mol電子。(2)其他條件不變，若將 CuCl2溶液換為 NHCl溶液，石墨電極反應(yīng)式為 ,這是由于NHCl溶液顯(填“酸性”、“堿性”或“中 性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因 ,用吸管吸出鐵片附近溶液 少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，然后滴加幾滴硫氧化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色退去，同學(xué)們對(duì)此做了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)?！比绻? 3價(jià)鐵被氧化為FeQ2 ,試寫出該反應(yīng)的離子方程式Fl(3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換

14、成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成型，如圖所示。段時(shí)間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚配試液，現(xiàn)象是：i(i,電極反應(yīng)為;乙裝置中石墨(1)為極(填“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽”)，乙裝置中與銅絲相連石墨 ,產(chǎn)物常用 檢驗(yàn)，反應(yīng)的離子方程式為 。解析：(1)設(shè)導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為x,則負(fù)極減少28 g mol 1 - x,正極增重 32 g - mol 1 x,28x+32x= 12, x=0.2 mol 。(2)NH4Cl水解溶液顯酸性，正極上4得電子，負(fù)極上 Fe失電子生成Fe"。Cl2將Fe"氧化為 Fe", Cl2過量時(shí)，發(fā)生白勺反應(yīng)為:2Fe3+3Cl2+8H2Q

15、=2Fe6+6C/+164。Fe為負(fù)極,(3)將鹽橋改為銅絲和石墨后甲裝置成為原電池，乙裝置成為電解池。甲中Cu為正極，正極電極反應(yīng)式為Q+2出升4e =4QH,滴加酚酗:后變紅色。乙中石墨（1）為陰極，與銅絲相連的電極為陽極，電極反應(yīng)式為2C/ 2e=C2T , CI2可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)。答案：（1）Fe + Ci2+ =Fe+ + Cu 0.2（2）2H + + 2e =HT 酸性Nh4+ H2QNH H2Q+ 42Fe2 +Cl 2=2F伊+ 2Cl2Fe3+3Cl 2+ 8H2Q=2Fe6 + 6Cl + 16HI+（3）溶液變紅Q + 2H2O+ 4e =4QH 陰2Cl

16、2e =Cl2 T 濕潤淀粉碘化鉀試紙CI2+2I =2Cl + I 212 . （2014 棗莊模擬）有一種新型的鋰電池， 其制作是利用了金屬鋰和石墨作電極， 其 電解質(zhì)溶液是四氯合鋁酸鋰 （LiAlCl 4）溶解在二氯亞硫酰（其化學(xué)式是SQC2）中形成的，原電 池的電極總反應(yīng)式是：8Li + 3SQC2=6LiCl + Li 2SQ+ 2S,下列關(guān)于這種新型電池的說法中錯(cuò)誤的是（）A.電池工作過程中，SQC2被還原為Li 2SQB.鋰作為電池的負(fù)極，石墨作電池的正極C.該電池內(nèi)環(huán)境應(yīng)該是無水環(huán)境，否則影響電池的壽命D.電池工作時(shí)，鋰提供的電子的物質(zhì)的量與析出硫的物質(zhì)的量之比是 4： 1解析

17、：選A A中SQC。變?yōu)長i 2SQ化合價(jià)不變，沒有被還原，A錯(cuò)誤；鋰較石墨活潑，應(yīng)作為電池的負(fù)極，B正確；鋰為活潑金屬，電池中不應(yīng)有水，C正確；根據(jù)電子得失，D正確。13 .據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型 手機(jī)電池，電量是現(xiàn)用饃氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充電一次。假定放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生二氧化碳被充分吸收生成CQ，（1）該電池反應(yīng)的離子方程式為 。（2）甲醇在 極發(fā)生反應(yīng)（填“正”或“負(fù)”），電池中放電過程中溶液pH將（填“下降”、“上升”或“不變”）；若有16克甲醇蒸氣被完全氧化產(chǎn)生電能，并利用該過程中釋放的電能電解足量的硫酸銅溶液，假設(shè)能量利用率為80%則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣 L。（3）最近，又有科學(xué)家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高。一個(gè)電極通入 空氣，另一個(gè)電極通入汽油蒸氣。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2Q的ZrQ2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)Q2一離子（其中氧化反應(yīng)發(fā)