新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)原電池　化學(xué)電源作業(yè)

1、課時(shí)作業(yè)19原電池化學(xué)電源一、單項(xiàng)選擇題（本題包括6個(gè)小題，每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意）1中科院科學(xué)家設(shè)計(jì)出一套利用SO2和太陽(yáng)能綜合制氫的方案，其基本工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A該電化學(xué)裝置中，Pt電極的電勢(shì)高于BiVO4電極的電勢(shì)B該裝置中的能量轉(zhuǎn)化形式為光能化學(xué)能電能C電子流向：BiVO4電極外電路Pt電極DBiVO4電極上的反應(yīng)式為SO eq oal(sup1(2),sdo1(3) 2e2OH=SO eq oal(sup1(2),sdo1(4) H2O2直接煤空氣燃料電池原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氧化物電解質(zhì)的量不會(huì)減少B負(fù)極的電極反應(yīng)式為C2CO

2、 eq oal(sup1(2),sdo1(3) 4e=3CO2C電極X為正極，O2向X極遷移D直接煤空氣燃料電池的能量效率比煤燃燒發(fā)電的能量效率高3鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是（）A銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B電池工作一段時(shí)間后，甲池中c（SO eq oal(sup1(2),sdo1(4) ）減小C電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D陰、陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡4王浩天教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的制取H2O2 的綠色方法，原理如圖所示（已知：H2O2HHO eq oal(sup1(),sdo1(2) ，Ka2.4101

3、2）下列說(shuō)法不正確的是（）Ab極上的電極反應(yīng)為O2H2O2e=HO eq oal(sup1(),sdo1(2) OHBX膜為選擇性陽(yáng)離子交換膜C催化劑可促進(jìn)反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，加快反應(yīng)速率D每生成1 mol H2O2，電極上流過(guò)4 mol e5鋰液態(tài)多硫電池具有能量密度高、儲(chǔ)能成本低等優(yōu)點(diǎn)，以熔融金屬鋰、熔融硫和多硫化鋰Li2Sx（2x8）分別作兩個(gè)電極的反應(yīng)物，固體Al2O3陶瓷（可傳導(dǎo)Li）為電解質(zhì)，其反應(yīng)原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.該電池比鈉液態(tài)多硫電池的比能量高B放電時(shí)，內(nèi)電路中Li的移動(dòng)方向?yàn)閺腶到bCAl2O3的作用是導(dǎo)電、隔離電極反應(yīng)物D充電時(shí)，外電路中通過(guò)0.2 mol

4、電子，陽(yáng)極區(qū)單質(zhì)硫的質(zhì)量增加3.2 g6鋅溴液流電池用溴化鋅溶液作電解液，并在電池間不斷循環(huán)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A充電時(shí)n接電源的負(fù)極，Zn2通過(guò)陽(yáng)離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè)B放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1 mol電子，負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量減少65 gC充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為Br22e=2BrD若將陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜，放電時(shí)正、負(fù)極也隨之改變二、不定項(xiàng)選擇題（本題包括4個(gè)小題，每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意）7如圖所示原電池的有關(guān)敘述不正確的是（）A電子沿導(dǎo)線由Ag片流向Cu片B正極的電極反應(yīng)式是Age=AgCCu片上發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag片上發(fā)生還原反應(yīng)D反應(yīng)時(shí)鹽橋中的陽(yáng)離子移向Cu（NO3）2溶液8

5、雌黃（As2S3）在我國(guó)古代常用作書寫涂改修正膠。濃硝酸氧化雌黃可制得硫黃，并生成砷酸和一種紅棕色氣體，利用此反應(yīng)原理設(shè)計(jì)成原電池，下列有關(guān)敘述正確的是（）A砷酸生成的電極為負(fù)極B紅棕色氣體在該原電池的負(fù)極區(qū)生成并逸出C該反應(yīng)的氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為121D該原電池的正極反應(yīng)式為NO eq oal(sup1(),sdo1(3) e2H=NO2H2O9為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn（3DZn）可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D ZnNiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)為Zn（s）2NiOOH（s）H2O（l） eq o(,sup7(放

6、電),sdo5(充電) ZnO（s）2Ni（OH）2（s）。以下說(shuō)法不正確的是（）A充電時(shí)，3DZn電極外接電源的正極B充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為Ni（OH）2（s）OH（aq）e=NiOOH（s）H2O（l）C放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn（s）2OH（aq）2e=ZnO（s）H2O（l）D放電過(guò)程中OH通過(guò)隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)10MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2B正極反應(yīng)式為Age=AgC電池放電時(shí)Cl由正極向負(fù)極遷移D負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg（OH）2H2三、非選擇題11應(yīng)用電化學(xué)原理，回答下列問(wèn)題。（1）上述三個(gè)裝置中，負(fù)

