2019高考化學一輪復習 基礎課時練19 原電池 化學電源.doc

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基礎課時練(十九)　原電池　化學電源 1．(2018長春五縣聯(lián)考)下列電池工作時，負極上有H2參與反應的是(　　) A.氫燃料 電池 B.鋅錳堿 性電池 C.鉛蓄電池 D.銀鋅紐 扣電池 答案：A 2．(2018上海青浦區(qū)模擬)按如圖所示進行實驗，下列說法不正確的是(　　) A．裝置甲的鋅片上和裝置乙的銅片上均可觀察到有氣泡產生 B．裝置甲、乙中的能量變化均為化學能轉化為電能 C．裝置乙中的鋅、銅之間用導線連接電流計，可觀察到電流計指針發(fā)生偏轉 D．裝置乙中負極的電極反應式：Zn－2e－===Zn2＋ 答案：B 3．(2016上海卷，8)圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電子的物質的量，y軸表示(　　) A．銅棒的質量　 B．c(Zn2＋) C．c(H＋) D．c(SO) 解析：選C　該裝置構成原電池，Zn是負極，Cu是正極。A.在正極Cu上溶液中的H＋獲得電子變?yōu)闅錃?，Cu棒的質量不變，錯誤；B.由于Zn是負極，不斷發(fā)生反應Zn－2e－===Zn2＋，所以溶液中c(Zn2＋)增大，錯誤；C.由于反應不斷消耗H＋，所以溶液中的c(H＋)逐漸降低，正確；D.SO不參加反應，其濃度不變，錯誤。 4．課堂學習中，同學們利用鋁條、鋅片、銅片、導線、電流計、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結論錯誤的是(　　) A．原電池是將化學能轉化成電能的裝置 B．原電池由電極、電解質溶液和導線等組成 C．圖中電極a為鋁條、電極b為鋅片時，導線中會產生電流 D．圖中電極a為鋅片、電極b為銅片時，電子由銅片通過導線流向鋅片 答案：D 5．(2018韶關模擬)某原電池裝置如圖所示。下列有關敘述中，正確的是(　　) A．Fe作正極，發(fā)生氧化反應 B．負極反應：2H＋＋2e－===H2↑ C．工作一段時間后，兩燒杯中溶液pH均不變 D．工作一段時間后，NaCl溶液中c(Cl－)增大 答案：D 6．(2018溫州模擬)利用如圖所示裝置可以將溫室氣體CO2轉化為燃料氣體CO。下列說法正確的是(　　) A．該過程是將太陽能轉化為化學能的過程 B．電極a表面發(fā)生還原反應 C．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)移動 D．該裝置中每生成1 mol CO，同時生成1 mol O2 解析：選A　根據(jù)圖示，該過程是將太陽能轉化為化學能的過程，故A正確；根據(jù)圖示，在電極a表面水轉化為氧氣，反應中O元素的化合價升高，被氧化，發(fā)生氧化反應，故B錯誤；根據(jù)圖示，a為負極，b為正極，H＋從a極區(qū)向b極區(qū)移動，故C錯誤；根據(jù)得失電子守恒，該裝置中每生成1 mol CO，同時生成 mol O2，故D錯誤。 7．用單質鐵去除酸性水體中NO的原理如圖所示，下列說法錯誤的是(　　) A．能量轉化形式主要為化學能轉化為電能 B．電極材料分別為Fe和Fe3O4 C．負極反應為NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O D．該原理的總反應可表示為NO＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋Fe3O4 解析：選C　此為原電池，其能量轉化形式主要為化學能轉化為電能，故A正確；由圖示可知負極為Fe，正極材料為Fe3O4，故B正確；負極發(fā)生失電子的氧化反應，故C錯誤；該原電池的總反應可表示為NO＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋Fe3O4，故D正確。 8．(2018廈門質檢)鐵碳微電解技術是利用原電池原理處理酸性污水的一種工藝，裝置如圖。若上端開口關閉，可得到強還原性的H(氫原子)；若上端開口打開，并鼓入空氣，可得到強氧化性的OH(羥基自由基)。下列說法錯誤的是(　　) A．無論是否鼓入空氣，負極的電極反應式均為Fe－2e－===Fe2＋ B．不鼓入空氣時，正極的電極反應式為H＋＋e－===H C．鼓入空氣時，每生成1 mol OH有2 mol電子發(fā)生轉移 D．處理含有草酸(H2C2O4)的污水時，上端開口應打開并鼓入空氣 解析：選C　根據(jù)鐵碳微電解裝置示意圖可知，F(xiàn)e為原電池負極，發(fā)生氧化反應：Fe－2e－===Fe2＋，故A正確；由題意可知上端開口關閉，可得到強還原性的H，則不鼓入空氣時，正極的電極反應式為H＋＋e－===H，故B正確；鼓入空氣時，正極的電極反應式為O2＋2H＋＋2e－===2OH，每生成1 molOH有1 mol電子發(fā)生轉移，故C錯誤；處理含有草酸(H2C2O4)的污水時，因C2O具有很強的還原性，與氧化劑作用易被氧化為CO2和H2O，則上端開口應打開并鼓入空氣生成強氧化性的OH，以氧化H2C2O4，處理污水，故D正確。 9．(2018長春質檢)甲醇—空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染的車載電池，其工作原理如圖所示。下列有關敘述正確的是(　　) A．該裝置能將電能轉化為化學能 B．電流由乙電極經導線流向甲電極 C．負極的電極反應式為CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O D．b口通入空氣，c口通入甲醇 解析：選B　甲醇—空氣燃料電池是一種新型化學電源，可將化學能轉化為電能，A錯誤。