輔導(dǎo)：1-2原電池習(xí)題(困難)

1、原電池(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共12個(gè)小題，每題5分，共60分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是()。A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極解析鋰離子電池可以充電再次使用，屬于二次電池，A項(xiàng)正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流從銅流向鋅，而電子是沿外電路由鋅流向銅，B項(xiàng)錯(cuò)；電池的實(shí)質(zhì)即是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，C正確；Zn失去電子生成Zn2，故作為負(fù)極，D項(xiàng)正確。答案B2.(2013·試題調(diào)研)埋在地下的鋼管常用如圖所示的方法加以

2、保護(hù)，使其免受腐蝕。關(guān)于此方法，下列說(shuō)法正確的是()。A金屬棒X的材料可能為銅B金屬棒X的材料可能為鈉C鋼管附近土壤的pH可能會(huì)上升D這種方法稱為外加電流的陰極保護(hù)法解析圖中沒(méi)有外加電源，為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，X的活潑性應(yīng)大于鐵的活潑性，但金屬鈉活潑性太強(qiáng)，能與土壤中的H2O直接反應(yīng)，故A、B、D項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；O2在鋼管處得電子，發(fā)生還原反應(yīng)：O24e2H2O=4OH，C項(xiàng)說(shuō)法正確。答案C3下列化學(xué)反應(yīng)常溫下在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的是()。A2Al(s)2NaOH(aq)2H2O(l)=2NaAl(OH)4(aq)3H2(g)H<0BHNO3(aq)KOH(aq)=KNO3(aq)H2O

3、(l)H<0CBa(OH)2·8H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)2NH3·H2O(aq)8H2O(l)H>0DC(s)CO2(g)=2CO(g)H>0解析原電池反應(yīng)都是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，B、C都不是氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，但常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，故選A。答案A4(2012·全國(guó)，11)四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時(shí)，外電路電流從流向；相連時(shí)，為正極；相連時(shí)，上有氣泡逸出；相連時(shí)，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動(dòng)性由大到小的順序是()。A BC D解析相連時(shí)，外電路電流從流向，說(shuō)明為負(fù)極，為正

4、極，金屬活動(dòng)性：；相連時(shí)，為正極，為負(fù)極，金屬活動(dòng)性：；相連時(shí)，上有氣泡逸出，說(shuō)明為負(fù)極，為正極，金屬活動(dòng)性：；相連時(shí)，的質(zhì)量減小，說(shuō)明為負(fù)極，為正極，金屬活動(dòng)性：。由此可知，金屬活動(dòng)性：，B項(xiàng)正確。答案B5分析下圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()。A中Mg作負(fù)極，中Fe作負(fù)極B中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2解析中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)失去電子，故Al是負(fù)極；中Fe在濃硝酸中易鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極，A錯(cuò)，C錯(cuò)。中電池總反應(yīng)為2A

5、l2NaOH2H2O=2NaAl(OH)43H2，負(fù)極電極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2AlCO44H2O，二者相減得到正極電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2，B正確。中Cu是正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，D錯(cuò)。答案B6(2014·濟(jì)南名校高三第四次診斷性測(cè)試，12)鋼鐵生銹過(guò)程發(fā)生反應(yīng)：2FeO22H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O33H2O。下列說(shuō)法正確的是()。A鋼鐵在堿性條件下腐蝕生成鐵銹，而在酸性條件下不生成鐵銹B反應(yīng)中的氧化劑是氧氣和水C上述反應(yīng)表示鋼鐵發(fā)生的是吸氧腐蝕D鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)

6、生電化學(xué)腐蝕解析A項(xiàng)，酸性條件下發(fā)生析氫腐蝕，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)中的氧化劑是氧氣，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，潮濕的空氣中更易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，錯(cuò)誤。答案C7(2012·福建理綜，9)將下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是()。ACu電極上發(fā)生還原反應(yīng)B電子沿ZnabCu路徑流動(dòng)C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色解析將裝置中K閉合，該裝置構(gòu)成原電池，其中Zn電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；電子沿Zna，在a上溶液中的H得到電子，在b上溶液中的OH失去電子，失去的電子流向銅，但電子不能直接由ab，故B錯(cuò)誤；該裝置工作過(guò)程中，甲乙兩燒杯中的SO的濃度都不改

