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1、第一节原电池第一课时原电池的工作原理同步练习1.关于右图装置的叙述,正确的是(金属导线故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能A.铜是负极,铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片D. H在铜片表面被还原后生成H22 .有关电化学知识的描述正确的是(A. CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热,转化为电能B.某原电池反应为Cu+2AgN03=Cu(N03)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KC1饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D.从理论上讲,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池3 .如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线
2、连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所 示,关于该装置的下列说法正确的是()e-T外电路f Y8 .若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为FeC.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为XY9 .锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允 许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应10 电池工作一段时间后,甲池的c(SOF)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡11 关于下图所示的原电池,下列说法正确的是()正确的是()A.由Al、Cu、稀
3、硫酸组成的原电池,其负极反应式为A1稀e-二A产B.由Mg、AK NaOH溶液组成的原电池,其负极反应式为Al-3e.+40H=A102+2乩0C.由Fe、Cu、FeCh溶液组成的原电池,其负极反应式为Cu-2e=+D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,其负极反应式为Cu-2e三Cu解析:原电池正、负极的判断不能完全依赖金属的活动性,因为可能会出现特殊情况:浓硝酸使铁、铝钝化;铝与NaOH溶液反应,而镁不能与NaOH溶液反应等。答案:C12 锌铜原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是()A.正极反应为Zn-2e-=Zn2B.电池反应为 Zn+Ct?+= Zn+ CuC.在外电路中,电流从负极流
4、向正极D.盐桥中的K移向ZnSOi溶液Cu2*=soE=_-= = 归一= 与三三三一三=_解析:在原电池中,相对活泼的金属材料作负极,相对不活泼的金属材料作正极,负极 反应为Zn-2e =Zn2+,正极反应为Cu2+2e =Cu,因Zn失电子生成Zn2+,为使ZnSOi溶液保持电中 性,盐桥中的CF移向ZnSOi溶液。答案:B13 .如图所示装置中,电流表A发生偏转,a极逐渐变粗,同时b极逐渐变细,c为电解 质溶液,则a、b、c应是下列各组中的()人.是2门、b是Cu、c为稀H2sO48.8是(311、b 是 Zn、c 为稀 H2sO4D.a是Ag b是Fec为AgN03溶液C.aFe b
5、是 Ag、c 为 AgNO,溶液解析:原电池工作时,a极逐渐变粗,同时b极逐渐变细,说明b极失去电子是负极,a极上金属离子得电子是正极,电解质溶液中含有先于H+放电的金属阳离子。答案:D.在如图所示的水果(柠檬)电池中,外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁,则Y可能是()A.锌B.石墨C.银D.铜解析:电流的方向与电子的移动方向相反,由已知条件知电子由 Y电极流向X电极,因此Y电极的金属活动性强于铁,故Y电极只能 为选项中的锌。答案:A.对于原电池的电极名称,叙述错误的是()A.发生氧化反应的一极为负极电量B.正极为电子流入的一极C.比较不活泼的金属为负极D.电流流出的一极为正极解析:原
6、电池中相对活泼的金属为负极,生氧化反应;相对不活泼的金属(或非金属导 体)为正极,发生还原反应。答案:C14 .可以将反应Zn+Bn=ZnBn设计成原电池,下列4个电极反应:Bn+2e =2BE,2Br -2e三Bn, Zn-2e三Zn:Zn+2e =Zn,其中表示放电时负极和正极反应的分别是()A.和B.和 C.和D.和解析:放电时负极反应物为Zn,失电子被氧化,正极反应物为Bn,得电子被还原。答案:C15 .有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:实验 装置c稀硫酸CuSO4稀水酸=F稀硫酸部分 现象部分 现象a极质量 减小;b 极质量 增加b极有气 体产生; C极
