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1、【与名师对话】2014高考化学总复习 6-2 原电池、常见的化学电源课时作业（含解析）苏教版(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1(2012年深圳沙头角中学月考)电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析：锌锰干电池中碳棒并不参加反应，A错；氢氧燃料电池是将化学能直接转变为电能，B错；太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅，故D错。答案：C2(20
2、12年南京四校联考)用吸附了氢气的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是()A放电时，负极的电极反应式为H22e2OH=2H2OB充电时，阳极的电极反应式为Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2OC放电时，OH移向镍电极D充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连解析：根据图中用电器上的电子流向可知碳电极是负极，镍电极是正极。A项，负极发生氧化反应，故正确；B项，放电时的正极在充电时与电源的正极相连，即为阳极，阳极发生氧化反应，充电过程即补充电极材料的过程，故正确；C项，放电时，阴离子向负极移动，即向碳电极移动，故不正确；D项，充电时应将碳电原与外电源的负极相连，不正确。
3、答案：AB3(2012年河北石家庄第二次质检)某新型电池，以NaBH4(B的化合价为3)和H2O2作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A电池工作时Na从b极区移向a极区B每消耗3 mol H2O2，转移3 mol eCb极上的电极反应式为：H2O22e2H=2H2ODa极上的电极反应式为：BH8OH8e=BO6H2O解析：该电池工作时，a极电极反应式为BH8OH8e=BO6H2O；b极电极反应式为4H2O28e=8OH；随着不断放电，a极负电荷减少，b极负电荷增多，故Na从a极区移向b极区；每消耗3 mol H2O2转移6 mol e，故A、B
4、、C错误，D正确。答案：D4如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是 ()ABC D卡片号：2 2011.3.15实验后的记录：Cu为负极，Zn为正极Cu极上有气泡产生SO向Cu极移动若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体电子的流向是：CuZn正极反应式：Cu2e=Cu2解析：中Cu为正极，Zn为负极，中SO向负极移动，中电子的流向是：ZnCu，中正极反应式：2H2e=H2，故错。答案：B5下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻
5、璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*(激发态)TiO2/S*TiO2/SeI2e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI下列关于该电池叙述错误的是()A电池工作时，I在镀铂导电玻璃电极上放电B电池工作时，是将太阳能转化为电能C电池的电解质溶液中I和I的浓度不会减少D电池中镀铂导电玻璃为正极解析：本题考查原电池的工作原理，意在考查化学基本原理的分析和应用能力。根据电池反应，TiO2电极流出电子，镀铂导电玻璃电极流入电子，故镀铂导电玻璃作正极，I在镀铂导电玻璃电极上发生还原反应I2e=3I，A项错误，D项正确；电池工作时，有机光敏染料吸收太阳能，最终转化为电能，B项正确；根据电
6、池反应，电池工作时，I在负极放电和正极生成的物质的量相等，I在正极放电和负极生成的物质的量相等，故二者在电解质溶液中的浓度不变，C项正确。答案：A6据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月。其电池反应为：2CH3OH3O24OH2CO6H2O，则下列说法正确的是()A放电时CH3OH参与反应的电极为正极B放电时负极的电极反应为CH3OH8OH6e=CO6H2OC标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低解析：A项，放电
7、时为原电池装置，失去电子一极为负极，得到电子一极为正极，CH3OH中碳元素化合价升高，失电子，参与反应的电极为负极；C项，标准状况下，通入5.6 L O2即0.25 mol完全反应后，转移电子数为40.25 mol1 mol；D项，放电时通入氧气一端方程式为：O22H2O4e=4OH，电极附近c(OH)增加，pH增大。答案：B7(2012年扬州模拟)控制适合的条件，将反应Fe3AgFe2Ag设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()A反应开始时，石墨棒作阳极，银棒作阴极B灵敏电流计的读数由小变大，再变小C反应达化学平衡时，电流计读数最小D反应达化学平衡时，在乙烧杯中滴入一定量的NaCl溶液
8、，电流计指针又将偏转解析：原电池中两极分别称为正极和负极，A错。当反应达到平衡时，正、逆反应的速率相等，此时电流计的读数为0，B和C均正确。D项中乙烧杯中加入NaCl溶液后，Ag的浓度改变，平衡移动，又产生电流，故电流计指针又将偏转，D正确。答案：A8下列有关电化学知识的描述正确的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极，铜作正极D理论上
9、说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池解析：A项，CaOH2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应，不能设计成原电池；B项，会发生反应：KClAgNO3=AgClKNO3，生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱，所以不能使用KCl溶液，可换成KNO3溶液，B项错误；C项，由于铁遇到浓硝酸会发生钝化而生成致密氧化膜，故该组合不能构成原电池。所以C项错误；D项正确。答案：D9(2012年吉林期末质检)实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3立即被还原成Fe2。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如右图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是()A该原电池的正极反应是：Z
