高考化學(xué) 微測試系列 專題22 原電池的基本原理（含解析）1

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專題22 原電池的基本原理 （滿分60分 時(shí)間25分鐘） 姓名： 班級： 得分： 1．．如圖，在盛有稀 H2SO4 的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖, 下列說法正確的是（ ） A．外電路的電流方向?yàn)椋篨→外電路→Y B．若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為Fe C．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng) D．若兩電極都是金屬，則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閄＞Y 【答案】D 考點(diǎn)：本題考查原電池原理。 2、某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極I為Al，其他電極均為Cu，則下列說法正確的是 A．電流方向：電極IV→A→電極I B．電極I上發(fā)生還原反應(yīng) C．電極II逐漸溶解 D．電極III的電極反應(yīng)：Cu2++2e－=Cu 【答案】A 考點(diǎn)：考查了原電池原理的相關(guān)知識(shí)。 3．H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應(yīng)為：2H2S(g) + O2(g) = S2(s) + 2H2O(l) △H=－632kJmol－1。右圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖。下列說法正確的是 A．電極a為電池的正極 B．電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e－===4OH－ C．電路中每通過4mol電子，電池內(nèi)部釋放632kJ熱能 D．每17gH2S參與反應(yīng)，有1mol H+ 經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū) 【答案】D 【解析】 試題分析： A、該電池屬于燃料電池，通入燃料的為負(fù)極，通入空氣或氧氣的為正極，故電極a為電池的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)圖示，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2+4H++4e-= 2 H2O，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)方程式，電路中每流過4mol電子，有2molH2S發(fā)生反應(yīng)，電池內(nèi)部釋放632kJ的總能量，部分以電能的形式發(fā)出，部分以其他形式的能量發(fā)出，故C錯(cuò)誤；D、17gH2S的物質(zhì)的量是0.5mol，17gH2S參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子1mol，所以有1mol H+ 經(jīng)質(zhì)子進(jìn)入正極區(qū)。 考點(diǎn)：本題考查原電池原理。 4．將鎂片、鋁片平行插入一定濃度的NaOH溶液中，用導(dǎo)線連接成閉合回路，該裝置在工作時(shí)，下列敘述正確的是 A．鎂比鋁活潑，鎂失去電子被氧化成Mg2+ B．鋁是電池負(fù)極，開始工作時(shí)溶液中會(huì)立即有白色沉淀生成 C．該裝置的內(nèi)、外電路中，均是電子的定向移動(dòng)形成電流 D．該裝置開始工作時(shí)，鋁片表面的氧化膜可以不必處理 【答案】D 【考點(diǎn)定位】考查鎂片、鋁片與NaOH溶液構(gòu)成的原電池的工作原理的知識(shí) 【名師點(diǎn)晴】原電池正負(fù)極的判斷的注意點(diǎn)（1）原電池正、負(fù)極的判斷基礎(chǔ)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，如果給出一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式判斷正、負(fù)極，可以直接根據(jù)化合價(jià)的升降來判斷，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極。（2）判斷電極時(shí)，不能簡單地依據(jù)金屬的活潑性來判斷，要看反應(yīng)的具體情況，如：a.Al在強(qiáng)堿性溶液中比Mg更易失電子，Al作負(fù)極，Mg作正極；b.Fe、Al在濃HNO3中鈍化后，比Cu等金屬更難失電子，Cu等金屬作負(fù)極，F(xiàn)e、Al作正極。 5．下列有關(guān)原電池的說法中，正確的是 A．鋁片和鎂片用導(dǎo)線連接后插入NaOH溶液中，鎂片較活潑，作負(fù)極 B．鋁片和銅片用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸中，銅作負(fù)極 C．鍍鋅鐵和鍍錫鐵的鍍層破損后，前者較易被腐蝕 D．將反應(yīng)2Fe3＋＋Fe==3Fe2＋設(shè)計(jì)為原電池，則可用鋅片作負(fù)極，鐵片作正極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì) 【答案】B 考點(diǎn)：考查原電池原理的應(yīng)用，原電池的形成條件 6．下圖為兩個(gè)原電池裝置圖，由此判斷下列說法錯(cuò)誤的是 A．當(dāng)兩電池轉(zhuǎn)移相同電子時(shí)，生成和消耗Ni的物質(zhì)的量相同 B．兩裝置工作時(shí)，鹽橋中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng) C．由此可判斷能夠發(fā)生2Cr3++3Ni=3Ni2++2Cr和Ni2++Sn=Sn2++Ni的反應(yīng) D．由此可判斷Cr、Ni、Sn三種金屬的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊r＞Ni＞Sn 【答案】C 【解析】 試題分析：A．兩個(gè)原電池中Ni對應(yīng)的離子為Ni2+，則當(dāng)兩電池轉(zhuǎn)移相同電子時(shí)，生成和消耗Ni的物質(zhì)的量相同，故A正確；B．原電池工作時(shí)，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故B正確；C．兩個(gè)電解池發(fā)生的反應(yīng)分別為2Cr+3Ni2+=3Ni+2Cr3+和Ni+Sn2+=Sn+Ni2+，故C錯(cuò)誤；D．原電池負(fù)極較為活潑，由原電池正極可知由此可判斷Cr、Ni、Sn三種金屬的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊r＞Ni＞Sn，故D正確；故選C。 【考點(diǎn)定位】考查原電池和電解池的工作原理 【名師點(diǎn)晴】本題考查了原電池原理，明確電極的判斷、電極上發(fā)生的反應(yīng)、鹽橋中陰陽離子的移動(dòng)方向即可解答。原電池工作時(shí)，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，由原電池正負(fù)極可知金屬活潑性為Cr＞Ni＞Sn，結(jié)合電極材料和電解質(zhì)溶液判斷反應(yīng)的可能性。 7．I．Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。 （1）電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ； （2）SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ； II．熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2CO3為電解質(zhì)，以丁烷為燃料，以空氣為氧化劑，以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。 （3）該燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為 ； （4）該燃料電池正極電極反應(yīng)式為 。 【答案】（1） 2SOCl2 +4e-=4Cl-+ S +SO2； （2） 出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成 2SOCl2 + H2O=SO2↑+2HCl↑（3） C4H10+13CO32-－26e-= 17CO2+5H2O （4） O2＋2CO2 +4e-=2CO32- 電解質(zhì)，所以生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為C4H10+13CO32-－26e-= 17CO2+5H2O； （4）正極是氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，得到單質(zhì)與二氧化碳結(jié)合生成碳酸根離子，電極反應(yīng)式為O2＋2CO2 +4e-=2CO32-。 考點(diǎn)：考查原電池的電極反應(yīng)的判斷與書寫，反應(yīng)現(xiàn)象的判斷 8．原電池是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)．某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖裝置． （1）a和b不連接時(shí)，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 （2）a和b用導(dǎo)線連接，Cu極為原電池 極（填“正”或“負(fù)”），電極反應(yīng)式是；Zn極發(fā)生 （填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，溶液中H+移向 （填“Cu”或“Zn”）極． （3）a和b用導(dǎo)線連接，若Zn片質(zhì)量減輕了6.5g，則另一極上理論上產(chǎn)生氣體 L（標(biāo)況下）． （4）有同學(xué)向把Ba（OH）28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，你認(rèn)為是否可行？ （填“是”或“否”），理由是 ． 【答案】（1）Zn+2H+=Zn2++H2↑；（2）正；2H++2e﹣=H2↑；氧化；Cu； （3）2.24L；（4）否；此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)吸熱．