专题6.2 原电池 化学电源(练)-2019年高考化学一轮复习讲练测 Word版含解析

2019高考复习一轮课件：6-18原电池化学电源1．【江西赣中南五校2018届高三上学期第二次联考】原电池反应是释放能量的氧化还原反应，下列可设计成原电池的化学反应是（）A．H2O(l)+CaO(s)＝Ca(OH)2(s)B．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3·H2O+8H2OC．2KClO32KCl+3O2↑D．CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)【答案】D【解析】原电池反应必须是氧化还原反应，若不是氧化还原反应，则不能设计成原电池，通过对反应分析可知只有D可以设计为原电池，故选项是D2．【湖北省部分重点中学2018届高三7月联考】对于铜锌原电池实验后得出的结论和认识中，正确的是（）A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B．由铜、锌电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极C．电子由锌片流经稀硫酸溶液到铜片，氢离子在铜片上得到电子放出氢气D．铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，电路中就有0．4mol电子通过【答案】D3．【福建省福州第一中学2017届高三5月质检】下图所示原电池的总反应为Cu(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+2Ag(s)，下列叙述正确的是（）A．电子从银电极经导线流向铜电极B．工作一段时间后，右烧杯中溶液的pH变小C．电池工作时，Cu2+向铜电极移动D．将AgNO3溶液更换为Fe(NO3)3溶液，电流计指针反向偏转【答案】A4．【上海市奉贤区2017届高三第二学期等级考抽查】某课外小组利用废旧金属器件制作一个简易的铜锌原电池，为确保实验安全设计了如图装置，则下列说法正确的是（）A．该装置将电能转化为化学能B．电子从电极X转移到电极YC．X为阳极，表面产生大量气泡D．Y为负极，电极反应为Zn-2e→Zn2+【答案】B【解析】从安全性考虑，Y选择铜，相应X是锌。相反，若Y选择锌，则锌被腐蚀，易造成稀硫酸泄露。A．该装置将化学能转化为电能，故A错误；B．X是负极，电子从电极X转移到电极Y，故B正确；C．X为负极，主要发生反应：Zn–2e－Zn2+，正极表面出现大量气泡，故C错误；D．Y为正极，电极反应为2H++2e－2H2↑，故D错误。故选B。5．【湖北省武汉市2017届五月模拟】某同学做了如下实验:下列说法中正确的是（）A．加热铁片I所在烧杯，电流表指针会发生偏转B．用KSCN溶液检验铁片Ⅲ、IV附近溶液，可判断电池的正、负极C．铁片I、Ⅲ的腐蚀速率相等D．“电流计指针未发生偏转”，说明铁片I、铁片Ⅱ均未被腐蚀【答案】A6．【江苏省常熟中学2017届高三5月第二次调研】一种海水电池的反应原理可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，有关反应的说法正确的是（）A．反应中MnO2是还原剂B．电池工作时，海水起导电作用，其中NaCl浓度保持不变C．Ag为负极，电极反应为Ag-e-+Cl-=AgClD．每生成1molNa2Mn5Ol0转移1mol电子【答案】C【解析】A．该反应中锰元素的化合价由+4价→+18/5价，所以二氧化锰得电子作氧化剂，A错误；B．电池工作时，海水起导电作用，氯化钠是反应物，所以NaCl浓度减小，B错误；C．该反应中，银是还原剂，电极反应为Ag-e-+Cl-=AgCl，C正确；D．每生成1molNa2Mn5Ol0转移（4-18/5）mol×5=2mol电子，D错误；答案选C。7．【2017届江苏省南通中学高三上学期期中】最近有人利用反应“2C4H10＋13O2=8CO2＋10H2O”制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入丁烷，电池的电解质是掺杂了Y2O3(三氧化二钇)的ZrO2(二氧化锆)晶体，它在高温下能传导O2－。试回答下列问题：（1）固体电解质中的O2－向极移动(填“正”或“负”)；写出该燃料电池的电极反应式：电池正极；电池负极。（2）用上述电池电解Cr2(SO4)3的酸性水溶液时，阳极的电极反应式为。电解一段时间后，阳极区域的pH将(填“增大”、“减小”或“不变”)。在该实验中，当阴极析出金属10.4g(不考虑能量的损失)时，电池中消耗丁烷(摩尔质量为58g/mol)的质量最少是g(结果精确至0.01g)。【答案】（1）负；13O2＋52e－26O2－；2C4H10＋26O2－－52e－8CO2＋10H2O（2）4OH－－4e－=O2↑＋2H2O；减小；1.348．【2018版化学（苏教版）高考总复习专题六--新型化学电源】氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理：（1）氨气燃料电池的电解质溶液最好选择________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。（2）空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是____________________________。（3）氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是________________，正极的电极反应式是___________________。【答案】碱性CO24NH3＋3O2===2N2＋6H2O3O2＋12e－＋6H2O===12OH－(或O2＋4e－＋2H2O===4OH－)【解析】（1）氨气是碱性气体，所以电解液最好选择碱性的；（2）空气中的CO2能和氨水反应，所以滤去的气体是CO2；（3）正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意是碱性环境，所以，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。1．【广西省玉林市2017年高考模拟试题（四）】下图中甲为甲烷和O2构成的燃料电池示意图，电解质为KOH溶液，乙为电解饱和MgCl2溶液的装置，其中乙装置中X为阳离子交换膜。用该装置进行实验，反应开始后观察到Fe电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是（）A．甲中A处通入CH4，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===＋7H2OB．乙中电解MgCl2溶液的总反应为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－C．