2021高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專練32原電池原理及應(yīng)用二含解析新人教版

1、專練32原電池原理及應(yīng)用二12020黑龍江青岡一中開學(xué)考試有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的反應(yīng)裝置及部分反應(yīng)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生c極無(wú)變化d極溶解c極有氣體產(chǎn)生電流計(jì)指示在導(dǎo)線中電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()aabcd bdabccbcda dabdc22019全國(guó)卷為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀zn(3dzn)可以高效沉積zno的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3dznniooh二次電池，結(jié)構(gòu)如右圖所示。電池反應(yīng)為zn(s)2niooh(s)h2o(l)zno(s)2ni(oh)2(s)。下

2、列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a三維多孔海綿狀zn具有較高的表面積，所沉積的zno分散度高b充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為ni(oh)2(s)oh(aq)e=niooh(s)h2o(l)c放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為zn(s)2oh(aq)2e=zno(s)h2o(l)d放電過(guò)程中oh通過(guò)隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)3鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是()a銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)b電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(so)減小c電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加d陰陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡4某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2agcl2=2agcl。下列說(shuō)

3、法正確的是()a正極反應(yīng)為agcle=agclb放電時(shí)，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(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子52020貴州航天中學(xué)月考據(jù)報(bào)道，鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒(méi)有鉛污染，其電池反應(yīng)為2zno2=2zno，原料為鋅粒、koh電解液和空氣，則下列敘述正確的是()a鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)b負(fù)極反應(yīng)為zn2oh2e=znoh2oc正極發(fā)生氧化反應(yīng)d放電時(shí)電子在溶液中從正極向負(fù)極移動(dòng)6mgagcl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述

4、錯(cuò)誤的是()a負(fù)極反應(yīng)式為mg2e=mg2b正極反應(yīng)式為age=agc電池放電時(shí)cl由正極向負(fù)極遷移d負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)mg2h2o=mg(oh)2h27微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a正極反應(yīng)中有co2生成b微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移c質(zhì)子通過(guò)交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)d電池總反應(yīng)為c6h12o66o2=6co26h2o8情境創(chuàng)新一種新型錳氫二次電池原理如圖如示。該電池以mnso4溶液為電解液，碳纖維與pt/c分別為電極材料，電池的總反應(yīng)為mn22h2omno22hh2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a充電時(shí)，碳纖維電極作

5、陽(yáng)極b放電時(shí)，電子由pt/c電極經(jīng)導(dǎo)線流向碳纖維電極c充電時(shí)，碳纖維電極附近溶液的ph增大d放電時(shí)，正極反應(yīng)式為mno24h2e=mn22h2o92020平桂中學(xué)高三摸底考試?yán)梅磻?yīng)6no28nh3=7n212h2o構(gòu)成電池的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()a電子從右側(cè)b電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)a電極b當(dāng)有2.24 l no2被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4nac電極a極反應(yīng)式為2nh36e=n26hd為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用陰離子交換膜102020江西南康中學(xué)月考美國(guó)一個(gè)海軍航空站曾安裝了一臺(tái)250 kw的mcfc型燃料電池，該電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600 700 ，所

6、用燃料為h2，電解質(zhì)為熔融的k2co3，已知該電池的總反應(yīng)為：2h2o2=2h2o，負(fù)極反應(yīng)為：2h22co4e=2h2o2co2，則下列推斷中正確的是()a正極反應(yīng)為4oh4e=o22h2ob該電池的電極沒(méi)有參加反應(yīng)c電池供應(yīng)1 mol水蒸氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4 moldo2從正極通入，發(fā)生氧化反應(yīng)11一種可充電鋰空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí)，o2與li在多孔碳材料電極處生成li2o2x(x0或1)。下列說(shuō)法正確的是()a放電時(shí)，多孔碳材料電極為負(fù)極b放電時(shí)，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極c充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中l(wèi)i向多孔碳材料區(qū)遷移d充電時(shí)，電池總反應(yīng)為li2o2x=2lio212我國(guó)

7、科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的naco2二次電池。將naclo4溶于有機(jī)溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為：3co24na2na2co3c。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a放電時(shí)，clo向負(fù)極移動(dòng)b充電時(shí)釋放co2，放電時(shí)吸收co2c放電時(shí)，正極反應(yīng)為：3co24e=2cocd充電時(shí)，正極反應(yīng)為：nae=na132020遼寧六?？荚?鋰銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過(guò)一種復(fù)雜的銅腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生電力，其中放電過(guò)程為2licu2oh2o=2cu2li2oh，下列說(shuō)法不正確的是()a放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為cu2oh2o2e=2cu2ohb放

