（浙江選考）2023高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)專題6化學(xué)反應(yīng)與能量變化第2單元課后限時(shí)訓(xùn)練17原電池的工作原理及應(yīng)用

PAGEPAGE2課后限時(shí)訓(xùn)練(十七)原電池的工作原理及應(yīng)用(建議用時(shí)：45分鐘)1．以下關(guān)于原電池負(fù)極表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．電子流出的電極B．發(fā)生復(fù)原反響的電極C．與正極材料相比擬活潑的電極D．反響過程中一定變細(xì)的電極A[B項(xiàng)，負(fù)極發(fā)生氧化反響；C項(xiàng)，負(fù)極材料不一定是活潑金屬電極，還與電解質(zhì)溶液性質(zhì)有關(guān)；D項(xiàng)，負(fù)極在反響過程中不一定參與反響，如燃料電池，故電極不一定變細(xì)。]2．某原電池反響的離子方程式為：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．HNO3可作電解質(zhì)溶液B．在電解質(zhì)溶液中電子從正極流向負(fù)極C．鋅極質(zhì)量不變D．石墨可作原電池的正極D[硝酸不能作電解質(zhì)溶液，因?yàn)橄跛崤c金屬鋅反響生成氮的氧化物，不生成氫氣，A錯(cuò)誤；原電池中，電子從負(fù)極流向正極，B錯(cuò)誤；負(fù)極反響為Zn－2e－=Zn2＋，金屬鋅的質(zhì)量減少，C錯(cuò)誤。]3．以下有關(guān)能量的說法正確的選項(xiàng)是()A．原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．原電池將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C．中和反響放熱說明中和反響前后能量不守恒D．吸熱反響中生成物的總能量低于反響物的總能量A[原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，A正確，B錯(cuò)誤；化學(xué)反響一定遵循能量守恒定律，C錯(cuò)誤；吸熱反響中生成物的總能量高于反響物的總能量，D錯(cuò)誤。]4．(2022·浙江1月學(xué)考)右圖是銅鋅原電池示意圖。當(dāng)該原電池工作時(shí)，以下描述不正確的選項(xiàng)是()A．溶液逐漸變藍(lán)B．鋅片逐漸溶解C．銅片上有氣泡產(chǎn)生D．電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)A[原電池負(fù)極為Zn，電極反響為Zn－2e－=Zn2＋，正極為Cu，電極反響為2H＋＋2e－=H2↑，導(dǎo)線中有電流通過，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。]5．(2022·浙江寧波3月學(xué)考模擬)現(xiàn)有一裝置如下圖(G表示檢流計(jì))，以下有關(guān)說法不正確的選項(xiàng)是()A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．Zn是負(fù)極，發(fā)生復(fù)原反響C．電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片D．銅片上發(fā)生的反響為2H＋＋2e－=H2↑B[Zn是負(fù)極、發(fā)生的電極反響為Zn－2e－=Zn2＋，屬于氧化反響。]6．在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．正極附近的SOeq\o\al(2－,4)濃度逐漸增大B．電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片C．正極有O2逸出D．銅片上有H2逸出D[A項(xiàng)正極的電極反響為2H＋＋2e－=H2↑，SOeq\o\al(2－,4)向負(fù)極移動(dòng)，正極附近SOeq\o\al(2－,4)的濃度并不增大；B項(xiàng)電子應(yīng)從鋅片(負(fù)極)經(jīng)導(dǎo)線流向銅片(正極)；C項(xiàng)正極上有H2逸出。]7．(2022·浙江溫州3月學(xué)考模擬)將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()A．裝置甲中銅片外表產(chǎn)生氣泡B．裝置甲溶液中SOeq\o\al(2－,4)向銅片移動(dòng)C．裝置乙中電子從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片D．裝置乙中正極的電極反響式：2H＋＋2e－=H2↑D[裝置甲中沒有形成原電池，銅片外表沒有氣泡產(chǎn)生，沒有陰離子的定向移動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；裝置乙中鋅為負(fù)極，電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，故C錯(cuò)誤；裝置乙中銅片為正極，正極上氫離子得到電子生成氫氣，故D正確。]8．用鋅片、銅片和硝酸銀組成的原電池，正極上發(fā)生的電極反響是()A．2H＋＋2e－=H2↑B．Zn2＋＋2e－=ZnC．2H2O＋O2＋4e－=4OH－D．Ag＋＋e－=AgD[題給原電池中，鋅片為負(fù)極，電極反響為：Zn－2e－=Zn2＋；銅片為正極，電極反響為：Ag＋＋e－=Ag。]9．如下圖裝置中，可觀察到檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()MNPA鋅銅稀硫酸溶液B銅鋅稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液C[N棒變細(xì)，說明N為較活潑金屬作負(fù)極，M棒變粗，說明M為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子得電子析出金屬。]