2023年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時(shí)練19《原電池 化學(xué)電源》(含答案)

1、2023年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時(shí)練19原電池 化學(xué)電源一、選擇題某溶液中含有Cu2、Fe2、Al3、Cl、NO，且濃度均為0.1 mol/L，用石墨作電極進(jìn)行電解時(shí)，肯定得不到的產(chǎn)物是()ACl2 BAl CCu DH2某小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖裝置，下列敘述正確的是()A若X為Fe，Y為Cu，鐵為正極B若X為Fe，Y為Cu，電子由銅片流向鐵片C若X為Fe，Y為C，碳棒上有紅色固體析出D若X為Cu，Y為Zn，鋅片發(fā)生還原反應(yīng)按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是()A裝置甲的鋅片上和裝置乙的銅片上均可觀察到有氣泡產(chǎn)生B甲、乙裝置中的能量變化均為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C裝置乙中的鋅、銅之間用導(dǎo)

2、線連接電流計(jì)，可觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D裝置乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式：Zn2e=Zn2某小組進(jìn)行電化學(xué)研究，甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖的原電池裝置，乙同學(xué)利用甲設(shè)計(jì)的裝置及提供的藥品與材料，不能完成的實(shí)驗(yàn)是()A使甲同學(xué)的正極變?yōu)樨?fù)極B設(shè)計(jì)一個(gè)新的原電池C在石墨電極上鍍鋅D使鋅電極受到保護(hù)下列示意圖中能構(gòu)成原電池的是()各式各樣電池的迅速發(fā)展是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A.手機(jī)上用的鋰離子電池屬于一次電池B.鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極C.氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極上被還原D.太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的二氧化硅鎂及其化合物一般無(wú)毒(或低毒)、無(wú)污染，且鎂原電池放電時(shí)電壓高而

3、平穩(wěn)，使鎂原電池越來(lái)越成為人們研制綠色原電池的關(guān)注焦點(diǎn)。其中一種鎂原電池的反應(yīng)為xMgMo3S4MgxMo3S4，下列說法正確的是()A.電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為Mo3S42xexMg2=MgxMo3S4B.電池放電時(shí)，Mg2向負(fù)極遷移C.電池充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為xMg22xe=xMgD.電池充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Mo3S4有一種一面鍍鋅、一面鍍二氧化錳的超薄紙質(zhì)電池，在使用印刷與壓層技術(shù)后，變成一張可任意裁剪大小的“電紙”，紙內(nèi)的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解質(zhì)溶液，電池總反應(yīng)式為Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列說法不正確的是()A.該電池的負(fù)極材料為鋅B.該電池反應(yīng)中二氧

4、化錳發(fā)生了還原反應(yīng)C.電池的正極反應(yīng)式為MnO2H2Oe=MnOOHOHD.當(dāng)有0.1 mol鋅溶解時(shí)，流經(jīng)電解質(zhì)溶液的電子數(shù)為1.2041023中科院董紹俊課題組將二氧化錳和生物質(zhì)置于一個(gè)由濾紙制成的折紙通道內(nèi)形成電池(如圖所示)，該電池可將可樂(pH2.5)中的葡萄糖作為燃料獲得能量。下列說法正確的是()A.a極為正極B.隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，負(fù)極區(qū)的pH不斷增大C.b極的電極反應(yīng)為MnO22H2O2e=Mn24OHD.若消耗0.01 mol葡萄糖，電路中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子甲醇燃料電池被認(rèn)為是21世紀(jì)電動(dòng)汽車的最佳候選動(dòng)力源，其工作原理如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是()A.通氧氣的一極為

