2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 6.2 原電池 化學(xué)電源課后強化作業(yè) 新人教版.DOC

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2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 6.2 原電池 化學(xué)電源課后強化作業(yè) 新人教版 一、選擇題 1．原電池電極的“正”與“負”不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是(　　) A．由Fe、Cu和FeCl3溶液組成的原電池中，負極反應(yīng)式為：Cu－2e－===Cu2＋ B．由Al、Cu和稀硫酸組成的原電池中，負極反應(yīng)式為：Cu－2e－===Cu2＋ C．由Al、Mg和NaOH溶液組成的原電池中，負極反應(yīng)式為：Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O D．由Al、Cu和濃HNO3溶液組成的原電池中，負極反應(yīng)式為：Al－3e－===Al3＋ 解析：前兩項都按常規(guī)，應(yīng)該是活潑金屬作負極；C項中Al能與NaOH溶液反應(yīng)，作負極，D項中Al在濃HNO3中鈍化，而構(gòu)不成原電池。 答案：C 2．(xx江蘇卷1)燃料電池能有效提高能源利用率，具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作燃料電池的燃料，其中最環(huán)保的是(　　) A．甲醇 B．天然氣 C．液化石油氣 D．氫氣 解析：從燃料電池反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析。 甲醇、天然氣和液化石油氣作為燃料電池的燃料使用產(chǎn)生CO2，而氫氣用作燃料電池的燃料，反應(yīng)產(chǎn)物為H2O，不會對環(huán)境產(chǎn)生影響。 答案：D 點撥：知識：燃料電池，環(huán)境保護。能力：考查考生對基礎(chǔ)知識的了解能力。試題難度：較小。 3．已知氧化性：Au3＋>Ag＋>Cu2＋>Pb2＋>Cr3＋>Zn2＋>Ti2＋?，F(xiàn)有如圖所示的電化學(xué)裝置，下列敘述中正確的是(　　) A．若X為Ti，則Y極的電極反應(yīng)式可能是Zn－2e－===Zn2＋ B．若X為Cr，則Y可以選Zn或Ti C．若Y為Cu，則X極的電極反應(yīng)式可能是Cr－3e－===Cr3＋ D．若Y為Pb，則Xn＋(aq)中陰離子數(shù)會減少 解析：Y為正極，不可能失電子，A項錯誤；由氧化性順序可知，還原性：Au②；①③相連，③為正極，金屬活動性①>③；②④相連，②上有氣泡(H2)逸出，②為正極，金屬活動性④>②，③④相連，③質(zhì)量減少，則金屬活動性③>④，即金屬活動性順序為①>③>④>②，B正確。 答案：B 5．(xx順義一中高三化學(xué)模擬)分析下圖所示的四個原電池裝置，結(jié)論正確的是(　　) A．(1)(2)中Mg作負極，(3)(4)中Fe作負極 B．(2)中Mg作正極，電極反應(yīng)式為：6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．(3)中Fe作負極，電極反應(yīng)式為：Fe－2e－===Fe2＋ D．(4)中Cu作正極，電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑ 解析：(1)中Mg作負極；(2)中Al作負極，發(fā)生的反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，Mg不與NaOH反應(yīng)；(3)中鐵遇濃HNO3鈍化，Cu與濃HNO3反應(yīng)，Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；(4)中鐵作負極，為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕。 答案：B 6．(xx海南模擬)高功率Ni/MH(M表示儲氫合金)電池已經(jīng)用于混合動力汽車?？偡磻?yīng)方程式如下：Ni(OH)2＋MNiO(OH)＋MH，下列敘述正確的是(　　) A．放電時正極附近溶液的堿性增強 B．放電時負極反應(yīng)為：M＋H2O＋e－===MH＋OH－ C．充電時陽極反應(yīng)為： NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ D．放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極有1mol NiO(OH)被氧化 解析：放電時正極反應(yīng)為NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正極附近c(OH－)增大，溶液堿性增強，A對；放電時負極反應(yīng)為MH＋OH－－e－===M＋H2O，B錯；充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O，C錯；放電時正極發(fā)生還原反應(yīng)，放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極上有1mol NiO(OH)被還原，D錯。 答案：A 7．(xx和田調(diào)研)如圖，在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是(　　) A．外電路的電流方向為：X→外電路→Y B．若兩電極分別為鐵和碳棒，則X為碳棒，Y為鐵 C．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng) D．若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為X＞Y 解析：外電路電子流向為X→外電路→Y，電流方向與其相反，X極失電子，作負極，Y極發(fā)生的是還原反應(yīng)，X極發(fā)生的是氧化反應(yīng)。若兩電極分別為鐵和碳棒，則Y為碳棒，X為鐵。 答案：D 8．(xx安徽卷10)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(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。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．正極反應(yīng)式：Ca＋2Cl－＋2e－===CaCl2 B．放電過程中，Li＋向負極移動 C．每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7g Pb D．常溫時，在正負極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉(zhuǎn) 解析：仔細分析題給信息，結(jié)合原電池工作原理進行分析判斷。 A．