【精選】高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)：限時自測27原電池 化學(xué)電源

1、精選高考化學(xué)復(fù)習(xí)資料課后限時自測(二十七)(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題5分，共50分)1下列有關(guān)原電池的敘述中錯誤的是()a原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置b用導(dǎo)線連接的兩種不同金屬同時插入液體中，能形成原電池c在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)d在原電池放電時，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動【解析】b選項，液體不一定導(dǎo)電、也不一定能形成自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，錯誤。【答案】b2.實驗發(fā)現(xiàn)，在fecl3酸性溶液中加入少量鋅粉后，fe3立即被還原成fe2。某化學(xué)興趣小組根據(jù)該實驗事實設(shè)計了如圖所示的原電池裝置。下列有關(guān)說法中正確的是()a該原電池的正極反應(yīng)是zn

2、2e=zn2bpt電極表面生成大量氣泡c生成的fe2通過鹽橋可以和鋅直接反應(yīng)生成fed左燒杯中溶液的紅色逐漸褪去【解析】正極發(fā)生還原反應(yīng)，2fe32e=2fe2，故a、b項錯誤，d項正確；鹽橋中的陰離子移向負(fù)極區(qū)，fe2不能通過鹽橋，c項錯誤?！敬鸢浮縟3.某原電池裝置如圖所示。下列有關(guān)敘述中，正確的是()afe作正極，發(fā)生氧化反應(yīng)b負(fù)極反應(yīng)：2h2e=h2c工作一段時間后，兩燒杯中溶液ph均不變d工作一段時間后，nacl溶液中c(cl)增大【解析】a項，fe作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，不正確；b項，負(fù)極反應(yīng)為：fe2e=fe2，故不正確；c項，因為正極反應(yīng)為：2h2e=h2，故右側(cè)燒杯中溶液的ph

3、增大，不正確；d項，因為在原電池中陰離子向負(fù)極移動，故nacl溶液中c(cl)增大，正確?！敬鸢浮縟4.鎂過氧化氫燃料電池具有能量高、安全方便等優(yōu)點，其總反應(yīng)為mgh2o2h2so4=mgso42h2o，結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是()a電池內(nèi)部可以使用mno2作填料b電池工作時，h向mg電極移動c電池工作時，正極的電極反應(yīng)式為mg2e=mg2d電池工作時，電解質(zhì)溶液的ph將不斷變大【解析】mno2可催化h2o2分解，a項錯誤；電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，鎂作為負(fù)極，b項錯誤；此反應(yīng)式為負(fù)極反應(yīng)，c項錯誤；硫酸參與正極反應(yīng)，則電解質(zhì)溶液的酸性減弱，ph增大，d項正確。

4、【答案】d5下列敘述正確的是() 圖1圖2圖3a如圖1所示，若銅中含有雜質(zhì)銀，可形成原電池，且銅作負(fù)極b如圖2所示當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.1 mol cu2o生成c基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取cu2o的電解池示意圖如圖2所示，銅電極發(fā)生還原反應(yīng)d若圖3所示的裝置中發(fā)生cu2fe3=cu22fe2的反應(yīng)，則x極是負(fù)極，y極的材料名稱可以是銅【解析】a項，銅可與fe3發(fā)生反應(yīng)cu2fe3=cu22fe2，銅被氧化，發(fā)生失電子反應(yīng)，若含有不活潑金屬銀，則可形成原電池，銅作負(fù)極，加快反應(yīng)速率，正確；b項，若有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.05 mol cu2o生成，錯誤；c項，銅電極應(yīng)發(fā)生

5、失電子氧化反應(yīng)，錯誤；d項，x極應(yīng)為銅，y極不能為銅，錯誤?！敬鸢浮縜6.如圖是鉛蓄電池充、放電時的工作示意圖，已知放電時電池反應(yīng)為：pbo2pb4h2so=2pbso42h2o。下列有關(guān)說法正確的是()ak與n相接時，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能bk與n相接時，h向負(fù)極區(qū)遷移ck與m連接時，所用電源的a極為負(fù)極dk與m相接時，電子流向為pbabpbo2pb【解析】k與n相接時，實際上是鉛蓄電池的工作過程，能量由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，負(fù)極發(fā)生失電子氧化反應(yīng)，陽離子移向正極，a、b項錯誤；k與m連接時，實際上為電池的充電過程，電池正極與外接電源正極相接，電池負(fù)極必須與外接電源負(fù)極相接，pb電極為負(fù)極，故電

