2020年高考化學(xué)復(fù)習(xí)課時規(guī)范練17原電池化學(xué)電源

1、課時規(guī)范練 17 原電池化學(xué)電源一、選擇題（本題共 8 小題,每小題 7 分，共 56 分。每小題只有一個選項符合題目要求）1 關(guān)于原電池的敘述正確的是（）A. 原電池工作時，電極上不一定都發(fā)生氧化或還原反應(yīng)B. 某可充電電池充、放電時的總反應(yīng)式為L一NiO2+xLiLiNiO2,放電時此電池的負(fù)極材料是 Li1-xNiO2C. 鉛、銀和鹽酸構(gòu)成的原電池工作時，鉛板上有 5.175 g 鉛溶解，正極上就有 1 120 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體析出D. 在理論上可將反應(yīng) CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H20（1）AH6勵曲AgNOjJSM甲乙C. 開始時，銀片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag-e-Ag

2、+D. 將銅片浸入 AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池總反應(yīng)相同4.下面是4種燃料電池的工作原理示意圖，其中正極的反應(yīng)產(chǎn)物為水的是（）C矗子交換敕料曲池D腐融蠱牡池2+5將鎘（Cd）浸在氯化鈷（C0CI2）溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為表示溶液）,若將該反應(yīng)設(shè)計為如圖的原電池A.Cd 作負(fù)極,Co 作正極B. 原電池工作時，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極C. 根據(jù)陰陽相吸原理，鹽橋中的陽離子向負(fù)極（甲池）移動D. 甲池中盛放的是 CdCl2溶液，乙池中盛放的是 C0CI2溶液6某電池以 K2FeO4和 Zn 為電極材料，KOH 溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法正確的是（）A.Zn 為電池的負(fù)極-+B

3、. 正極反應(yīng)式為 2Fe +10H +6e-Fe2O3+5H2OC. 該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變D. 電池工作時 OH-向正極遷移7.（2018 廣東汕頭模擬）微生物燃料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。某微生 物燃料電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是（ ）C. 如果將反應(yīng)物直接燃燒，能量的利用率不會變化D. 若該電池電路中有 0.4 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有 0.5 mol H+通過質(zhì)子交換膜A.電子從 b 流出,經(jīng)外電路流向 aB.HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為S-的反應(yīng)是 HS-+4H2O-8e- S+9H九湖體氣征物燃科電哉，則下列說法一定錯誤的:還撐関+

4、8.（2017 課標(biāo)全國川,11） 全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極 a 常用摻有石墨烯的 S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS88Li2Sx（2 x 8）。下列說法錯誤的是（）B.電池工作時，外電路中流過 0.02 mol 電子,負(fù)極材料減重 0.14 g C石墨烯的作用主要是提高電極a 的導(dǎo)電性D.電池充電時間越長，電池中 Li2S2的量越多二、非選擇題（本題共 3 小題，共 44 分）9.（14 分）（1）如圖所示,若溶液 C 為濃硝酸，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B 電極材料為 Fe,A 電極材料為 Cu,則B 電極的電極反應(yīng)式為 _,A 電極的電極反應(yīng)式為_；反

5、應(yīng)進(jìn)行一段時間后溶液C 的 pH 會_ （填 升高”降低”或 基本不變”）。我國首創(chuàng)以鋁 一空氣一海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水?dāng)?shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光。則電源的負(fù)極材料是（填化學(xué)名稱）,負(fù)極反應(yīng)為 _;正極反應(yīng)為 _ 。熔融鹽電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視?？捎?Li2CO3和 Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO 為負(fù)極燃?xì)猓諝馀c CO2的混合氣為正極助燃?xì)?，制得?650C下工作的燃料電池，其負(fù)極反應(yīng)式為 2CO+2C-4e-4CO2，則正極反應(yīng)式為_ ,電池總反應(yīng)式為_。10.（15 分）氮元素的

6、氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題（1）肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑 N2O4反應(yīng)生成 N2和水蒸氣。已知：N2（g）+2O2（g）N2O4（l）H1=-19.5 kJ mol-1N2H4（I）+O2（g）N2（g）+2H2O（g）AH2=-534.2 kJ mo寫出肼和 N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。（2）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為。（3）科研人員開發(fā)出一種由甲醇和氧氣構(gòu)成，以強(qiáng)堿溶液作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，充一次電可供手機(jī)連續(xù)使用一個月，則通入甲醇的是_（填正”或負(fù)”）極,寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：_。Zn-MnO2