分析電池總反應(yīng)，Ca在反應(yīng)中失電子，所以Ca應(yīng)作負極；PbSO4中的Pb2＋得電子生成單質(zhì)鉛，所以正極反應(yīng)物應(yīng)是PbSO4，所以A項錯誤。B.放電過程中，負極失電子，電子通過導(dǎo)線流向正極，所以正極表面聚集大量電子，能夠吸引電解質(zhì)中的陽離子向正極移動，所以B項錯誤。 C．根據(jù)方程式知，每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，生成0.05mol鉛，其質(zhì)量為10.35g，所以C項錯誤。D.根據(jù)題給信息，該電池為熱激活電池，常溫下，無水LiCl－KCl為固態(tài)，沒有自由移動的離子，該裝置不能形成閉合回路，處于非工作狀態(tài)，所以沒有電流產(chǎn)生，即電流表或檢流計的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 答案：D 點撥：知識：原電池工作原理、電極反應(yīng)方程式的書寫、物質(zhì)的量的計算。能力：考查考生是否能夠從試題提供的新信息中，準(zhǔn)確地提取有效信息，并結(jié)合已有知識進行分析判斷的能力。試題難度：較大。 9．(xx全國課標(biāo)Ⅰ10)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是(　　) A．處理過程中銀器一直保持恒重 B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C．該過程中總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl 解析：原電池原理及應(yīng)用。鋁質(zhì)容器、變黑的銀器及食鹽溶液構(gòu)成原電池裝置，鋁作負極，變質(zhì)的銀器作正極。負極反應(yīng)式為Al－3e－===Al3＋，正極反應(yīng)式為Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－Al3＋與S2－在溶液中不能共存，能發(fā)生水解相互促進反應(yīng)2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原電池總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故B項正確，C項錯誤。A項，原電池反應(yīng)是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，銀器中Ag2S被還原成Ag，質(zhì)量減輕，A項錯誤。D項，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，D項錯誤。 答案：B 點撥：知識：原電池構(gòu)成、電極判斷及電極反應(yīng)式書寫。試題難度：中等。 10．(xx四川高考)一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計的酒精檢測儀，負極上的反應(yīng)為：CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．檢測時，電解質(zhì)溶液中的H＋向負極移動 B．若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣 C．電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O D．正極上發(fā)生的反應(yīng)為：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 解析：電解質(zhì)溶液中陽離子應(yīng)向正極移動，A項錯誤；酸性溶液中，正極電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D項錯誤；結(jié)合正極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移0.4mol電子時，消耗O2 0.1mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L，B項錯誤；C項符合題目要求，正確。 答案：C 11．下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法不正確的是(　　) A．上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池 B．干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞 C．鉛蓄電池工作過程中，每通過2mol電子，負極質(zhì)量減輕207g D．氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源 解析：在干電池中，Zn作負極，被氧化，B正確。氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)，且工作的最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，D正確。C項忽略了硫酸鉛在該極上析出，該極質(zhì)量應(yīng)該增加而非減小，C不正確。 答案：C 12．(xx浙江省考試院抽校11月考試)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池的敘述不正確的是(　　) A．電流從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極 B．負極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O C．該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料，以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸 D．該燃料電池持續(xù)放電時，K＋從負極向正極遷移，因而離子交換膜需選用陽離子交換膜 答案：D 13．一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)，家庭常用的漂白水，食鹽，氫氧化鈉(化學(xué)藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al＋3ClO－＋2OH－===3Cl－＋2AlO＋H2O。下列說法不正確的是(　　) A．該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換 B．該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁 C．電極的正極反應(yīng)式為3ClO－＋3H2O＋6e－===3Cl－＋6OH－ D．