7、變，只是鹽橋中的Cl和K分別向甲、乙兩燒杯中移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；在b處溶液中的OH失去電子，c(OH)減小，c(H)增大，b處濾紙不可能變紅色，故D錯(cuò)誤。答案A8科研人員設(shè)想用右圖所示裝置生產(chǎn)硫酸，下列說(shuō)法正確的是()。Aa為正極，b為負(fù)極B負(fù)極反應(yīng)式為2H2OSO22e=SO4HC電子從b極向a極移動(dòng)D生產(chǎn)過(guò)程中H向a電極區(qū)域運(yùn)動(dòng)解析電池反應(yīng)中SO2被氧化生成H2SO4，故a為負(fù)極，b為正極，A錯(cuò)。外電路中電子由負(fù)極出發(fā)流向正極，C錯(cuò)。原電池工作時(shí)溶液中陽(yáng)離子移向正極，D錯(cuò)。答案B9(2014·日照模擬)右圖是一種可充電的鋰離子電池充放電的工作示意圖。放電時(shí)該電池的電極反應(yīng)式如下。負(fù)極

8、：LixC6xe=C6xLi(LixC6表示鋰原子嵌入石墨中形成的復(fù)合材料)；正極：Li1xMnO2xLixe=LiMnO2(LiMnO2表示含鋰原子的二氧化錳)。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()。該電池的反應(yīng)式為L(zhǎng)i1xMnO2LixC6LiMnO2C6K與M相接時(shí)，A是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)K與N相接時(shí)，Li由A極區(qū)遷移到B極區(qū)在整個(gè)充、放電過(guò)程中至少存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化A B C D解析將負(fù)極反應(yīng)式和正極反應(yīng)式相加即得放電時(shí)的總反應(yīng)式，中所給電池反應(yīng)式放電和充電方向正好相反，錯(cuò)。K與M相接時(shí)，即對(duì)電池進(jìn)行充電，A與外電源的正極相連作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，正確。根據(jù)充電時(shí)的連接方式可判斷，在放電時(shí)A

9、為正極，B為負(fù)極，因此當(dāng)K與N相接時(shí)，Li由B極區(qū)遷移到A極區(qū)，錯(cuò)。在整個(gè)充、放電過(guò)程中存在著化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為光能、化學(xué)能等能量轉(zhuǎn)化，正確。答案D10某興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開(kāi)K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開(kāi)K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()。A斷開(kāi)K2，閉合K1時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為：2H2ClCl2H2B斷開(kāi)K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅C斷開(kāi)K1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)式為：Cl22e=2ClD斷開(kāi)K1，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極解析斷開(kāi)K2、閉合K1時(shí)為電解池，兩極均有氣泡產(chǎn)生，則反應(yīng)為

10、2Cl2H2OH22OHCl2，石墨為陽(yáng)極，該電極處產(chǎn)生Cl2，銅為陰極產(chǎn)生H2和OH，溶液變紅，故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤；斷開(kāi)K1、閉合K2時(shí)為原電池，銅極反應(yīng)為H22e2OH=2H2O，為負(fù)極，而石墨電極反應(yīng)為Cl22e=2Cl，為正極，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案D11(2014·臨沂一模)控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()。A反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極解析由圖示結(jié)合原電池

11、原理分析可知，F(xiàn)e3得電子變成Fe2被還原，I失去電子變成I2被氧化，所以A、B正確；電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)Fe3得電子速率等于Fe2失電子速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；D項(xiàng)在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移動(dòng)，I2被還原為I，乙中石墨為正極，D不正確。答案D12實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，298 K時(shí)，在FeCl3酸性溶液中加少量鋅粒后，F(xiàn)e3立即被還原成Fe2。某夏令營(yíng)興趣小組根據(jù)該實(shí)驗(yàn)事實(shí)設(shè)計(jì)了如圖所示原電池裝置。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()。A該原電池的正極反應(yīng)是Zn2e=Zn2B左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去C該電池鉑電極上有氣泡出現(xiàn)D該電池總反應(yīng)為3Zn2Fe3=2Fe3Zn2解析該電池的總

12、反應(yīng)為Zn2Fe3=2Fe2Zn2，所以左燒杯Pt為正極，電極反應(yīng)為Fe3e=Fe2，右燒杯Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2。由于左燒杯中的Fe3被還原為Fe2，所以左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去。答案B二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共40分)13(6分)某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究原電池的形成條件，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得到下表實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)序號(hào)AB燒杯中的液體靈敏電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)1ZnZn乙醇無(wú)2ZnCu稀硫酸有3ZnZn稀硫酸無(wú)4ZnCu苯無(wú)5CuC氯化鈉溶液有6MgAl氫氧化鈉溶液有分析上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)2中電流由_極流向_極(填“A”或“B”)。(2)實(shí)驗(yàn)6中電子由