7、干電池應(yīng)用廣泛，電解質(zhì)溶液是 ZnCI2和 NH4CI 的混合溶液。A.電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)32li*|:2Li2&+2Li+2e-3Li2S41該電池的負(fù)極材料是 _（填名稱）。電池工作時，電子流向 _ （填正極”或 負(fù)極”）。2若 ZnCI2和 NH4CI 混合溶液中含有雜質(zhì) Cu2+,則會加速某電極的腐蝕，其主要原因MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的 MnSOq溶液。陽極的電極反應(yīng)式為_ 。若電路中通過 4 mol 電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為_。11.（15 分）SO2、CO、CO2、NOx是對環(huán)境影響較大的幾種氣體生存環(huán)境的有效途徑。，對它們的合理

8、控制和治理是優(yōu)化我(1) 利用電化學(xué)原理將 CO、SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料，裝置如圖所示：1若 A 為 CO，B 為 H2，C 為 CH3OH，則通入 CO 的一極為 _ 極。2若 A 為SO2，B 為 O2，C 為 H2SO4，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為 _3若 A 為 NO2,B 為 O2,C 為 HNO3,則正極的電極反應(yīng)式為_ 。(2) 某碳酸鹽燃料電池，以一定比例的 Li2CO3和 Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì)，操作溫度為 650C，在此 溫度下以鎳為催化劑，以煤氣(CO、H2的體積比為 1 : 1)直接做燃料，其工作原理如圖所示。電池總反應(yīng)為 _以此電源電解足量的硝酸銀溶液，若陰極產(chǎn)

9、物的質(zhì)量為 21.6 g,則陽極產(chǎn)生氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為L。若電解后溶液體積為2 L,溶液的 pH 約為_。(3)某研究小組利用下列裝置用N204生產(chǎn)新型硝化劑 N2O5。Pt課時規(guī)范練17原電池 化學(xué)電源1.D A 中原電池工作時電極上一定都發(fā)生氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)；B 中電池放電時，負(fù)極材料是 Li;C中通過計算知正極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積應(yīng)為560 mLo2.D 堿性鋅錳電池中二氧化錳為氧化劑，A 項錯誤；鉛蓄電池放電時電池反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,H2SO4濃度減小,B 項錯誤；原電池中陽離子向正極移動，故鹽橋中 K+移向硫酸銅溶 液,C 項錯誤;

10、該原電池中，正極上氧化銀得電子生成銀，所以 Ag2O 作氧化劑，D 項正確。3.D 題給原電池負(fù)極銅失電子，正極上 Ag+得電子，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，電解質(zhì)溶液通過離子的定向移動形成電流，所以電子不會經(jīng)過電解質(zhì)溶液，故 A 項錯誤;用銅線代替鹽橋，乙池是原電池，甲池是電解池發(fā)生電鍍，所以不是原來的原電池反應(yīng)原理，故 B 項錯誤;銀片是原電池的正極，溶液中的銀離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為 Ag+eAg,故 C 項錯誤;銅片浸入 AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池總反應(yīng)都是Cu+2Ag+2Ag+Cu2+，故 D 項正確。4.C A 項,通空氣的電極作正極，正極反應(yīng)式為O2+4e

11、 一 2O2-，不符合題意;B 項,通入氧氣的一極作正 極,電解質(zhì)溶液是堿性溶液，電極反應(yīng)式為 O2+2H2O+4e-HNU3IE11HNO,咖磴I網(wǎng) I 止皮分子通衛(wèi)1現(xiàn)以 出、02、熔融鹽 Na2CO3組成燃料電池，米用電解法制備 N2O5,裝置如圖所示，其中 Y 為 C02。An4OH-，不符合題意;C 項，通入空氣的一極作 正極，電解質(zhì)傳遞 H+,正極反應(yīng)式為 O2+4H+4e-2H2O,符合題意；D 項，通入氧氣的一極作正極，依據(jù) 電池內(nèi)部傳遞 C，正極反應(yīng)式為 O2+2CO2+4e-2C，不符合題意。5.C 在電池反應(yīng)中,Co2+得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則 Co 作正極、Cd 作負(fù)極；

12、放電時，電子從負(fù)極 Cd 沿導(dǎo) 線流向正極 Co;鹽橋中陽離子向正極區(qū)域乙移動、陰離子向負(fù)極區(qū)域甲移動；甲中電極失電子發(fā)生氧 化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為 CdCl2溶液 乙池中盛放的是 C0CI2溶液。6.A 根據(jù)化合價升降判斷，Zn 化合價只能上升，故為負(fù)極材料,K2FeO4為正極材料,A 項正確；KOH 溶 液為電解質(zhì)溶液，則正極電極反應(yīng)式為 2Fe-+6e-+8H2O2Fe(OH)3+10OH-,B 項錯誤；由電池總反應(yīng) 式 3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 可得，放電過程中電解質(zhì)溶液濃度發(fā)生變化，C 項錯誤；電池工作時陰離子 OH-向負(fù)極遷移，D