當(dāng)有0.1mol Al完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.8061023 解析：該電池所用材料都是生活中常見的，電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換，A項正確；金屬鋁是原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；在正極上，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：3ClO－＋3H2O＋6e－===3Cl－＋6OH－，C正確；電子只能流經(jīng)導(dǎo)線，不能流經(jīng)電解液，D不正確。 答案：D 14．某一同學(xué)根據(jù)離子反應(yīng)方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋來設(shè)計原電池。下列設(shè)計方案中可行的是(　　) A．電極材料為鐵和鋅，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液 B．電極材料為鐵和銅，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液 C．電極材料為鐵和石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液 D．電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液 解析：據(jù)反應(yīng)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，負極發(fā)生氧化反應(yīng)應(yīng)是Fe－2e－===Fe2＋，因此Fe作負極，正極應(yīng)是活潑性比鐵弱的金屬或碳棒，電解質(zhì)溶液應(yīng)是可溶性鐵鹽溶液，B合適。 答案：B 15．有4種燃料電池：A.固體氧化物燃料電池，B.堿性氫氧燃料電池，C.質(zhì)子交換膜燃料電池，D.熔融鹽燃料電池。下面是工作原理示意圖，其中正極反應(yīng)的產(chǎn)物為水的是(　　) 解析：燃料電池通入燃料的電極為負極，通入氧氣或空氣的電極為正極。 答案：C 二、非選擇題 16．科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。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： 請回答下列問題： (1)Pt(a)電極是電池的________極，電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________； Pt(b)電極發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為_______________________________________________________ ________________。 (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2mol電子，則消耗的CH3OH有________mol。 答案：(1)負　CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋ 還原　O2＋4H＋＋4e－===2H2O (2)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O　(3) 17．(xx南京模擬)根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示，其中鹽橋為瓊脂—飽和KNO3鹽橋。 請回答下列問題： (1)電極X的材料是________；電解質(zhì)溶液Y是________。 (2)銀電極為電池的________極，寫出兩電極的電極反應(yīng)式：銀電極：________________________；X電極：________________________。 (3)外電路中的電子是從________電極流向________電極。 (4)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是________(填序號)。 A．K＋ B．NO C．Ag＋ D．SO 解析：由反應(yīng)方程式可知，該原電池的電極反應(yīng)式為：正極：2Ag＋＋2e－===2Ag，負極：Cu－2e－===Cu2＋，所以X極的材料應(yīng)為Cu，電解質(zhì)溶液Y應(yīng)為AgNO3溶液，外電路中的電子從Cu極流向Ag極。鹽橋中的K＋移向正極(Ag極)，NO移向負極(Cu極)。 答案：(1)Cu　AgNO3溶液 (2)正　2Ag＋＋2e－===2Ag　Cu－2e－===Cu2＋ (3)Cu　Ag　(4)B 18．(xx東北育才中學(xué)高三化學(xué)質(zhì)檢)金屬銅不溶于稀硫酸，可溶于鐵鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽。現(xiàn)將一定量的銅片加入到100 mL稀硫酸和硫酸鐵的混合液中，銅片完全溶解(不考慮鹽的水解及溶液體積的變化)。 (1)寫出銅溶解于上述混合液的離子方程式：________________________________。 (2)若銅完全溶解時，溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測得溶液的pH＝1，則溶解銅的質(zhì)量是________g，溶液中的c(SO)＝________mol/L。 (3)若欲在如圖所示的裝置中發(fā)生(1)中的反應(yīng)，請判斷圖中的正、負極，并選出適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)作電極，寫出電極反應(yīng)式，填在相應(yīng)的表格中。 正、負極判斷 電極材料 電極反應(yīng)式 X極 Y極 解析：(1)Cu與Fe2(SO4)3反應(yīng)生成CuSO4和FeSO4，離子方程式為Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。(2)溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測得溶液的pH＝1，故c(H＋)＝c(Cu2＋)＝0.1mol/L，故n(Cu2＋)＝0.1mol/L0.1 L＝0.01mol，溶解銅的質(zhì)量為0.01mol64g/mol＝0.64g；反應(yīng)后溶液中的陽離子為：Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、H＋，而Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，可見Fe2＋的物質(zhì)的量濃度為Cu2＋的兩倍，依據(jù)溶液中的電荷守恒規(guī)律，得0.1mol/L3＋0.2mol/L2＋0.1mol/L2＋0.1mol/L1＝c(SO)2，解得c(SO)＝0.5mol/L。 答案：(1)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋　(2)0.64　0.5 (3) 正、負極判斷 電極材料 電極反應(yīng)式 X極 負極 銅 Cu－2e－===Cu2＋ Y極 正極 碳 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