2019屆高考化學一輪復習第六章化學反應與能量題組層級快練19原電池化學電源

1、題組層級快練(十九)1某原電池總反應為Cu2Fe3=Cu22Fe2，下列能實現(xiàn)該反應的原電池是()選項ABCD電極材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag電解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3答案D解析由題意知，Cu為負極材料，正極材料的金屬活動性必須弱于Cu，其中B、D兩項符合該條件；由Fe3得電子生成Fe2知，電解質溶液中必須含有Fe3，同時符合上述兩條件的只有D項。2(2016四川)某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池，放電時電池總反應為：Li1xCoO2LixC6=LiCoO2C6(x1)。下列關于該電池的說法不正確的是()A放電時，Li在電解質中由負極向正極

2、遷移B放電時，負極的電極反應式為LixC6xe=xLiC6C充電時，若轉移1 mol e，石墨(C6)電極將增重7x gD充電時，陽極的電極反應式為LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi答案C解析電池放電時，陽離子由負極移向正極，A項正確；由放電時的總反應看出，LixC6在負極發(fā)生失電子的氧化反應，B項正確；充電反應是放電反應的逆反應，充電時陽極發(fā)生失電子的氧化反應：LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi，D項正確；充電時，陰極發(fā)生得電子的還原反應：C6xexLi=LixC6，當轉移1 mol電子時，陰極(C6電極)析出1 mol Li，增重7 g，C項錯誤。3一種微生物燃料電池如圖所示，

3、下列關于該電池說法正確的是()Aa電極發(fā)生還原反應，作電池的正極Bb電極反應式為2NO310e12H=N26H2OCH由右室通過質子交換膜進入左室D標準狀況下，電路中產(chǎn)生6 mol CO2同時產(chǎn)生22.4 L的N2答案B解析A項，在該燃料電池中通入燃料的電極為負極，故電極a為負極，電極b為正極，a電極發(fā)生氧化反應，錯誤；B項，b電極為正極，發(fā)生還原反應，反應式為2NO310e12H=N26H2O，正確；C項，溶液中H由負極移向正極，即由左室 通過質子交換膜進入右室，錯誤；D項，不能確定有機物中碳元素的化合價，則不能計算轉移的電子數(shù)，也不能通過二氧化碳計算氮氣的體積，錯誤。4(2014廣東)某同

4、學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極為Al，其他電極均為Cu，則()A電流方向：電極電極B電極發(fā)生還原反應C電極逐漸溶解D電極的電極反應：Cu22e=Cu答案A解析根據(jù)原電池的構成原理，可知電極為負極，電極為正極，電極為陽極，電極為陰極。電子流向為電極電極，故電流方向為電極電極，A項正確；電極為負極，發(fā)生氧化反應，B項錯誤；電極為正極，Cu2在此被還原，C項錯誤；電極為陽極，活性陽極Cu在此被氧化，D項錯誤。5MgNaClO電池是一種以NaOH溶液為電解質溶液的燃料電池。下列敘述錯誤的是()A負極反應式為Mg2e2OH=Mg(OH)2B正極反應式為ClO2eH2O=Cl2OHC電池工作時，Na由

5、負極向正極遷移D當有2.4 g Mg完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)約為1.2041023答案D解析Mg作負極，電極反應式為Mg2e2OH=Mg(OH)2，A項正確；正極發(fā)生還原反應，正極反應式為ClO2eH2O=Cl2OH，B項正確；原電池中陽離子移向正極，Na由負極向正極遷移，C項正確；電子無法在電解液中移動，電解液的導電靠的是離子的移動，D項錯誤。6光電池是發(fā)展性能源。一種光化學電池的結構如圖，當光照在表面涂有氯化銀的銀片上時，AgCl(s)Ag(s)Cl(AgCl)Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面，接著Cl(AgCl)e=Cl(aq)，若將光源移除，電池會立即恢復至初始

6、狀態(tài)。下列說法不正確的是()A光照時，電流由X流向YB光照時，Pt電極發(fā)生的反應為2Cl2e=Cl2C光照時，Cl向Pt電極移動D光照時，電池總反應為AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)答案B解析本題考查了原電池原理，意在考查考生對原電池中正負極的判斷、電極反應方程式的書寫以及離子移動方向等知識的掌握情況。光照時，氯化銀在Ag電極也得到電子生成Ag，故Ag電極是正極，Pt電極是負極，電流由X流向Y，A項說法正確；光照時，Pt電極為負極，失去電子，發(fā)生反應：Cue=Cu2，B項說法錯誤；光照時，Cl向負極(Pt電極)移動，C項說法正確；光照時，電池總反應為AgCl(s)