7、无 变化d极溶 解,c极 有气体 产生电流从a 极流向 d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()A. abcd B. bcda C. dabc D. abdc解析:由第一个装置a极溶解,可知a极是负极,金属活动性:ab;对于第二个装置, 依据还原性规律知,金属活动性:bc;第三个装置的金属活动性:dc;由第四个装置电流从 afd,则电子从d-a,故金属活动性:dao答案:C16 .M、N、P、E四种金属:M+V=N+M?+M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表 面有大量气泡N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2+2e=E, N-2e =N2+O 四种金属的还原性由强到弱的顺序
8、是()A.P、M、N、EA.P、M、N、EB.E、N、M、P C.P、N、M、ED.E、P、M、N E解析:由知,金属活动性MN;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面产生气 泡,M做原电池正极,活动性PM;N、E构成的原电池N做负极,活动性NE。答案:A17 .在如图所示装置中,观察到电流计指针发生偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是()选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液解析:本题通过电极变化来确定原电池的正负电极,N棒变细,即N极上发生氧化反应,N棒金属较活泼,排除A、D,由M棒变粗,可知B不正确。答案:C17
9、,将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中加少许胆根晶体, 下列各图表示产生氢气的体积V/(L)与时间t/(min)的关系正确的是()ABCD解析:向a中加入少许胆矶晶体,则有Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,消耗一部分Zn,所以产生山的 量较少,但生成的Cu附于Zn上又组成铜锌原电池,加快反应速率,因此曲线a的斜率大于 曲线b的斜率。答案:A18.锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制 成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li+MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是()A.Li是正极,电极反应式为Li-e=Li+B. Li是负极,电极
10、反应式为Li-e =Li+C. MnO2是负极,电极反应式为MnCVe三Mn(VD. Li是负极,电极反应式为Li-2e-=Li2+0 +4+1 +3解析:由总反应方程式Li+MnOz=Li Mn()2可知I, Li元素在反应后化合价升高(Of+1), Mn元素在反应后化合价降低(+4+3)。Li被氧化,在电池中作负极,电极反应为Li-9=Li, Mn()2在正极上反应,电极反应为MnOz+e三Mn(V。答案:B19.用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()A.电流沿导线由Cu片流向Ag片B.正极的电极反应式为:Ag+e二AgC.Cu片上发生还原反应,Ag片上发生
11、氧化反应D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(N()3)2溶液解析:电流从正极沿导线流向负极。Cu作负极、Ag作正极,所以电流从Ag片流向Cu片,A错误;正极上银离子得电子生成Ag,电极反应式为Ag+e=Ag,B正确;Cu片上失电子发生氧化反应,Ag片上得电子发生还原反应,C错误;盐桥中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,所以反应时盐桥中的阳离子移向AgNOs溶液,D 错误。答案:B20.某研究性学习小组根据反应 2KMnO4+lOFeSO4+8H2so尸2MnS0i+5Fe2(S0)3+K2so4+8H2O 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Isol厂,溶液的体积均为回答
12、下列问题:200ml(1)此原电池的正极是石墨(填“a”或b”),发生反应。电池工作时,盐桥中的SOi2移向(填“甲”或“乙”)烧杯。写出两烧杯中的电极反应式:甲乙若不考虑溶液的体积变化,MnSOi浓度变为L5mol L,则反应中转移的电子为mol.参考答案: a 还原 (2)乙(3) Mn04+5e8H+=Mn2+4H20 5Fe2-5e =5Fe3+ (4)0.5解析:(1)根据题目提供的总反应方程式可知,KMnO“作氧化剂,发生还原反应,故石墨 a是正极。(2)电池工作时,SO产向负极移动,即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式 为MnOJ+5e-+8H0In2+4H2。;乙烧杯中的
13、电极反应式为5Fe2 -5e =5Fe3+ (4)溶液中的MnSO,浓度 由Imol - I?变为1. 5mol - L,由于溶液的体积未变,则反应过程中生成的MnSOi的物质的量 为 0. 5mol L-1 X0. 2L=0. Imol,转移的电子为 0. Imol X 5=0. 5mol21 .常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A的溶液中组成原电池,如图1 所示:测量电流仪器电解质A的溶液(1)若A为稀盐酸,则A1片作 极,该电极的电极反应式为Cu片电极反应式为(2)若A为NaOH,则A片作 极,该电极的电极反应式为(3)若A为浓硝酸,测得原电池的电流强度(D随时间(t)的变
