2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題6 第18講 原電池 化學(xué)電源練習(xí) 蘇教版.doc
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2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題6 第18講 原電池 化學(xué)電源練習(xí) 蘇教版.doc
第18講 原電池 化學(xué)電源課時作業(yè)1下列示意圖中能構(gòu)成原電池的是()2某原電池總反應(yīng)為Cu2Fe3=Cu22Fe2,下列能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()ABCD電極材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag電解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3答案:D3.如圖是用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法錯誤的是()A銅片表面有氣泡生成B裝置中存在“化學(xué)能電能光能”的轉(zhuǎn)換C如果將稀硫酸換成檸檬汁,導(dǎo)線中不會有電子流動D如果將鋅片換成鐵片,電路中的電流方向不變答案:C4銅鋅原電池(如圖)工作時,下列敘述正確的是()A正極反應(yīng)為Zn2e=Zn2B電池反應(yīng)為ZnCu2=Zn2CuC在外電路中,電子從Cu極流向Zn極D鹽橋中的K移向ZnSO4溶液答案:B5用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是()甲乙丙實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象a不斷溶解c的質(zhì)量增加a上有氣泡產(chǎn)生A.裝置甲中的b金屬是原電池的負(fù)極B裝置乙中的c金屬是原電池的陰極C裝置丙中的d金屬是原電池的正極D四種金屬的活動性順序:d>a>b>c解析:甲中a不斷溶解說明a是負(fù)極,活動性:a>b,A錯誤;原電池用正極或負(fù)極命名電極,B錯誤,由乙中現(xiàn)象知活動性:b>c;丙中d是負(fù)極,活動性:d>a,C錯誤;綜上可知D正確。答案:D6(2017寧夏中衛(wèi)質(zhì)檢)如圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液,一段時間后,下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)中不考慮兩球的浮力變化)()A杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時,均為A端高B端低B杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時,均為A端低B端高C當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時,A端低B端高;杠桿為絕緣體時,A端高B端低D當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時,A端高B端低;杠桿為絕緣體時,A端低B端高解析:杠桿為導(dǎo)體時,向水槽中滴入濃CuSO4溶液,構(gòu)成原電池,F(xiàn)e為負(fù)極,發(fā)生反應(yīng):Fe2e=Fe2,Cu為正極,發(fā)生反應(yīng):Cu22e=Cu,則A端低B端高;杠桿為絕緣體時,發(fā)生Fe與硫酸銅溶液的反應(yīng),在Fe的表面附著Cu,鐵球質(zhì)量變大,則A端高B端低,C項(xiàng)正確。答案:C7研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質(zhì),使用時加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是()A放電時金屬鋰做負(fù)極B放電時OH向正極移動C水既是氧化劑又是溶劑D總反應(yīng)為2Li2H2O=2LiOHH2解析:原電池中活潑金屬做負(fù)極,鋰比鐵活潑,故鋰做負(fù)極,A正確;原電池中,放電時陰離子向負(fù)極移動,B錯誤;金屬鋰和水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣,該反應(yīng)中,水是氧化劑,水在電池中還是溶劑,C正確;鋰水電池中,金屬鋰和水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣,總反應(yīng)為2Li2H2O=2LiOHH2,故D正確。答案: B8. (2017北京朝陽統(tǒng)考)紙電池是一種有廣泛應(yīng)用的“軟電池”,圖中這種堿性紙電池采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體,紙的兩面分別附著鋅和二氧化錳。下列有關(guān)該紙電池說法不合理的是()AZn為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)B電池工作時,電子由MnO2流向ZnC正極反應(yīng):MnO2eH2O=MnOOHOHD電池總反應(yīng):Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH答案:B9(2017合肥質(zhì)檢)某種甲烷燃料電池采用鉑做電極,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過,其基本結(jié)構(gòu)如圖,電池總反應(yīng)為CH42O2=CO22H2O。