2019屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題6化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元原電池化學(xué)電源課后達標檢測蘇教版

1、汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯誤的是( )第二單元原電池化學(xué)電源課后達標檢測一、選擇題1 下列過程屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是（）A.行人踩踏發(fā)電瓷磚（原理是利用行人踩踏地板產(chǎn)生的振動來發(fā)電）B. iPhone 7 手機電池放電C. 汽車發(fā)電機中汽油燃燒D. 氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)解析：選 B。A 選項，動能轉(zhuǎn)化為電能，錯誤； B 選項，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，正確；C選項，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能，錯誤；D 選項，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，錯誤。2.下列電池工作時， Q 在正極放電的是（）1A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池解析：選 B。鋅錳電池，正極反應(yīng)：MnO+ H2O+ e =MnOOH

2、OH , Mn在正極放電， A錯誤。氫燃料電池，正極反應(yīng)（酸性條件下）：Q + 4H+ 4e=2HQ O 在正極放電，B 正確。 鉛蓄電池，正極反應(yīng)：PbO+ 4H+ SQ+ 2e=PbS 決 2H2O, PbQ 在正極放電，C 錯誤。鎳鎘電池，正極反應(yīng)：NiOO 出 H2O+ e-=Ni（OH）2+ OH , NiOOH 在正極放電，D 錯誤。3. （2016 高考上海卷）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(zhì)的量，y軸表示（）HSHL vEnrHCV_1= - L:三-三0- r-圖I圖zA.銅棒的質(zhì)量B.c(Zn2 +2 C.C(H )D.c(SQ

3、)解析：選 C。該裝置構(gòu)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(zhì)量不變，錯誤；B.由于 Zn 是負極，不斷發(fā)生反應(yīng) Zn 2e=Zri十，所以溶液中c（Zn2*）逐漸增大，錯誤；C.由于反應(yīng)不斷消耗 ，所以溶液中c（H+）逐漸 減小，正確；D.S&不汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯誤的是( )參加反應(yīng)，其濃度不變，錯誤。4. （2018 泉州模擬）課堂學(xué)習(xí)中，同學(xué)們利用鋁條、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計、橙3A. 原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置B. 原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成C. 圖中電極 a 為鋁條、電

4、極 b 為鋅片時，導(dǎo)線中會產(chǎn)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(dǎo)線流向鋅片解析：選 D 原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置， A 正確；原電池由電極、電解質(zhì)溶 液和導(dǎo)線等組成，B 正確；圖中電極 a 為鋁條、電極 b 為鋅片時，構(gòu)成原電池，導(dǎo)線中會產(chǎn) 生電流，C 正確；圖中電極 a 為鋅片、電極 b 為銅片時，鋅片作負極，電子由鋅片通過導(dǎo)線 流向銅片，D 錯誤。5.（教材改編）根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是（）A. 燒杯 a 中的溶液 pH 降低B. 燒杯 b 中發(fā)生氧化反應(yīng)C. 燒杯 a 中發(fā)生的反應(yīng)為 2H+ 2e=HfD. 燒杯 b 中發(fā)生的反應(yīng)為 2CI一

5、 2e=Cl2f解析：選 B。據(jù)圖示鋅電極失去電子，該極上發(fā)生氧化反應(yīng)，故B 正 確 ； 燒 杯 a 中 O 2得到電子，發(fā)生反應(yīng)：Q+ 4e+ 2fO=4OH，使 pH 升高，故AC 錯；鋅為負極，失去電子，發(fā)生反應(yīng)：Zn 2e_=ZrV，故 D 錯。6.燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高、 圖。下列說法正確的是（）A. 鎂作 Y 電極B. 電池工作時，Na*向負極移動C. 廢液的 pH 大于 NaCIO 溶液的 pHD.X 電極上發(fā)生的反應(yīng)為 CIO+ 2H2O 4e=CIO+ 4H+無污染等特點，如圖為 Mg-NaCI0 燃料電池的結(jié)構(gòu)示意4解析：選 A。圖中 0H向 Y 電極移動，那么 Y 為負

6、極，故鎂作 Y 電極，故 A 正確；電池 工作時，Na*向正極移動，故 B 錯誤；X 電極上發(fā)生的反應(yīng)為 CIO+ H2O+ 2e=C+ 2OH _,0H 移向負極與 Mg+反應(yīng)生成 Mg(OH)a 沉淀，廢液 NaCI 溶液的 pH 小于 NaCIO 溶液的 pH, 故 C D 錯誤。7.二氧化硫-空氣質(zhì)子交換膜電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的同時，實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，降低了成本，提高了效益，其原理如圖所示。下列說法錯誤的是(A.Pt1 電極附近發(fā)生的反應(yīng)為D.相同條件下，放電過程中消耗的SO 和 Q 的體積比為 2：1解析：選 Bo電池總反應(yīng)是 2SQ+ C2+ 2H2O=2b

