高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練第6章第2節(jié)原電池化學(xué)電源

第六章第二節(jié)[A組·基礎(chǔ)練習(xí)]1．下列有關(guān)電池的說法不正確的是()A．上用的鋰離子電池屬于二次電池B．銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C．甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極【答案】B【解析】鋰離子電池可以充電再次使用，屬于二次電池，A正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流從銅流向鋅，而電子是由鋅沿外電路流向銅，B錯(cuò)誤；原電池的實(shí)質(zhì)即是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，C正確；Zn失去電子生成Zn2＋，故作負(fù)極，D正確。2．有關(guān)下圖所示原電池的敘述不正確的是()A．電子沿導(dǎo)線由Cu片流向Ag片B．正極的電極反應(yīng)是Ag＋＋e－=AgC．Cu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)鹽橋中的陽離子移向Cu(NO3)2溶液【答案】D【解析】原電池中，陽離子向正極移動(dòng)，所以鹽橋中的陽離子移向AgNO3溶液，D錯(cuò)誤。3．(2020·浙江諸暨中學(xué)階段測(cè)試)把A、B、C、D四塊金屬泡在稀H2SO4中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若A、B相連A為負(fù)極；C、D相連D上有氣泡逸出；A、C相連A上發(fā)生氧化反應(yīng)；B、D相連，B是電子流入的一極。則四種金屬的活潑性順序由大到小排列為()A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞DC．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A【答案】C4．一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，該反應(yīng)的原電池組成正確的是()選項(xiàng)ABCD正極FeFeCuCu負(fù)極CuCuFeFe電解質(zhì)溶液FeSO4H2SO4CuCl2酒精【答案】C【解析】該裝置中，F(xiàn)e易失電子應(yīng)作負(fù)極，銅作正極，電解質(zhì)溶液應(yīng)為可溶性的銅鹽，C正確。5．(2019·山西太原期末)科學(xué)家發(fā)明了“全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A．右側(cè)吸附層中發(fā)生了還原反應(yīng)B．負(fù)極的電極反應(yīng)式是H2－2e－＋2OH－=2H2OC．電極總反應(yīng)式為2H2＋O2=2H2OD．離子交換膜能夠比較有效地阻隔NaOH和HClO4反應(yīng)【答案】C【解析】由圖可知，電子由左側(cè)吸附層經(jīng)導(dǎo)線流向右側(cè)吸附層，左側(cè)吸附層為負(fù)極，右側(cè)吸附層為正極，H＋在右側(cè)吸附層表面發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，A正確；負(fù)極上H2和OH－參與反應(yīng)生成H2O，電極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－=2H2O，B正確；正極上H＋被還原生成H2，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，負(fù)極上H2－2e－＋2OH－=2H2O，綜合兩極的電極反應(yīng)式可知無氧氣參加，C錯(cuò)誤；離子交換膜左側(cè)是NaOH溶液，右側(cè)是HClO4溶液，若無離子交換膜，NaOH和HClO4會(huì)發(fā)生反應(yīng)，離子交換膜能夠比較有效地阻隔NaOH和HClO4反應(yīng)，D正確。6．一種以聯(lián)氨(N2H4)為燃料的環(huán)保電池工作原理如圖所示，工作時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定無污染的物質(zhì)。下列說法不正確的是()A．M極生成氮?dú)馇译姌O附近pH降低B．負(fù)極上每消耗1molN2H4，會(huì)有4molH＋通過質(zhì)子交換膜C．正極的電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．d口流出的液體是蒸餾水【答案】D【解析】根據(jù)氫離子的移動(dòng)方向，電極N為正極，電極M為負(fù)極，燃料電池的負(fù)極為聯(lián)氨發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N2H4－4e－=N2↑＋4H＋，正極是氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，因電解質(zhì)為酸性溶液，故從d口流出的是酸性液體。7．某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時(shí)，該電池工作原理如下圖。下列說法正確的是()A．a(chǎn)為CH4，b為CO2B．COeq\o\al(2－,3)向正極移動(dòng)C．此電池常溫時(shí)也能工作D．正極電極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)【答案】D【解析】燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，根據(jù)電子流向知，左邊電極是負(fù)極，右邊電極是正極，所以a是CH4，b為空氣，A錯(cuò)誤；原電池放電時(shí)，COeq\o\al(2－,3)向負(fù)極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，需要高溫條件，C錯(cuò)誤。[B組·提高練習(xí)]8．鋰－銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生電能，其中放電過程為2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列說法不正確的是()A．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為Cu2O＋H2O＋2e－=2OH－＋2CuB．放電時(shí)，電子透過固體電解質(zhì)向Li極移動(dòng)C．通空氣時(shí)，銅電極被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2OD．整個(gè)反應(yīng)過程中，氧化劑為O2【答案】B【解析】放電過程為2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，正極上Cu2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，A正確；放電時(shí)，陽離子向正極移動(dòng)，則Li＋透過固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)，但電子不能在電解質(zhì)中流動(dòng)，B錯(cuò)誤；放電過程為2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，可知通空氣時(shí)，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2O，放電時(shí)Cu2O轉(zhuǎn)化為Cu，則整個(gè)反應(yīng)過程中銅相當(dāng)于催化劑，氧化劑為O2，C、D均正確。