2019-2020年高考化学一轮复习 6.2原电池化学电源课时作业

PAGE/NUMPAGES2019-2020年高考化学一轮复习6.2原电池化学电源课时作业1．下列过程属于化学能转化为电能的是(　　)A．行人踩踏发电瓷砖(原理是利用行人踩踏地板产生的振动来发电)B．iPhone5手机电池放电C．汽车发电机中汽油燃烧D．氢氧化钠与盐酸反应解析：　A选项，动能转化为电能，错误；B选项，化学能转化为电能，正确；C选项，化学能转化为动能，错误；D选项，化学能转化为热能，错误。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：　B2．下列有关电化学知识的描述正确的是(　　)A．任何氧化还原反应都可设计成原电池B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥可以装有含琼胶的KCl饱和溶液C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极、铜作正极D．理论上，任何能自发进行的且能放出能量的氧化还原反应都可设计成原电池解析：　理论上，任何能自发进行且放出能量的氧化还原反应都可设计成原电池，故A错、D正确；B项中会发生反应：KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3，生成的AgCl会使盐桥中溶液的导电性减弱，所以不能使用KCl饱和溶液，可换成KNO3饱和溶液，B错；铁遇到冷的浓硝酸会发生钝化，构成原电池时铁作正极、铜作负极，C错。答案：　D3．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是(　　)A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D．太阳能电池的主要 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 是高纯度的二氧化硅解析：　锌锰干电池中碳棒并不参加反应，A错；氢氧燃料电池是将化学能直接转变为电能，B错；太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅，故D错。答案：　C4．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是(　　)A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C．铅蓄电池工作过程中，每通过2mol电子，负极质量减轻207gD．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：　选项A正确。在干电池中，Zn作负极，被氧化，B正确。氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D正确。C项忽略了硫酸铅在该极上析出，该极质量应该增加而非减小。答案：　C5．利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至整理出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料整理的可用于驱动玩具的电池的示意图：该电池工作时，有关说法正确的是(　　)A．铝罐将逐渐被腐蚀B．炭粒和炭棒上发生的反应为O2＋4e－===2O2－C．炭棒应与玩具电机的负极相连D．该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻解析：　该电池的原理是4Al＋3O2===2Al2O3，所以Al作电源负极，与玩具的负极相连，逐渐被腐蚀，A对，C、D错；B选项中正确的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。答案：　A6．综合如图判断，下列说法正确的是(　　)A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大解析：　装置Ⅰ中，由于Zn比Fe活泼，所以Zn作原电池的负极，电极反应式为2Zn－4e－===2Zn2＋；Fe作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。由于正极有OH－生成，因此溶液的pH增大。装置Ⅱ中，Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋；Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。正极由于不断消耗H＋，所以溶液的pH逐渐增大。据此可知A、B皆错，D正确。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，所以C错误。答案：　D7．一种光化学电池的结构如图所示，电池总反应为AgCl(s)＋Cu＋(aq)===Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)，下列关于该电池在工作时的说法中正确的是(　　)A．Cl－由负极迁移到正极B．负极上物质发生还原反应C．Cu＋在负极发生氧化反应D．生成108g银，转移电子个数为1mol解析：　该装置是原电池，根据电池总反应中化合价的升降可推知：AgCl在正极发生还原反应，Cu＋在负极发生氧化反应，Cl－应从正极迁移到负极，生成108g银，转移电子数为NA，电子个数不能用mol表示，综上所述，选C。答案：　C8.如图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为PbO2＋Pb＋4H＋＋2SOeq\o\al(2－,4)===2PbSO4＋2H2O。下列有关说法正确的是(　　)A．K与N连接时，能量由电能转化为化学能B．K与N连接时，H＋向负极区迁移C．K与M连接时，所用电源的a极为负极D．K与M连接时，阳极附近的pH逐渐增大解析：　A项错误，K与N相接时，是原电池，由化学能转化为电能；B项错误，由于形成原电池时正极消耗氢离子，所以氢离子向正极移动；C项正确，充电是二氧化铅原电池的正极连接到电源的正极，所以b是正极，a是负极；D项错误，阳极生成二氧化铅和氢离子，pH减小。答案：　C9．气体的自动化检测中常常应用原电池原理。下图为该电池的示意图：气体扩散进入敏感电极，发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。(对电极：即与敏感电极对应相反的电极)待测气体电极反应部分产物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4则下列说法中正确的是(　　)A．检测Cl2时，电解质溶液中的阴离子向敏感电极移动B．右上表气体检测时，敏感电极均作电池正极C．