第九章第一節(jié)原電池化學(xué)電源課時作業(yè)

1、第九章 第一節(jié) 原電池 化學(xué)電源課時作業(yè)一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分)1關(guān)于右圖所示的原電池，下列說法正確的是 ()A電子從鋅電極通過電流表流向銅電極B鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C鋅電極發(fā)生還原反應(yīng)，銅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是2H2e=H2解析：由圖可見鋅作負(fù)極，銅作正極，故電子從鋅電極通過外電路流向銅電極；A正確內(nèi)電路電流方向是從鋅通過溶液流向銅，而鹽橋中的陰離子反向流向硫酸鋅溶液中根據(jù)鋅作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，銅作正極發(fā)生還原反應(yīng)，C錯誤銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是Cu22e=Cu, D錯誤答案：A2(2010無錫模擬)把A、B、C、D四塊金屬泡在稀H

2、2SO4中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池若A、B相連時A作負(fù)極；C、D相連，D上有氣泡逸出；A、C相連時，A極減輕；B、D相連，B為正極則四種金屬的活潑性順序由大到小排列為 ()AABCDBACBDCACDB DBDCA解析：金屬組成原電池，相對活潑金屬失去電子作負(fù)極，相對不活潑金屬作正極負(fù)極被氧化質(zhì)量減輕，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，有物質(zhì)析出，由題意得活潑性ACDB.答案：C3下列敘述中正確的是 ()A構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬B由銅、鋅作電極與硫酸銅溶液組成的原電池中銅是負(fù)極C馬口鐵(鍍錫鐵)破損時與電解質(zhì)溶液接觸錫先被腐蝕D銅鋅原電池工作時，若有13 g鋅被溶解，電路中就有0

3、.4 mol電子通過解析：兩種活潑性不同的金屬與電解質(zhì)溶液能夠組成原電池，但不能因此說構(gòu)成原電池電極的材料一定都是金屬，例如鋅和石墨電極也能跟電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池在原電池中，活潑金屬中的電子流向不活潑的電極，因此活潑金屬是負(fù)極鍍錫鐵表皮破損后與電解質(zhì)溶液組成原電池，鐵較錫活潑，鐵先失電子被腐蝕銅鋅原電池工作時，鋅作負(fù)極失電子，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，1 mol Zn失去2 mol電子，0.2 mol鋅(質(zhì)量為13 g)被溶解電路中有0.4 mol電子通過故選D.答案：D4(2009江蘇高考)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示關(guān)于該電池的敘述正確的是()A該電池能夠在高溫下工作

4、B電池的負(fù)極反應(yīng)為：C6H12O66H2O24e=6CO224HC放電過程中，H從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D在電池反應(yīng)中，每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體 L解析：微生物在高溫下會因蛋白質(zhì)變性而死亡，所以該電池不能在高溫下工作；該燃料電池的原理為：C6H12O66O2=6CO26H2O，根據(jù)總反應(yīng)方程式可書寫出電極反應(yīng)方程式，負(fù)極為C6H12O66H2O24e=6CO224H，正極為6O224e24H=12H2O；從電極反應(yīng)方程式顯而易見，H應(yīng)從負(fù)極移向正極；從總反應(yīng)方程式可見，每生成1 mol CO2消耗1 mol O2.答案：B5如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿

5、中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動)下列敘述正確的是()Aa中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色Bb中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng) Ca中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng)Db中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生解析：a中鐵釘作負(fù)極，銅絲作正極，正極反應(yīng)為：O22H2O4e=4OH，正極周圍變紅；b中鋁條作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵釘作正極，發(fā)生還原反應(yīng)答案：B6(雙選)電子計算機(jī)所用鈕扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其電極反應(yīng)是：Zn2OH2e=ZnOH2O；Ag2OH2O2e=2Ag2OH.下列判斷正確的是 ()A鋅為正極，Ag2O為負(fù)極B鋅為負(fù)極，Ag2O為正極C原電池工作