9．圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示()A．銅棒的質(zhì)量 B．c(Zn2＋)C．c(H＋) D．c(SOeq\o\al(2－,4))【答案】C【解析】銅鋅原電池正極(Cu)和負(fù)極(Zn)的電極反應(yīng)式分別是2H＋＋2e－=H2↑、Zn－2e－=Zn2＋。由于銅棒上生成的氫氣逸出，銅棒不參與反應(yīng)，故銅棒的質(zhì)量保持不變，A錯(cuò)誤；隨著放電的進(jìn)行，溶液中c(Zn2＋)逐漸增大，c(H＋)逐漸減小，B錯(cuò)誤、C正確；銅鋅原電池的總反應(yīng)為Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，放電過程中c(SOeq\o\al(2－,4))保持不變，D錯(cuò)誤。10．一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽能電池的原理及電池中發(fā)生的主要反應(yīng)如圖所示。下列說法正確的是()A．鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是傳遞I－B．電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，X為電池的正極C．電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)：2Ru3＋＋3I－=2Ru2＋＋I(xiàn)eq\o\al(－,3)D．電池的電解質(zhì)溶液中I－和Ieq\o\al(－,3)的濃度均不斷減小【答案】C【解析】由圖中電子的移動(dòng)方向可知，電極X為原電池的負(fù)極，Y電極為原電池的正極，電解質(zhì)為Ieq\o\al(－,3)和I－的混合物，Ieq\o\al(－,3)在正極上得電子被還原，正極反應(yīng)為Ieq\o\al(－,3)＋2e－=3I－。鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是傳遞電子，A錯(cuò)誤；電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽琗極為負(fù)極，B錯(cuò)誤；由電池中發(fā)生的反應(yīng)可知，Ieq\o\al(－,3)在正極上得電子被還原為I－，后又被氧化為Ieq\o\al(－,3)，Ieq\o\al(－,3)和I－相互轉(zhuǎn)化，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是光敏有機(jī)物在激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，所有化學(xué)物質(zhì)都沒有被損耗，D錯(cuò)誤。11．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用電化學(xué)原理模擬濕法煉銅，進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。(1)如左下圖為某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的原電池裝置，鹽橋內(nèi)裝載的是足量用飽和氯化鉀溶液浸泡的瓊脂，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差6.00g，則導(dǎo)線中通過了________mol電子，若不考慮甲、乙兩池電解質(zhì)溶液中的離子向鹽橋中移動(dòng)，則甲、(2)其他條件不變，若將鹽橋換成光亮的U形彎銅絲浸入甲池與乙池，如右上圖所示，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與先前一樣，但偏轉(zhuǎn)角度明顯減小。一段時(shí)間后，乙池石墨棒浸入液面以下部分也析出了一層紫紅色固體，則甲池銅絲附近溶液的pH________(填“減小”“增大”或“不變”)，乙池中石墨為________極(填“正”“負(fù)”或“陰”“陽”)。(3)銀鋅電池是一種常見電池，電池的總反應(yīng)式為Ag2O＋Zn＋H2O=2Ag＋Zn(OH)2,電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池工作時(shí)正極的電極式為_____________________________________________________?！敬鸢浮?1)0.10.4(2)增大陰(3)Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－12．(1)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如下圖所示：①HS－在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SOeq\o\al(2－,4)的反應(yīng)式是_______________________________。②若維持該微生物電池中兩種細(xì)菌的存在，則電池可以持續(xù)供電，原因是____________________________________________________。(2)PbSO4熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl－KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO4＋2LiCl＋Ca=CaCl2＋Li2SO4＋Pb。①放電過程中，Li＋向________(填“負(fù)極”或“正極”)移動(dòng)。②負(fù)極反應(yīng)式為__。③電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上生成______gPb。(3)氨氧燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿?。氨氧燃料電池工作原理如下圖所示。①a電極的電極反應(yīng)式是_______________________________________。②一段時(shí)間后，需向裝置中補(bǔ)充KOH，請(qǐng)依據(jù)反應(yīng)原理解釋原因：_______________________________________________?！敬鸢浮?1)①HS－＋4H2O－8e－=SOeq\o\al(2－,4)＋9H＋②HS－、SOeq\o\al(2－,4)濃度不會(huì)發(fā)生變化，只要有兩種細(xì)菌存在，就會(huì)循環(huán)把有機(jī)物氧化成CO2放出電子(2)①正極②Ca＋2Cl－－2e－=CaCl2③20.7(3)①2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O②發(fā)生4NH3＋3O2=2N2＋6H2O反應(yīng)，有水生成，使得溶液逐漸變稀，所以要補(bǔ)充KOH【解析】(1)①酸性環(huán)境中反應(yīng)物為HS－，產(chǎn)物為SOeq\o\al(2－,4)，利用質(zhì)量守恒和電荷守恒進(jìn)行配平，電極反應(yīng)式：HS－＋4H2O－8e－=SOeq\o\al(2－,4)＋9H＋。②從質(zhì)量守恒角度來說，HS－、SOeq\o\al(2－,4)濃度不