魯科版高中化學必修第二冊重點專題2原電池課件

重點專題卷專題2原電池期中期末·全優(yōu)手冊A卷·必備知識全優(yōu)B卷·關鍵能力全優(yōu)可能用到的相對原子質量:H1Li7N14Cu64Zn65一、選擇題1.(2023河南安陽月考)化學電池已成為人類生產(chǎn)生活的重要能量來源之一,化學

電池是根據(jù)原電池原理制成的。根據(jù)如圖裝置,判斷下列說法正確的是

(B

)A.若X為Zn,Y為CuSO4溶液,則溶液中的Cu2+向X電極移動B.若X為Zn,Y為CuSO4溶液,當電路中轉移0.2mol電子時,電解質溶液質量增加0.1gC.若X為Fe,Y為稀硫酸,則銅電極上的電極反應為2H++e-

H2↑D.若X為Al,Y為濃硝酸,則鋁電極上的電極反應為Al-3e-

Al3+

解題思路若X為Zn,Y為CuSO4溶液,則鋅是負極,溶液中的Cu2+向正極(即銅電

極)移動,當電路中轉移0.2mol電子時,溶解0.1mol鋅,析出0.1mol銅,所以電解質

溶液質量增加6.5g-6.4g=0.1g,A錯誤,B正確;若X為Fe,Y為稀硫酸,則鐵是負極,

銅是正極,銅電極上的電極反應為2H++2e-

H2↑,C錯誤;若X為Al,Y為濃硝酸,常溫下鋁遇濃硝酸鈍化,則鋁是正極,銅是負極,鋁電極上的電極反應為N

+e-+2H+

NO2↑+H2O,D錯誤。2.(2023四川雅安中學期中)鋁—空氣電池因成本低廉、安全性高,有廣闊的開發(fā)

應用前景。一種鋁—空氣電池放電過程示意圖如下,下列說法正確的是

(D

)

A.b極為負極,放電時發(fā)生氧化反應B.電路中每轉移4mol電子,消耗22.4L氧氣C.放電時OH-往b極遷移D.該電池負極的電極反應式為Al-3e-+4OH-

[Al(OH)4]-

審題指導鋁—空氣電池工作時,Al發(fā)生失電子的氧化反應生成[Al(OH)4]-,則a

極為負極,b極為正極,放電時陰離子移向負極,陽離子移向正極。解題思路b極為正極,放電時發(fā)生還原反應,A錯誤;氧氣所處的環(huán)境未知,不能

計算氧氣的物質的量,B錯誤;放電時a極為負極,b極為正極,陰離子移向負極,即

OH-往a極遷移,C錯誤;a極為負極,電極反應式為Al-3e-+4OH-

[Al(OH)4]-,D正確。3.(2023湖南衡陽期末)據(jù)科學網(wǎng)報道,中國科學家研發(fā)出的新型電解質能使

LiFePO4-Li電池在90℃穩(wěn)定工作,模擬裝置如圖所示。已知該電池的總反應為

Li+FePO4

LiFePO4,當該電池放電時,下列說法錯誤的是(B

)A.a極發(fā)生還原反應

B.Li+向b極附近遷移C.b極的電極反應式為Li-e-

Li+

D.a極的質量凈增14g時轉移2mol電子解題思路該電池放電時,Li失去電子,發(fā)生氧化反應,b極作負極,則a極為正極,

發(fā)生還原反應,A項正確;該電池放電時,Li+向正極遷移,即向a極遷移,B項錯誤;負

極上Li失去電子生成Li+,b極的電極反應式為Li-e-

Li+,C項正確;a極的電極反應式為FePO4+e-+Li+

LiFePO4,a極的凈增質量為Li+的質量,1molLi+的質量為7g,則a極質量凈增14g時轉移2mol電子,D項正確。4.(2023山東濟寧期中)某科研小組用電化學方法將CO2轉化為CO實現(xiàn)再利用,轉

化的基本原理如圖所示。下列說法不正確的是

(D

)A.該裝置能將化學能轉化為電能B.M的電極反應式為2H2O-4e-

O2↑+4H+C.工作一段時間后,N電極室中溶液的pH增大D.當轉化2molCO2時,外電路中轉移的電子數(shù)為2NA(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)解題思路由題圖可知,該裝置為原電池,能將化學能轉化為電能,A正確;在紫

外光的作用下,M上水失去電子發(fā)生氧化反應生成O2,M為電池的負極,電極反應

式為2H2O-4e-

O2↑+4H+,B正確;N為電池正極,電極反應式為CO2+2H++2e-

CO+H2O,當外電路中轉移4mol電子時,有4molH+從M電極室穿過交換膜到達N電極室,然后被CO2消耗,同時生成水,因此N電極室中溶液的pH增大,C正

確;當轉化2molCO2時,外電路中轉移4mol電子,轉移的電子數(shù)為4NA,D錯誤。二、選擇題5.某化學小組為了探究鋁電極在原電池中的作用,進行了下列實驗,實驗結果記

