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1、1 配餐作业配餐作业(十九十九)原电池原电池化学电源化学电源 见见学生用学生用书书 P393 1各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下各式各样电池的迅速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列有关电池的叙述正确的是()A手机上用的锂离子电池属于一次电池手机上用的锂离子电池属于一次电池 B锌锰干电池中，锌电极是负极锌锰干电池中，锌电极是负极 C氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原 D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 解析解析手机上的电池可以充电，手机上的电池可以充电，属于二次电池属于
2、二次电池；锌锰干电池中锌锌锰干电池中锌失去电子生成失去电子生成 Zn2，故作为负极；氢氧燃料电池工作时氢气在负极，故作为负极；氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化被氧化；太阳能电池的主要材料为硅。太阳能电池的主要材料为硅。故故 A、C、D 三项错误，三项错误，B 项项正确。正确。答案答案B 2如图如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极 X、Y，外电路中电子流向如图所示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关于该装置的下列说法正确的是()A外电路的电流方向为外电路的电流方向为 X外电路外电路Y B若两电极分别为铁和碳棒，若两电极分别为
3、铁和碳棒，则则 X 为碳棒，为碳棒，Y 为铁为铁 CX 极上发生的是还原反应，极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应极上发生的是氧化反应 D若两电极都是金属，若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为则它们的活动性顺序为 XY 解析解析外电路电子流向为外电路电子流向为 X外电路外电路Y，电流方向与其相反，电流方向与其相反，A 项错误项错误；X 极失电子，作负极，极失电子，作负极，X 极发生的是氧化反应，极发生的是氧化反应，Y 极发生极发生的是还原反应，的是还原反应，C 项错误项错误；若两电极分别为铁和碳棒，若两电极分别为铁和碳棒，则则 Y 为碳棒为碳棒，2 X 为铁，为铁，B 项错误。项错
4、误。答案答案D 3镁及其化合物一般无毒镁及其化合物一般无毒(或低毒或低毒)、无污染，且镁原电池放电、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。焦点。其中一种镁原电池的反应为其中一种镁原电池的反应为 xMgMo3S4放放电电 充充电电MgxMo3S4，下列说法正确的是下列说法正确的是()A 电 池 放 电 时，电 池 放 电 时，正 极 反 应 为正 极 反 应 为 Mo3S4 2xe xMg2=MgxMo3S4 B电池放电时，电池放电时，Mg2向负极迁移向负极迁移 C电池充电时，电池充电时，
5、阳极反应为阳极反应为 xMg22xe=xMg D电池充电时，电池充电时，阴极发生还原反应生成阴极发生还原反应生成 Mo3S4 解析解析电池放电时电池放电时，正极发生还原反应正极发生还原反应，由电池反应可知由电池反应可知，Mo3S4为正极，被还原，为正极，被还原，电极反应为电极反应为 Mo3S42xexMg2=MgxMo3S4，A 项正确项正确；电池工作时，阳离子向正极移动，电池工作时，阳离子向正极移动，B 项错误项错误；充电时，阳充电时，阳极发生氧化反应，极发生氧化反应，C 项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，Mg为阴极，生成金属镁，为阴极，生成金属镁，
6、D 项错误。项错误。答案答案A 4(2018雅安模拟雅安模拟)某种熔融碳酸盐燃料电池以某种熔融碳酸盐燃料电池以 Li2CO3、K2CO3为电解质、为电解质、以以 CH4为燃料时，该电池工作原理如图，下列说法正确为燃料时，该电池工作原理如图，下列说法正确的是的是()Aa 为为 O2，b 为为 CH4 BCO23向正极移动向正极移动 3 C此电池在常温时也能工作此电池在常温时也能工作 D正极电极反应式为正极电极反应式为 2CO2O24e=2CO23 解析解析燃料电池中通入燃料的电极是负极燃料电池中通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极是通入氧化剂的电极是正极，根据电子流向知，正极，根据电子流向知，
