2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 第17講 原電池 化學(xué)電源課時作業(yè).doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 第17講 原電池 化學(xué)電源課時作業(yè) 一、單項選擇題 1．(xx北京卷)下列電池工作時，O2在正極放電的是(　　) 【答案】B 2．如下圖是市場上常見的兩種燃料電池示意圖： Ⅰ.固體氧化物燃料電池　 Ⅱ.質(zhì)子交換膜燃料電池 下列有關(guān)電池電極a、b、c、d的敘述正確的是(　　) A．電極a為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為H2O B．電極b為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為H2O C．電極c為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為H2O D．電極d為正極，電極反應(yīng)產(chǎn)物為H2O 【答案】C 【解析】兩種電池的總反應(yīng)均為2H2＋O2===2H2O，根據(jù)該反應(yīng)中元素化合價的變化可知空氣中的氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，在原電池的正極放電，故B、D皆錯；考慮到兩種燃料電池的電解質(zhì)，電極a的電極反應(yīng)式應(yīng)為O2＋4e－===2O2－，電極c的電極反應(yīng)式應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故A錯誤、C正確。 3．(xx天津卷)已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2 鋰硫電池的總反應(yīng)為2Li＋SLi2S 有關(guān)上述兩種電池說法正確的是(　　) A．鋰離子電池放電時，Li＋向負極遷移 B．鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng) C．理論上兩種電池的比能量相同 D．下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電 【答案】B 【解析】根據(jù)兩種電池的總反應(yīng)方程式和電化學(xué)原理，分析離子的移動方向、電極反應(yīng)的判斷、比能量的比較以及充電的分析。A項，電池放電時，電解質(zhì)內(nèi)部Li＋向正極移動，錯誤；B項，鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生得電子反應(yīng)，為還原反應(yīng)，正確；C項，兩種電池的變價不同，所以比能量不相同，錯誤；D項充電時正接正，負接負，所以用鋰離子電池給鋰硫電池充電應(yīng)該Li電極連接C電極，錯誤。 4．(xx福建卷)某原電池裝置如下圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2===2AgCl。下列說法正確的是(　　) A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－===Ag＋Cl－ B．放電時，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變 D．當電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e－時，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子 【答案】D 【解析】正極反應(yīng)為氯氣得電子變成Cl－，注意左側(cè)生成Ag＋會迅速與溶液中Cl－反應(yīng)生成AgCl沉淀，Ag＋不會移到右側(cè)。A錯誤；由于陽離子交換膜只允許陽離子通過，故在左側(cè)才會出現(xiàn)大量沉淀，B錯誤；氯化鈉代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，C錯誤；D項當電路中轉(zhuǎn)移0.01 mole－時，交換膜左側(cè)產(chǎn)生0.01 mol Ag＋與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生AgCl沉淀，同時約有0.01 mol H＋通過陽離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)溶液中，故左側(cè)溶液共有0.02 mol離子減少，D正確。 5．(xx寧波十校聯(lián)考)水系鋰電池具有安全、環(huán)保和價格低廉等優(yōu)點成為當前電池研究領(lǐng)域的熱點。以釩酸鈉(NaV3O8)為正極材料的電極反應(yīng)式為NaV3O8＋xLi＋＋xe－===NaLixV3O8，則下列說法不正確的是(　　) A．放電時，負極的電極反應(yīng)式：Li－e－===Li＋ B．充電過程中Li＋從陽極向陰極遷移 C．充電過程中陽極的電極反應(yīng)式為：NaLixV3O8－xe－===NaV3O8＋xLi＋，NaLixV3O8中釩的化合價發(fā)生變化 D．該電池可以用硫酸鈉溶液作電解質(zhì) 【答案】D 【解析】Li能與水發(fā)生反應(yīng)，所以該電池要用無水的有機溶劑作電解質(zhì)，D錯誤。 6．(xx成都一模)利用如下圖所示原電池可測量空氣中Cl2含量，其中電解質(zhì)是Ag＋可以自由移動的固體物質(zhì)。下列分析不正確的是(　　) A．電子經(jīng)外電路流向Pt電極 B．工作時，電解質(zhì)中Ag＋數(shù)目減小 C．正極反應(yīng)：Cl2＋2e－＋2Ag＋===2AgCl D．空氣中Cl2濃度越大，Ag極消耗速率越快 【答案】B 【解析】由電池總反應(yīng)式2Ag＋Cl2===2AgCl可知，電解質(zhì)中Ag＋數(shù)目不變，B項錯誤。 7．(xx渭南模擬)鋅溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲能裝置(如下圖所示)，電解液為溴化鋅水溶液，電解液在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法正確的是(　　) A．充電時電極b連接電源的正極 B．放電時正極的電極反應(yīng)式為Zn－Ze－===Zn2＋ C．陽離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng) D．充電時左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大 【答案】C 【解析】充電時電極b應(yīng)該連電源的負極，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；B項是放電時負極的電極反應(yīng)式，錯誤；充電時，左側(cè)電解質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，即Br－→Br2，此時離子總濃度減小，D錯誤。 