高三一輪復習《原電池化學電源》測試卷.doc

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高三一輪復習《原電池 化學電源》過關(guān)檢測題 1、如圖所示的裝置能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是（　　） 2、在下列選項中有關(guān)電池的說法中正確的是（　?。? A．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅 B．銅鋅原電池工作時，電子從銅電極沿外電路流向鋅電極 C．氫氧燃料電池工作時，氫氣在正極被氧化 D．鋅錳干電池中，鋅電極是負極 3、在盛有硝酸銀的燒杯中放入用導線連接的銅片和銀片，下列敘述正確的是（ ） A.正極質(zhì)量不變 B.電流通過導線由銅片流向銀片 C.燒杯中Ag+濃度逐漸減少 D.電池工作時，銅片失電子，被還原 4、堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列說法中錯誤的是（ ） A．電池工作時，鋅失去電子 ，鋅是負極 B．外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g C．電池負極的電極反應式為：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 D．電池工作時，電子由負極流向正極，溶液中OH－向正極移動，K＋、H＋向負極移動 5、鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列說法正確的是（　?。? A． 放電時，N為負極，其電極反應式為 PbO2＋SO42—＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O B．放電時，c(H2SO4)不變，兩極的質(zhì)量增加 C．充電時，陽極反應式為PbSO4＋2e－===Pb＋SO42— D．充電時，若N連電源正極，則該極生成PbO2 6、我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車已得到大量應用。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH 溶液，下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是（ ） A．正極反應式為：O2 + 2H2O + 4e－=== 4OH－ B．工作一段時間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變 C．該燃料電池的總反應方程式為：2H2 + O2 === 2H2O D．該電池每消耗2.24 L O2(標準狀況)時，有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移 7、被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個薄層紙片作為傳導體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。在紙內(nèi)的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應為： Zn + 2 MnO2十H2O = ZnO + 2MnO(OH)。下列說法正確的是（　 ） A．該電池的正極為鋅 B．該電池反應中二氧化錳起催化劑作用 C．當 0.l mol Zn 完全溶解時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02l022 D．電池正極反應式為：2MnO2 + 2e-＋ 2H2O = 2MnO(OH)十2OH- 8、一種具有很高比能量的新型干電池的工作原理如圖所示，放電時的電極反應式之一為： MnO2+e一+H2O=MnO(OH)+OH-，下列說法正確的是（ ） A. 鋁電極上的電極反應式： Al- 3e一+3NH3.H20= Al(OH)3+3NH4+ B．電池工作時，NH4+、Na+移向鋁電極 C．每消耗27 g鋁就會有3 mol電子通過溶液轉(zhuǎn)移到正極上 D．放電過程中正極附近溶液的pH減小 9．[2015西安考試]利用反應6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O構(gòu)成電池的方法，既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學能，裝置如圖所示，下列說法不正確的是(　　) A．電流從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極 B．為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用陰離子交換膜 C．電極A極反應式為2NH3－6e－===N2＋6H＋ D．當有4.48 L NO2(標準狀況)被處理時，轉(zhuǎn)移電子為0.8 mol 10、某新型電池，以NaBH4(B的化合價為+3價)和H2O2作原料，該電池可用作深水勘探等無空氣環(huán)境電源，其工作原理如下圖所示。下列說法正確的是（　　） A．電池工作時Na+從b極區(qū)移向a極區(qū) B．每消耗3molH2O2，轉(zhuǎn)移3mole- C．b極上的電極反應式為：H2O2+2e-+2H+=2H2O D．a(chǎn)極上的電極反應式為： BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O 11、研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電，在海水中電池總反應可表示為： 5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水” 電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是: A.正極反應式：Ag＋Cl－－e－=AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.Na＋不斷向“水”電池的負極移動 D. AgCl是還原產(chǎn)物 12、如圖所示，Na-S電池是當前開發(fā)的一種高性能可充電電池，它所貯存的能量為常用鉛蓄電池的5倍(按相同質(zhì)量計)，電池反應為2Na(l)＋n/8S8(l) Na2Sn。下列說法不正確的是: A．外室熔融硫中添加石墨粉主要是為了增強導電性 B．放電時Na＋向正極移動 C．充電時陽極反應式為8Sn2—－16e－===nS8 D．