14、化如图2所示,反应过程 中有红棕色气体产生。时,原电池的负极是 ,正极的电极反应式为溶液中的H.向 极移动。如时,原电池中电子流动方向发生改变,此时 作负极,该电极的电极反应式为(4)若A为稀HNO:,则Cu片作 极,该电极的电极反应式为参考答案:(1)负 Al-3e = Al3+2H42e三H2 t(2)负 Al-3e-+40H=Al02-+2H20(3) Al 片 NO3+2H+e=NO2 t +H20 正(或 Cu 片) Cu 片 Cu-2e-=Cu2+(4)正NO:+3e一+4H=N0 t +2IL0解析:(l)Cu-Al-盐酸构成的原电池,Al作负极,电极反应式为Al-3e=AlCu
15、作正极, 电极反应式为2H1+2e =H2 t(2)Al-Cu-NaOH溶液构成的原电池,Al作负极,电极反应式为Al-3e-+4OH =A102-+2H20, Cu作正极,电极反应式为2H2。+2二七t +20H(3)A1-Cu-浓硝酸构成的原电池,在0匕时,A1片作负极,正极N03一在酸性条件下得电 子生成NO2和比0,在原电池中,阳离子向正极移动,即中向正极移动。由于A在浓硝酸中发 生了钝化,生成的氧化膜阻止了反应的进行,此时Cu与浓硝酸反应而导致Cu作负极,电子 流动方向发生改变。(4)A-Cu-稀HN03构成的原电池中A1片作负极,Cu片作正极,该电极上NO在酸性条件 下得电子生成N
16、O和H2022.某学生利用如图实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为 64) o按照实验步骤依次回答下列问题:a bZ11SO4溶液CuSC)4溶液(1)导线中电子流向为 (用a、b表示)。(2)若装置中铜电极的质量增加0. 64g,则导线中转移的电子数目为 (用表示)。(3)装置中盐桥中除添加琼脂外,还要添加KC1的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的 K Cl的移动方向的表述正确的是 (填字母)。A.盐桥中的K向左侧烧杯移动、C向右侧烧杯移动B.盐桥中的I向右侧烧杯移动、C1 一向左侧烧杯移动C.盐桥中的I、C1几乎都不移动(4)若将反应2Fe+Cu=C/+2F/设计成原
17、电池,其正极反应为(5)下列是用化学方程式表示的化学变化,请在每小题后的横线上注明能量的转化形式。电池总反应:Zn+Ag20+H20=Zn (OH) 2+ 2Ag: 占燃2c2H2+502 -4C02+2H20:6H2O+6CO2 C6H1206 (葡萄糖)+602 :参考答案:(1) a-b (2) 0. 02Na (3) B (4) 2Fe3+2e =2Fe2+化学能转化为电能 化学能转化为热能 太阳能(光能)转化为化学能解析(1)锌铜原电池中,锌比铜活泼,故锌为负极,铜为正极。原电池中,电子由负极 流向正极,故电子的流向为a-b(2)0. 64g铜的物质的量为0. Olmol,由电极反应
18、式Cu2+2e- 二Cu可知,生成O.Olmol铜,导线中转移0.02mol电子,电子数目为0.02刈。(3)左侧烧杯 中锌失电子变成锌离子,使得锌电极附近带正电荷,吸引阴离子向左侧烧杯移动,右侧烧杯 中铜离子得到电子变成铜,使得铜电极附近带负电荷,吸引阳离子向右侧烧杯移动,故盐桥 中的I向右侧烧杯移动、C向左侧烧杯移动。(4)由方程式2Fe,Cu=C/+2F/可知,Cu被 氧化,为原电池的负极,电极反应式为Cu-2e=2Cu2+,正极Fe3被还原,电极反应式为2F/+2晨 =2Fe2+o (5)放电是通过原电池装置把化学能转化为电能燃烧是剧烈的氧化还原反应,把 化学能转化为热能。绿色植物在叶
19、绿体内,吸收和利用光能把二氧化碳和水合成葡萄糖, 同时放出氧气。第二课时化学电源同步练习1.关于铅蓄电池的说法中正确的是()A.在放电时,正极发生的反应是:Pb+SOF=PbS0i+2TB.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时,阳极发生的反应是:PbS04+2e=Pb+ SOF2 .爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应为Fe+Ni()2+2H2螫%Fe(OH)2+Ni (0H)2,下充电列对该蓄电池的推断错误的是()放电时,Fe参与负极反应,NiOz参与正极反应放电 ,充电放电时,电解质溶液中的阴离子向正极移动放电时,负极上的电极反应式为Fe+2H
20、2O-2e=Fe(OH)2+2H+该蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中A.B. C.D.3 .银-镉电池是一种可充电的“干电池”,使用寿命长达1015年。其总反应为Cd+2Ni0(0H) +2压02Ni (OH)2+Cd (OH) 2o下列说法不正确的是()A.放电时,负极发生了氧化反应,反应为Cd+20H-+2e-=Cd(0H)28 .放电时,正极反应为 NiO(OH)+H2。= Ni (OH) 2 +0H-C.电池工作时,负极区pH增大,正极区pH减小D.该电池充电时将电能转化为化学能4 .如图是甲醇燃料电池的结构示意图,甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子 经外电路、质子