圖中H＋向乙電極遷移，則乙電極為正極，甲電極為負極，電流由正極經導線流向負極，即由乙電極經導線流向甲電極，B正確。由原理圖可知甲電極生成了H＋，故負極反應式為CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋，C錯誤。b口通入CH3OH，CH3OH在負極發(fā)生氧化反應，c口通入空氣，其中O2在正極發(fā)生還原反應，D錯誤。 10．(2018鄭州模擬)我國科學家最近發(fā)明“可充電Na—CO2電池”，示意圖如圖。該電池的工作原理為4Na＋3CO22Na2CO3＋C。下列說法錯誤的是(　　) A．放電時，Na＋由鈉箔端向多壁碳納米管端移動 B．放電時，正極的電極反應式為3CO2＋4Na＋＋4e－===2Na2CO3＋C C．該電池不宜在高溫下使用 D．充電時，鈉箔與外接電源的正極相連 解析：選D　放電時為原電池，鈉箔上Na失電子生成Na＋，故鈉箔為負極，多壁碳納米管為正極，原電池中陽離子向正極移動，即Na＋由鈉箔端向多壁碳納米管端移動，故A正確；放電時正極發(fā)生還原反應，二氧化碳得電子生成單質碳，電極反應式為4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C，故B正確；鈉箔在高溫下易熔化，所以溫度不能過高，故C正確；充電時，鈉箔端將Na＋轉化為單質鈉，發(fā)生還原反應，作電解池的陰極，所以與外接電源的負極相連，故D錯誤。 11．(2018河北名校聯(lián)考)世界某著名學術刊物近期介紹了一種新型中溫全瓷鐵—空氣電池，其結構如圖所示。下列有關該電池放電時的說法正確的是(　　) A．a極發(fā)生氧化反應 B．正極的電極反應式為FeOx＋2xe－===Fe＋xO2－ C．若有22.4 L(標準狀況)空氣參與反應，則電路中有4 mol電子轉移 D．鐵表面發(fā)生的反應為xH2O(g)＋Fe===FeOx＋xH2 解析：選D　a極通入空氣，O2在該電極發(fā)生得電子的還原反應，A錯誤；O2在正極發(fā)生反應，電極反應式為O2＋4e－===2O2－，B錯誤；由B項分析可知，電路中有4 mol電子轉移時正極上消耗1 mol O2，在標準狀況下的體積為22.4 L，則通入空氣的體積約為22.4 L5＝112 L，C錯誤；由圖可知，鐵表面H2O(g)參與反應生成H2，則發(fā)生的反應為xH2O(g)＋Fe===FeOx＋xH2，D正確。 12．用FeS2納米材料制成的高容量鋰電池，電極分別是二硫化亞鐵和金屬鋰，電解液中含鋰鹽和有機溶劑。下列說法錯誤的是(　　) A．金屬鋰作電池的負極 B．電池正極反應為FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S C．放電時，Li＋向負極遷移 D．電池總反應為FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S 解析：選C　金屬鋰是活潑金屬，作電池的負極，A正確；電池正極是二硫化亞鐵得到電子，發(fā)生還原反應，電極反應為FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，B正確；放電時，Li＋向正極遷移，C錯誤；根據(jù)以上分析可知電池總反應為FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S，D正確。 13．(2017北京豐臺區(qū)期末)直接乙醇燃料電池(DEFC)具有很多優(yōu)點，引起了人們的研究興趣。現(xiàn)有以下三種乙醇燃料電池。 (1)三種乙醇燃料電池中正極反應物均為____________。 (2)堿性乙醇燃料電池中，電極a上發(fā)生的電極反應式為 ________________________________________________________________________， 使用空氣代替氧氣，電池工作過程中堿性會不斷降低，其原因是__________________。 (3)酸性乙醇燃料電池中，電極b上發(fā)生的電極反應式為 ________________________________________________________________________， 通過質子交換膜的離子是____________。 (4)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質，電池工作時，CO向電極_______ (填“a”或“b”)移動，電極b上發(fā)生的電極反應式為________________________。 解析：(1)燃料電池中通入燃料的一極為負極，通入氧氣或空氣的一極為正極，三種乙醇燃料電池中正極反應物均為氧氣。(2)堿性乙醇燃料電池中，電極a為負極，電極反應式為C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O，使用空氣代替氧氣，空氣中的CO2會與KOH溶液反應，降低溶液的堿性，同時反應中也會消耗KOH，所以電池工作過程中堿性會不斷降低。(3)酸性乙醇燃料電池中，電極b為正極，電極反應式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O；質子交換膜能夠使質子(H＋)通過。(4)根據(jù)圖示可知，a為負極，原電池中陰離子由正極向負極移動，所以CO向電極a移動；電極b為正極，由圖示可知，CO2也參與了正極的反應，電極反應式為O2＋2CO2＋4e－===2CO。 答案：(1)氧氣 (2)C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O　空氣中的CO2會與KOH溶液反應，降低溶液的堿性，同時反應中也會消耗KOH (3)O2＋4H＋＋4e－===2H2O　H＋ (4)a　O2＋2CO2＋4e－===2CO