原電池 化學電源高考題

1、第1頁 原電池原電池 化學電源化學電源第2頁 1.(2010山東棗莊山東棗莊)將銅棒和鋁棒用導線連接后插入濃硝酸溶將銅棒和鋁棒用導線連接后插入濃硝酸溶液中液中,下列敘述中正確的是下列敘述中正確的是( )A.該裝置能形成原電池該裝置能形成原電池,其中鋁是負極其中鋁是負極B.該裝置能形成原電池該裝置能形成原電池,其中銅是負極其中銅是負極C.該裝置不能形成原電池該裝置不能形成原電池D.以上說法均不正確以上說法均不正確答案答案:B解析解析:鋁在濃硝酸中鈍化鋁在濃硝酸中鈍化,銅失電子做負極銅失電子做負極 第3頁 2.(2009鹽城模擬鹽城模擬)最近最近,科學家研制出一種紙質(zhì)電池科學家研制出一種紙質(zhì)電池,

2、這種這種“軟電池軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導體采用薄層紙片作為載體和傳導體,在一邊附著鋅在一邊附著鋅,在另一邊附著二氧化錳在另一邊附著二氧化錳 電池總反應(yīng)電池總反應(yīng)為為:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH 下列說法不正確的下列說法不正確的是是( )第4頁 A.該電池該電池Zn為負極為負極,MnO2為正極為正極B.該電池的正極反應(yīng)為該電池的正極反應(yīng)為:MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-C.導電時外電路電子由導電時外電路電子由Zn流向流向MnO2,內(nèi)電路電子由內(nèi)電路電子由MnO2流流向向ZnD.電池工作時水分子和電池工作時水分子和OH-都能通過薄層紙片都能通過薄層紙片答案

3、答案:C第5頁 解析解析:原電池反應(yīng)中原電池反應(yīng)中Zn失電子失電子 MnO2得電子得電子,因此該電池負因此該電池負極為極為Zn,正極為正極為MnO2 由電池總反應(yīng)式減去負極反應(yīng)式由電池總反應(yīng)式減去負極反應(yīng)式Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O即得正極反應(yīng)式即得正極反應(yīng)式MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- 電子只能由電子只能由Zn經(jīng)外電路流向經(jīng)外電路流向MnO2,而不能通過內(nèi)電路而不能通過內(nèi)電路 第6頁 3.下圖所示的裝置能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是下圖所示的裝置能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是( )第7頁 答案答案:B解析解析:依據(jù)構(gòu)成原電池的三個條件分析依據(jù)構(gòu)成原電池的三個條件分析 A中兩

4、電極相同中兩電極相同;C中中沒有連通構(gòu)成閉合回路沒有連通構(gòu)成閉合回路;D中酒精是非電解質(zhì)中酒精是非電解質(zhì);只有只有B符合條件符合條件 第8頁 4.有關(guān)電化學知識的描述正確的是有關(guān)電化學知識的描述正確的是( )A.CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的熱可以放出大量的熱,故可把該反應(yīng)故可把該反應(yīng)設(shè)計成原電池設(shè)計成原電池,把其中的化學能轉(zhuǎn)化為電能把其中的化學能轉(zhuǎn)化為電能B.某原電池反應(yīng)為某原電池反應(yīng)為Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,裝置中裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液飽和溶液C.因為鐵的活潑性強于銅因為鐵的活潑性強于銅,所以將鐵所以將

5、鐵 銅用導線連接后放入濃銅用導線連接后放入濃硝酸中硝酸中,若能組成原電池若能組成原電池,必是鐵做負極必是鐵做負極 銅做正極銅做正極D.理論上說理論上說,任何能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電任何能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池池答案答案:D第9頁 解析解析:A項項,CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)不能設(shè)計成原電池計成原電池 B項中會發(fā)生反項中會發(fā)生反應(yīng)應(yīng):KCl+AgNO3=AgCl+KNO3,生成的生成的AgCl會使鹽橋的導會使鹽橋的導電性減弱電性減弱,所以不能使用所以不能使用KCl,可換成可換成KNO3,選項選項B錯誤錯誤 選項選項C中由于