检测含相同物质的量的H2S和CO两份空气 样本 保单样本pdf木马病毒样本下载上虞风机样本下载直线导轨样本下载电脑病毒样本下载 时，传感器上流过的电子物质的量之比为4∶1D．检测H2S气体时，在对电极上充入氧气，对电极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－解析：　检测Cl2时，Cl2在敏感电极被还原，此时敏感电极作正极，阴离子应移向负极，A项错误；检测CO和H2S时，二者均在敏感电极被氧化，此时敏感电极作负极，B项错误；检测H2S时，1molH2S被氧化成H2SO4，转移电子8mol，检测CO时，1molCO被氧化成CO2，转移电子2mol，C项正确；检测H2S时，在对电极上通入O2，电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D项错误。答案：　C10．控制适合的条件，将反应Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag＋设计成如图所示的原电池(盐桥中装有琼脂­硝酸钾溶液；灵敏电流计的0刻度居中，左右均有刻度)。已知，接通后，观察到电流计指针向右偏转。下列判断正确的是(　　)A．在外电路中，电子从石墨电极流向银电极B．盐桥中的K＋移向乙烧杯C．一段时间后，电流计指针反向偏转，越过0刻度，向左边偏转D．电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，电流计指针将向左偏转解析：　由题意，电池反应为Fe3＋＋Ag===Fe2＋＋Ag＋，Ag作负极，在外电路中，电子从银电极流向石墨电极，A错；盐桥中的K＋移向甲烧杯，B错；一段时间后，电流计指针居中后，没有电流通过，C错；电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，形成Ag、Fe原电池，铁作负极，电流计指针将向左偏转，D正确。答案：　D11．据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为＋3)和H2O2作原料的燃料电池可用作空军通信卫星电源，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)A．电池放电时Na＋从b极区移向a极区B．电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用C．每消耗1molH2O2，转移的电子为1molD．该电池的正极反应为BHeq\o\al(－,4)＋8OH－－8e－===BOeq\o\al(－,2)＋6H2O解析：　由装置图可知，H2O2得电子化合价降低，所以b为正极，a为负极。原电池中阳离子向正极移动。负极反应为BHeq\o\al(－,4)＋8OH－－8e－===BOeq\o\al(－,2)＋6H2O。每消耗1molH2O2，转移的电子为2mol。答案：　B12．如图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图，下列说法不正确的是(　　)A．该装置将化学能转化为电能B．催化剂b表面O2发生还原反应，其附近的溶液酸性增强C．催化剂a表面的反应是：SO2＋2H2O－2e－===SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋D．若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8∶15解析：　A项，该装置没有外加电源，是一个原电池，能把化学能转化为电能，正确；B项，催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O，消耗H＋，其附近溶液酸性减弱，错误；C项，催化剂a表面SO2失去电子生成硫酸，电极反应式为：SO2＋2H2O－2e－===SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，正确；D项，催化剂a处的反应为：SO2＋2H2O－2e－===SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，催化剂b处的反应为：eq\f(1,2)O2＋2H＋＋2e－===H2O，则总反应式为：SO2＋H2O＋eq\f(1,2)O2===H2SO4。设加入的SO2为xg，H2O为yg。则生成硫酸的质量为：eq\f(x×98,64)g，水的质量变化为：eq\f(x×18,64)g，因得到硫酸的浓度为49%，故有eq\f(\f(98x,64),y－\f(18x,64))＝eq\f(49,100－49)，可得x∶y＝8∶15，故D正确。答案：　B13．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是________________________________________________________________________。(2)装置乙中正极的电极反应式是________________________________________________________________________。(3)装置丙中溶液的pH________________________________________________________________________(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________。解析：　甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性B>C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活泼性D>A，随着H＋的消耗，pH变大。答案：　(1)A－2e－===A2＋　(2)Cu2＋＋2e－===Cu(3)变大　(4)D>A>B>C14．如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。(1)①当电解质溶液为稀硫酸时，Fe电极是________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_____________________________________________________________________。②当电解质溶液为NaOH溶液时，Al电极是________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_____________________________________________________________________。