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證對市爰幕陽光實(shí)驗(yàn)學(xué)校第二講原電池化學(xué)電源一、選擇題鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時(shí)的總反為:Fe+Ni0+3HO===Fe(OH)+2Ni(OH)TOC\o"1-5"\h\z3 2 2 2以下有關(guān)該電池的說法不正確的選項(xiàng)是()電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni0、負(fù)極為Fe2 3電池放電時(shí),負(fù)極反為Fe+20H--2e-===Fe(0H)2電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低電池充電時(shí),陽極反為2Ni(OH)+2OH--2e-===Ni0+3H02 2 3 2解析A項(xiàng),由電池反可知,Ni0-Ni(OH),Ni的化合價(jià)由+3價(jià)一+22 3 2價(jià),化合價(jià)降低,發(fā)生復(fù)原反,故NiO為正極,Fe-Fe(OH),Fe的化合價(jià)由0價(jià)2 3 2-+2價(jià),化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反,故Fe為負(fù)極,正確;B項(xiàng),負(fù)極發(fā)生氧化反,F(xiàn)e+20H-—2e-===Fe(0H),正確;C項(xiàng),陰極發(fā)生復(fù)原反,F(xiàn)e(OH)+2e-===Fe22+20H-,c(0H-)增大,溶液的pH增大,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),陽極發(fā)生氧化反,電極反為2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni0+3H0,D正確。2 3 2答案c以下化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是()氫氧燃料電池 B.鋅猛電池C.鎳鎘電池 D.鉛蓄電池解析重金屬離子都會(huì)造成污染。答案A結(jié)合以下圖判斷,以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()I和II中正極均被保護(hù)I和II中負(fù)極反均是Fe—2e-===Fe2+I和II中正極反均是0+2H0+4e-===40H-22I和II中分別參加少量K[Fe(CN)]溶液,均有藍(lán)色沉淀6解析形成原電池活潑金屬作負(fù)極,正極均被保護(hù),A正確;I中負(fù)極為活潑金屬Zn,B錯(cuò)誤;II中是酸性溶液,電極反式中不能有0H-生成,C錯(cuò)誤;I中無+生成,所以無藍(lán)色沉淀生成,D錯(cuò)誤。答案A根據(jù)以下圖,以下判斷中正確的選項(xiàng)是(雙選)()燒杯&中的溶液pH升高燒杯b中發(fā)生氧化反燒杯a中發(fā)生的反為2H++2e-===H2燒杯b中發(fā)生的反為2C1-—2e-===Cl2解析由圖知,燒杯b中的Zn棒失去電子,發(fā)生氧化反,電子轉(zhuǎn)移到Fe棒上,燒杯a中通入的氧氣在Fe棒外表得電子生成氫氧根離子,使a中溶液的pH升高。所以正確的選項(xiàng)為A、Bo答案AB關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的選項(xiàng)是在放電時(shí),正極發(fā)生的反是Pb(s)+SO2-(aq)—2e-===PbS0(s)TOC\o"1-5"\h\z4在放電時(shí),該電池的負(fù)極材料是鉛板在充電時(shí),電池中硫酸的濃度不斷變小在充電時(shí),陽極發(fā)生的反是PbSO(s)+2e-===Pb(s)+SO2-(aq)4 4解析A項(xiàng)中電池放電時(shí)正極發(fā)生復(fù)原反,電極反為:PbO+4H++S02-+42e-===PbSO+2H0;C項(xiàng)中電池充電時(shí)硫酸的濃度不斷增大;D項(xiàng)中電池充電4 2時(shí)陽極發(fā)生PbSO+2HO-2e-===PbO+4H++S02-。4 2 2 4答案B某固體酸燃料電池以CsHSO固體為電解質(zhì)傳遞H+,其根本結(jié)構(gòu)見以下4圖,電池總反可表75為:2H+0二=2H0,以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是222()電子通過外電路從b極流向a極b極上的電極反式為:0+2H0+4e-二=40H-22C?每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,消耗1.12L的HH+由&極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極解析由電池總反方程式及原電池原理可知,充入H的一極即a極是負(fù)2極,充入02的一極即b極是正極;電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極;電池內(nèi)部陽離子即H+移向正極,正極即b極的電極反式為:0+4H++4e-二=2H0,故A項(xiàng)、B項(xiàng)錯(cuò)誤,D22項(xiàng)正確。C項(xiàng)沒有指明狀況,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D一種型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化輪(Y0)的氧化(ZrO)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O。以下對該燃2 3 2料電池說法不正確的選項(xiàng)是()在熔融電解質(zhì)中,02—移向負(fù)極電池的總反是:2CH+130===8C0+10H04 10 2 2 2通入空氣的一極是正極,電極反為:0+4e-===202-2通入丁烷的一極是正極,電極反為:CH+26e-+13。2—二=4C0t+4 10 25H02解析由原電池原理知陰離子移向負(fù)極,A正確;原電池反就是一個(gè)氧化復(fù)原反,只是氧化反和復(fù)原反分別在兩極進(jìn)行,由丁烷的燃燒反知,該電池的總反為:2CH+130===8C0+10H0,且丁烷失電子,0得電子,應(yīng)選D。4 10 2 2 2 2答案D8?固體氧化物燃料電池是由西屋(Westinghouse)公司研制的。