理论上甲中每消耗22.4LCH4(标准状况下)，乙中产生4molCl2D．甲、乙中电解质溶液的pH都增大【答案】C2．【黑龙江省大庆十中2018届高三第一次质检】研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，充放电时AlCl4－和Al2Cl7－两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，其放电工作原理如下图所示。下列说法正确的是（）A．放电时，电子由石墨(Cn)电极经用电器流向铝电极B．放电时，有机阳离子向铝电极方向移动C．充电时，铝电极上发生氧化反应D．放电时，负极的电极反应为：Al－3e－＋7AlCl4－＝4Al2Cl7－【答案】D3．【四川省成都市第七中学2018届高三9月】手持技术的氧电化学传感器可用于测定含量.下图为某种氧电化学传感器的原理示意图，已知在测定O2含量过程中，电解质溶液的质量保持不变。一定时间内，若通过传感器的待测气体为aL（标准准状况），某电极增重了bg。下列说法正确的是（）A．Pt上发生氧化反应B．Pb上的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2OC．反应过程中转移OH-的物质的量为0.25bmolD．待测气体中氧气的体积分数为0.7b/a【答案】D【解析】根据装置图分析可知，该池为原电池，通入氧气的一极为正极，乙电极即Pb电极为负极，A．Pt电极通氧气，为正极，发生还原反应，A错误；B．Pb电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极方程式为2Pb+4OH--4e-＝2PbO+2H2O，B错误；C．Pb电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极方程式为2Pb+4OH--4e-＝2PbO+2H2O，结合4mol氢氧根离子，电极质量增重32g，该电极增重的质量为bg，则转移OH-的物质的量为0.125bmol，C错误；D．根据C的分析可知，转移电子物质的量为0.125bmol，由电极方程式为O2+2H2O+4e-＝4OH-，消耗氧气的体积为22.4×0.125b/4L=0.7bL，故氧气的体积分数为0.7b/a，D正确，答案选D。4．【山东省淄博市淄川中学2018届高三上学期开学考试】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O【答案】A5．【全国校级联考安徽省巢湖一中、合肥八中、淮南二中等高中十校联盟2018届高三摸底考试】高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用下图模拟其工作原理（放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成），下列有关说法中正确的是（）A．充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2OB．放电时，负极上的电极反应式为：Zn-2e-+2H2O=Zn(OH)2+2H+C．放电时，电子由正极通过外电路流向负极D．充电时，阴极区溶液的pH减小【答案】A【解析】电池反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，A、充电时，Fe(OH)3被氧化，阳极上的电极反应式为：Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O，故A正确；B、Zn作负极，放电时，负极反应式为Zn+2OH－-2e－═Zn(OH)2，故B错误；C、放电时，电子由负极通过外电路流向正极，故C错误；D、充电时，阴极反应为：2e－+Zn(OH)2=Zn+2OH－，阴极区溶液的pH增大，故D错误。故选A。6．【全国校级联考安徽省巢湖一中、合肥八中、淮南二中等高中十校联盟2018届高三摸底】将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条，放人滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述错误的是（）A．a中铁钉附近呈现蓝色沉淀B．b中铁钉附近呈现红色C．b中发生吸氧腐蚀D．a中铜丝附近有气泡产生【答案】B7．【2017届宁夏石嘴山三中高三上期中】在下图所示装置中，试管A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为两个铂夹，夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有KMnO4液滴；电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，断开K1，闭合K2、K3，通直流电，实验现象如图所示。则：①标出电源的正、负极：a为________极，b为______极。②在湿的Na2SO4滤纸条中部的KMnO4液滴处有什么现象发生？__________________③写出电极反应式：C中______________，D中______________。④若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3，闭合K1，则检流计的指针是否移动？___________(填“是”或“否”)，其理由________________。写出电极反应式：A中，B中___。【答案】①负极；正极；②紫色向D方向移动，两极有气体产生；③是；④O2+2H2O+4e-=4OH-；2H2+4OH--4e-=4H2O。气体产生；③切断K2、K3，合闭K1，电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极．此装置构成氢氧燃料原电池，所以有电流通过，电流表的指针移动，故答案为：是；④若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极．此时切断K2、K3，闭合K1，构成氢氧燃料电池，在燃料电池中，燃料氢气B为负极，方程式为2H2+4OH--4e-=4H2O；氧气A作正极，方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-；故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；2H2+4OH--4e-=4H2O。8．【海南省琼海市嘉积中学2017届高三下学期第一次月考】如图1是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。（1）甲中负极的电极反应式为____________。（2）乙中B极为_____（填“阴极”或“阳极”），该电极上析出的气体在标准状况下的体积为____。（3）丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量