10．分析如下圖的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的選項(xiàng)是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：81640087】A．①②中Mg作為負(fù)極，③④中Fe作為負(fù)極B．②中Mg作為正極，電極反響式為6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑C．③中Fe作為負(fù)極，電極反響式為Fe－2e－=Fe2＋D．④中Cu作為正極，電極反響式為2H＋＋2e－=H2↑B[Mg比Al活潑，在①中Mg作負(fù)極，但在NaOH溶液中，Mg不反響，而Al可以反響，故②中Al是負(fù)極。在濃硝酸中鐵會(huì)鈍化，故Cu為負(fù)極，F(xiàn)e為正極。在④中由于不斷向Cu極附近通入空氣，而O2比溶液中的H＋得電子能力強(qiáng)，故Fe失去電子，在Cu極O2得電子發(fā)生復(fù)原反響，電極反響式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－。]11．(加試題)鋰-空氣電池能夠提供相當(dāng)于普通鋰離子電池10倍的能量，因此它是最有前途的電池技術(shù)之一。如圖是鋰-空氣電池放電和充電時(shí)的工作示意圖。以下說法正確的選項(xiàng)是()A．a(chǎn)極為原電池的正極B．電池充電時(shí)，b極發(fā)生的反響為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)未發(fā)生變化D．充電時(shí)，溶液中Li＋由b極向a極遷移D[根據(jù)題給裝置圖判斷，a電極為原電池的負(fù)極，電極反響式為Li－e－=Li＋，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；電池充電時(shí)，b極發(fā)生的反響為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽離子移向電解池的陰極，D項(xiàng)正確。]12．(加試題)如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖，關(guān)于該電池表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．分子組成為Cm(H2O)n的物質(zhì)一定是糖類B．正極反響式為：MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2OC．放電過程中，H＋從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)D．假設(shè)Cm(H2O)n是葡萄糖，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移了6NA電子時(shí)，反響的葡萄糖質(zhì)量是60gB[A項(xiàng)，分子組成為Cm(H2O)n的物質(zhì)不一定是糖類，如CH2O(甲醛)，CH3COOH(醋酸)；C項(xiàng)，原電池中H＋(陽離子)向正極移動(dòng)；由關(guān)系式知：C6H12O6～6CO2～24e－，當(dāng)轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí)消耗eq\f(1,4)mol葡萄糖，那么m(C6H12O6)＝eq\f(1,4)mol×180g/mol＝45g。]13.(加試題)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理如下圖。以下有關(guān)該電池的說法正確的選項(xiàng)是()A．反響CH4＋H2Oeq\o(=,\s\up15(催化劑),\s\do15(△))3H2＋CO，每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子B．電極A上H2參與的電極反響為：H2＋2OH－－2e－=2H2OC．電池工作時(shí)，COeq\o\al(2－,3)向電極B移動(dòng)D．電極B上發(fā)生的電極反響為：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)D[A選項(xiàng)，甲烷中的C為－4價(jià)，一氧化碳中的C為＋2價(jià)，每個(gè)碳原子失去6個(gè)電子，因此每消耗1mol甲烷失去6mol電子，所以錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，熔融鹽中沒有氫氧根離子，因此氫氧根離子不能參與電極反響，H2參與的電極反響式應(yīng)為H2＋COeq\o\al(2－,3)－2e－=CO2＋H2O，所以錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，碳酸根離子應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)，即向電極A移動(dòng)，所以錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，電極B上氧氣得電子和二氧化碳生成碳酸根離子，所以正確。]14．(加試題)氣體的自動(dòng)化檢測(cè)中常常應(yīng)用原電池原理的傳感器。如圖為電池的工作示意圖：氣體擴(kuò)散進(jìn)入傳感器，在敏感電極上發(fā)生反響，傳感器就會(huì)接收到電信號(hào)。下表列出了待測(cè)氣體及敏感電極上局部反響產(chǎn)物。那么以下說法中正確的選項(xiàng)是()待測(cè)氣體局部電極反響產(chǎn)物COCO2H2SH2SO4Cl2HClN2O4NOA.上述氣體檢測(cè)時(shí)，敏感電極均作電池負(fù)極B．檢測(cè)Cl2時(shí)，敏感電極的電極反響式為Cl2＋2e－=2Cl－C．