2019年高考化學(xué) 備考百?gòu)?qiáng)校小題精練系列 專題26 原電池的基本原理.doc
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專題26 原電池的基本原理 (滿分42分 時(shí)間20分鐘) 姓名:_______________ 班級(jí):_______________ 得分:_______________ 1.最近,科學(xué)家研發(fā)了“全氫電池”,其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是 A. 右邊吸附層中發(fā)生了還原反應(yīng) B. 負(fù)極的電極反應(yīng)是H2-2e-+2OH- ==== 2H2O C. 電池的總反應(yīng)是2H2+O2 ==== 2H2O D. 電解質(zhì)溶液中Na+向右移動(dòng),ClO向左移動(dòng) 【答案】C 【解析】 【詳解】 2.鎂—銻液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池工作原理如下圖所示,該電池所用液體密度不同,在重力作用下分為三層,工作時(shí)中間層熔融鹽的組成及濃度不變。下列說(shuō)法不正確的是 A. 放電時(shí),Mg(液)層的質(zhì)量減小 B. 放電時(shí).正極反應(yīng)為:Mg2++2e-Mg C. 該電池充電時(shí),Mg—Sb(液)層的質(zhì)量增大 D. 該電池充電時(shí),C1-向下層方向移動(dòng) 【答案】C 【解析】 A.放電時(shí),Mg(液)層發(fā)生反應(yīng)Mg -2e-=Mg2+,Mg(液)層的質(zhì)量減小,A項(xiàng)正確;放電時(shí)Mg—Sb(液)層是正極,正極反應(yīng)為:Mg2++2e-=Mg,B項(xiàng)正確;該電池充電時(shí),Mg—Sb(液)層是陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;該電池充電時(shí),上層是陰極、下層是陽(yáng)極,C1-向陽(yáng)極移動(dòng),D項(xiàng)正確。答案選C。 3.H2S轉(zhuǎn)化是環(huán)保和資源利用的研究課題。將燒堿吸收H2S后的溶液加人如圖裝置,可以回收單質(zhì)硫,甲為二甲醚(CH3OCH3)一空氣燃料電池。 下列推斷正確的是 A. Y極充入二甲醚 B. 電子由XW溶液ZY C. Z極反應(yīng)式為S2+-2e-=S D. 電解后,乙裝置右池中c(NaOH)減小 【答案】C 【解析】 點(diǎn)睛:運(yùn)用電化學(xué)原理解答。電子流動(dòng)方向的判別,原電池由負(fù)極經(jīng)外電路回到正極,在內(nèi)電路是通過(guò)陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)來(lái)完成的。 4.研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A. d為石墨,鐵片不易被腐蝕 B. d為石墨,石墨上電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e→4OH- C. d為鋅塊,鐵片腐蝕加快 D. d為鋅塊,鐵片上電極反應(yīng)為:2H++2e →H2↑ 【答案】B 【解析】 5.鋰(Li)—空氣電池的工作原理如圖所示下列說(shuō)法不正確的是 A. 金屬鋰作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng) B. Li+通過(guò)有機(jī)電解質(zhì)向水溶液處移動(dòng) C. 正極的電極反應(yīng):O2+4e—==2O2— D. 電池總反應(yīng):4Li+O2+2H2O==4LiOH 【答案】C 【解析】 【詳解】 A項(xiàng),在鋰空氣電池中,金屬鋰失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),為負(fù)極,故A項(xiàng)正確; B項(xiàng),Li在負(fù)極失去電子變成了Li+,會(huì)通過(guò)有機(jī)電解質(zhì)向水溶液處(正極)移動(dòng),故B項(xiàng)正確; C項(xiàng),正極氧氣得到了電子后與氫結(jié)合形成氫氧根,電極方程式為O2+4e-+2H2O=4OH-,故C項(xiàng)錯(cuò)誤; D項(xiàng),負(fù)極的反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-= Li+,正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,電池的總反應(yīng)則為4Li+O2+2H2O==4LiOH,故D項(xiàng)正確。 綜上所述,本題的正確答案為C。 6.電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量,其工作原理如圖所示,NH3被氧化為常見(jiàn)無(wú)毒物質(zhì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A. 溶液中OH-向電極a移動(dòng) B. 反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4︰5 C. O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng) D. 負(fù)極的電極反應(yīng)式為:2NH3-6e-+ 6OH-===N2↑+ 6H2O 【答案】B 【解析】 【分析】 NH3被氧化為常見(jiàn)無(wú)毒物質(zhì),應(yīng)生成氮?dú)猓琍t電極通入氨氣生成氮?dú)?,為原電池?fù)極,則b為正極,氧氣得電子被還原,結(jié)合電極方程式分析解答。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查了原電池原理,根據(jù)O、N元素化合價(jià)變化判斷出正負(fù)極是解題的關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為D,注意書寫電極反應(yīng)式時(shí)要結(jié)合電解質(zhì)特點(diǎn)。 7.下列反應(yīng)中,在原理上可以設(shè)計(jì)成原電池的是( ) A. Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng) B. 氧化鋁與硫酸的反應(yīng) C. 甲烷與氧氣的反應(yīng) D. 石灰石的分解反應(yīng) 【答案】C 【解析】 【詳解】 原電池為將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,所涉及反應(yīng)為自發(fā)進(jìn)行的氧化反應(yīng),題中只有C為氧化還原反應(yīng),可設(shè)計(jì)成原電池反應(yīng),其中通入甲烷的電極為負(fù)極,通入氧氣的電極為正極,而A、B、D都不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池,故選C。 8.某同學(xué)利用氧化還原反應(yīng):2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O設(shè)計(jì)如圖所示原電池,鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。下列說(shuō)法正確的是 A. b電極上發(fā)生還原反應(yīng) B. 外電路電子的流向是從a到b C. 電池工作時(shí),鹽橋中的SO42-移向甲燒杯 D. a電極上發(fā)生的反應(yīng)為MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O 【答案】D 【解析】 【分析】 從方程式分析,亞鐵離子變成鐵離子,所以亞鐵離子在負(fù)極反應(yīng),所以b為負(fù)極,a為正極。