7、極反應(yīng)物化學(xué)性質(zhì)上的共同特點(diǎn)是_。（2）甲中電流計(jì)指針偏移時(shí)，鹽橋（裝有含瓊脂的KCl飽和溶液）中離子移動(dòng)的方向是_。（3）乙中正極反應(yīng)式為；若將H2換成CH4，則負(fù)極反應(yīng)式為_。（4）丙中鉛蓄電池放電一段時(shí)間后，進(jìn)行充電時(shí)，要將外接電源的負(fù)極與鉛蓄電池極相連接。（5）應(yīng)用原電池反應(yīng)可以探究氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向和程度?，F(xiàn)連接如圖裝置并加入藥品（鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng)），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：.K閉合時(shí)，指針偏移。放置一段時(shí)間后，指針偏移減小。.隨后向U形管左側(cè)逐漸加入濃Fe2（SO4）3溶液，發(fā)現(xiàn)電流表指針的變化依次為偏移減小回到零點(diǎn)逆向偏移。實(shí)驗(yàn)中銀作極。綜合實(shí)驗(yàn)、的現(xiàn)象，得出Ag和Fe2反應(yīng)的離子方

8、程式是。12.如圖所示，是原電池的裝置圖。請(qǐng)回答：（1）若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe且作負(fù)極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為；反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后溶液C的pH將（填“升高”“降低”或“基本不變”）。（2）若需將反應(yīng)：Cu2Fe3=Cu22Fe2設(shè)計(jì)成如上圖所示的原電池裝置，則A（負(fù)）極材料為，B（正）極材料為，溶液C為。（3）若C為CuCl2溶液，Zn是極，Cu極發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_。反應(yīng)過(guò)程溶液中c（Cu2）（填“變大”“變小”或“不變”）。（4）CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH，CH3OH可作為燃料使用，用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示

9、意圖如圖所示：電池總反應(yīng)為2CH3OH3O2=2CO24H2O，則c電極是（填“正極”或“負(fù)極”），c電極的反應(yīng)方程式為。若線路中轉(zhuǎn)移2 mol電子，則上述CH3OH燃料電池，消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。1答案：B2解析：該燃料電池，Y為正極，反應(yīng)為O24e=2O2；X是負(fù)極，反應(yīng)為C2CO eq oal(sup1(2),sdo1(3) 4e=3CO2，CO2O2=CO eq oal(sup1(2),sdo1(3) 。A項(xiàng)，由題圖可知，電極X反應(yīng)消耗O2，電極Y上O2得電子生成O2不斷補(bǔ)充，氧化物電解質(zhì)的量不會(huì)減少，正確；B項(xiàng)，由原理圖分析可知，其負(fù)極反應(yīng)式為C2CO eq oal(s

10、up1(2),sdo1(3) 4e=3CO2，正確；C項(xiàng)，X為負(fù)極，原電池內(nèi)部的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該燃料電池是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，而煤燃燒發(fā)電是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再轉(zhuǎn)化為電能，正確。答案：C3解析：A項(xiàng)，由鋅的活潑性大于銅可知，銅電極為正極，在正極上Cu2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，故甲池中c（SO eq oal(sup1(2),sdo1(4) ）不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在乙池中發(fā)生反應(yīng)Cu22e=Cu，同時(shí)甲池中的Zn2通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入乙池中，由于M（Zn）M（Cu），故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；D項(xiàng)，陽(yáng)離子交換膜只允許

11、陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，電解過(guò)程中Zn2通過(guò)陽(yáng)離子交換膜移向正極保持溶液中電荷平衡，陰離子是不能通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的，錯(cuò)誤。答案：C4解析：b為正極，氧氣得電子，b極上的電極反應(yīng)為O2H2O2e=HO eq oal(sup1(),sdo1(2) OH，選項(xiàng)A正確；a極發(fā)生H22e=2H，X膜為選擇性陽(yáng)離子交換膜，讓H進(jìn)入中間，選項(xiàng)B正確；催化劑可促進(jìn)反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，加快反應(yīng)速率，選項(xiàng)C正確；氧元素由0價(jià)變成1價(jià)，每生成1 mol H2O2，電極上流過(guò)2 mol e，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：D5解析：電池提供2 mol e時(shí)，該電池對(duì)應(yīng)Li2Sx質(zhì)量為（1432x） g，而鈉液態(tài)多硫電池對(duì)應(yīng)質(zhì)量為（463