7、SQ, Pt1 為負極，電極反應(yīng)為 SQ+ 2H.O2e=S(4+ 4H+, Pt2 為正極，電極反應(yīng)為 C2+ 4e+ 4H+=2HO, A、C D 正確，B 錯誤。&銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了AS 的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是()A. 處理過程中銀器一直保持恒重B. 銀器為正極，AgS 被還原生成單質(zhì)銀C. 該過程中總反應(yīng)為 2AI + 3Ag2S=6AgF Al 2S3D. 黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 轉(zhuǎn)化為白色 AgCI解析：選 Bo鋁質(zhì)容器、變黑的銀器及食

8、鹽溶液構(gòu)成原電池裝置，鋁作負極，變質(zhì)的銀器作正極。負極反應(yīng)式為 AI 3e=AI3+，正極反應(yīng)式為 AgS+ 2e=2A 葉。AI3+與 S2在溶液中不能共存，能發(fā)生水解相互促進反應(yīng)：2AI3+ 3S2+ 6H2O=2AI(OH)3J+ 3H2ST,故原電池總反應(yīng)為 2AI + 3AgaS+ 6H2O=6Agb 2AI(OH) 3+ 3fSf,故 B 項正確，C 項錯誤。A 項，原電池反應(yīng)是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，銀器中Ag2S 被還原成 Ag,質(zhì)量減輕，故 A 項錯誤。D 項，黑色褪去的原因是黑色的 Ag,S 轉(zhuǎn)化為 Ag,故 D 項錯誤。9.(2018 淮北高三模擬)高溫鈉硫電池是一種新型

9、可充電電池，其工作原理如圖所示，圖中固體電解質(zhì)是 Na*導(dǎo)體。下列敘述正確的是()n K,o Na0 NiB 電源KaB. Pt2 電極附近發(fā)生的反應(yīng)為C2+ 4e=2OC.該電池放電時電子從Pt1 電極經(jīng)過外電路流到Pt2 電極SO + 2f0 2e=SOT+ 4H+5o Oo 000熔oo o OOQQ*Oc?00cpood谿0O 6*石電a囲休電解蹶石麗hA. 放電時，石墨電極 a 為正極B. 放電時，Na*從石墨 b 向石墨 a 方向遷移C. 充電時，b 極反應(yīng)為 N&S 2e_=xS+ 2Na+D.可將裝置中的固體電解質(zhì)改成NaCI 溶液解析：選 C。放電時，石墨電極 a 為

10、負極，A 選項錯誤；放電時，Na*從石墨 a 向石墨 b 方向遷移，B 選項錯誤；充電時，b 極反應(yīng)為 NazSx 2e=xS+ 2Na+, C 選項正確；固體電 解質(zhì)不能改成 NaCI溶液，因為鈉單質(zhì)會與水反應(yīng)，D 選項錯誤。二、非選擇題10. （1）理論上任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可以設(shè)計成原電池。根據(jù)氧化還原反應(yīng) Fe+2Fe3+=3Fe+設(shè)計的原電池如圖所示，其中鹽橋內(nèi)裝瓊脂-飽和KNO 溶液。請回答下列問題：1電解質(zhì)溶液 X 是_ ;電解質(zhì)溶液 Y 是_。2寫出兩電極的電極反應(yīng)式。鐵電極：_;碳電極：_。3外電路中的電子是從 _ 電極流向 _ 電極。（填“鐵”或“碳”）4鹽橋中向

11、X 溶液中遷移的離子是 _ （填字母）。A. K+B. NQ請將下列氧化還原反應(yīng) 3Cu+ 8HN0 ?。?3Cu（NQ） 2+ 2NOT+ 4H2O 設(shè)計成原電池,在方框中畫出類似（1）中的裝置圖，并寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式。正極:負極：_6解析：（1）根據(jù)反應(yīng)，F(xiàn)e 作負極，C 作正極，負極電解質(zhì)溶液中應(yīng)含有鐵的陽離子且不與鐵反應(yīng)，所以 X 為含 Fe2+的電解質(zhì)溶液；正極反應(yīng)式為Fe3*+ =F（e+，因而丫為含F(xiàn)e3+的電解質(zhì)溶液。負極反應(yīng)式：Fe 2e=F+,正極反應(yīng)式：2Fe3+ 2e_=2F。外電路電子由負極（Fe）流向正極（C）。Fe 是負極，因而向 X 溶液中遷移的是鹽橋中的陰離

12、 子，即為 NO。（2）見答案中的裝置圖及電極反應(yīng)式。答案： FeCl 2（或 FeSO） FeCb或 Fe2（SO4）32Fe 2e=F5+2Fe3+ 2e=2F（T3鐵碳B（2）5 叭 II、；：NO+3e+4H+=NCt+2f0 Cu 2e=CIJ+11 化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。2上圖右邊裝置中盛有 100 mL 0.1 molL1AgNO 溶液，當氫氧燃料電池中消耗氫氣112 mL（標準狀況下）時，此時 AgNO 溶液的 pH=_（溶液體積變化忽略不計）。一1n.已知甲醇的燃燒熱 H= 726.5 kJ mol ，在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負極的反