6、時，負(fù)極區(qū)溶液pH減小D原電池工作時，負(fù)極區(qū)溶液pH增大解析：原電池中失去電子的電極為負(fù)極，所以鋅為負(fù)極，Ag2O為正極，B正確因為Zn2OH2e=ZnOH2O，負(fù)極區(qū)域溶液c(OH)不斷減少，故pH減小答案：BC7(雙選)(2010廣東高三聯(lián)考)電車所用電池一般為鉛蓄電池，如圖所示，這是一種典型的可充電電池，電池總反應(yīng)式為PbPbO24H2SO2PbSO42H2O，則下列說法正確的是 ()A放電時：電流方向由A到BB放電時：正極反應(yīng)是PbSO2e=PbSO4C充電時：鉛蓄電池的負(fù)極應(yīng)與充電器電源的正極相連D充電時：陽極反應(yīng)是PbSO42H2O2e=PbO2SO4H解析：(1)放電時：負(fù)極：P

7、bSO2e=PbSO4正極：PbO24HSO2e=PbSO42H2O電子流向：負(fù)極正極，電流方向由PbO2Pb.(2)充電時：陰極：PbSO42e=PbSO陽極：PbSO42H2O2e=PbO24HSO電子流向：電源負(fù)極陰極；電源正極陽極答案：AD8(2009福建高考)控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2設(shè)計成如圖所示的原電池下列判斷不正確的是 ()A反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極解析：由反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2可知，反應(yīng)開始時

8、甲中Fe3發(fā)生還原反應(yīng)，乙中I發(fā)生氧化反應(yīng)；當(dāng)電流計讀數(shù)為零時，則反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，此時在甲中溶入FeCl2固體，則平衡向逆反應(yīng)方向移動，乙中I2發(fā)生還原反應(yīng)，則乙中石墨電極為正極，故選D.答案：D9鎳鎘(NiCd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2有關(guān)該電池的說法正確的是 ()A充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2OB充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變D放電時電解質(zhì)溶液中的OH向正極移動解析：由充電時方程式中的Cd和Ni的化合價變化可

9、知，Ni(OH)2作陽極，電解質(zhì)溶液為KOH，所以電極反應(yīng)式為Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O，A正確；Cd(OH)2作陰極，Cd(OH)22e=Cd2OH充電過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B不正確；放電時，Cd作負(fù)極，Cd2e2OH=Cd(OH)2，Cd周圍的c(OH)下降，OH向負(fù)極移動，C、D錯誤答案：A10(雙選)一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2.下列對該燃料電池說法正確的是 ()A在熔融電解質(zhì)中，O2由負(fù)極移向正極B電池的總反應(yīng)是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空氣的一

10、極是正極，電極反應(yīng)為：O24e=2O2D通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4H1026e13O2=4CO25H2O解析：本題主要考查原電池的工作原理由丁烷燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式：2C4H1013O2=8CO210H2O，可知原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，對應(yīng)物質(zhì)的化合價升高：C4H1026e13O2=4CO25H2O；原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)化合價降低：O24e=2O2，顯然在熔融電解質(zhì)中O2從正極移向負(fù)極本題答案為B、C.答案：BC11中國在2009年推出了國產(chǎn)燃料電池概念汽車，該車裝有“綠色心臟”質(zhì)子交換膜燃料電池如圖是某科技雜志登載的該電池原理示意圖下列敘述正確的是()A工作時“X極”周圍溶液

11、的酸性增強(qiáng)B氫氣在電極上發(fā)生還原反應(yīng)C圖中標(biāo)出的“Y極”實際是原電池的負(fù)極D工作過程中，質(zhì)子(H)從“Y極”一邊透過質(zhì)子交換膜移動到“X極”一邊與OH反應(yīng)生成水解析：根據(jù)題意，此題氫氣燃料電池根據(jù)圖中標(biāo)注，“X極”反應(yīng)是H22e=2H，故“X極”周圍酸性增強(qiáng)，A正確；“X極”附近氫氣失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯誤；“X極”上氫氣失電子，電子流出，此極為原電池負(fù)極，“Y極”實際是原電池的正極，C錯誤；質(zhì)子交換膜只允許H通過，故其從“X極”一邊通過交換膜轉(zhuǎn)移到“Y極”一邊與OH反應(yīng)生成水，D錯誤答案：A12(2010紹興模擬)原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，下列說法中不

12、正確的是 ()A由Al、Cu、稀H2SO4組成原電池，放電時SO向Al電極移動B由Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Al3e4OH=AlO2H2OC由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Cu2e=Cu2D由Al、Cu、濃硝酸組成原電池作電源，用石墨電極來電解硝酸銀溶液，當(dāng)析出1 mol Ag時，消耗銅電極32g解析：由Al、Cu、稀H2SO4組成原電池，Al為負(fù)極，原電池的電解質(zhì)溶液里陰離子流向負(fù)極，A正確；B選項中，Al作電池的負(fù)極失電子被氧化，因電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，故Al應(yīng)轉(zhuǎn)化為AlO，B說法正確；由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極材料