6、源a極為負(fù)極，c項正確；在原電池內(nèi)部或電解池內(nèi)部的電解質(zhì)溶液中，只有陰、陽離子的定向移動，沒有電子的流動，d項錯誤?！敬鸢浮縞7某新型堿性可充電電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。該電池的總反應(yīng)為3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh，以下說法錯誤的是()a電池放電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的過程b放電時正極反應(yīng)為feo4h2o3e=fe(oh)35ohc充電時電池的負(fù)極接外電源的正極d充電時電解質(zhì)溶液中的陰離子向陽極定向移動【解析】由電池的總反應(yīng)可知放電時的負(fù)極反應(yīng)為zn2oh2e=zn(oh)2，正極反應(yīng)為feo4h2o3e=fe(oh)35oh，b正確。充電時原電池的

7、負(fù)極應(yīng)接外電源負(fù)極，c錯誤。充電是電解的過程，電解質(zhì)溶液中的陰離子移向陽極，d正確?！敬鸢浮縞8(2014浙江省部分重點中學(xué)高三聯(lián)考)高效能電池的研發(fā)制約電動汽車的推廣。有一種新型的燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入koh溶液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，其總反應(yīng)式為：2c2h67o28koh=4k2co310h2o，有關(guān)此電池的推斷正確的是()a負(fù)極反應(yīng)為：14h2o7o228e=28ohb放電過程中koh的物質(zhì)的量濃度不變c每消耗1 mol c2h6，則電路上轉(zhuǎn)移的電子為14 mold放電一段時間后，負(fù)極周圍的ph升高【解析】從反應(yīng)總方程式看，c2h6發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)，o2發(fā)生還原

8、反應(yīng)為正極反應(yīng)，反應(yīng)過程中koh濃度減小，a、b項錯誤；7 mol o2得28 mol電子，根據(jù)電子守恒消耗1 mol c2h6轉(zhuǎn)移電子14 mol，c項正確；負(fù)極反應(yīng)：c2h614e18oh=2co12h2o，該極區(qū)ph降低?！敬鸢浮縞9(2014湖北八校高三第一次聯(lián)考)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：cd2nio(oh)2h2ocd(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=nio(oh)h2ob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

9、電時電解質(zhì)溶液中的oh向正極移動【解析】充電過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，b錯。放電時負(fù)極附近溶液的堿性減弱，因cd2結(jié)合了溶液中oh，同時溶液中的oh向負(fù)極移動，c、d錯?！敬鸢浮縜10(2014廣東中山中學(xué)高三期末)燃料電池是利用燃料(如h2、co、ch4等)跟氧氣反應(yīng)從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。下列關(guān)于甲烷燃料電池(naoh溶液作電解質(zhì)溶液)的說法中正確的是()a負(fù)極反應(yīng)為o22h2o4e=4ohb負(fù)極反應(yīng)為ch410oh8e=co7h2oc放電時正極發(fā)生氧化反應(yīng)，外電路中電子從正極流向負(fù)極d隨著放電的進(jìn)行，溶液的ph保持不變【解析】負(fù)極為ch4放電，發(fā)生氧化反應(yīng)，所給反應(yīng)為正極反應(yīng)，

10、a項錯誤；注意堿性條件下，生成的是co，而不是co2，b項正確；正極發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極流向正極，c項錯誤；電解質(zhì)溶液參與了反應(yīng)，則ph減小，d項錯誤。【答案】b二、非選擇題(共50分)11(12分)(1)a、b、c三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。b中sn極的電極反應(yīng)式為_，sn極附近溶液的ph_(填“增大”、“減小”或“不變”)。c中總反應(yīng)離子方程式為_。比較a、b、c中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是_。(2)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：電池的負(fù)極是_(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)是：_。電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的ph_(填“增大”、“減小”或