充電時鈉極與外接電源的正極相連 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13、A、B、D和E四種元素均為短周期元素,原子序數(shù)逐漸增大。A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等。B、D、E三種元素在周期表中相對位置如圖①所示,只有E元素的單質(zhì)能與水反應生成兩種酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由A、B、D三種元素中的一種或幾種組成,其中只有M分子同時含有三種元素；W為A、B兩元素組成的18電子分子，可作火箭燃料；甲、乙為非金屬單質(zhì)；X分子中含有10個電子。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖②所示。 回答下列問題： 1 寫出W的電子式: ,Z和X反應的方程式: 2 甲和乙生成標準狀況下1.12 L Y，吸收9.025 kJ的熱量，寫出反應的熱化學方程式__________________________________________ _____。 (3) 一定量E的單質(zhì)與NaOH溶液恰好完全反應,離子方程式為: ，所得溶液的pH________7(填“大于”、“等于”或“小于”)，原因是______________ _________ (用離子方程式表示)。 ⑷ W—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。W—空氣燃料電池放電時，正極反應式為________ __________，負極反應式為___________________________________________。 14．某研究性學習小組根據(jù)反應: 2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O設計如下原電池，其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為1 molL－1，溶液的體積均為200 mL，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。 回答下列問題： (1)此原電池的正極是石墨______ __(填“a”或“b”)，發(fā)生_______ _反應。 (2)電池工作時，鹽橋中的SO移向_____ ___(填“甲”或“乙”)燒杯。 (3)兩燒杯中的電極反應式分別為 甲___________________________________________________； 乙__________________________________________________。 (4)若不考慮溶液的體積變化，MnSO4濃度變?yōu)?.5 molL－1，則反應中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。 15．全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的電池，目前釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。如圖是釩電池基本工作原理示意圖： 請回答下列問題： (1)硫酸在電池技術(shù)和實驗室中具有廣泛的應用，在傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，硫酸是______________________，實驗室中配制硫酸亞鐵時需要加入少量硫酸，硫酸的作用是___________________________________________ (2)釩電池由溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同價態(tài)的釩離子(V2＋、V3＋、VO2＋、VO)為正極和負極的活性物質(zhì)組成，電池總反應為V2＋＋VO＋2H＋VO2＋＋V3＋＋H2O。放電時的正極反應式為______________ __________，充電時的陰極反應式為______________________。放電過程中，電解液的pH________(填“升高”“降低”或“不變”)。 (3)釩電池基本工作原理示意圖中“正極電解液”可能是________。 a．VO、VO2＋混合液 b．V3＋、V2＋混合液 c．VO溶液 d．VO2＋溶液 e．V3＋溶液 f．V2＋溶液 (4)能夠通過釩電池基本工作原理示意圖中“隔膜”的離子是________。 11、如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流量偵測與控制的功能，非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測．下列說法不正確的是（　?。? A．電流由O2所在的鉑電極流出 B．該電池的負極反應式為：CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣═2CO2↑+12H+ C．O2所在的鉑電極處發(fā)生還原反應 D．微處理器通過檢測電流大小而計算出被測氣體中酒精的含量 13、2008年北京奧運會“祥云”火炬用的是環(huán)保型燃料——丙烷(C3H8),悉尼奧運會火炬所用燃料為65%丁烷(C4H10)和35%丙烷,已知丙烷的燃燒熱為2221.5 kJ/mol,下列有關(guān)說法正確的是（　　） A．奧運火炬燃燒主要是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎凸饽? B．丙烷的沸點比正丁烷高 C．丙烷、空氣及鉑片可組成燃料電池,在丙烷附近的鉑極為電池的正極 D．丙烷燃燒的熱化學方程式為C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－2221.5 kJ/mol 【答案】D 【解析】由于硫是絕緣體，故在外室填充石墨粉以保證良好的導電性，A正確；在原電池中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，形成閉合回路，B正確；充電時陽極發(fā)生氧化反應，C正確；充電時鈉極發(fā)生還原反應，應與外接電源的負極相連，D錯。 16、鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰貨源成為重要課題：某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）進行資源回收研究，設計實驗流程如下： （1）第②步反應得到的沉淀X的化學式為 。 （2）第③步反應的離子方程式是 。 （3）第④步反應后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有 。 