10、n2e=Zn2B左烧杯中溶液的红色逐渐褪去C该电池铂电极上有气泡出现D该电池总反应为：3Zn2Fe3=2Fe3Zn2解析：正极是得电子的反应，A错误；左烧杯中的电极反应式为Fe3e=Fe2，B正确、C错误；因为在金属活动性顺序中铁排在H的前面，在酸性溶液中不会生成Fe，D错误。答案：B10高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：Ni(OH)2MNiOOHMH，下列叙述正确的是()A放电时正极附近溶液的碱性增强B放电时负极反应为：MH2Oe=MHOHC充电时阳极反应为：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHD放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol Ni
11、OOH被氧化解析：放电时正极反应为NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，正极附近c(OH)增大，溶液碱性增强，A对；放电时负极反应为MHOHe=MH2O，B错；充电时阳极反应为Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，C错；放电时正极发生还原反应，放电时每转移1 mol电子，正极上有1 mol NiOOH被还原，D错。答案：A11(2012年山东烟台一模)某锂电池的电池总反应为4Li2SOCl2=4LiClSSO2，下列有关说法正确的是()A锂电极作电池负极，放电过程中发生还原反应B1 mol SOCl2发生电极反应转移的电子数为4 molC电池的正极反应为2SOCl22e=4ClSSO2D组
12、装该电池必须在无水、无氧的条件下进行解析：根据总反应式可知Li被氧化，作电池的负极，A项错误；SOCl2被还原为S，为正极反应，1 mol SOCl2发生电极反应只有0.5 mol生成S，转移2 mol电子，B错误；C项电子转移不守恒，电荷不守恒，错误；Li为活泼金属，能与水和氧气反应，故组装电池必须在无水、无氧条件下进行，D正确。答案：D12下图甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是()A甲图电池反应的离子方程式为：Cd(s)Co2(aq)=Co(s)Cd2(aq)B2Ag(s)Cd2(aq)=Cd(s)2Ag(aq)反应能够发生C盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
13、D乙图当有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出解析：原电池甲发生的反应的离子方程式为CdCo2=Cd2Co，Cd作负极，金属活动性CdCo；原电池乙发生的反应方程式为Co2Ag=2AgCo2，Co作负极，金属活动性CoAg，则反应B不能发生，B错误；根据电子守恒，1 mol e恰好使1 mol Ag析出，D正确。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(15分)某原电池装置中盛有浓KOH溶液，若分别向_(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向_极通入O2，则电路中就有电流通过，电流方向由_极流向_极，溶液中OH向_极移动。试完成下列问题：可燃性气体正极反应负
14、极反应电池总反应pH变化(1)H2(2)CO(3)CH4解析：本题设计的是燃料电池，可燃性气体在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，电子从负极流出，通过导线流向正极，电子流动方向和电流方向正好相反，在电池内部(电解质溶液中)阴离子(OH)向负极移动。由于题中给出的燃料电池是碱性介质，因此在书写电极反应式时要注意到H2的氧化产物H以及CO和CH4的氧化产物CO2与OH继续反应。答案：负正正负负正极反应负极反应电池总反应pH变化(1)O24e2H2O=4OHH22e2OH=2H2O2H2O2=2H2O变小(2)CO2e4OH= CO2H2O2COO24OH=2CO2H2O变小(3)CH48e
15、10OH= CO7H2OCH42O22OH= CO3H2O变小14(11分)(2012年无锡模拟)根据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼胶饱和KNO3盐桥。请回答下列问题。()(1)电极X的材料是_，电解质溶液Y是_。(2)银电极为电池的_极，写出两电极的电极反应式：银电极：_；X电极：_。(3)外电路中，电子是从_电极流向_电极。解析：该题考查原电池的基本原理，根据所给反应的设计要求并结合所给装置可看出：X极是Cu，电解质溶液Y为AgNO3溶液，因为Cu比Ag活泼，所以Cu为负极，Ag为正极，电极反应式分别为：负极：Cu2e=
16、Cu2，正极：Age=Ag，在外电路，电子由负极Cu流向正极Ag。答案：(1)铜(或Cu)；AgNO3溶液(2)正；Age=Ag；Cu2e=Cu2(3)Cu；Ag15(12分)某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 molL1，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：(1)发生氧化反应的烧杯是_(填“甲”或“乙”)。(2)外电路的电流方向为：从_到_。(填“a”或“b”)(3)电池工作时，盐桥中的SO移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(4)甲烧杯中发
17、生的电极反应为_。解析：根据氧化还原反应可知：甲烧杯中石墨作正极，发生还原反应，电极反应为：MnO8H5e=Mn24H2O；乙烧杯中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应为Fe2e=Fe3，外电路电流方向从正极流向负极，即从a到b。电池工作时，盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，即SO移向乙烧杯。答案：(1)乙(2)ab(3)乙(4)MnO8H5e=Mn24H2O16(14分)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的开关K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲、乙、丙三池中为原电池的是_(填“甲池”、“乙池”或“丙池”)
18、。(2)丙池中F电极为_(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应式为_。(3)当乙池中C电极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为_mL(标准状况)。(4)一段时间后， 断开开关K。下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是_(填选项字母)。ACu BCuOCCuCO3 DCu2(OH)2CO3解析：(1)甲、乙、丙三池中只有甲池中的氧化还原反应能自发进行，因此甲池为原电池。(2)丙池中F电极与甲池负极相连，为阴极，丙池为电解硫酸铜溶液，总反应式为2CuSO42H2O2H2SO42CuO2。(3)乙池中C电极反应式为Age=Ag，甲池中B电极反应式为2H2OO24e=4OH，则有关系式：4AgO2，故V(O2)22.40.56 L。(4)从丙池的电解总反应式可以看出，溶液中减少的“2CuO2”相当于CuO，因此可以加入CuO或CuCO3。答案：(1)甲池(2)阴极2CuSO42H2O2H2SO42CuO2(3)560(4)BC9