13、B極流向A極，表明負(fù)極是_(填“鎂”或“鋁”)電極。(3)實(shí)驗(yàn)5表明_。A銅在潮濕空氣中不會(huì)被腐蝕B銅的腐蝕是自發(fā)進(jìn)行的(4)分析上表有關(guān)信息，下列說(shuō)法不正確的是_。A相對(duì)活潑的金屬一定作負(fù)極B失去電子的電極是負(fù)極C燒杯中的液體必須是電解質(zhì)溶液D原電池中，浸入同一電解質(zhì)溶液中的兩個(gè)電極，是活潑性不同的兩種金屬(或其中一種非金屬導(dǎo)體)解析(1)電流是由正極流向負(fù)極，實(shí)驗(yàn)2中，Cu為正極，Zn為負(fù)極；(2)電子由負(fù)極流向正極，實(shí)驗(yàn)6中電子由B極流向A極，表明負(fù)極是B(Al)；(3)實(shí)驗(yàn)5是銅的吸氧腐蝕，說(shuō)明銅的腐蝕是自發(fā)進(jìn)行的；(4)判斷原電池負(fù)極時(shí)，不能簡(jiǎn)單地比較金屬的活動(dòng)性，要看反應(yīng)的具體情況

14、，如Al在強(qiáng)堿性溶液中比Mg更易失電子，Al作負(fù)極，Mg作正極；在原電池中負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；必須有電解質(zhì)溶液形成閉合回路；活潑性不同的兩種金屬，或一種金屬和一種能導(dǎo)電的非金屬都可以作電極。答案(1)BA(2)鋁(3)B(4)A14(12分)原電池是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。(1)某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。a和b不連接時(shí)，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。a和b用導(dǎo)線連接，Cu極為原電池_極(填“正”或“負(fù)”)，電極反應(yīng)式是_，Zn極發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，溶液中的H移向_(填“Cu”或“Zn”)極。無(wú)論a和b是否連接，Zn片均被腐蝕，若轉(zhuǎn)移了0.2 mol電

15、子，則理論上Zn片質(zhì)量減輕_g。(2)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問(wèn)題：電池的負(fù)極是_(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)式為：_。電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)。解析分析本題裝置，若a和b不連接，不能構(gòu)成原電池；若a和b連接，則符合構(gòu)成原電池的條件。(1)若a、b不連接則發(fā)生的是Zn與H2SO4的置換反應(yīng)；a、b連接后，構(gòu)成原電池，Cu的活潑性弱于Zn，Cu為正極，Zn為負(fù)極，Zn極發(fā)生氧化反應(yīng)；若轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，則消耗0.1 mol Zn，其質(zhì)量為6.5 g。(2)CH4在反應(yīng)時(shí)失去電子，故a電極是電池的負(fù)極。電極反應(yīng)式可由總反應(yīng)

16、式CH42OH2O2=CO3H2O減去正極反應(yīng)式O22H2O4e=4OH，求得。由于電池工作過(guò)程中會(huì)消耗OH，故一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的pH會(huì)減小。答案(1)Zn2H=Zn2H2正2H2e=H2氧化Cu6.5(2)aCH410OH8e=CO7H2O減小15(11分)某研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)反應(yīng)2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O設(shè)計(jì)如下原電池，其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為1 mol·L1，溶液的體積均為200 mL，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)此原電池的正極是石墨_(填“a”或“b”)，發(fā)生_反應(yīng)。

17、(2)電池工作時(shí)，鹽橋中的SO移向_(填“甲”或“乙”)燒杯。(3)兩燒杯中的電極反應(yīng)式分別為甲_，乙_。(4)若不考慮溶液的體積變化，MnSO4濃度變?yōu)?.5 mol·L1，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為_(kāi)mol。解析(1)根據(jù)題目提供的總反應(yīng)方程式可知，KMnO4作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，故石墨a是正極。(2)電池工作時(shí)，SO向負(fù)極移動(dòng)，即向乙燒杯移動(dòng)。(3)甲燒杯中的電極反應(yīng)式為MnO5e8H=Mn24H2O；乙燒杯中的電極反應(yīng)式為5Fe25e=5Fe3。(4)溶液中的MnSO4濃度由1 mol·L1變?yōu)?.5 mol·L1，由于溶液的體積未變，則反應(yīng)過(guò)程中生成的MnS

18、O4的物質(zhì)的量為0.5 mol·L1×0.2 L0.1 mol，轉(zhuǎn)移的電子為0.1 mol×50.5 mol。答案(1)a還原(2)乙(3)MnO5e8H=Mn24H2O5Fe25e=5Fe3(4)0.516(11分)(2013·日照二診)第三代混合動(dòng)力車，可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車輛。汽車上坡或加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時(shí)，電池處于充電狀態(tài)。(1)混合動(dòng)力車的內(nèi)燃機(jī)以汽油為燃料，汽油(以辛烷C8H18計(jì))和氧氣充分反應(yīng)，生成1 mol水蒸氣放熱569.1 kJ。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)混合動(dòng)力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為負(fù)極，堿液(主要為