高中化学原电池同步练习人教版选修四

原电池同步练习（一）典型例题【例1】锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li+MnO2==LiMnO2，下列说法正确的是（）A．Li是正极，电极反应为Li－e-==Li+B．Li是负极，电极反应为Li－e-==Li+C．Li是负极，电极反应为MnO2+e-==MnO2－D．Li是负极，电极反应为Li－2e-==Li2+解析：本题根据总反应判断Li被氧化应为负极材料，其失电子成为Li+，正极放电的为MnO2。若已知电池总反应而要写电极反应式，这类题的一般处理方法是：根据“负失氧、正得还”的规律容易先判断负极材料，负极材料若是金属则失电子而变为相应阳离子（注意：Fe失电子应变为Fe2+），负极材料若是其他被氧化的物质（如氢氧燃料电池中的Ｈ2、甲烷燃料电池中的CH4）则失电子变为相应氧化产物，然后再推断正极反应。答案：B【例2】一种新型燃料电池，是用两根金属铂做电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入H2和O2，下解说法不正确的是（）A．通入H2的电极为负极B．通入O2的一极电极反应为4H2O+O2+8e=8OH-C．随着放电的进行，负极附近pH上升D．标准状况下通入5.6LO2完全反应后有1mol电子转移解析：本题考点是原电池部分的基础知识，要求学会会判断电源的正负极，会正确书写电极反应式和总电池反应式，高考对这一问题会从两个方面进行考查：1．根据给出的两个电极反应式，写总反应式：书写时注意使两个电极反应式得失电子数相等后相加两式，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意若反应式同侧出现不共存的离子，如H+和OH-，Pb2-和SO42-，要写成反应后的物质如H2O和PbSO4。2．给出总反应式，写电极反应式：书写步骤为：1）列物质，标得失2）选离了配电荷，3）配个数，巧用水，4）两式加验总式以氢氧燃料电池为例。已知总电池反应为2H2+O2=2H2O。电解质溶液为KOH溶液，试写出两极反应式。负极书写步骤为：1）根据总电池方程式列出总式两边化合价升高的有关物质，标出失去电子的数目：2H2-4e→2H2O2）根据电解质溶液的酸碱性，用H+或OH-或其他离子配平，使反应式两边电荷总数相等。2H2+4OH--4e——2H2O此时注意：①电子带负电，②在碱性电解质溶液中，电极反应式不宜出现H+，如上式写成2H2-2e——2H2O+4H+就不对了。③上式亦不能写成：2H2-4e——2H2O-4OH-，因为H2失电子，不可能出现OH-。3）利用H2O使两边元素守恒，即2H2+4OH--4e=4H2O同理：正极电极反应式书写如下：1），2）O2+4e——4OH-3）O2+2H2O+4e=4OH-4）将正负极电极方程式相加，若得到总反应式，说明写法正确。答案：C例3（海水电池）1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，则电源负极材料为：，正极材料为：。正、负极反应分别为：、。分析：根据原电池构成的条件，活泼金属作负极（失去电子），发生氧化反应；惰性材料作正极（得到电子），发生还原反应。答案：负极材料为：Al；正极材料为：石墨等能导电的惰性材料或活泼性比铝弱的金属材料。负极反应：3Al－12e—＝3Al3＋正极反应：3O2＋6H2O＋12e—＝12OH－例4(燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2＋O2＝2H2O，试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式，并指出各电极和介质溶液的pH的变化，若电解质溶液为KOH时又如何？分析在负极氢气失去电子，发生氧化反应；在正极氧气得到电子，发生还原反应。若消耗H+，则pH增大；若消耗OH-，则pH减小；若生成OH-，则pH增大；若生成H+，则pH减小。若稀释酸溶液，则pH增大；若稀释碱溶液，则pH减小。答案若电解质为盐酸时：负极：2H2－4e—＝4H＋pH变小正极：O2＋4H＋＋4e—＝2H2OpH变大结论：溶液被稀释，pH变大。若电解质为KOH时：负极：2H2－4e—＋4OH－＝4H2OpH变小正极：O2＋2H2O＋4e＝4OH－pH变大结论：溶液被稀释，pH变小。（二）基础练习一、选择题1．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（）A．阴极B．正极C．阳极D．负极2．在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（）A．碳棒上有气体放出，溶液酸性变弱B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，电流从a极到b极D．a极上发生了还原反应3．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反应为：Zn+2OH––2e–＝ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e–＝2Ag+2OH–，据此判断氧化银是（）A．负极，并被氧化B．