21、经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O0下 列说法不正确的是()A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇催化剂 fl包蔓卜催化剂(电极)/ e| (电极)质子交换B.正极反应式为02+2H20+4e =40HC.负极反应式为 CH30H+H20-6e=C02+6H+D.该电池提供Imole;消耗氧气0. 25mol5 .下列有关电池的说法不正确的是()A.手机上用的锂离子电池属于二次电池8 .锌锦干电池中,锦是正极,锌是负极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.铅酸蓄电池中,正极板上覆盖的是PbO29 .下列电池工作时,在正极放电的是()财:留
22、财:留A.酸性锌;B.氢氧燃 镒电池j 料电池IC.铅酸蓄 电池D .银镉电池10 铅酸蓄电池的两极分别为Pb、PbO%电解质溶液为H2sol溶液,工作时的电池反应式为 Pb+Pb(X+2H2so尸2PbS0,+2H2。,下歹吆吉论正确的是()A. Pb为正极被氧化B.溶液的pH不断减小C.SO产只向PbO2处移动D.电解质溶液的pH不断增大8,碱性电池具有容量大,放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锅碱性电池以氢氧 化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn+2MnO2+2H2O=Zn (OH)2+2MnO(OH) o下列说法错误的是 ( )A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为2
23、Mn02+2H20+2e =2MnO (OH) +20H-C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0. 2mol电子,锌的质量理论上减少6. 5g9 .一种新型燃料电池,一极通入气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化铝(丫2。3)的氧化错(ZrO1晶体,在熔融状态下能传导下列对该燃料电池说法正确的是()A.在熔融电解质中,-由负极移向正极B.通入丁烷的一极是正极,电极反应为2cHo+26e +13O4co2+5丛0C.通入空气的一极是负极,电极反应为02+4e=20D.电池的总反应式 2CiH1o+13O2=8CO2+1OH2O10 .下列说法错误的是()A.依据原电池
24、的原理设计出了化学电源B.原电池是化学电源的雏形C.判断电池的正负极只需看其正负极材料的活泼性D.氧化还原反应所释放的化学能,是化学电源的能量来源11 .微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种锌银电池,其电极分别是AgzO和Zn,电解质为K0H,电极反应式为Zn+20I-2e-二Zn(0II)2, Ag20+H20+2e-=2Ag+20I。根据电极反应式, 判断下列叙述中正确的是()A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大B.在使用过程中,电子由Ag2。极经外电路流向Zn极C. Zn电极发生还原反应,Ag,0电极发生氧化反应D.Zn是负极,Ag2。是正极12 .普通锌镒干电池的简图如图所
25、示,它是用锌皮制成的锌筒作电极,中央插一根碳棒,普通锌钵干电池普通锌钵干电池碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锦和炭黑的混 合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用 氯化锌、氯化钱和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作 时的总反应为 Zn+2NH.;+2MnO2=Zn(NH3)22+Mn203+H20o 下列关于 锌锦干电池的说法中正确的是()A.当该电池电压逐渐下降后,利用电解原理能重新充电复原B.电池负极反应式为 2Mn02+2NH;+2e三AM2O3+2NH3+ H20C.原电池工作时,电子从负极通过外电路流向正极D.外电路中每通过0. Imol电子,锌的质量理论
26、上减小6. 5g13 .某干电池的工作原理如图所示,总反应式为:Zn+2NH/=Zn2+2NH3 t +丛t ,下列说法正确的是()A.石墨为电池的负极B.电池工作时NH;被氧化C.实现了电能向化学能转化D.电子由Zn电极经外电路流向石墨14 .(双选)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧 化铉(Y2O3)的氧化错(ZrOj晶体,在熔融状态下能传导0:下列对该项燃料电池说法正确的 是()A.在熔融电解质中,一移向正极B.电池总反应式是:2C4Hio+13O2=8CO2+1OH2OC.通入空气的一极是正极,电极反应为:02+4e=202-D.通入丁烷的一极是正极,电
27、极反应为:C4Hlo+26e +13O2=4CO2+5H2O回收LiOH15 .锂电池作为最主要的便携式能量电源,影响着我们生活的方方面面。锂-空气电池放 电的工作原金属锂解理如图所示。下列叙述正确的是()A.电池放电时负极电极方程式为02+2H20+4e =40H |B.放电时电子由B极向A极移动C.电解液a, b之间可采用阴离子交换膜D.电解液b可能为稀LiOH溶液16.下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的()16.下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的()干电池铅蓄电池氢氧燃料电池A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏C