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 原電池中負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng),外電路中電子從負(fù)極流出,流向正極。 9.可用于電動(dòng)汽車的鋁—空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液,鋁合金為負(fù)極,空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是 A. 電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極 B. 以NaOH溶液為電解質(zhì)時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Al+3OH--3e-==Al(OH)3↓ C. 以NaOH溶液為電解質(zhì)時(shí),電池在工作過(guò)程中電解質(zhì)溶液的pH保持不變 D. 以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)時(shí),正極反應(yīng)都為O2+2H2O+4e-== 4OH- 【答案】D 【解析】 【分析】 鋁為活潑金屬,既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),鋁空氣燃料電池中負(fù)極反應(yīng)為Al+4OH--3e-═AlO2-+2H2O,正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-,總反應(yīng)為4Al+4OH-+3O2═4AlO2-+2H2O。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查化學(xué)電源,解答時(shí)注意正負(fù)極的判斷、依據(jù)溶液酸堿性書寫電極反應(yīng)式是解答的關(guān)鍵。 10.2017年5月18日,我國(guó)海域天然氣水合物試采成功,下列分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,其裝置如下圖所示,其中的固體電解質(zhì)是 Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移動(dòng)。下列有關(guān)敘述正確的是 ( ) A. 該分析儀可用于分析空氣中的天然氣的含量 B. 該分析儀工作時(shí),電極a為正極 C. 電極a的反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O D. 當(dāng)固體電解質(zhì)中有1 mol O2-通過(guò)時(shí),電子轉(zhuǎn)移4mol 【答案】A 【解析】 【分析】 該分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,O2-可以在其中自由移動(dòng),電子在外電路轉(zhuǎn)移,通甲烷氣體的為負(fù)極,通空氣一端為正極,電池總反應(yīng)為CH4+2O2=CO2+2H2O ,正極反應(yīng)為:O2+4e-=2O2-,負(fù)極反應(yīng)為:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O ,結(jié)合原電池的原理和電極反應(yīng)回答問(wèn)題。 【詳解】 11.某興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示的原電池裝置,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 () A. 鋅板是原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng) B. 電子流向:鋅板燈泡銀板濕布鋅板 C. 銀板上的電極反應(yīng): D. 電池總反應(yīng): 【答案】D 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查原電池的設(shè)計(jì),正確判斷原電池的正負(fù)極及電極反應(yīng)方程式是解決本題的關(guān)鍵。 12.下圖是采用新能源儲(chǔ)能器件將CO2轉(zhuǎn)化為固體產(chǎn)物,實(shí)現(xiàn)CO2的固定和儲(chǔ)能靈活應(yīng)用的裝置。儲(chǔ)能器件使用Li-CO2電池,組成為:釕電極/CO2飽和的LiClO4-DMSO電解液/鋰片。下列說(shuō)法不正確的是 A. Li-CO2電池的電解液由LiClO4和DMSO溶于水得到 B. CO2的固定中,每轉(zhuǎn)移8 mol e-,生成6 mol氣體 C. 過(guò)程Ⅱ中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D. 過(guò)程Ⅰ的釕電極的電極反應(yīng)式為2Li2CO3+C-4e-═4Li++3CO2↑ 【答案】A 【解析】 【詳解】 13.一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽(yáng)能電池的原理及電池中發(fā)生的主要反應(yīng)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 A. 鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是傳遞I- B. 電池工作時(shí),光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,X為電池的正極 C. 電池的電解質(zhì)溶液中I-和I3-的濃度均不斷減小 D. 電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)2Ru3++3I-═2Ru2++I3- 【答案】D 【解析】 【詳解】 14.一種新型的電池,總反應(yīng)為: 3Zn+2FeO42-+8H2O=2Fe(OH)3↓+3Zn(OH)2↓+4OH—,其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是 A. Zn極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng) B. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的pH增大 C. 電子由Zn極流出到石墨電極,再經(jīng)過(guò)溶液回到Zn極,形成回路 D. 石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為:FeO42—+3e—+4H2O=Fe(OH)3↓+5OH— 【答案】C 【解析】 【詳解】 A、根據(jù)電池總反應(yīng),Zn的化合價(jià)升高,根據(jù)原電池的工作原理,即鋅作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),故A說(shuō)法正確;B、根據(jù)電池總反應(yīng)方程式,生成OH-,溶液的pH增大,故B說(shuō)法正確;C、根據(jù)原電池的工作原理,電子從Zn電極流出經(jīng)外電路流向石墨,電解質(zhì)溶液應(yīng)是陰陽(yáng)離子定向移動(dòng),沒(méi)有電子通過(guò),故C說(shuō)法錯(cuò)誤;D、負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2↓,正極反應(yīng)式為FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3↓+5OH-,故D說(shuō)法正確。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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