錄如表。下列說法正確的是

(AD

)編號電極材料電解質溶液電流表指針偏轉方向①Mg、Al稀鹽酸偏向Al②Al、Cu稀鹽酸偏向Cu③Al、石墨稀鹽酸偏向

④Mg、AlNaOH溶液偏向MgA.實驗①和②中,Al電極的作用不相同B.實驗③中,電流表指針偏向AlC.實驗④中,Mg為負極,電極反應式為Mg-2e-

Mg2+D.綜合以上實驗,鋁在原電池中的作用與另一個電極材料和電解質溶液有關解題思路實驗①電流表指針偏向Al,說明Al是正極,實驗②中電流表指針偏向

Cu,說明Al是負極,故兩實驗中Al電極的作用不相同,A正確;實驗③中Al為負極,

而電流表指針偏向正極,故偏向石墨,B錯誤;Mg與NaOH溶液不反應,而Al能與

NaOH溶液發(fā)生反應:2Al+2NaOH+6H2O

2Na[Al(OH)4]+3H2↑,Al被氧化,故實驗④中,Al為負極,Mg為正極,電極反應式為2H2O+2e-

2OH-+H2↑,C錯誤;分析實驗①②③可知鋁在原電池中的作用與另一個電極材料有關,分析實驗①

④可知鋁在原電池中的作用與電解質溶液有關,D正確。A.電極Ⅰ為該電池的負極,被氧化B.電極材料Se可由SO2通入亞硒酸(H2SeO3)溶液中反應制得,該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2C.鋰硒電池放電時正極的電極反應式為2Li++xSe+2e-

Li2SexD.該電池放電時,電子由電極Ⅰ經(jīng)電解質溶液通過LAGP隔膜流向電極Ⅱ6.(2023安徽滁州月考)新一代電池體系是化學、物理等學科的基礎理論研究與

應用技術的前沿。鋰硒電池具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,模擬裝置如圖所示。下列

有關說法不正確的是

(D

)解題思路電極Ⅰ上Li失電子,被氧化,為該電池的負極,故A正確;制備Se的反應

為H2SeO3+2SO2+H2O

Se↓+2H2SO4,該反應中氧化劑(H2SeO3)與還原劑(SO2)的物質的量之比為1∶2,故B正確;鋰硒電池放電時Se得電子,正極的電極反應式

為2Li++xSe+2e-

Li2Sex,故C正確;電子不能進入電解質溶液,故D錯誤。7.(2023山西大同月考)為有效降低含氮化合物的排放量,又能充分利用化學能,

某合作小組利用反應6NO2+8NH3

7N2+12H2O設計如圖所示電池。下列說法錯誤的是

(D

)A.電流可以通過離子交換膜B.電子由電極A經(jīng)負載流向電極BC.同溫同壓時,左右兩側電極室中產(chǎn)生的氣體體積比為4∶3D.電池工作一段時間后,左側電極室溶液的堿性增強審題指導根據(jù)化學方程式可知,NO2和NH3發(fā)生歸中反應,NO2中N元素化合價

降低,故通入NO2的電極B為正極,正極反應式為2NO2+8e-+4H2O

8OH-+N2;NH3中N元素化合價升高,故通入NH3的電極A為負極,負極反應式為2NH3-6e-+6OH-

N2+6H2O。解題思路電流通過離子交換膜才能形成閉合回路,A正確;電極A為負極,電極

B為正極,電子從電極A經(jīng)負載流向電極B,B正確;由正、負極反應式可知,轉移

相同數(shù)目的電子時,負極上產(chǎn)生的氣體與正極上產(chǎn)生的氣體的物質的量比為

4∶3,即同溫同壓下,左右兩側電極室中產(chǎn)生的氣體體積比為4∶3,C正確;當外電

路中轉移24mol電子時,有24molOH-從右側電極室穿過離子交換膜進入左側

電極室,然后被NH3消耗,同時生成水,因此電池工作一段時間后,左側電極室溶液

的堿性減弱,D錯誤。三、非選擇題8.(16分)(1)為減少汽車尾氣的污染,逐步向著新能源汽車發(fā)展。肼—空氣燃料

電池是一種堿性電池,無污染,能量高,有廣泛的應用前景,其工作原理如圖所

示。

①該燃料電池中正極通入的物質是

,負極發(fā)生的反應為

。②電池工作時,OH-移向

(填“a”或“b”)電極。③當電池放電轉移10mol電子時,至少消耗燃料肼

g。(2)某原電池裝置如圖所示,電池總反應為2Ag+Cl2

2AgCl。①當電路中轉移amole-時,交換膜左側溶液中約減少

mol離子,交換膜右

側溶液中c(HCl)

(填“>”“<”或“=”)1mol·L-1(忽略溶液體積變化)。②若質子交換膜換成陰離子交換膜,其他不變。若有11.2L氯氣(標準狀況)參與反應,則必有

mol離子通過交換膜向

(填“左”或“右”)側遷移。答案

(每空2分)(1)①空氣N2H4+4OH--4e-

N2↑+4H2O②a③80(2)①2a>②1左解題思路

(1)①肼—空氣燃料電池中,通入肼的一極為負極,電極反應式為N2H4

+4OH--4e-

N2↑+4H2O,通入空氣的一極為正極。②a電極為負極,b電極為正極,原電池中,陰離子移向負極,所以電池工作時,OH-移向a電極。③由負極電極

反應式可知,轉移10mol電子時,消耗燃料肼的物質的量為2.5mol,質量為2.5mol

×32g·mol-1=80g。(2)①由電池總反應可知,左側AgCl/Ag電極為負極,發(fā)生氧化

反應:Ag-e-+Cl-

AgCl;右側Pt電極為正極,氯氣得到電子,發(fā)生還原反應:Cl2+2e-

2Cl-。原電池中陽離子向正極移動,故氫離子通過質子交換膜移向右側,當電路中