13、應(yīng)式為 _，正極的反應(yīng)式為 _。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol 甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1 kJ，則該燃料電池的理論效率為 _（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比）。若不考慮溶液的體積變化，MnSO 濃度變?yōu)?1.5 molL1,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為mol。解析：（1）根據(jù)題目提供的總反應(yīng)方程式可知，KMnO 乍氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，故石墨a 是正極。（2）電池工作時，S&向負極移動，即向乙燒杯移動。（3）甲燒杯中的電極反應(yīng)式為 MnO+ 5e+ 8H+=Mn+ 4fO;乙燒杯中的電極反應(yīng)式為5Fe2+ 5e=5Fe+o溶液中的

14、 MnSO 濃度由 1 molL1變?yōu)?1.5 molL1，由于溶液的體積未變，則反應(yīng)過程中生成 的 MnSO的物質(zhì)的量為 0.5 molL1x0.2 L = 0.1 mol,轉(zhuǎn)移的電子為 0.1 molx5= 0.5 mol。一一+2+2+一3+答案：（1）a 還原（2）乙（3）MnO4 + 5e + 8H =Mn+ 4HO 5Fe 5e =5Fe（4）0.513.全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的電池，目前釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。下圖是釩電池基本工作原理示意圖。7I.氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)用氫氧燃料電池進行

15、如圖所示的實驗（圖中所用電極均為惰性電極）：8來越多，KOH 溶液濃度逐漸減小，pH 逐漸降低，錯誤。（2）右池為電解池，其電極反應(yīng)為陽極：40H 4e=Of+2HO,陰極：4Ag*+ 4e=4Ag 當氫氧燃料電池中消耗氫氣112 mL（標準狀況下）時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 0.01 mol，右n.該燃料電池的理論效率=7275 JX100 滄 96.6%。726.5 kJ答案：I.(1)CD(2)1n.CfO 卅 H2O 6e=COf+6H+Q+ 4H+ 4e=2HO 96.6%12.某研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)反應(yīng)：2KMnO 10FeSQ+ 8fSQ=2MnSO 5Fe2(SO4)3+ KaSQ1 mo

16、lL1,溶液的體積均為 200 mL,鹽橋中裝有飽和 KaSQ 溶液。回答下列問題:兩燒杯中的電極反應(yīng)式分別為請回答下列問題:(1) 硫酸在電池技術(shù)和實驗室中具有廣泛的應(yīng)用，在傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，硫酸是_ ，實驗室中配制硫酸亞鐵時需要加入少量硫酸，硫酸的作用是_。(2) 釩電池是以溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同價態(tài)的釩離子(V2+V+ vOS V&)為正極和負極電極反應(yīng)的活性物質(zhì)，電池總反應(yīng)為VOT + v3+ H2O 放電 屮+ V0 + 2H+o放電時的正極反應(yīng)式為 _ ，充電時的陰極反應(yīng)式為 _放電過程中，電解液的 pH_(填“升高” “降低”或“不變” )o(3) 釩電池基本工

17、作原理示意圖中“正極電解液”可能是 _ (填字母)。池中共消耗 0.01 mol OH,故生成 0.01 mol H+,c(H+)0.01 mol0.1 L10.1 molL,pH=1。+ 8H2O,設(shè)計如下原電池，其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為(1)（填 “a”電池工作時，鹽橋中的 sO移向_此原電池的正極是石墨或“ b”），發(fā)生反應(yīng)。（填“甲”或“乙”）燒杯。甲FeSO49a. V、VO+混合液b.屮、V+混合液c.VO 溶液d. VO*溶液e. V3+溶液f . V2+溶液(4) 能夠通過釩電池基本工作原理示意圖中隔膜的離子是 _o解析：(1)傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，鋅與酸反應(yīng)生成氫氣，故硫酸為電解質(zhì)溶液；硫酸亞 鐵容易水解，且水解顯酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解變質(zhì)。(2) 正極反應(yīng)是還原反應(yīng)，由電池總反應(yīng)可知放電時的正極反應(yīng)為VO*+ 2H+ e_=VO+ H2Q 充電時，陰極反應(yīng)為還原反應(yīng)，故為V3+得電子生成 了的反應(yīng)。(3) 充電時陽極反應(yīng)式為VO*+H2O- =VO+ 2，故充電完畢的正極電解液為V/溶液，而放電完畢的正極電解液為 VO*溶液，故正極電解液可能是選項a、c、do(4)充電和放電過程中，正極電解液與負極電解液不能混合，