(2)若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则Fe电极是________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：　(1)①电解质溶液是稀硫酸时，Al电极是负极，Fe电极是正极，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。②当电解质溶液是NaOH溶液时，铝与NaOH溶液反应，而Fe不反应，故铝作原电池的负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(2)把铝改为锌，用浓硝酸作电解质溶液，铁遇浓硝酸发生钝化，则Fe电极是正极，Zn电极是负极，Fe电极上的电极反应式为NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O。答案：　(1)①正　2H＋＋2e－===H2↑②负　Al－3e－＋4OH－===AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(2)正　NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O15．全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图：请回答下列问题：(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是____________，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是__________________。(2)钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2＋、V3＋、VO2＋、VOeq\o\al(＋,2))为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为VO2＋＋V3＋＋H2Oeq\o(,\s\up7(充电),\s\do5(放电))V2＋＋VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋。放电时的正极反应式为____________________________，充电时的阴极反应式为______________________。放电过程中，电解液的pH________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。(3)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是________。a．VOeq\o\al(＋,2)、VO2＋混合液　　　　b．V3＋、V2＋混合液c．VOeq\o\al(＋,2)溶液d．VO2＋溶液e．V3＋溶液f．V2＋溶液(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是________。解析：　(1)传统的铜锌原电池中，锌与酸反应生成氢气，故硫酸为电解质溶液；硫酸亚铁容易水解，且水解显酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解变质。(2)正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O；充电时，阴极反应为还原反应，故为V3＋得电子生成V2＋的反应。(3)充电时阳极反应式为VO2＋＋H2O－e－===VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋，故充电完毕的正极电解液为VOeq\o\al(＋,2)溶液，而放电完毕的正极电解液为VO2＋溶液，故正极电解液可能是选项acd。(4)充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，起平衡电荷作用的是加入的酸，故H＋可以通过隔膜。答案：　(1)电解质溶液　抑制硫酸亚铁的水解(2)VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O　V3＋＋e－===V2＋　升高　(3)acd　(4)H＋16．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是________，在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。(2)负极反应式为________________________________________________________________________。(3)电极表面镀铂粉的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ.2Li＋H2eq\o(=====,\s\up7(△))2LiH　Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑①反应Ⅰ中的还原剂是________，反应Ⅱ中的氧化剂是________。②已知LiH固体密度为0.82g/cm3，用锂吸收224L( 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为________。③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为______mol。解析：　(1)氢氧燃料电池是原电池装置，将化学能转化为电能，在燃料电池中通H2的一极发生了氧化反应为负极，所以电子流向为a→b。(2)书写该原电池的电极反应式时要注意溶液的酸碱性，KOH为电解质溶液时，负极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O。(3)由题干信息可知电极表面镀铂粉目的是为了增强铂吸附气体的能力，可加快电极的反应速率。(4)②eq\f(VLiH,VH2)＝eq\f(\f(20mol×8g/mol,0.82g/cm3×1000cm3/L),224L)＝eq\f(1,1148)③Ⅰ中消耗H210mol，则生成LiH为20mol，则Ⅱ中可生成H220mol,20molH2用作燃料电池的负极反应，则转移40mol电子，若能量转化率为80%，则转移32mol电子。答案：　(1)由化学能转变为电能　由a到b(2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O或H2＋2OH－－2e－===2H2O(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率(4)①Li　H2O　②1/1148或8.71×10－4　③32