它以固體氧化錯(cuò)一氧化輪為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(0”)在其間通過。該電池的工作原理如下圖,其中多孔電極&、b均不參與電極反。以下判斷正確的選項(xiàng)是()有0放電的a極為電池的負(fù)極2有H放電的b極為電池的正極2&極對的電極反為:0+2H0+4e-二=40H-22該電池的總反方程式為:2H+0===2H0222解析H在0中燃燒的方程式為2H+0直塑2H0,所以氫氧燃料電池的22222總方程式為2H+0===2H0,D對;而0為氧化劑,在正極反,所以&極為正極,A2222錯(cuò);因反介質(zhì)中沒有水,所以正極反式為0+4e-二=202—,c錯(cuò);根據(jù)總反寫出負(fù)極反式為2H+202--4e-===2H0;H為負(fù)極反物,B錯(cuò)。222答案D二、非選擇題9.AgO是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),可通過以下方法制備:在KOH溶22液中參加適量AgNO溶液,生成AgO沉淀,保持反溫度為80°C,邊攪TOC\o"1-5"\h\z2拌邊將一量KS0溶液緩慢加到上述混合物中,反完全后,過濾、洗228滌、真空枯燥得固體樣品。反方程式為2AgNO+4K0H+KS0==Ag0I3 22 8 2 2+2KNO+2KSO+2H03 2 4 2答復(fù)以下問題:上述制備過程中,檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是 O⑵銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時(shí)正極的吧。?轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為KZn(OH),寫出該電池反方程式:2 4(3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品(設(shè)僅含A&0和Ag0)2.588g,在一的條件222下完全分解為Ag和。2,得到224.0mL(^(狀況下)。計(jì)算樣品中Ag?。?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)o解析(1)反的產(chǎn)物中有KS0,只要洗滌液中不存在S0”,即可證明沉淀2 4 4已經(jīng)洗滌完全(反后溶液中有K0H,只要洗滌液中不存在0H-,即可證明沉淀已洗滌完全)。答案(1)取少許最后一次洗滌濾液,滴入1?2滴甌(N0)溶液,假設(shè)不32出現(xiàn)白色渾濁,表示已洗滌完全(或取少許最后一次洗滌濾液,滴入1?2滴酚瞅溶液,假設(shè)溶液不顯,表示已洗滌完全)Ag0+2Zn+4K0H+2H0===2KZn(OH)+2Ag22 2 2 4⑶n(0)=2⑶n(0)=2224.0mL2L?mol-iX1000mL?L-i=1.000X10-2mol設(shè)樣品中唧2的物質(zhì)的量為x,A叩的物質(zhì)的量為y。248g?mol-iXx+232g?mol-iXy=88gx+Zy=1.000X10-2mol解得;x=00X10—彳mo1|y=1.000X10-3molAg2O2
樣品0.91。UZrMnq干電池用廣乏,其電解質(zhì)溶液是如2NHg1混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是 。電池工作時(shí),電子流向 (填“正極〃或“負(fù)極〃)。(2)假設(shè)ZnClNHCl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會(huì)加速某電極的腐蝕,2 4其主要原因是 。欲除去CU2+,最好選用以下試劑中的 (填代號(hào))。解析⑴原電池的負(fù)極是發(fā)生氧化反的一極:Zn-2e-===Zn2+;電池工作時(shí),電子是從負(fù)極流向正極。(2)Zn與Cu2+發(fā)生氧化復(fù)原反,生成的Cu附著在Zn的外表構(gòu)成銅鋅原電池,加快反速率,從而加快Zn的腐蝕。(3)電解池的陰極是發(fā)生復(fù)原反的一極:2H++2e-===H仁每生成1molMnO需轉(zhuǎn)移2mol電子,故每通過222mol電子,理論上生成1molMnO,質(zhì)量為87g。2答案(1)Zn(或鋅)正極鋅與復(fù)原出的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕b2H++2e-===Ht87211?由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行。a.NaOH b?Zn c.Fe d.NH?HO3 2(3)MnO的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO溶液。陰極的2 4電極反式h-癱[】越C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生是 。假設(shè)電解電路中通過2mo1電子,Mnq的理論產(chǎn)量為 g。(1)裝置負(fù)極的電極反式是 O(2)裝置乙中正極的電極反式是 O⑶裝置丙中溶液的pH (填“變大〃、“變小〃或“不變〃)。(4)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是 o解析甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理,A不斷溶解,那么A為負(fù)極、B為正極,活潑性A〉B;乙中C極增重,即析出Cu,那么B為負(fù)極,活潑性B>C;丙中A上有氣體即H產(chǎn)生,那么A為正極,活潑性D〉A(chǔ),隨著H+的消耗,pH變2大。答案(l)A—2e-=二人2+ (2)Cu2++2e-===Cu變大(4)D>A>B>C12.Li-SOCl電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電2解質(zhì)溶液是LiAlCl—SOC1o電池的總反可表示為:4Li+22SOC1===4LiCl+S+S0o22請答復(fù)以下問題:電池的負(fù)極材料為 ,發(fā)生的電極反式為■ 9電池正極發(fā)生的電極反式為■ 9S0C1易揮發(fā),室中常用NaOH溶液吸收SOC1,有NaSO和NaCl生2 2 2 3成。如果把少量水滴到SOC1中,現(xiàn)象是 ,反的化學(xué)方程式為2■ 9組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行,原因是
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