13、為Fe，故C說法錯誤；由電子守恒知，當(dāng)析出1 mol Ag時轉(zhuǎn)移電子1 mol，消耗Cu 0.5 mol，即32 g，故D說法正確答案：C二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13(14分)依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示：請回答下列問題：(1)電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_；(2)銀電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_，X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_；(3)外電路中的電子是從_電極流向_電極 解析：根據(jù)所給氧化還原反應(yīng)方程式，結(jié)合原電池反應(yīng)原理以及所給原電池裝置，Cu應(yīng)作負(fù)極，AgNO3溶液為電解質(zhì)溶液，從而推知：(1)X的材料為銅

14、，Y是AgNO3.(2)銀為原電池的正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為Age=Ag.X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2.(3)外電路中的電子從X(Cu)電極流向銀(正)電極答案：(1)銅AgNO3溶液(2)正Age=AgCu2e=Cu2(3)CuAg14(10分)某同學(xué)用如圖所示做水果電池的實驗，測得數(shù)據(jù)如下表所示：實驗編號電極材料水果品種電極間距/cm電壓/mV1鋅銅菠蘿39002鋅銅蘋果36503鋅銅柑橘38504鋅銅西紅柿37505鋅鋁菠蘿36506鋅鋁蘋果3450請回答以下問題：(1)實驗6中負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(2)實驗1、5中電流方向相反的原因是_.(3)影響水果電池的電壓的因素有_

15、、_.(4)若在實驗中發(fā)光二極管不亮，該同學(xué)用銅、鋅作電極，用菠蘿作介質(zhì)，并將多個此電池串聯(lián)起來，再按發(fā)光二極管，這樣做_(填“合理”或“不合理”)解析：(1)實驗6中電極是Zn與Al，因Al更活潑，故負(fù)極反應(yīng)為Al3e=Al3.(2)因?qū)嶒?中鋅比銅活潑，鋅作負(fù)極，實驗5中鋁比鋅活潑，鋅作正極，故兩實驗中電流方向相反(3)由實驗1和5可知，水果電池的電壓與水果的品種及電極材料有關(guān)(4)這樣做可使電壓增大，合理答案：(1)Al3e=Al3(2)實驗1中鋅比銅活潑，鋅作負(fù)極；實驗5中鋅比鋁活潑性差，鋅作正極，所以兩實驗中電流方向相反(3)水果品種電極材料(4)合理15(12分)(2010寧波質(zhì)檢

16、)科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過其工作原理的示意圖如下：請回答下列問題：(1)Pt(a)電極是電池的_極，電極反應(yīng)式為_；Pt(b)電極發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為_.(2)電池的總反應(yīng)方程式為_(3)如果該電池工作時電路中通過2 mol電子，則消耗的CH3OH有_ mol.解析：Pt(a)原料為CH3OH和水，產(chǎn)物為CO2、H，根據(jù)C化合價由2價升到4價，失去6個電子，Pt(a)為負(fù)極；Pt(b)原料為O2、H，產(chǎn)物為H2O，O化合價由0價降低為2價，發(fā)生還原反應(yīng)，為

17、正極答案：(1)負(fù)CH3OHH2O6e=CO26H還原O24H4e=2H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O(3) 16(16分)(2009天津高考)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置，右圖為電池示意圖，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)定請回答：(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是_，在導(dǎo)線中電子流動方向為_(用a、b表示)(2)負(fù)極反應(yīng)式為_(3)電極表面鍍鉑粉的原因為_(4)該電池工作時，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，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一金屬鋰是一種重要的儲氫材料，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_已知LiH固體密度為0.82 g/cm3，用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為_由生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為_mol. 解析：(1)電池即是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置；在電池中電子是從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，而氫氧燃料電池中通入H2的一極是負(fù)極，故電子由a流向b.(2)H2在負(fù)極失電子，因為電解質(zhì)溶液是KOH溶液，故負(fù)極反應(yīng)式為2H24OH4e=4H2O.(3)電極表面鍍鉑粉可以增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，從而增大反應(yīng)