8、電時(shí)，電子通過(guò)固體電解質(zhì)向li極移動(dòng)c通空氣時(shí)，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生cu2od整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，氧化劑為o2142020貴州航天中學(xué)月考(1)如圖所示，是原電池的裝置圖。請(qǐng)回答：若c為稀h2so4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，b電極材料為fe且作負(fù)極，則a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_；電子的移動(dòng)方向是_；反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后溶液c的氫離子濃度將_(填“升高”、“降低”或“基本不變”)。(2)下圖是一個(gè)雙液原電池裝置圖，下列說(shuō)法正確的是_。a鹽橋中的陰離子向cuso4溶液中移動(dòng)b鹽橋的作用之一是平衡電荷c銅片作電池的負(fù)極d該電池比單液原電池的電流更穩(wěn)定(3)甲醇是重要的化工原料，又可作為燃料使用，用ch3o

9、h和o2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下：電池總反應(yīng)為2ch3oh3o2=2co24h2o，則c電極是_(填“正極”或“負(fù)極”)，c電極的反應(yīng)方程式為_；若線路中轉(zhuǎn)移3 mol電子，則上述ch3oh燃料電池，消耗的ch3oh的質(zhì)量為_g。15某化學(xué)活動(dòng)小組利用圖1所示裝置對(duì)原電池進(jìn)行探究(其中鹽橋?yàn)楹协傊娘柡蚹cl溶液)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在圖1裝置中，當(dāng)電流計(jì)中指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，鹽橋中的cl移向_(填“a”或“b”)燒杯，裝置中電子的移動(dòng)方向?yàn)開。 (2)該小組同學(xué)提出設(shè)想：如果將實(shí)驗(yàn)中的鹽橋換為銅導(dǎo)線，電流計(jì)是否也發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢？帶著疑問(wèn)，該小組利用圖2所示裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)

10、現(xiàn)電流計(jì)指針同樣發(fā)生偏轉(zhuǎn)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生電流的原因，起初認(rèn)為該裝置仍然為原電池，但老師提醒注意使用的是銅導(dǎo)線，經(jīng)深入探討后認(rèn)為a燒杯實(shí)際為原電池，在此問(wèn)題上，該小組成員的意見發(fā)生了很大分歧。一部分同學(xué)認(rèn)為是由于a燒杯中znso4溶液水解顯酸性，此時(shí)原電池實(shí)際是由zn、cu作電極，稀硫酸作電解質(zhì)溶液構(gòu)成的原電池。如果這個(gè)觀點(diǎn)正確，那么b燒杯中銅片上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_。 另一部分同學(xué)認(rèn)為a燒杯的溶液酸性較弱，由于溶解在溶液中氧氣的作用，使得zn、cu之間形成原電池。如果這個(gè)觀點(diǎn)正確，那么原電池的正極反應(yīng)式為_。 (3)若第(2)小題中觀點(diǎn)正確，則可以利用此原理設(shè)計(jì)電池為在偏遠(yuǎn)海島工作的燈塔供

11、電。若裝置以金屬鋁和石墨為電極，以海水為電解質(zhì)溶液，請(qǐng)寫出該電池工作時(shí)總反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。 專練32原電池原理及應(yīng)用二1b由第一個(gè)圖知金屬的活動(dòng)性順序ab，第二個(gè)圖中不能構(gòu)成原電池，b極有氣體產(chǎn)生，c極無(wú)變化，所以金屬的活動(dòng)性順序bc，由第三個(gè)圖知金屬的活動(dòng)性順序dc，第四個(gè)圖電流從a極流向d極，a極為正極，d極為負(fù)極，所以金屬的活動(dòng)性順序da；因此這四種金屬的活動(dòng)性順序dabc，答案選b。2d本題涉及二次電池知識(shí)，以新型三維多孔海綿狀zn的信息為切入點(diǎn)，考查了學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，運(yùn)用電化學(xué)原理解決實(shí)際問(wèn)題，體現(xiàn)了變化觀念與平衡思想的學(xué)科核心素養(yǎng)。a項(xiàng)，依題干信息可知正確；