28、.铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量减轻207gD.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源A.电子从锌电极通过电流表流向铜电极A.电子从锌电极通过电流表流向铜电极B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C.锌电极发生氧化反应;铜电极发生还原反应,其电极反应是2H+2e=H2 tD.取出盐桥后,电流表仍会偏转,铜电极在反应前后质量不变6.在如图所示的装置中,a的金属活动性比氢要强,b为碳棒,下列关于此装置的叙述不正确的是()A.碳棒上有气体放出,溶液pll变大B.a是正极,b是负极C.导线中有电子流动,电子从a极流向b极D.a极上发生了氧化反应7 .如图所示,烧杯内盛有浓HN03,在
29、烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极,已知原电池停止工作时,Fe、Pb都有剩余。下列有关说法正确的是()A.Fe比Pb活泼,始终作负极8 . Fe在浓HN03中钝化,始终不会溶解C.电池停止工作时,烧杯中生成了 Fe(N03)3D.利用浓HNO3作电解质溶液不符合“绿色化学”思想8.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是(A.由 A1、Cu稀硫酸组成的原电池,其负极反应式为Ab3e=A1*B.由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池,其负极反应式为Al-3e.+40H=A102+240C.由Fe、Cu、FeCh溶液组成的原电池,其负极反应式为Cu-2e
30、=Cu*D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,其负极反应式为Cu-2e=Cu17 .银镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某银镉电池的电解质溶液为 KOH溶液,其充、放电暨按下式进行:充电Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd (0H)2+2Ni (0H)2o有关该电池的说法正确的是()A.放电时,正极反应为NiO(O正+上0 +e- = Ni(0H)2- +0田B.充电过程是化学能转化为电能的过程C.放电时负极附近溶液的碱性不变D.放电时电解质溶液中的0H向正极移动18 .一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH20H-4e- +I120=CI13
31、C00II+4H+o下列有关说法正确的是()A.检测时,电解质溶液中的H向负极移动B.若有0. 4mol电子转移,则在标准状况下消耗4. 48L氧气C.电池反应的化学方程式为CH3cH2OH+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为02+4e2H20=40H19 .燃料电池是利用燃料(如CO、比、CI。等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电 能的装置,通常用氢氧化钾溶液作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH)燃料电池的填空:(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为(2)已知燃料电池的总反应式为CH1+202+2K0H=K2C03+3H20,电池中有一极的电极反应为 CH4+108e二3
32、2一十7乩0,这个电极是燃料电池的 (填“正极”或“负极”),另一 个电极上的电极反应式为(3)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性(填 “增大” “减小”或“不变”)。通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率(填“大于”“小于”或“等于)甲 烷燃烧的能量利用率。20 .化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(l)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCb-NHQl混合溶液。该电池的负极材 料是,电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。若ZnCk-NHC1混合溶液中含有 杂质C,会加速某电极的反应,其主要原因是(2)铅酸蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和Pb(
33、)2,电解液为硫酸。该电池总反应式为 Pb+ PbO2 +2H2SO4 =2PbsO4 +2压0请根据上述情况判断:该蓄电池放电时,电解质溶液中阴离子移向 L填“正极”或“负极”);正极附近溶液的酸性(填“增强”“减弱”或“不变”);放电时,负极的电极反应式为(3)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅酸蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为 o该电池工作时,外电路每流过2mole;消耗标准状况下氧气 L21 .原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:I-0-1CH4三CH4三/o ? oht Oi- OH-* Z