若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因： 、 。 （4）若廢舊鋰離子電池正極材料含LiNB2O4的質(zhì)量為18.1 g第③步反應中加入20.0mL3.0molL-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經(jīng)反應③和④完全為Li2CO3,剩至少有 Na2CO3參加了反應。 【答案】（1）Al(OH)3 (2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O (3) 漏斗 玻璃棒 燒杯 ； 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等 （4）5.3 【解析】第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中 第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁，第三步是氧化還原反應，注意根據(jù)第一步反應LiMn2O4不溶于水。 第（4）小題計算時要通過計算判斷出硫酸過量。 17、實驗室用圖示裝置制取乙酸乙酯。 （1）濃H2SO4的作用是：①_____ _ __，②_____________。 （2）右邊收集試管內(nèi)裝有 ，導氣管不能插入液面以下，原因是 。加熱前，大試管中加入幾粒碎瓷片的作用是______________。 【答案】（1）催化劑、吸水劑 （2）飽和碳酸鈉溶液；　　　　防止倒吸；防止暴沸 【解析】考查乙酸乙酯的制備。 （1）在酯化反應中，濃硫酸其催化劑作用。又因為酯化反應是可逆反應，所以濃硫酸還起吸水劑作用。 （2）要除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇，可用飽和碳酸鈉溶液。由于乙酸、乙醇和水互溶，所以為了防止倒吸，導氣管不能插入液面以下。反應還需要加熱，所以為防止溶液暴沸，需要加入碎瓷片防止暴沸。 18、一位同學在探究廢干電池內(nèi)的黑色固體回收利用時，進行如圖所示實驗： 普通鋅錳電池的黑色物質(zhì)主要成分為MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì)。請回答以下問題： (1)操作②玻璃棒的作用________。 (2)操作③灼燒濾渣中的黑色固體時，產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體，由此推測濾渣中還存在的物質(zhì)為________(填化學式)。 (3)操作④的試管加入③中所得黑色濾渣，試管中迅速產(chǎn)生能使帶火星的木條復燃的氣體，據(jù)此可初步認定黑色固體為________(填化學式)。 (4)該同學要對濾液的成分進行檢驗，以確認是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完實驗后所寫的實驗報告，請你寫出其空白處的內(nèi)容： 實驗目的 操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 1.檢驗 Cl－ 取少許濾液于試管中，加入________ ________ 含有 Cl－ 2.檢驗 NH4+ 取少許濾液于試管中，加入________ 含有NH4+ 3.檢驗 Zn2＋ 取少許濾液于試管中，加入稀氨水 先產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)加入氨水，沉淀又溶解 含有Zn2＋ 【答案】(1)引流　(2)C　(3)MnO2 (4) 實驗目的 操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 1.檢驗 Cl－ 取少許濾液于試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液 有白色沉淀產(chǎn)生 含有 Cl－ 2.檢驗 NH4+ 取少許濾液于試管中，加入濃氫氧化鈉溶液并加熱，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口附近 石蕊試紙變藍色 含有 NH4+ 【解析】(1)操作②為過濾，其中玻璃棒的作用是引流，防止溶液外濺。 (2)產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體，可能是CO2或SO2，但該氣體是由黑色固體燃燒產(chǎn)生，所以該物質(zhì)為碳。 (3)能加速H2O2分解的黑色固體為MnO2。 (4)檢驗Cl－的存在使用硝酸酸化的AgNO3溶液。NH4+的檢驗可結(jié)合NH3是高中階段唯一的堿性氣體來作答，將其在堿性條件下制得NH3后與濕潤的紅色石蕊試紙接觸即可鑒別。 19、完全燃燒4 mol CH4，生成的H2O的物質(zhì)的量是多少？ 【答案】8 mol H2O 【解析】 20、下列各物質(zhì)哪些是電解質(zhì)，哪些是非電解質(zhì)？ KCl BaSO4 CH3CH2OH NaOH Fe H2SO4 H2O 【答案】電解質(zhì)：KCl BaSO4 NaOH H2SO4 H2O 非電解質(zhì)： CH3CH2OH 【解析】 21、已知A、B、C、D是中學化學中常見的四種不同微粒。它們之間存在如下圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系： (1)如果A、B、C、D均是10電子的微粒，請寫出： A的化學式________；D的化學式________。 (2)如果A和C是18電子的微粒，B和D是10電子的微粒，請寫出A與B在溶液中反應的離子方程式______________________________________。 【答案】 【解析】考查常見10電子、18電子的微粒和微粒間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 (1)在熟悉10電子、18電子的常見微粒的基礎上，觀察框圖，容易想到NH＋OH－NH3＋H2O的反應，其次應想到HF＋OH－===F－＋H2O，再聯(lián)想到H2S＋OH－===HS－＋H2O或HS－＋OH－===S2－＋H2O。 (2)從上述反應式可以看出OH－能奪取H2S或HS－中的H＋，所以結(jié)合質(zhì)子的能力B>C，即OH－>S2－(或HS－)。 22、A、B、D和E四種元素均為短周期元素,原子序數(shù)逐漸增大。A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等。