11、“不變”)?！窘馕觥?1)b、c中均形成了原電池，在b中fe作負(fù)極，腐蝕速率加快，在c中zn作負(fù)極，而fe被保護(hù)了起來，故被腐蝕的速率最慢。(2)ch4在反應(yīng)時失去電子，故a電極是電池的負(fù)極。電極反應(yīng)式可用總反應(yīng)式ch42oh2o2=co3h2o和正極反應(yīng)式：o22h2o4e=4oh做差而得。由于電池工作過程中會消耗oh，故一段時間后，電解質(zhì)溶液的ph會減小?！敬鸢浮?1)2h2e=h2增大zn2h=zn2h2bac(2)ach410oh8e=co7h2o減小12(12分)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：甲醇燃料電

12、池工作原理示意圖請回答下列問題：(1)pt(a)電極是電池的_極，電極反應(yīng)為_；pt(b)電極發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)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】從示意圖中可以看出電極pt(a)原料是ch3oh和水，反應(yīng)后產(chǎn)物為co2和h，ch3oh中碳元素化合價為2價。升高到co2中4價，說明pt(a)電極上ch3oh失去電子，電極pt(a)是負(fù)極，則電極pt(b)是正極，pt(b)電極原料是o2和h，反應(yīng)后的產(chǎn)物為h2o，氧元素化合價由02，發(fā)生還原反應(yīng)，因為電解質(zhì)溶液是稀h2so4，可以寫出

13、電池總反應(yīng)為2ch3oh3o2=2co24h2o，再寫出較為簡單的正極反應(yīng)：3o212e12h=6h2o，用總反應(yīng)減去正極反應(yīng)即可得到負(fù)極的電極反應(yīng)為：2ch3oh2h2o12e=2co212h?！敬鸢浮?1)負(fù)ch3ohh2o6e=co26h還原o24h4e=2h2o(2)2ch3oh3o2=2co24h2o(3)13(12分)(2014鄭州市高三第一次模擬)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖，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)化的主要形式是_，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

14、為_。(3)電極表面鍍鉑粉的原因是_。(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?！窘馕觥?2)負(fù)極h2被氧化，寫反應(yīng)式時要注意電解質(zhì)溶液的組成。(4)2lih22lih2

15、24 l16 g吸收224 l h2時，生成的lih的質(zhì)量為160 g，lih體積與被吸收的h2體積比為：224 l11 148。lihh2o=liohh28 g1 mol160 g lih與h2o作用生成20 mol h2，h2完全被氧化失40 mol電子，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為40 mol80%32 mol?！敬鸢浮?1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苡蒩到b(2)2h24oh4e=4h2o(或h22oh2e=2h2o)(3)增大電極單位面積吸附h2、o2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率(4)lih2o11 148或8.711043214(14分)以天然氣(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng))為

16、原料的燃料電池示意圖如圖所示。(1)放電時，正極的電極反應(yīng)式為_。(2)假設(shè)裝置中盛裝100.0 ml 3.0 moll1 koh溶液，放電時參與反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為8 960 ml。放電完畢后，電解質(zhì)溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為_。(3)磷酸亞鐵鋰(lifepo4)電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點。電池總反應(yīng)式為fepo4lilifepo4，電池的正極材料是lifepo4，負(fù)極材料是石墨，含li導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。向電池中加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性可行嗎？_(填“可行”或“不可行”)，理由是_；電池充電時，石墨電極應(yīng)接直流電源的_極；電池放電時的正極反應(yīng)式為_?！窘馕觥?1)甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，所以a極為負(fù)極，b極為正極。正極的電極反應(yīng)式為o24e2h2o=4oh，負(fù)極氧化產(chǎn)物可能是碳酸鉀，也可能是碳酸氫鉀，所以負(fù)極反應(yīng)式為ch48e9oh=hco6h2o或ch48e10oh=co7h2o。(2)n(koh)0.1 l3.0 moll10.3 mol，n(o2)0.4 mol，由ch42o22koh=k2co33h2o或ch42o2koh=khco32h2o知，需要甲烷0.2 mol，則生成的碳酸鉀和碳酸氫鉀都為0.1 mol。因為