7、a 电极是负极，电极是负极，b 电极是正极，电极是正极，所以所以 a 是是CH4，b 为为 O2，A 项错误项错误；电池放电时，阴离子向负极移动，电池放电时，阴离子向负极移动，则则 CO23向负极移动，向负极移动，B 项错误项错误；电解质为熔融碳酸盐，需要高温条件，电解质为熔融碳酸盐，需要高温条件，C项错误项错误；正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为应式为 O22CO24e=2CO23，D 项正确。项正确。答案答案D 【素养立意】【素养立意】燃料电池能提高能源的利用率燃料电池能提高能源的利用率，是当代社会研究的热点是当代
8、社会研究的热点。在燃料在燃料电池中，电池中，燃料还可以是燃料还可以是 CH3OH、CH4、CO、N2H4等。等。5有一种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄纸质电池，在使用有一种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄纸质电池，在使用印刷与压层技术后，变成一张可任意裁剪大小的印刷与压层技术后，变成一张可任意裁剪大小的“电纸电纸”，纸内的离，纸内的离子子“流过流过”水和氧化锌组成的电解质溶液，水和氧化锌组成的电解质溶液，电池总反应式为电池总反应式为 Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列说法不正确的是。下列说法不正确的是()A该电池的负极材料为锌该电池的负极材料为锌 B该电池反应中二氧化锰发生了还原反应
9、该电池反应中二氧化锰发生了还原反应 C电池的正极反应式为电池的正极反应式为 MnO2H2Oe=MnOOHOH D当有当有 0.1 mol 锌溶解时，锌溶解时，流经电解质溶液的电子数为流经电解质溶液的电子数为1.2041023 解析解析锌为活泼金属，失去电子作负极，锌为活泼金属，失去电子作负极，A 项正确项正确；二氧化锰得二氧化锰得到了电子，发生还原反应，到了电子，发生还原反应，B 项正确；项正确；因电池的负极反应式为因电池的负极反应式为 Zn2OH2e=ZnOH2O，用总反应式减去负极反应式得出正极反用总反应式减去负极反应式得出正极反4 应式为应式为 MnO2H2Oe=MnOOHOH，C 项正
10、确；电子只能项正确；电子只能经外电路流动，而不能在电解质溶液中流动，电解质溶液中应为阴经外电路流动，而不能在电解质溶液中流动，电解质溶液中应为阴、阳离子的定向移动，阳离子的定向移动，D 项错误。项错误。答案答案D 6(2018沈阳二中高三月考沈阳二中高三月考)MgAgCl 电池是一种用海水激活电池是一种用海水激活的一次电池的一次电池，在军事上用作电动鱼雷的电池在军事上用作电动鱼雷的电池，电池的总反应可表示为电池的总反应可表示为Mg2AgCl=MgCl22Ag。下列关于该电池的说法错误的是下列关于该电池的说法错误的是()A该电池工作时，该电池工作时，正极反应为正极反应为 2AgCl2e=2Cl2
11、Ag B该电池的负极材料可以用金属铝代替该电池的负极材料可以用金属铝代替 C有有 24 g Mg 被氧化时，被氧化时，可还原得到可还原得到 108 g Ag D装有该电池的鱼雷在水中进行时，海水作为电解质溶液装有该电池的鱼雷在水中进行时，海水作为电解质溶液 解析解析由电池反应方程式看出由电池反应方程式看出，Mg 是还原剂是还原剂、AgCl 是氧化剂是氧化剂，故金属故金属 Mg 作负极，作负极，正极反应为正极反应为 2AgCl2e=2Cl2Ag，故故 A项正确；该电池的负极材料可以用金属铝代替，项正确；该电池的负极材料可以用金属铝代替，故故 B 项正确；电极项正确；电极反应式：反应式：Mg2e=
12、Mg2，24 g Mg 即即 1 mol 被氧化时，转移电子被氧化时，转移电子是是 2 mol，正极反应为正极反应为 2AgCl2e=2Cl2Ag，可还原得到可还原得到 216 g Ag，故故 C 项错误；因为该电池能被海水激活，海水可以作为电解质项错误；因为该电池能被海水激活，海水可以作为电解质溶液，溶液，故故 D 项正确。项正确。答案答案C 7(2018厦门质检厦门质检)中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示如图所示)，该电池可将可该电池可将可乐乐(pH2.5)中的葡萄糖