12、2x） g，故該電池比能量高，A正確；由圖分析知a為負(fù)極，b為正極，Li從a移向b，B正確；Al2O3為固體電解質(zhì)，能導(dǎo)電，同時(shí)將兩極反應(yīng)物隔開，C正確；當(dāng)外電路中通過(guò)0.2 mol e時(shí)，陽(yáng)極區(qū)生成0.1x mol硫，故陽(yáng)極區(qū)生成硫的質(zhì)量為3.2x g，D錯(cuò)誤。答案：D6解析：充電時(shí)n接電源的負(fù)極，Zn2通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向陰極定向遷移，故由左側(cè)流向右側(cè)，A正確；放電時(shí)，負(fù)極Zn溶解生成Zn2，Zn2通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向正極定向遷移，故負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量不變，B錯(cuò)誤；充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為Zn22e=Zn，C錯(cuò)誤；若將陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜，放電時(shí)正、負(fù)極不會(huì)改變，Zn仍是負(fù)極，D錯(cuò)誤。答案

13、：A7解析：A項(xiàng)，該裝置是原電池，銅作負(fù)極，銀作正極，電子從銅片沿導(dǎo)線流向銀片，錯(cuò)誤； B項(xiàng)，正極電極反應(yīng)式為Age=Ag，正確； C項(xiàng)，銅片上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，銀片上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正確； D項(xiàng)，原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液以及鹽橋中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以反應(yīng)時(shí)鹽橋中的陽(yáng)離子移向AgNO3溶液，錯(cuò)誤。答案：AD8解析：B項(xiàng)，NO2是還原產(chǎn)物，在正極區(qū)生成，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)電子守恒：n（氧）1n（還）10，故n（氧）n（還）101，錯(cuò)誤。答案：AD9解析：充電時(shí)，原電池的負(fù)極外接電源的負(fù)極，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，OH移向負(fù)極區(qū)，D錯(cuò)誤。答案：AD10解析：根據(jù)題意，Mg海水Ag

14、Cl電池總反應(yīng)式為Mg2AgCl=MgCl22Ag。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2，正確；B項(xiàng)，正極反應(yīng)式為2AgCl2e=2Cl2Ag，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，對(duì)原電池來(lái)說(shuō)，陰離子由正極移向負(fù)極，正確；D項(xiàng)，由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg（OH）2H2，正確。答案：B11解析：（1）負(fù)極反應(yīng)物中有元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，相應(yīng)物質(zhì)本身具有還原性，即負(fù)極反應(yīng)物化學(xué)性質(zhì)上的共同特點(diǎn)是易失電子被氧化，具有還原性。（2）原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則鹽橋中的鉀離子會(huì)移向硫酸銅溶液，氯離子移向硫酸鋅溶液。（3）乙中裝置為堿性氫氧燃料電池，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)

15、生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OH；若將H2換成CH4，則負(fù)極反應(yīng)式為CH48e10OH=CO eq oal(sup1(2),sdo1(3) 7H2O。（4）丙中鉛蓄電池放電一段時(shí)間后，進(jìn)行充電時(shí)，要將負(fù)極中的硫酸鉛變成單質(zhì)鉛，發(fā)生還原反應(yīng)，所以應(yīng)作電解池的陰極，則與電源的負(fù)極相連。（5）亞鐵離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨電極作負(fù)極，銀作正極；綜合實(shí)驗(yàn)、的現(xiàn)象，可知Ag和Fe2的反應(yīng)可逆，故得出Ag和Fe2反應(yīng)的離子方程式：Fe2AgFe3Ag。答案：（1）易失電子被氧化，具有還原性（2）鉀離子移向硫酸銅溶液、氯離子移向硫酸鋅溶液（3）O24e2H2O=4OHCH48e10OH=CO eq oal(sup1(2),sdo1(3) 7H2O（4）負(fù)（5）正Fe2AgFe3Ag12解析：（1）鐵作負(fù)極，則該原電池反應(yīng)是鐵與稀硫酸置換氫氣的反應(yīng)，所以正極反應(yīng)是氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H2e=H2；溶液中氫離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，pH升高；（2）Cu2Fe3=Cu22Fe2設(shè)計(jì)成如題圖所示的原電池裝置，根據(jù)方程式中物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)類型判斷，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，作原電池的負(fù)極，所以A極材料是Cu，B極材料是比Cu不活潑的導(dǎo)電物質(zhì)如石墨、Ag等。溶液C中含有Fe3