8．(xx溫州十校聯(lián)考)甲醇燃料電池具有容易攜帶、容易存儲等優(yōu)點，目前被認為將會替代傳統(tǒng)的電池成為攜帶型設(shè)備的主要電源。右圖是甲醇的質(zhì)子交換膜型燃料電池模型，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．Y極為電池的負極 B．X極的電極反應(yīng)式：CH3OH＋H2O－6e－=== CO2＋6H＋ C．若常溫下以該電池電解100 mL KCl溶液至pH＝12時，電池質(zhì)子交換膜遷移的A為0.01 mol D．空氣以20%為氧氣計算，X極每消耗1 mol甲醇，Y極必消耗168 L空氣中的氧氣 【答案】B 【解析】甲醇燃料電池，甲醇進入的一極為負極，空氣進入的一極為正極，A錯誤；甲醇失電子，根據(jù)電池圖，生成質(zhì)子(H＋)，B正確；由NaCl電解，可知KCl電解也生成KOH，pH＝12時c(OH－)＝0.01 mol/L，n(OH－)＝0.001 mol，此時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.001 mol，轉(zhuǎn)移的質(zhì)子也為0.001 mol，C錯誤；消耗1 mol 甲醇，消耗1.5 mol 氧氣，則消耗標準狀況下的空氣的體積為168 L，這里沒有只能標準狀況下，不能用Vm＝22.4 L/mol計算，D錯誤。 二、非選擇題 9．根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計的原電池如下圖所示，其中鹽橋為瓊脂—飽和KNO3鹽橋。請回答下列問題： (1)電極X的材料是______；電解質(zhì)溶液Y是______。 (2)銀電極為電池的______極，寫出兩電極的電極反應(yīng)式。 銀電極：__________________________________________________________； X電極：_______________________________________________________。 (3)外電路中的電子是從______電極流向電極______。 (4)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是________(填字母)。 A．K＋ B．NO C．Ag＋ D．SO 【答案】(1)銅　AgNO3溶液 (2)正　2Ag＋＋2e－===2Ag　Cu－2e－===Cu2＋ (3)銅(X)　Ag　(4)B 【解析】根據(jù)反應(yīng)：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，可知該原電池中Cu為負極，Ag為正極，AgNO3溶液為電解質(zhì)溶液。即X為Cu，Y為AgNO3溶液，其中負極(Cu)電極反應(yīng)式：Cu－2e－===Cu2＋，正極(Ag)電極反應(yīng)式：2Ag＋＋2e－===2Ag，鹽橋中的K＋向正極(Ag極)移動，NO向負極(Cu極)移動。 10．由A、B、C、D 4種金屬按下表中裝置圖進行實驗。 裝 置 現(xiàn)象 二價金屬A不斷溶解　　　 C的質(zhì)量增加 A上有氣體產(chǎn)生 根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題： (1)裝置甲中負極的電極反________________________________________。 (2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是________________________________________。 (3)裝置丙中溶液的pH______(填“變大”、“變小”或“不變”)。 (4)4種金屬活潑性由強到弱的順序是__________________________________。 【答案】(1)A－2e－===A2＋　 (2)Cu2＋＋2e－===Cu　(3)變大　(4)D>A>B>C 【解析】甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負極、B為正極，活潑性A>B；乙中C極增重，即析出Cu，則B為負極，活潑性B>C；丙中A上有氣體產(chǎn)生即有H2產(chǎn)生，則A為正極，活潑性D>A，隨著H＋的消耗，pH變大。 11．Ⅰ.(xx北京卷節(jié)選)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如下： (1)Pt電極上發(fā)生的是________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。 (2)寫出NiO電極的電極反應(yīng)式：______________________________________　。 Ⅱ.(xx湖北七市聯(lián)考節(jié)選)防止污染、改善水質(zhì)的主要措施是對廢氣、廢水進行處理。 含有乙酸鈉和對氯苯酚()的酸性廢水；可利用微生物電池法除去，其原理如下圖所示。 (3)A是電池的______極(填“正”或“負”)。 (4)酸性條件下，B極的電極反應(yīng)式為________________________________。 (5)設(shè)電極兩邊溶液分別為1 L，反應(yīng)一段時間后，B極區(qū)溶液的pH從4變到1，此過程中處理的乙酸鈉的質(zhì)量為_______g。 【答案】(1)還原　(2)NO＋O2－－2e－===NO2　(3)負 (5)2.05 12．科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下： 請回答下列問題： (1)Pt(a)電極是電池的_________極，電極反應(yīng)式為_____________________________； Pt(b)電極發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)為__________________。 (2)電極的總反應(yīng)方程式為_____________________________________________。 (3)如果該電池工作時電路中通過2 mol電子，則消耗的CH3OH有________mol。 【答案】(1)負　CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋ 還原　O2＋4H＋＋4e－===2H2O (2)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O　(3)1/3 【解析】Pt(a)原料為CH3OH和水，產(chǎn)物為CO2、H＋，根據(jù)C化合價由－2價升到＋4價，失去6個電子，Pt(a)為負極；Pt(b)原料為O2、H＋，產(chǎn)物為H2O，O化合價由0價降低為－2價，發(fā)生還原反應(yīng)，為正極。