34、a电极 b电极NaOH溶液电池的负极是(填a”或b”)电极,该极的电极反应式为电池工作一段时间后电解质溶液的pH(填 “增大”、“减小” 或“不变” )o(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率,因而受到重视。可用Li2c。3和Na2cCh的熔融 盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与C02的混合气为正极助燃气,制得在650下工 作的燃料电池。请完成有关的电池反应式:负极反应式:2C0+2C032 -4e=4C02;正极反应式:总电池反应式:22 .“神舟九号”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉银蓄电池和应 急电池。(1)飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将 能转化为 能,除供给
35、飞船使用外,多余部分用镉镇蓄电池储存起来。其工作原理为Cd+2NiO (Oil) +2压遒型Cd (Oil) 2 +2Ni (OH) 2充电充电时,阳极的电极反应式为;当飞船运行到阴影区时、镉镇蓄电池开始为飞船供电,此时负极附近溶液的碱性 (填“增大” “减小”或“不变”)。(2)紧急状况下,应急电池会自动启动,工作原理为Zn+AgzO+H星里2Ag+Zn (0H) 2,负充电极的电极反应式为第二课时化学电源同步练习答案解析1.关于铅蓄电池的说法中正确的是()A.在放电时,正极发生的反应是:Pb+SO/二PbS0i+2e一B.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变
36、小D.在充电时,阳极发生的反应是:PbS04+2e=Pb+ S042-解析:A项中电池放电时正极应发生还原反应,电极反应为:Pb02+4H+2eS012- =PbSO4+2H2O; C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大;D项中电池充电时阳极应发生氧化 反应。答案:B2 .爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应为Fe+NiO2+2H2iFe (0H)2+Ni (OH) 2,下充电列对该蓄电池的推断错误的是()放电时,Fe参与负极反应,Ni()2参与正极反应放电时,电解质溶液中的阴离子向正极移动放电时,负极上的电极反应式为Fe+2H20-2e =Fe (OH)2+2H+该蓄电池的电极必须浸入某种碱性
37、电解质溶液中放电A.B. C.I).京育允电解析:Fe元素化合价由0价变为+2价、Ni元素化合价由+4价变为+2价,则Fe参与 负极反应,Ni02参与正极反应,正确;放电时,电解质溶液中的阴离子向负极方向移动, 阳离子向正极移动,错误;放电时,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e一 +20H=Fe(0H)2,错误;由方程式可知此电池为碱性电池,反应方程式时不能出现H;只能浸 在碱性电解质溶液中,正确。答案:B3 .银-镉电池是一种可充电的“干电池”,使用寿命长达1015年。其总反应为 Cd+2Ni0(0II) +2乩02Ni (0H)2+Cd (OH) 20下列说法不正确的是()A
38、.放电时,负极发生了氧化反应,反应为Cd+20H-+2F=Cd(0H)2B.放电时,正极反应为 NiO(OH)+H2。+e- = Ni (OH) 2- +0H-C.电池工作时,负极区pH增大,正极区pH减小D.该电池充电时将电能转化为化学能解析:由电池总反应可知:放电时负极反应式为Cd+20H -2e=Cd(0H)2,负极区浓度减 小,pH减小;放电时正极反应式为 外0014($)+40+3三1(0正2($)+0田,正极区0万浓度增大, pH增大;二次电池放电时化学能转化为电能,充电时电能转化为化学能。答案:C催化剂(电极)4 .如图是甲醇燃料电池的结构示意图,甲醇在催化剂作用下提供质子(H)
39、和电子,电子 经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2cH3OH+3O2=2co2+4FM)。下 列说法不正确的是()催化剂(电极)A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇B.正极反应式为02+2Il20+4e-M0irC.负极反应式为 CH3OH+H2。-6e =CO2+6H质子交换膜D.该电池提供Imole ,消耗氧气0. 25mol解析:负极反应式为 2CH30H-12e-+2H20=2C02 t +12H;正极反应式为 302+12e+12H+ =6H20; 根据电子流向,可以判断a处通甲醇,b处通。2;当电池提供Imol电子时,消耗为IX 3/12mol=0.2
40、5molo 答案:B5 .下列有关电池的说法不正确的是()A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.锌锦干电池中,铢是正极,锌是负极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.铅酸蓄电池中,正极板上覆盖的是PbOz解析:手机上用的锂离子电池可反复充电,属于二次电池,A项正确;锌镒干电池中, 锌是负极,二氧化镒是正极,B项不正确;甲醇燃料电池能将化学能转化为电能,C项正确; 铅酸蓄电池中,铅作负极,二氧化铅作正极,D项正确。答案:B6 .下列电池工作时,在正极放电的是()IA.酸性锌:B.氢氧燃 C.铅酸蓄 镒电池:料电池 电池II解析:A项正极上放电的为NHJ错误;B项均在负极发生氧化反应,在正极发