檢測(cè)H2S時(shí)，對(duì)電極充入空氣，對(duì)電極上的電極反響式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．檢測(cè)H2S和CO體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí)，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同B[根據(jù)題意，在敏感電極上待測(cè)氣體轉(zhuǎn)化為反響產(chǎn)物，當(dāng)元素化合價(jià)升高時(shí)物質(zhì)發(fā)生氧化反響，當(dāng)元素化合價(jià)降低時(shí)物質(zhì)發(fā)生復(fù)原反響，故敏感電極不一定都作負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；檢測(cè)氯氣時(shí)，氯元素化合價(jià)降低，Cl2發(fā)生復(fù)原反響：Cl2＋2e－=2Cl－，B項(xiàng)正確；檢測(cè)H2S時(shí)，由于敏感電極上生成了酸，故對(duì)電極上的電極反響式為：O2＋4H＋＋4e－=2H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)H2Seq\o(→,\s\up15(失8e－))H2SO4、COeq\o(→,\s\up15(失2e－))CO2可知，檢測(cè)H2S和CO體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同，因此傳感器上產(chǎn)生的電流大小不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]15．(加試題)(2022·浙江理綜)金屬(M)-空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反響方程式為：4M＋nO2＋2nH2O=4M(OH)n【導(dǎo)學(xué)號(hào)：81640088】：電池的“理論比能量〞指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。以下說法不正確的選項(xiàng)是()A．采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極外表B．比擬Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Al-空氣電池的理論比能量最高C．M-空氣電池放電過程的正極反響式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－=4M(OH)nD．在Mg-空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜C[A項(xiàng)，采用多孔電極可以提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于O2擴(kuò)散至電極外表；B項(xiàng)，單位質(zhì)量的Mg、Al、Zn反響，Al轉(zhuǎn)移的電子數(shù)最多，故Al-空氣電池的理論比能量最高；C項(xiàng)，由于電池中間為陰離子交換膜，故Mn＋不能通過，那么正極的電極反響式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－；D項(xiàng)，在Mg-空氣電池中，負(fù)極的電極反響式為Mg－2e－=Mg2＋，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，可采用陽離子交換膜阻止OH－進(jìn)入負(fù)極區(qū)。]16．(1)以下裝置屬于原電池的是________。(2)在選出的原電池中，________是負(fù)極，發(fā)生________反響，________是正極，該極的現(xiàn)象是________________________________________________。(3)此原電池反響的化學(xué)方程式為________________________?！窘馕觥?1)構(gòu)成原電池的條件：a.兩個(gè)活潑性不同的電極；b.電解質(zhì)溶液；c.形成閉合回路；d.自發(fā)進(jìn)行的氧化復(fù)原反響。根據(jù)此條件知⑤屬于原電池。(2)(3)在⑤原電池中，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生氧化反響，Cu為正極，發(fā)生復(fù)原反響，外表有氣泡冒出，反響實(shí)質(zhì)為Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑?！敬鸢浮?1)⑤(2)Fe氧化CuCu外表有氣泡產(chǎn)生(3)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑17．(加試題)(2022·浙江桐鄉(xiāng)高級(jí)中學(xué)月考)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：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：81640089】請(qǐng)答復(fù)以下問題：(1)Pt(a)電極是電池的________極，電極反響為________________；Pt(b)電極發(fā)生________反響(填“氧化〞或“復(fù)原〞)，電極反響為________________________________________________。(2)電池的總反響方程式為________________________。(3)如果該電池工作時(shí)電路中通過2mol電子，那么消耗的CH3OH有______mol?！窘馕觥繌氖疽鈭D中可以看出電極Pt(a)處原料是CH3OH和水，反響后產(chǎn)物為CO2和H＋，說明Pt(a)電極上CH3OH失去電子，電極Pt(a)是負(fù)極，那么電極P