5、負(fù)極B.H從正極區(qū)通過交換膜移向負(fù)極區(qū)C.通甲醇的一極的電極反應(yīng)式為：CH3OHH2O6e=CO26HD.甲醇在正極發(fā)生反應(yīng)，電子經(jīng)過外電路流向負(fù)極碳酸二甲酯(CH3O)2CO是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品，電化學(xué)合成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示(加入兩極的物質(zhì)均是常溫常壓下的物質(zhì))。下列說法正確的是()A.H由石墨2極通過質(zhì)子交換膜向石墨1極移動(dòng)B.石墨1極發(fā)生的電極反應(yīng)為2CH3OHCOe=(CH3O)2COHC.石墨2極與直流電源正極相連D.電解一段時(shí)間后，陰極和陽(yáng)極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比為12世界某著名學(xué)術(shù)刊物近期介紹了一種新型中溫全瓷鐵空氣電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該電池

6、放電時(shí)的說法正確的是()A.a極發(fā)生氧化反應(yīng)B.正極的電極反應(yīng)式為FeOx2xe=FexO2C.若有22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)空氣參與反應(yīng)，則電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移D.鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)Fe=FeOxxH2二、非選擇題 (1)分析如圖所示的四個(gè)裝置，回答下列問題：裝置a和b中鋁電極上的電極反應(yīng)式分別為_、_。裝置c中產(chǎn)生氣泡的電極為_電極(填“鐵”或“銅”)，裝置d中銅電極上的電極反應(yīng)式為_。(2)觀察如圖所示的兩個(gè)裝置，圖1裝置中銅電極上產(chǎn)生大量的無(wú)色氣泡，圖2裝置中銅電極上無(wú)氣體產(chǎn)生，而鉻電極上產(chǎn)生大量的有色氣體。根據(jù)上述現(xiàn)象試推測(cè)金屬鉻具有的兩種重要化學(xué)性質(zhì)為_。三、非

7、選擇題 (1)氫氧燃料電池汽車作為上海世博園中的交通工具之一，下列有關(guān)說法不正確的是_(填選項(xiàng)字母)。A.太陽(yáng)光催化分解水制氫氣比電解水制氫氣更為科學(xué)B.氫氧燃料電池作為汽車動(dòng)力更能保護(hù)環(huán)境C.以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式相同D.以稀H2SO4、KOH為介質(zhì)的氫氧燃料電池的總反應(yīng)式相同(2)純電動(dòng)車采用了高效耐用的一種新型可充電電池，該電池的總反應(yīng)式為：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH該電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為_。放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有_ mol K2FeO4被還原。(3)錳酸鋰離子電池在混合動(dòng)力車等大型蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域

8、占據(jù)主導(dǎo)地位。電池反應(yīng)式為L(zhǎng)i1xMnO4LixLiMnO4，下列有關(guān)說法不正確的是_(填選項(xiàng)字母)。A.放電時(shí)電池的正極反應(yīng)式：Li1xMnO4xLixe=LiMnO4B.放電過程中，石墨沒有得失電子C.該電池也能在KOH溶液的環(huán)境中正常工作D.充電時(shí)電池上標(biāo)有“”的電極應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的電池，目前釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。如圖是釩電池基本工作原理示意圖。請(qǐng)回答下列問題：(1)硫酸在電池技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室中具有廣泛的應(yīng)用，在傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，硫酸是_，實(shí)驗(yàn)室中配制硫酸亞鐵時(shí)需要加入少量硫酸，硫酸的作用是_。(2)釩電池是以溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同

9、價(jià)態(tài)的釩離子(V2、V3、VO2、VO)為正極和負(fù)極電極反應(yīng)的活性物質(zhì)，電池總反應(yīng)為VO2V3H2OV2VO2H。放電時(shí)的正極反應(yīng)式為_，充電時(shí)的陰極反應(yīng)式為_。放電過程中，電解液的pH_(填“升高”“降低”或“不變”)。(3)釩電池基本工作原理示意圖中“正極電解液”可能是_(多選；填選項(xiàng)字母)。a.VO、VO2混合液 b.V3、V2混合液 c.VO溶液 d.VO2溶液 e.V3溶液 f. V2溶液(4)能夠通過釩電池基本工作原理示意圖中“隔膜”的離子是_。參考答案答案為：B；解析：陰極上Al3、Fe2的放電能力弱于H，而Cu2的放電能力比水電離出的H的放電能力強(qiáng)，陽(yáng)極上Cl放電能力強(qiáng)于OH。