B、D、E三種元素在周期表中相對位置如圖①所示,只有E元素的單質(zhì)能與水反應生成兩種酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由A、B、D三種元素中的一種或幾種組成,其中只有M分子同時含有三種元素；W為A、B兩元素組成的18電子分子，可作火箭燃料；甲、乙為非金屬單質(zhì)；X分子中含有10個電子。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖②所示。 回答下列問題： (1)甲和乙生成標準狀況下1.12 L Y，吸收9.025 kJ的熱量，寫出反應的熱化學方程式_______________________________________________。 (2)一定量E的單質(zhì)與NaOH溶液恰好完全反應后，所得溶液的pH________7(填“大于”、“等于”或“小于”)，原因是_________________________(用離子方程式表示)。 (3)W—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。W—空氣燃料電池放電時，正極反應式為__________________，負極反應式為___________________________________________。 (4)將一定量的A2、B2混合氣體放入1 L密閉容器中，在500 ℃、2107 Pa下達到平衡。測得平衡氣體的總物質(zhì)的量為0.50 mol，其中A2為0.3 mol，B2為0.1 mol。則該條件下A2的平衡轉(zhuǎn)化率為________，該溫度下的平衡常數(shù)為________。 【答案】(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋361 kJmol－1 (2)大于　ClO－＋H2OHClO＋OH－ (3)O2＋2H2O＋4e－===4OH－ N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O (4)33.3%　 【解析】本題以元素推斷和框圖命題的形式重點考查化學反應原理，涉及面廣，基礎性強，要求考生迅速找出“題眼”，作出合理的推斷，結(jié)合化學反應的基本原理，準確解答問題，如本題中的重要“題眼”：元素及其化合物的性質(zhì)——氯氣與水反應生成兩種酸。 根據(jù)A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，可得出A元素為H；結(jié)合常見元素及其化合物的性質(zhì)和E元素的單質(zhì)與水反應生成兩種酸，可知E是Cl，并得出D元素是O、B元素是N。根據(jù)M分子同時含有三種元素可知，M可能是HNO3，乙是非金屬單質(zhì)，與甲反應后，繼續(xù)與甲反應，可得出乙是N2、甲是O2，并得出Y是NO、Z是NO2；X分子中含有10個電子，可能是水或NH3，但如果是NH3，與Z無法反應生成HNO3，因此X是H2O，結(jié)合W分子中含有18個電子，可知W是N2H4。 (1)甲和乙的反應為N2(g)＋O2(g) 2NO(g)，生成1.12 L(即0.05 mol)NO時吸收9.025 kJ的熱量，生成2 mol NO時，吸收361 kJ的熱量。 (2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，NaClO是強堿弱酸鹽，其溶液顯堿性。 (3)總反應式是N2H4＋O2===N2＋2H2O，堿性條件下通入氧氣的極為正極，電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，兩式相減得出負極的電極反應式。 (4)平衡時A2為0.3 mol，B2為0.1 mol，BA3為0.1 mol，起始時A2為0.45 mol，已轉(zhuǎn)化0.15 mol，轉(zhuǎn)化率約為33.3%。K＝0.12/(0.10.33)＝。 23、以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2和CO2，負極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽．電池反應方程式為 ；負極反應式為 ． 【答案】C3H8+5O2═3CO2+4H2O；C3H8﹣20e﹣+10CO32﹣=13CO2+4H2O． 【解析】解：燃料電池中，負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應，負極電極反應式為C3H8﹣20e﹣+10CO32﹣=13CO2+4H2O，正極反應式為：O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣，所以其電池反應式為C3H8+5O2═3CO2+4H2O； 故答案為：C3H8+5O2═3CO2+4H2O；C3H8﹣20e﹣+10CO32﹣=13CO2+4H2O． 24、肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，是一種可燃性液體，可用作火箭燃料。 (1)肼的結(jié)構(gòu)式為_____________________________________。 (2)如圖是一個電化學過程示意圖。 ①鉑片上發(fā)生的電極反應是___________________________。 ②假設使用肼－空氣燃料電池作為本過程中的電源，銅片的質(zhì)量變化為128g，則肼－空氣燃燒電池理論上消耗標準狀況下的空氣_____L(假設空氣中氧氣體積百分含量為20%)。 (3)肼－空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，生成無污染的物質(zhì)。電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空氣燃料電池放電時負極的電極反應式是_______________________________________。 【答案】(1) (2)①Cu2＋＋2e－===Cu?、?12 (3)N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O 【解析】本題以聯(lián)氨為背景考查了原電池及電解池的相關(guān)知識。(1)根據(jù)N、H的原子結(jié)構(gòu)特點，可以推斷肼的結(jié)構(gòu)式為。(2)①鉑片與電源負極相連，為陰極，Cu2＋在陰極發(fā)生還原反應：Cu2＋＋2e－===Cu。②根據(jù)該裝置中各電極上通過的電量相等，則電池正極上O2得電子總數(shù)與電解池陽極上Cu失電子總數(shù)相等，故4n(O2)＝2n(Cu)，則n(O2)＝＝1(mol)，則消耗標準狀況下空氣的體積為522.4L＝112L。(3)負極為肼放電，且電解質(zhì)KOH參與反應，電極反應為N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O。