12、b項(xiàng)，充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正確；c項(xiàng)，放電時(shí)zn作負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正確；d項(xiàng)，放電時(shí)，oh由正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移。3c4d根據(jù)電池總反應(yīng)可以看出，cl2得電子，ag失電子，所以在原電池中cl2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，ag在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)。正極反應(yīng)式為cl22e=2cl，a項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液為鹽酸，所以負(fù)極上ag失電子生成的ag隨即與附近的cl反應(yīng)， 交換膜左側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成，b項(xiàng)錯(cuò)誤。用氯化鈉代替鹽酸后，電極反應(yīng)不發(fā)生改變，c項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，負(fù)極生成0.01 mol ag，由于agcl=agcl，所以消耗了0.01 mol cl，由于電

13、荷守恒，因此同時(shí)有0.01 mol h通過(guò)陽(yáng)離子交換膜轉(zhuǎn)移至右側(cè)，d項(xiàng)正確。5b在電池反應(yīng)2zno2=2zno中，zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，zn為負(fù)極，o2在正極發(fā)生還原反應(yīng)，空氣進(jìn)入正極反應(yīng)，a項(xiàng)錯(cuò)誤；zn為負(fù)極，koh溶液為電解質(zhì)溶液，負(fù)極電極反應(yīng)式為zn2oh2e=znoh2o，b項(xiàng)正確；正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，c項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，電子不能在溶液中移動(dòng)，d項(xiàng)錯(cuò)誤。6b該電池中還原性較強(qiáng)的mg為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，a項(xiàng)正確；agcl為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為agcle=agcl，b項(xiàng)錯(cuò)誤；由于mg失去電子形成mg2，使負(fù)極區(qū)域帶正電，agcl得到電子生成

14、ag和cl，使正極區(qū)域帶負(fù)電，因此cl由正極向負(fù)極遷移，使電解質(zhì)溶液保持電中性，c項(xiàng)正確；氧化還原反應(yīng)為放熱反應(yīng)，鎂與熱水能發(fā)生置換反應(yīng)生成mg(oh)2和h2，d項(xiàng)正確。7ac6h12o6反應(yīng)生成co2時(shí)，c元素的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，因此c6h12o6co2是原電池的負(fù)極反應(yīng)，a項(xiàng)錯(cuò)誤；在微生物的作用下，反應(yīng)速率加快，促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，b項(xiàng)正確；原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子(h)移向電池的正極，c項(xiàng)正確；根據(jù)電池裝置圖知電池總反應(yīng)為葡萄糖的氧化反應(yīng)c6h12o66o2=6co26h2o，d項(xiàng)正確。8c9.d10.b11.d12d放電時(shí)是原電池，陰離子clo向負(fù)極移動(dòng)，a正確；根據(jù)電池總反

15、應(yīng)知b正確；放電時(shí)是原電池，正極是二氧化碳得到電子轉(zhuǎn)化為碳，反應(yīng)為：3co24e=2coc，c正確；充電時(shí)是電解，正極與電源的正極相連，作陽(yáng)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，反應(yīng)為2coc4e=3co2，d錯(cuò)誤。13b14(1) 2h2e=h2 由fe電極沿導(dǎo)線流向a極降低(2)bd(3)負(fù)極ch3oh6eh2o=co26h16解析：(2)根據(jù)裝置圖，zn片為負(fù)極，cu片為正極。a項(xiàng)，原電池中，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋中的陰離子向znso4溶液中移動(dòng)，a項(xiàng)錯(cuò)誤；b項(xiàng)，鹽橋中的陰離子向znso4溶液中移動(dòng)，陽(yáng)離子向cuso4溶液中移動(dòng)，鹽橋的作用是形成閉合回路并平衡電荷使兩邊溶液保持電中性，b項(xiàng)正確；c項(xiàng)，根據(jù)上述分析，銅片作電池的正極，c項(xiàng)錯(cuò)誤；d項(xiàng)，在雙液原電池中zn與cuso4溶液不直接接觸，使用鹽橋使兩邊的溶液保持電中性，保障了電子通過(guò)導(dǎo)線從鋅片到銅片的不斷轉(zhuǎn)移，使zn的溶解和cu的析出過(guò)程得以繼續(xù)進(jìn)行，形成持續(xù)穩(wěn)定的電流；在單液原電池中，zn與cuso4溶液直接接觸，zn可與cuso4溶液直接發(fā)生置換反應(yīng)使部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，cu在zn片表面析出，阻礙zn與溶液的接觸，致使向外輸出的電流強(qiáng)度減弱；雙液原電