10、答案為：C；解析：Fe比Cu活潑，F(xiàn)e作負(fù)極，電子從Fe流向Cu，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；若X為Fe，Y為C，電解質(zhì)溶液為硫酸銅，則正極C上析出Cu，故C正確；Zn比Cu活潑，Zn作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。答案為：B；解析：裝置甲中鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氫氣，產(chǎn)生氣泡，裝置乙中形成銅鋅原電池，且鋅作負(fù)極，銅作正極，正極上H得電子生成氫氣，A項(xiàng)正確；裝置甲中沒有形成原電池，不存在化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置乙形成了原電池，鋅、銅之間用導(dǎo)線連接電流計(jì)，可觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C項(xiàng)正確；裝置乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，D項(xiàng)正確。答案為：C；解析：A項(xiàng)，將銅與石墨相連，以

11、AgNO3溶液作電解質(zhì)，銅為負(fù)極，正確；B項(xiàng)，鋁銅AgNO3溶液、鋁銅CuSO4溶液等均可以組成新的原電池，正確；C項(xiàng)，鍍鋅是電解池，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鋅、鋁作電極，鋅作正極，受到保護(hù)，正確。答案為：B；解析：Cu、C與稀硫酸不反應(yīng)，A裝置不能構(gòu)成原電池；Al與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B裝置能構(gòu)成原電池；C裝置中的“導(dǎo)線”不是鹽橋，不能構(gòu)成原電池；D裝置中缺少鹽橋。答案為：B解析：手機(jī)上的電池可以充電，屬于二次電池；鋅錳干電池中鋅失去電子生成Zn2，故作為負(fù)極；氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化；太陽(yáng)能電池的主要材料為硅。故A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。答案為：A解析：電池放電時(shí)，正極發(fā)生還原

12、反應(yīng)，由電池反應(yīng)可知，Mo3S4為正極，被還原，電極反應(yīng)為Mo3S42xexMg2=MgxMo3S4，A項(xiàng)正確；電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電池充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，Mg為陰極，生成金屬鎂，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案為：D解析：鋅為活潑金屬，失去電子作負(fù)極，A項(xiàng)正確；二氧化錳得到了電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；因電池的負(fù)極反應(yīng)式為Zn2OH2e=ZnOH2O，用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得出正極反應(yīng)式為MnO2H2Oe=MnOOHOH，C項(xiàng)正確；電子只能經(jīng)外電路流動(dòng)，而不能在電解質(zhì)溶液中流動(dòng)，電解質(zhì)溶液中應(yīng)為陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案為：D解析：由

13、已知結(jié)合圖示，葡萄糖(C6H12O6)發(fā)生氧化反應(yīng)生成葡萄糖內(nèi)酯(C6H10O6)，所以a極為負(fù)極，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解質(zhì)溶液顯酸性，所以負(fù)極反應(yīng)為C6H12O62e=C6H10O62H，隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，負(fù)極區(qū)的pH不斷減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；b極為正極，電極反應(yīng)為MnO24H2e=Mn22H2O，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由負(fù)極反應(yīng)C6H12O62e=C6H10O62H可得，1 mol葡萄糖失去2 mol電子，所以若消耗0.01 mol葡萄糖，電路中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，故D項(xiàng)正確。答案為：C解析：燃料電池中通入燃料的一極為負(fù)極，通入氧氣或空氣的一極為正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；通甲醇