下列有關(guān)說法正確的是()A電子由a極流出經(jīng)過負(fù)載流向b極B電解質(zhì)溶液中H移向a極C每轉(zhuǎn)移1 mol e,消耗1.6 g CH4Db極上的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH答案:A10(2017長沙模擬)2015年中美專家研制出可在一分鐘內(nèi)完成充電的超常性能鋁離子電池,該電池以金屬鋁和石墨為電極,用AlCl、Al2Cl和有機(jī)陽離子組成電解質(zhì)溶液,其放電工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A放電時,電子由石墨電極經(jīng)用電器流向鋁電極B充電時,鋁電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C充電時,AlCl向鋁電極方向移動D放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)為Al3e7AlCl=4Al2Cl解析:Al3eAl2Cl,利用AlCl平衡電荷,得電極反應(yīng)式為Al3e7AlCl=4Al2Cl,鋁做負(fù)極,石墨做正極,電子由負(fù)極流向正極,A項(xiàng)錯誤、D項(xiàng)正確;B項(xiàng),充電時,鋁為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),錯誤;C項(xiàng),放電時,AlCl向鋁電極移動,則充電時向石墨電極移動,錯誤。答案:D11(1)事實(shí)證明,能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是_(填字母,下同)。aC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H>0b2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H<0cNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H<0若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個原電池,其正極的電極反應(yīng)為_。 (2)某同學(xué)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)設(shè)計(jì)成一個原電池,如圖所示,下列判斷中正確的是_。(填字母序號)a實(shí)驗(yàn)過程中,左側(cè)燒杯中NO濃度不變b實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋,原電池能繼續(xù)工作c若開始時用U形銅代替鹽橋,裝置中無電流產(chǎn)生d若開始時用U形銅代替鹽橋,U形銅的質(zhì)量不變解析:(1)根據(jù)題中信息,設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),排除a,根據(jù)已學(xué)知識,原電池反應(yīng)必是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),排除c。原電池正極發(fā)生還原反應(yīng),由于是堿性介質(zhì),則電極反應(yīng)中不應(yīng)出現(xiàn)H,故正極的電極反應(yīng)為O24e2H2O=4OH。(2)該原電池的工作原理是Cu2Ag=2AgCu2,鹽橋起形成閉合回路和平衡電荷的作用,因此當(dāng)電池工作時,鹽橋中的NO向負(fù)極移動,因此左側(cè)燒杯中NO的濃度將增大,a錯誤。當(dāng)取出鹽橋,不能形成閉合回路,電池處于斷路狀態(tài),不能繼續(xù)工作,b錯誤。若開始時用U形銅代替鹽橋,則左側(cè)燒杯相當(dāng)于電解裝置,而右側(cè)燒杯相當(dāng)于原電池裝置,電極反應(yīng)從左往右依次為陽極:4OH4e=2H2OO2,陰極:Cu22e=Cu,負(fù)極:Cu2e=Cu2,正極:Age=Ag,由此可知c錯誤、d正確。答案:(1)bO22H2O4e=4OH(2)d12某?;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Fe、Cu的金屬活動性,他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:方案:有人提出將大小相等的鐵片和銅片,分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中,觀察產(chǎn)生氣泡的快慢,據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為_。方案:有人利用Fe、Cu做電極設(shè)計(jì)成原電池,以確定它們的活動性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖,標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液,并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式:_。負(fù)極反應(yīng)式:_。方案:結(jié)合你所學(xué)的知識,幫助他們再設(shè)計(jì)一個驗(yàn)證Fe、Cu活動性的簡單實(shí)驗(yàn)方案:_(與方案、不能雷同),用離子方程式表示其反應(yīng)原理:_。答案:方案:Fe2H=Fe2H2方案:裝置如圖所示2H2e=H2Fe2e=Fe2方案:將鐵片置于CuSO4溶液,若鐵片表面覆蓋一層銅,說明Fe比Cu活動性強(qiáng)FeCu2=Fe2Cu13.氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。請回答: (1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是_,在導(dǎo)線中電子流動方向?yàn)開(用a、b表示)。(2)負(fù)極反應(yīng)式為_。(3)電極表面鍍鉑粉的原因是_。(4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反應(yīng)中的還原劑是_,反應(yīng)中的氧化劑是_。已知LiH固體密度為0.82 g/cm3,用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH的體積與被吸收的H2的體積比為_。由生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為_mol。答案:(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苡蒩到b(2)2H24OH4e=4H2O(或H22OH2e=2H2O)(3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率(4)LiH2O11 148或8.7110432