13、作为燃料获得能量中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是下列说法正确的是()5 Aa 极为正极极为正极 B随着反应不断进行，随着反应不断进行，负极区的负极区的 pH 不断增大不断增大 Cb 极的电极反应为极的电极反应为 MnO22H2O2e=Mn24OH D若消耗若消耗 0.01 mol 葡萄糖，葡萄糖，电路中转移电路中转移 0.02 mol 电子电子 解析解析由已知结合图示，葡萄糖由已知结合图示，葡萄糖(C6H12O6)发生氧化反应生成葡发生氧化反应生成葡萄糖内酯萄糖内酯(C6H10O6)，所以所以 a 极为负极，极为负极，故故 A 项错误；电解质溶液显项错误；电解质溶液显酸性，酸性，所
14、以负极反应为所以负极反应为 C6H12O62e=C6H10O62H，随着反应，随着反应不断进行，不断进行，负极区的负极区的 pH 不断减小，不断减小，故故 B 项错误项错误；b 极为正极，电极极为正极，电极反应为反应为 MnO24H2e=Mn22H2O，故故 C 项错误项错误；由负极反由负极反应应 C6H12O62e=C6H10O62H可得可得，1 mol 葡萄糖失去葡萄糖失去 2 mol 电电子，子，所以若消耗所以若消耗 0.01 mol 葡萄糖，葡萄糖，电路中转移电路中转移 0.02 mol 电子，电子，故故 D项正确。项正确。答案答案D 8(2018东莞质检东莞质检)碳酸二甲酯碳酸二甲酯
15、(CH3O)2CO是一种具有发展前是一种具有发展前景的景的“绿色绿色”化工产品化工产品，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法正确的是。下列说法正确的是()AH由石墨由石墨 2 极通过质子交换膜向石墨极通过质子交换膜向石墨 1 极移动极移动 B 石 墨石 墨 1 极 发 生 的 电 极 反 应 为极 发 生 的 电 极 反 应 为 2CH3OH CO e=(CH3O)2COH C石墨石墨 2 极与直流电源正极相连极与直流电源正极相连 D电解一段时间后电解一段时间后，阴极和阳极
16、消耗的气体的物质的量之比为阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为12 6 解析解析该装置有外接电源该装置有外接电源，是电解池是电解池，由图可知甲醇和一氧化碳由图可知甲醇和一氧化碳失电子发生氧化反应生成碳酸二甲酯失电子发生氧化反应生成碳酸二甲酯，则电极石墨则电极石墨 1 为阳极为阳极，阳极反阳极反应为应为 2CH3OHCO2e=(CH3O)2CO2H，电极石墨电极石墨 2 为阴极为阴极，阳极产生的氢离子通过质子交换膜移向阴极阳极产生的氢离子通过质子交换膜移向阴极，氧气在阴极得电子与氢氧气在阴极得电子与氢离子反应生成水离子反应生成水，电极反应为电极反应为 O24e4H=2H2O。阳离子移向阳离子移向
17、阴极，阴极，则氢离子由石墨则氢离子由石墨 1 极通过质子交换膜向石墨极通过质子交换膜向石墨 2 极移动，极移动，故故 A项错误项错误；阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为应为 2CH3OHCO2e=(CH3O)2CO2H，故故 B 项错误项错误；石墨石墨2 为阴极，阴极与电源的负极相连，为阴极，阴极与电源的负极相连，故故 C 项错误项错误；常温常压下甲醇是常温常压下甲醇是液体，电解池工作时转移电子守恒，液体，电解池工作时转移电子守恒，根据关系式根据关系式 2CO4eO2可可知阴极消耗的氧气与阳极消耗的一氧化碳物质的量之比为
18、知阴极消耗的氧气与阳极消耗的一氧化碳物质的量之比为 12，故故D 项正确。项正确。答案答案D 9(2018陕西西安八校联考陕西西安八校联考)甲醇燃料电池被认为是甲醇燃料电池被认为是 21 世纪电动世纪电动汽车的最佳候选动力源汽车的最佳候选动力源，其工作原理如图所示其工作原理如图所示，下列有关叙述正确的下列有关叙述正确的是是()A通氧气的一极为负极通氧气的一极为负极 BH从正极区通过交换膜移向负极区从正极区通过交换膜移向负极区 C通甲醇的一极的电极反应式为：通甲醇的一极的电极反应式为：CH3OHH2O6e=CO26H D甲醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极甲醇在正极发生反应，电子经过外电路
19、流向负极 解析解析燃料电池中通入燃料的一极为负极燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气或空气的一通入氧气或空气的一7 极为正极，极为正极，A 项错误项错误；原电池中阳离子向正极移动，原电池中阳离子向正极移动，B 项错误项错误；通甲通甲醇的一极为负极醇的一极为负极，负极反应式为负极反应式为 CH3OH6eH2O=CO26H，C 项正确项正确；甲醇在负极发生反应，电子经过外电路流向正极，甲醇在负极发生反应，电子经过外电路流向正极，D项错误。项错误。答案答案C 10(2018河南河南、河北两省名校第二次省际联考河北两省名校第二次省际联考)世界某著名学术世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁
20、刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁空气电池，其结构如图所示空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是下列有关该电池放电时的说法正确的是()Aa 极发生氧化反应极发生氧化反应 B正极的电极反应式为正极的电极反应式为 FeOx2xe=FexO2 C若有若有 22.4 L(标准状况下标准状况下)空气参与反应，空气参与反应，则电路中有则电路中有 4 mol电子转移电子转移 D铁表面发生的反应为铁表面发生的反应为 xH2O(g)Fe=FeOxxH2 解析解析a 极通入空气极通入空气，O2在该电极发生得电子的还原反应在该电极发生得电子的还原反应，A 项项错误错误；O2在正极发生反应，在正极
21、发生反应，电极反应式为电极反应式为 O24e=2O2，B 项错项错误误；由由 B 项分析可知，项分析可知，电路中有电路中有 4 mol 电子转移时正极上消耗电子转移时正极上消耗 1 mol O2，在标准状况下的体积为在标准状况下的体积为 22.4 L，则通入空气的体积约为则通入空气的体积约为 22.4 L5112 L，C 项错误项错误；由图可知，由图可知，铁表面铁表面 H2O(g)参与反应生成参与反应生成 H2，则，则发生的反应为发生的反应为 xH2O(g)Fe=FeOxxH2，D 项正确。项正确。答案答案D 11(1)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，氢氧燃料电池汽车作为上海世
22、博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是下列有关说法不正确的是_(填选项字母填选项字母)。8 A太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学 B氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境 C以稀以稀 H2SO4、KOH 为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同式相同 D以稀以稀 H2SO4、KOH 为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同(2)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为
23、：总反应式为：3Zn2K2FeO48H2O放放电电 充充电电3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH 该电池放电时负极反应式为该电池放电时负极反应式为_。放电时每转移放电时每转移 3 mol 电子，正极有电子，正极有_ mol K2FeO4被还被还原。原。(3)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位导地位。电池反应式为电池反应式为 Li1xMnO4Lix放放电电 充充电电LiMnO4，下列有关说下列有关说法不正确的是法不正确的是_(填选项字母填选项字母)。A放电时电池的正极反应式：放电时电池的正极反应式：Li1xMnO4x
24、Lixe=LiMnO4 B放电过程中，石墨没有得失电子放电过程中，石墨没有得失电子 C该电池也能在该电池也能在 KOH 溶液的环境中正常工作溶液的环境中正常工作 D充电时电池上标有充电时电池上标有“”的电极应与外接电源的负极相连的电极应与外接电源的负极相连 9 解析解析(1)A 项项，电解获得电解获得 H2消耗较多的能量消耗较多的能量，而在催化剂作用而在催化剂作用下利用太阳能来分解下利用太阳能来分解 H2O 获得获得 H2更为科学更为科学；B 项，氢氧燃料电池中项，氢氧燃料电池中生成物为生成物为 H2O，对环境无污染；，对环境无污染；C 项，项，以稀以稀 H2SO4为介质的电池负为介质的电池负