13、項錯誤。7.B b 電極通入氧氣，是正極,a 電極是負(fù)極，電子從 a 電極流出，經(jīng)外電路流向 b 電極,A 錯誤;a 電極是 負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，即 HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為S-，電極反應(yīng)為 HS-+4H2O-8e-+S +9H ,B 正確;如果將反應(yīng)物直接燃燒，會有部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能，因此能量的利用率會變化,C 錯誤；若該電池電路中有 0.4 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，根據(jù)電荷守恒可知有 0.4 mol H+通過質(zhì)子交換膜與 0.1 mol 氧氣結(jié)合轉(zhuǎn)化為水，D 錯誤。8.D A 項,在該電池中電極 a 為正極，發(fā)生的反應(yīng)依次為：S8+2Li+2e-Li2S8+ -3Li2S8+

14、2Li +2e-4Li2S6+-2Li2S6+2Li +2e 3Li2S4Li2S4+2Li+2e-2Li2S2,故 A 正確;B 項,原電池工作時，轉(zhuǎn)移 0.02 mol 電子時，被氧化的 Li 的物質(zhì) 的量為 0.02 mol,質(zhì)量減少 0.14 g,正確;C 項,石墨烯能導(dǎo)電，利用石墨烯作電極，可提高電極 a 的導(dǎo)電性，正確；D項，電池充電時由于 Li+得到電子生成 Li,則電池充電時間越長，電池中 Li2S2的量越少，錯誤。9.答案(1)4H+2N-+2e-2NO2仔 2H2OCu-2e-Cu2+升高(2) 鋁 4Al-12e-4A3O2+6H2O+12e-12OH-(3) O2+2C

15、O2+4e-2C-2CO+O22CO2解析 Fe 在濃硝酸中發(fā)生鈍化 作正極,B 電極的電極反應(yīng)式為 4H+2N-+2e-2NO2?+2H2O,A 電 極的電極反應(yīng)式為 Cu-2e-Cu2+;反應(yīng)消耗 H+,反應(yīng)進(jìn)行一段時間后溶液 C 的 pH 會升高。(2)電源 的負(fù)極材料是鋁，負(fù)極反應(yīng)為 4Al-12e-4A;正極反應(yīng)為 3O2+6H2O+12e-12OH-。(3)正極反應(yīng)式為 O2+2CO2+4e-2C-，電池總反應(yīng)式為 2CO+O22CO2。10.答案(1)2N2H4(I)+N2O4(I)一 3N2(g)+4H2O(g) H=-1 048.9 kJ mo(2) N2H4-4e-+4OH

16、-N2T+4H2O(3) 負(fù) CH3OH-6e-+8OH-一 C-+6H2O鋅 正極 Zn 與 Cu2+反應(yīng)生成 Cu,Zn、Cu 形成原電池而加快 Zn 的腐蝕 Mn2+-2e-+2H2O 一 MnO2+4H+2 mol解析（1）根據(jù)蓋斯定律，由 2X-得肼與 N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2N2H4（I）+N204（1）3N2（g）+4H20（g）AH=2AH2-AHI=-1 048.9 kJ mol-1。肼在負(fù)極上參加反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)以及環(huán)境是 堿性，可知電極反應(yīng)式為 N2H4+4OH-4e-N2MH2O0根據(jù)燃料電池的原理可知,通入甲醇的一極為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為 CH3OH-6e-+8O

17、H-C+6H2。鋅是活潑金屬，因此鋅為負(fù)極根據(jù)原電池的工作原理，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極；鋅比銅活潑，能把銅置換出來，鋅、銅與電解質(zhì) 溶液構(gòu)成原電池，可加快鋅的腐蝕；陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，因此陽極的電極反應(yīng)式為Mn2+2H2O-2e1 MnO2+4H+，陰極的電極反應(yīng)式為 2H+2e-H21因此電路中通過 4 mol e-,生成氫氣的物質(zhì)的量為 2 mol0-+11.答案（1）正 SO2-2e-+2H2O 一 S +4H O2+4e-+4H+2H2O（2） CO+H2+O2CO2+H2O 1.12 1（3）在電極上與 O2共同轉(zhuǎn)化為 C-,保持熔融鹽成分不變 N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+解析（1）一氧化碳和氫氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲醇的過程中氫元素的化合價升高，碳元素的化合價降低，因此氫氣被氧化在負(fù)極反應(yīng)，一氧化碳被還原在正極反應(yīng)。二氧化硫、氧氣和水反應(yīng)生成硫酸過程中，硫元素化合價升高，二氧化硫被氧化在負(fù)極反應(yīng)。二氧化氮、氧氣和水反應(yīng)生成硝酸過程中，氧元素的化合價降低，氧氣被還原在正極反應(yīng)。（2）氧化碳和氫氣按物質(zhì)的量1 : 1 混合,再與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水。電解硝酸銀溶液時陰極反應(yīng)為Ag+e- Ag,陽極反應(yīng)為 4OH-4e-2H2O+O2