14、的一極為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH6eH2O=CO26H，C項(xiàng)正確；甲醇在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，電子經(jīng)過外電路流向正極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案為：D解析：該裝置有外接電源，是電解池，由圖可知甲醇和一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸二甲酯，則電極石墨1為陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)為2CH3OHCO2e=(CH3O)2CO2H，電極石墨2為陰極，陽(yáng)極產(chǎn)生的氫離子通過質(zhì)子交換膜移向陰極，氧氣在陰極得電子與氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)為O24e4H=2H2O。陽(yáng)離子移向陰極，則氫離子由石墨1極通過質(zhì)子交換膜向石墨2極移動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極上是甲醇和一氧化碳反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2CH3OHCO2e=(CH3O)2CO

15、2H，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨2為陰極，陰極與電源的負(fù)極相連，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；常溫常壓下甲醇是液體，電解池工作時(shí)轉(zhuǎn)移電子守恒，根據(jù)關(guān)系式2CO4eO2可知陰極消耗的氧氣與陽(yáng)極消耗的一氧化碳物質(zhì)的量之比為12，故D項(xiàng)正確。答案為：D解析：a極通入空氣，O2在該電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；O2在正極發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O24e=2O2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由B項(xiàng)分析可知，電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)正極上消耗1 mol O2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L，則通入空氣的體積約為22.4 L5112 L，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，鐵表面H2O(g)參與反應(yīng)生成H2，則發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)Fe=FeOxxH2，

16、D項(xiàng)正確。二、非選擇題答案為：(1)2H2e=H2Al3e4OH=AlO2H2O鐵O22H2O4e=4OH(2)金屬鉻的活潑性比銅強(qiáng)且能和稀硫酸反應(yīng)生成 H2、金屬鉻易被稀硝酸鈍化解析：(1)在稀H2SO4溶液中，鎂比鋁活潑，鋁電極作正極，正極的電極反應(yīng)式為2H2e=H2。在NaOH溶液中，鋁比鎂活潑，鋁電極作負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al3e4OH=AlO2H2O。在濃硝酸中，鐵被鈍化，鐵電極作正極，正極上發(fā)生NO的還原反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡。裝置d相當(dāng)于金屬鐵發(fā)生吸氧腐蝕，銅電極作正極，正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH。(2)由圖1可知還原性CrCu，但在稀硝酸中卻出現(xiàn)了反常，結(jié)合稀硝酸的

17、氧化性，不難推測(cè)鉻被稀硝酸鈍化，導(dǎo)致活性降低。三、非選擇題答案為：(1)C(2)Zn2e2OH=Zn(OH)21(3)C解析：(1)A項(xiàng)，電解獲得H2消耗較多的能量，而在催化劑作用下利用太陽(yáng)能來(lái)分解H2O獲得H2更為科學(xué)；B項(xiàng)，氫氧燃料電池中生成物為H2O，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；C項(xiàng)，以稀H2SO4為介質(zhì)的電池負(fù)極反應(yīng)式為H22e=2H，以KOH為介質(zhì)的電池負(fù)極反應(yīng)式為H22OH2e=2H2O；D項(xiàng)，氫氧燃料電池的總反應(yīng)式均為2H2O2=2H2O。(2)放電時(shí)，在堿性條件下，負(fù)極反應(yīng)式為Zn2e2OH=Zn(OH)2。根據(jù)電池總反應(yīng)式可知，2 mol K2FeO4被還原時(shí)有6 mol電子轉(zhuǎn)移，所以放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，有1 mol K2FeO4被還原。(3)A項(xiàng)，根據(jù)總反應(yīng)式可知Li失去電子，電池負(fù)極反應(yīng)式為xLixe=xLi，由總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式可得放電時(shí)電池的正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1xMnO4xLixe=LiMnO4；B項(xiàng)，根據(jù)總反應(yīng)式可判斷石墨沒有得失電子；C項(xiàng)，Li能與KOH溶液中的H2O反應(yīng)，導(dǎo)致電池?zé)o法正常工作；D項(xiàng)，充電過程是放電的逆向過程，外接電源的負(fù)極提供的電子使原電池負(fù)極獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以標(biāo)有“”的電極應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連。答案為：(1)電解質(zhì)溶液抑制硫酸亞鐵的水解(2)VO2He=VO2H2O V3e