25、极反应式为极反应式为 H22e=2H，以以 KOH 为介质的电池负极反应式为为介质的电池负极反应式为H22OH2e=2H2O；D 项项，氢氧燃料电池的总反应式均为氢氧燃料电池的总反应式均为 2H2O2=2H2O。(2)放电时放电时，在碱性条件下在碱性条件下，负极反应式为负极反应式为 Zn2e2OH=Zn(OH)2。根据电池总反应式可知根据电池总反应式可知，2 mol K2FeO4被被还原时有还原时有 6 mol 电子转移，电子转移，所以放电时每转移所以放电时每转移 3 mol 电子，电子，有有 1 mol K2FeO4被还原被还原。(3)A 项项，根据总反应式可知根据总反应式可知 Li 失去电
26、子失去电子，电池负极电池负极反应式为反应式为 xLixe=xLi，由总反应式减去负极反应式可得放电时由总反应式减去负极反应式可得放电时电池的正极反应式为电池的正极反应式为 Li1xMnO4xLixe=LiMnO4；B 项，根项，根据总反应式可判断石墨没有得失电子据总反应式可判断石墨没有得失电子；C 项，项，Li 能与能与 KOH 溶液中的溶液中的H2O 反应，导致电池无法正常工作；反应，导致电池无法正常工作；D 项，充电过程是放电的逆向项，充电过程是放电的逆向过程过程，外接电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反外接电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有应，所
27、以标有“”的电极应与外接电源的负极相连。的电极应与外接电源的负极相连。答案答案(1)C(2)Zn2e2OH=Zn(OH)21(3)C 12 全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前目前钒电池技术已经趋近成熟钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图如图是钒电池基本工作原理示意图。请回请回答下列问题：答下列问题：10(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中原电池中，硫酸是硫酸是_，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫
28、酸，硫酸的作用是硫酸，硫酸的作用是_。(2)钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2、V3、VO2、VO 2)为正极和负极电极反应的活性物质为正极和负极电极反应的活性物质，电池电池总反应为总反应为 VO2V3H2O充充电电 放放电电V2VO 22H。放电时的正。放电时的正极 反 应 式 为极 反 应 式 为 _，充 电 时 的 阴 极 反 应 式 为，充 电 时 的 阴 极 反 应 式 为_。放电过程中，。放电过程中，电解液的电解液的 pH_(填填“升升高高”“”“降低降低”或或“不变不变”)。(3)钒电池基本工作原理示意图
29、中钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液正极电解液”可能是可能是_(多选；填选项字母多选；填选项字母)。aVO 2、VO2混合液混合液 bV3、V2混合液混合液 cVO 2溶液溶液 dVO2溶液溶液 eV3溶液溶液 f.V2溶液溶液(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜隔膜”的离子是的离子是_。解析解析(1)传统的铜锌原电池中，锌与酸反应生成氢气，故硫酸传统的铜锌原电池中，锌与酸反应生成氢气，故硫酸为电解质溶液；硫酸亚铁容易水解，且水解显酸性，加入少量硫酸为电解质溶液；硫酸亚铁容易水解，且水解显酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解变质。可以抑制其水解变质
30、。(2)正极反应是还原反应，由电池总反应可知正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为放电时的正极反应为 VO 22He=VO2H2O；充电时，阴；充电时，阴极反应为还原反应极反应为还原反应，故为故为 V3得电子生成得电子生成 V2的反应的反应。(3)充电时阳极充电时阳极反应式为反应式为 VO2H2Oe=VO 22H，故充电完毕的正极电解，故充电完毕的正极电解液为液为 VO 2溶液，溶液，而放电完毕的正极电解液为而放电完毕的正极电解液为 VO2溶液，故正极电溶液，故正极电解液可能是选项解液可能是选项 acd。(4)充电和放电过程中充电和放电过程中，正极电解液与负极电解正极电解液与负极电解液不能混合，起平衡电荷作用的是加入的酸，液不能混合，起平衡电荷作用的是加入的酸，故故 H可以通过隔膜可以通过隔膜。11 答案答案(1)电解质溶液电解质溶液抑制硫酸亚铁的水解抑制硫酸亚铁的水解(2)VO 22He=VO2H2O V3e=V2升高升高(3)acd(4)H