2020年高考化学一轮总复习第九章第28讲原电池化学电源课后作业（含解析）.doc

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1、1原电池 化学电源建议用时：40 分钟 满分：100 分一、选择题(每题 6 分，共 66 分)1在如图所示的 8 个装置中，属于原电池的是( )A B C D答案 D解析 根据原电池的构成条件可知：中只有一个电极，中两电极材料相同，中酒精不是电解质，中两电极材料相同且无闭合回路，故不能构成原电池。2下列有关电池的说法不正确的是( )A太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极C氢氧燃料电池工作时，氢气在负极被氧化D原电池中一定发生了氧化还原反应答案 A解析 太阳能电池的主要材料是高纯硅，A 错误；铜锌原电池工作时电子从锌极流出，沿外电路流入铜极，

2、B 正确；燃料电池中燃料在负极被氧化，C 正确；原电池中一定发生氧化还原反应，D 正确。3原电池中，B 极逐渐变粗，A 极逐渐变细，C 为电解质溶液，则 A、B、C 应是下列各组中的( )AA 是 Zn，B 是 Cu，C 为稀硫酸BA 是 Cu，B 是 Zn，C 为稀硫酸CA 是 Fe，B 是 Ag，C 为稀 AgNO3溶液DA 是 Ag，B 是 Fe，C 为稀 AgNO3溶液答案 C解析 该原电池中，B 极逐渐变粗，A 极逐渐变细，A 失电子作负极，B 作正极，所以A 的活泼性大于 B 的活泼性，排除 B、D；A 极逐渐变粗，说明有金属析出，A 中析出氢气不是金属，C 中析出金属，故 C 正

3、确。4某电池以 K2FeO4和 Zn 为电极材料、KOH 溶液为电解质溶液。下列说法正确的是( )AZn 为电池的负极2B正极反应式为 2FeO 10H 6e =Fe2O35H 2O24C该电池放电过程中，电子流向 ZnD电池工作时 OH 向正极迁移答案 A解析 Zn 为负极，失去电子，发生氧化反应，电子从 Zn 流出，A 正确，C 错误；KOH溶液为电解质溶液，则正极电极反应式为 2FeO 6e 8H 2O=2Fe(OH)310OH ，B 错24误；电池工作时阴离子向负极迁移，D 错误。5用铜片、银片、Cu(NO 3)2溶液、AgNO 3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO 3的 U 形管)构成

4、一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应：Ag e =Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A B C D答案 C解析 原电池中，较活泼的金属铜作负极，负极上金属铜失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属银作正极，正极上银离子得电子发生还原反应。在外电路中，电流由银电极流向铜电极，错误；正极上 Ag 得电子发生还原反应，电极反应为 Ag e =Ag，正确；实验过程中取出盐桥，不能构成闭合回路，所以原电池不能继续工作，错误；将铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应均为 Cu

5、2Ag =2AgCu 2 ，正确。6如图是在高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi 电池)。下列有关说法不正确的是( )A放电时正极反应为 NiOOHH 2Oe Ni(OH) 2OH B电池的电解液可为 KOH 溶液C充电时负极反应为 MHOH H 2OMe DMH 是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高答案 C解析 电池放电时，正极发生得电子的还原反应，A 正确；由电池示意图及放电时正极上的电极反应知，该电池的电解液呈碱性，可为 KOH 溶液，B 正确；充电时的负极实质上为阴极，发生还原反应，C 错误；MH 的氢密度越大，表明单位体积的 MH 所能储存的电子越多

6、，能量密度越大，D 正确。7研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为 5MnO22Ag2NaCl= =Na2Mn5O102AgCl。下列3“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )A正极反应式：AgCl e =AgClB每生成 1 mol Na2Mn5O10转移 2 mol 电子CNa 不断向“水”电池的负极移动DAgCl 是还原产物答案 B解析 原电池的正极得电子，发生还原反应，A 错误；阳离子向正极移动，C 错误；Ag化合价升高生成 AgCl，AgCl 是氧化产物，D 错误。8氮的化合物可以通过电化学转化，如图为 N

7、O 转化为 NO2的工作原理示意图，下列说法正确的是( )APt 电极上发生的是氧化反应BPt 电极的电极反应式为 O22H 2O4e =4OHC每转化 1 mol NO，消耗 O2的体积为 11.2 LD外电路中电子由 NiO 电极向 Pt 电极移动答案 D解析 根据装置图可知，Pt 电极上氧气得到电子转化为 O2 ，所以 Pt 电极作正极，发生还原反应，NiO 电极作负极，A 错误；Pt 电极上氧气得到电子转化为 O2 ，B 错误；不能确定氧气所处的状况，则不能计算氧气的体积，C 错误；NiO 是负极，NO 在负极上失去电子，外电路中电子由 NiO 电极向 Pt 电极移动，D 正确。9某同