41、生还原 反应,正确;C项正极上放电的为PbO2,错误;D项电解质溶液为KOH溶液时,正极上放电的 为NiO(OH), D错误。答案:B7 .铅酸蓄电池的两极分别为Pb、Pb02,电解质溶液为H2soi溶液,工作时的电池反应式为 Pb+Pb0z+2H2so 尸 2PbS0j+240,下列结论正确的是()A. Pb为正极被氧化B.溶液的pH不断减小C. S01只向Pb。2处移动D.电解质溶液的pH不断增大解析:由化合价变化可知Pb是负极被氧化,A项错误;由总反应式可看出H2soi不断被 消耗,溶液pH不断增大,B项错误,D项正确;该电池工作时,SOF等阴离子向负极移动, 由于Pb()2是正极,Pb
42、是负极,即SOF向Pb电极移动,C项错误。答案:D1 ,碱性电池具有容量大,放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌镒碱性电池以氢氧 化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn+2MnO2+2n2O=Zn(OH)2+2MnO(OH) o下列说法错误的是 ( )A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e =2MnO(OH) +20H-C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0. 2mol电子,锌的质量理论上减少6. 5g解析:总反Zn+2Mn02+2H20=Zn(0H)2+2Mn0(0H)中锌元素被氧化,可判断Zn为负极,A项 正确;根据总反应和
43、化合价变化可写出正极反应为2MnO2+2H2O+2e =2MnO(OH) +20H; B项正确; 电子从负极流出经外电路流向正极,C项错误,当外电路中通过0.2mol电子,参加反应的 锌理论上为0.Imol,其质量减少6. 5g, D项正确。答案:C9 .一种新型燃料电池,一极通入气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化忆(丫2。3) 的氧化错(ZrOj晶体,在熔融状态下能传导0。下列对该燃料电池说法正确的是()A.在熔融电解质中,()2由负极移向正极B.通入丁烷的一极是正极,电极反应为2CiHlo+26e-+13OMCO2+5H2OC.通入空气的一极是负极,电极反应为02+4e-=2()2-
44、D.电池的总反应式 2C4Hio+1302=8C02+10H20解析:燃料电池中,通入丁烷的电极为极,通入空气的电极为正极。原电池中,一等阴 离子向负极移动,A项错误;丁烷在负极发生氧化反应,其电极反应式为2C4H10-26e1302- =4C02+5H20, B项错误;正极是。2得电子被还原为0:其电极反应式为02+4e=202; C项错误; 电池总反应与丁烷燃烧的化学方程式相同,均为2CHo+13O2=8CO2+1OH2O,D项正确。答案:D10 .下列说法错误的是()A.依据原电池的原理设计出了化学电源B.原电池是化学电源的雏形C.判断电池的正负极只需看其正负极材料的活泼性D.氧化还原反
45、应所释放的化学能,是化学电源的能量来源解析:判断电池的正负极不仅与电极材料有关,还与电解质溶液有关误;电子是从负极 沿导线流向正极,故B错误。答案:C11.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种锌银电池,其电极分别是Ag20和Zn, 电解质为K0H,电极反应式为Zn+20H-2eiZn(0H)2, Ag20+H20+2e三2Ag+20H根据电极反应式, 判断下列叙述中正确的是()A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大B.在使用过程中,电子由Ag2。极经外电路流向Zn极C. Zn电极发生还原反应,Ag20电极发生氧化反应D.Zn是负极,Ag2。是正极解析:根据原电池原理:负极失去电子发生
46、氧化反应,正极得到电子发生还原反应,可 以判断该原电池中Zn为负极,Ag2。为正极;根据电极反应可以得知负极区溶液的pH减小, 故A、C错。电子是从负极沿导线流向正极,故B错误。答案:D12 .普通锌铺干电池的简图如图所示,它是用锌皮制成的锌筒作电极,中央插一根碳棒,碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锦和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长 纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化镂和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工 作时的总反应为Zn+2NH4+2MnO2=Zn(NH3)22+Mn203+H20o下列关于锌镒干电池的说法中正确的是()A.当该电池电压逐渐下降后,利用电解原理能重新充电复原B.电池负极反应式为 2MnO2+2NH4+2e=Mn2O3+2NH3+ H20C.原电池工作时,电子从负极通过外电路流向正极D.外电路中每通过0. Imol电子,锌的质量理论上减小6. 5g解析:普通锌镒干电池是一次电池,不能充电复原,A项错误;根据原电池工作原理, 负极失电子,B