7、Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)，D項說法正確。7“天宮一號”飛行器白天靠太陽能帆板產(chǎn)生電流向鎳氫電池充電，夜間鎳氫電池向飛行器供電。鎳氫電池的結構示意圖如圖所示。若電池總反應為2Ni(OH)22NiOOHH2。則下列說法正確的是()A放電時，NiOOH發(fā)生氧化反應B充電時，a電極的pH增大，K移向b電極C充電時，a電極的電極反應為2H2O2e=H22OHD放電時，負極反應為NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH答案C解析放電時，NiOOH在正極上放電，發(fā)生還原反應，A項錯誤；充電時，a電極作陰極，電極反應式為2H2O2e=H22OH，pH增大，K移向a電極，B項錯誤、C項正確

8、；放電時，負極上H2放電，D項錯誤。8下圖是將SO2轉化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖，下列說法不正確的是()A該裝置將化學能轉化為電能B催化劑b表面O2發(fā)生還原反應，其附近酸性增強C催化劑a表面的反應是：SO22H2O2e=SO424HD若得到的硫酸濃度仍為49%，則理論上參加反應的SO2與加入的H2O的質量比為815答案B解析催化劑b附近沒有產(chǎn)生氫離子，所以溶液的酸性不會增強。9高鐵酸鉀(K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進行中。如圖1是高鐵電池的模擬實驗裝置：該電池放電時正極的電極反應式為_ _；若維持電流強度為1 A，電池工作十分鐘，理論消耗Zn_

9、g(已知F96 500 Cmol1)。鹽橋中盛有飽和KCl溶液，此鹽橋中氯離子向_(填“左”或“右”)移動；若用陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向_(填“左”或“右”)移動。圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有_。(2)NaBH4/H2O2燃料電池(DBFC)的結構如圖：電極B是燃料電池的_極；電極B的MnO2層作用是_ _。電極A的電極反應為_。在電池反應中，當消耗1 L 6 molL1 H2O2溶液時，理論上該用電器通過的電量為_(法拉第常數(shù)F9.65104 Cmol1)。答案(1)FeO424H2O3e=Fe(OH)35OH0.2右左使用時間長、工作電壓

10、穩(wěn)定(2)正催化作用BH48OH8e=BO26H2O1.16106 C解析(1)放電時高鐵酸鉀為正極，正極發(fā)生還原反應，電極反應式為FeO424H2O3e=Fe(OH)35OH；若維持電流強度為1 A，電池工作十分鐘，轉移電子的物質的量為1106096 5000.006 217 6 mol。理論消耗Zn的質量0.006 217 6 mol2650.2 g(已知F96 500 Cmol1)。電池工作時，陰離子移向負極，陽離子移向正極，所以鹽橋中氯離子向右移動；若用陽離子交換膜代替鹽橋，即鉀離子向左移動。圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有使用時間長、工作電壓穩(wěn)

11、定。(2)在電極B上H2O2轉化為OH，O化合價降低，發(fā)生還原反應，則電極B為電池的正極，其中MnO2層起催化作用。電極A為負極，發(fā)生氧化反應，BH4中H化合價升高，生成H2O，即可寫出電極反應。當消耗1 L 6 molL1 H2O2溶液時，轉移12 mol電子，即該用電器通過的電量為129.65104 C1.16106 C。10甲烷作為一種新能源在化學領域應用廣泛，請回答下列問題：如下圖所示，裝置為甲烷燃料電池(電解質溶液為KOH溶液)，通過裝置實現(xiàn)鐵棒上鍍銅。a處應通入_(填“CH4”或“O2”)，b處電極上發(fā)生的電極反應式是_；電鍍結束后，裝置中溶液的pH_(填寫“變大”“變小”或“不變

12、”，下同)，裝置中Cu2的物質的量濃度_；電鍍結束后，裝置溶液中的陰離子除了OH以外還含有_(忽略水解)；在此過程中若完全反應，裝置中陰極質量變化12.8 g，則裝置中理論上消耗甲烷_L(標準狀況下)。答案CH4O22H2O4e=4OH變小不變CO321.12解析由于Fe棒上鍍Cu，則Cu棒發(fā)生氧化反應，作陽極，b電極作正極，a電極作負極，CH4在a處通入，O2在b處通入，由于KOH作電解質溶液，則b極反應式為O22H2O4e=4OH；電鍍過程中電解質溶液不參與電極反應，各離子濃度均不變；CH4燃料電池中的化學方程式為CH42O22KOH=K2CO33H2O，可得溶液中存在CO32，再由電子守

13、恒得CH44Cu，則12.8 g Cu的物質的量為0.2 mol，消耗CH4為0.05 mol，在標準狀況下的體積為0.05 mol22.4 Lmol11.12 L。11(1)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示：HS在硫氧化菌作用下轉化為SO42的反應式是_。若維持該微生物電池中兩種細菌的存在，則電池可以持續(xù)供電，原因是_。(2)PbSO4熱激活電池可用火箭、導彈的工作電源?；窘Y構如圖所示，其中作為電解質的無水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。放電過程中，Li向_(填“負極”或“正極”)移動。負極反應式為_。電路中每轉移0.2 mol電子，理論上生成_ g Pb。(3)氨氧燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿?。?/p>