正极，并被还原C．负极，并被还原D．正极，并被氧化4．下列各组电极均用导线相连，分别插入对应溶质的溶液中，其中不能组成原电池的是（）ABCD电极与溶液Zn、C硫酸Cu、Ag硝酸银Zn、Cu蔗糖Mg、Al氢氧化钠5．下列关于实验现象的描述不正确的是（）A.铜锌组成原电池中电子是从锌经过导线流向铜B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D.把锌片放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快7.现有一定条件下进行的反应：Cu+2H2O==Cu(OH)2+H2↑，根据该反应设计原电池的说法正确的是（）A.可以铜为负极，碳为正极，氯化钠为电解质溶液构成原电池B.可以铜为正极，碳为负极，氯化钠为电解质溶液构成原电池C.可以铜为负极，碳为正极，稀硫酸为电解质构成原电池D.该反应不能构成原电池7．下列关于原电池的叙述中正确的是（）A．原电池能将化学能转变为电能B．原电池负极发生的电极反应是还原反应C．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成8．下列装置属于原电池的是（）9．下图中电流表的指针发生偏移，且B棒的质量增加，则可能的情况是（）A.B为正极，C为CuSO4溶液B.A为正极，C为CuSO4溶液C.B为正极，C为稀H2SO4溶液D.B为正极，C为稀AgNO3溶液10．把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这四种金属活动性由大到小的顺序为（）A.abcdB.acdbC.cabdD.bdca11.一个电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的正确组成是（）A.B.C.D.正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl212．电子计算器中所用的纽扣电池为银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液。电极反应式为：Zn+2OH-－2e-==Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-下列叙述中，正确的是（）A.电流由锌经外电路流向氧化银B.锌是负极，氧化银是正极C.工作时，负极区溶液pH减小,正极区pH增大D.溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动二、填空题13．任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成一个原电池。请根据：Fe+2FeCl3==3FeCl2设计成一个原电池。该电池的负极材料为_________，其电极反应为______________________；正极材料为_____，其电极反应为___________________________。14．（1）在一定量的硫酸溶液中，加足量的锌，要使产生的氢气的量保持不变，但反应速率加快，可加入______________溶液，其理由是__________________________________________。（2）在一定量的盐酸溶液中加入足量的锌，要使产生的氢气的量保持不变，但反应速率变慢。除水外，可加入________晶体，其理由是_______________________________________。15.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阴极燃气，空气与CO2的混合气为阳极燃气，制得在650℃下工作得燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO+2CO32-=4CO2+4e-。阴极反应式：，总反应式：。（三）能力测试1．（1）今有2H2+O22H2O反应，构成燃料电池，则负极通的应是，正极通的应是，电极反应式为：；。（2）如把KOH该为用稀硫酸作电解质溶液，则电极反应式为，。（3）如把H2改为甲烷作导电物质，则电极反应式为，。答案（二）基础练习1.D2.B3.B4.C5.C6.D7.A8.BC9．AD10．B11．CD12．BC13．FeFe－2e-=Fe2+;金属性比铁差的固态金属或石墨，2Fe3++2e-=2Fe2+14．（1）CuSO4溶液；Zn从CuSO4中置换出Cu,形成铜锌原电池，使反应速率加快。（2）CH3COONa；CH3COO-与溶液中的H+结合生成弱电解质CH3COOH，使溶液中c(H+)减小，反应速率减慢，但由于CH3COOH在溶液中存在电离平衡，所以溶液最大能力提供的H+不变，故产生H2的总量不变。15．O2+2CO2+4e－=2CO32－，2CO+O2=2CO2（三）能力测试1．（1）H2O2负极：2H2+4OH－－4e－=4H2O；正极：O2+2H2O+4e－=4OH－。(2)负极：2H2－4e－=4H+；正极：O2+4H++4e－=2H2O。(3)负极：CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O；正极：O2+4H2O+8e－=8OH－。