8、学利用氧化还原反应：2KMnO 410FeSO 48H 2SO4=2MnSO45Fe 2(SO4)3K 2SO48H 2O 设计如图所示原电池，盐桥中装有饱和溶液。下列说法正确的是( )Ab 电极上发生还原反应B外电路电子的流向是从 a 到 bC电池工作时，盐桥中的 SO 移向甲烧杯24Da 电极上发生的反应为 MnO 8H 5e =Mn2 4H 2O 4答案 D解析 根据氧化还原反应方程式可知，氧化剂是 KMnO4，故 a 为正极，发生还原反应，A 错误；a 为正极，b 为负极，电子沿外电路从负极流向正极，即电子从 b 流向 a，B 错误；原电池工作时，阴离子移向负极，即乙烧杯，C 错误；a

9、 电极为正极，MnO 得电子生成 44Mn2 ，D 正确。10(2018长沙模拟)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取 LiCl 的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是( )A电池工作时，Li 通过离子导体移向 b 区B电流由 X 极通过外电路移向 Y 极C正极发生的反应为 2H 2e =H2DY 极每生成 1 mol Cl2，a 区得到 2 mol LiCl答案 A解析 加入稀盐酸，在 X 极(正极)上生成氢气，发生还原反应，电极反应式为2H 2e =H2，为正极反应，Y 极生成 Cl2，为负极反应，发生反应：2Cl 2

10、e =Cl2，原电池中电流从正极流向负极，阳离子向正极移动，则电池工作时，Li 向正极 a 区移动，A 错误；电流由正极 X 极通过外电路移向负极 Y 极，B 正确；在 X 极(正极)上生成氢气，发生还原反应，电极反应式为 2H 2e =H2，C 正确；Y 极每生成1 mol Cl2，则转移 2 mol 电子，有 2 mol Li 向正极移动，则 a 区得到 2 mol LiCl，D 正确。11(2018汕头模拟)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是( )A电子从 b 流出，经外电路流向 aBHS 在硫氧化菌作用下转化

11、为 SO 的反应是 HS 4H 2O8e =SO 9H 24 24C如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化D若该电池电路中有 0.4 mol 电子发生转移，则有 0.5 mol H 通过质子交换膜答案 B解析 b 电极通入氧气，是正极，a 电极是负极，电子从 a 流出，经外电路流向 b，A错误；a 电极是负极，发生失去电子的氧化反应，即 HS 在硫氧化菌作用下转化为 SO ，24电极反应是 HS 4H 2O8e =SO 9H ，B 正确；如果将反应物直接燃烧，会有部分24化学能转化为光能，因此能量的利用率会变化，C 错误；若该电池电路中有 0.4 mol 电子发生转移，根据电荷守恒可知有

12、0.4 mol H 通过质子交换膜与 0.1 mol 氧气结合转化为水，D 错误。5二、非选择题(共 34 分)12(16 分)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差 12 g，导线中通过_mol 电子。(2)其他条件不变，若将 CuCl2溶液换为 NH4Cl 溶液，石墨电极反应式为_，这是由于 NH4Cl 溶液显_(填“酸性” “碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发

13、生反应的离子方程式：_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3 价铁被氧化为更高的价态。 ”如果3 价铁被氧化为 FeO ，试写出该反应的离子方程式：24_ _。答案 (1)FeCu 2 =Fe2 Cu 0.2(2)2H 2e =H2 酸性 NH H 2ONH 3H2OH 42Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 2Fe3 3Cl 28H 2O=2FeO 6Cl 16H 24解析 (1)负极反应 Fe2e =Fe2 ，正极反应 Cu2 2e =Cu，则原电池反应为FeCu 2 =Fe2 Cu。设导线中通过电子的

14、物质的量为 x，则负极减少 28 gmol1 x，正极增加 32 gmol1 x,28x32 x12， x0.2 mol。(2)NH4Cl 水解使溶液显酸性，正极上 H 得电子，负极上 Fe 失电子生成 Fe2 。13(18 分)直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。6(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_。(2)碱性乙醇燃料电池中，电极 a 上发生的电极反应式为_，使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断降低，其原因是_。(3)酸性乙醇燃料电池中，电极 b 上发生的电极反应式为_，通过质子交换膜的离子是_。(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选

15、择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO 向电极23_(填“a”或“b”)移动，电极 b 上发生的电极反应式为_。答案 (1)氧气 (2)C2H5OH16OH 12e =2CO 11H 2O 空气中的 CO2会与 KOH 溶液反应，降低溶23液的碱性，同时反应中也会消耗 KOH (3)O24H 4e =2H2O H (4)a O 22CO 24e =2CO23解析 (1)燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气或空气的一极为正极，三种乙醇燃料电池中正极反应物均为氧气。(2)碱性乙醇燃料电池中，电极 a 为负极，电极反应式为 C2H5OH16OH 12e =2CO11H 2O，使用空气代替氧气，空气中的 CO2会与 KOH 溶液反应，降低溶液的碱性，同23时反应中也会消耗 KOH，所以电池工作过程中碱性会不断降低。(3)酸性乙醇燃料电池中，电极 b 为正极，电极反应式为 O24H 4e =2H2O；质子交换膜能够使质子(H )通过。(4)根据图示可知，a 为负极，原电池中阴离子由正极向负极移动，所以 CO 向电极23a 移动；电极 b 为正极，由图示可知，CO 2也参与了正极的反应，电极反应式为O22CO 24e =2CO 。237