6、鐵遇到濃硝酸會發(fā)生鈍化中由于鐵遇到濃硝酸會發(fā)生鈍化,而銅可與之發(fā)生反而銅可與之發(fā)生反應(yīng)應(yīng):Cu+4HNO3(濃濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,Cu失去電子失去電子被氧化被氧化,做原電池的負極做原電池的負極,所以選項所以選項C錯誤錯誤 D正確正確 第10頁 5.鉛蓄電池是化學電源鉛蓄電池是化學電源,其電極材料分別是其電極材料分別是Pb和和PbO2,電解液電解液為稀硫酸為稀硫酸 工作時該電池總反應(yīng)式為工作時該電池總反應(yīng)式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 根據(jù)上述情況判斷根據(jù)上述情況判斷:(1)工作時工作時,電解質(zhì)溶液的電解質(zhì)溶液的pH_(填填“增大增大”“”“減小

7、減小”或或“不變不變”) 增大增大第11頁 (2)工作時工作時,電解質(zhì)溶液中陰離子移向電解質(zhì)溶液中陰離子移向_極極 (3)電流方向從電流方向從_極流向極流向_極極 (4)寫出負極的電極反應(yīng)式寫出負極的電極反應(yīng)式:_ 負負正正負負244PbSO2ePbSO第12頁 解析解析:蓄電池工作蓄電池工作(放電放電)時時,起原電池作用起原電池作用,題中各小題概括敘題中各小題概括敘述了蓄電池放電時所涉及的各個方面述了蓄電池放電時所涉及的各個方面,分析如下分析如下:根據(jù)原電池根據(jù)原電池原理原理,負極發(fā)生氧化反應(yīng)負極發(fā)生氧化反應(yīng),所以所以Pb為負極為負極;正極發(fā)生還原反應(yīng)正極發(fā)生還原反應(yīng),元素化合價降低元素化合

8、價降低,從總反應(yīng)式可知從總反應(yīng)式可知,PbO2是氧化劑是氧化劑,即正極反應(yīng)即正極反應(yīng);,;,;,22442242PbO2e4HSOPbSO2H OH SOHH OpHPb為從正極反應(yīng)或電池的總反應(yīng)可知參加了反應(yīng)轉(zhuǎn)變成所以增大 原電池工作時溶液中陰離子移向負極陽離子移向正極 電流方向與電子移動方向相反 從正極沿導線流向負極負極失第13頁 ,:2244244PbSOPbSOPbSO2ePbSO電子后生成與可生成難溶物故負極反應(yīng)式為第14頁 6.將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間,以下敘以下敘述正確的是述正確的是( )第15頁

9、 A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B.甲中銅片是正極甲中銅片是正極,乙中銅片是負極乙中銅片是負極C.兩燒杯中溶液的兩燒杯中溶液的pH均增大均增大D.產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢解析解析:甲中鋅甲中鋅 銅在稀硫酸中構(gòu)成原電池銅在稀硫酸中構(gòu)成原電池,鋅為負極鋅為負極 銅為銅為正極正極,銅片上有氫氣逸出銅片上有氫氣逸出 乙中鋅乙中鋅 銅在稀硫酸中沒有構(gòu)銅在稀硫酸中沒有構(gòu)成閉合電路成閉合電路,實際上是鋅與稀硫酸反應(yīng)實際上是鋅與稀硫酸反應(yīng),而銅不反應(yīng)而銅不反應(yīng) 但兩但兩裝置中均消耗裝置中均消耗H+,pH增大增大 甲中產(chǎn)生氣泡要比乙中快甲中產(chǎn)生氣泡要比乙中快 答

10、案答案:C第16頁 7.生產(chǎn)鉛蓄電池時生產(chǎn)鉛蓄電池時,在兩極板上的銅在兩極板上的銅 銻合金棚架上均勻涂上膏狀的銻合金棚架上均勻涂上膏狀的PbSO4,干燥后再安裝干燥后再安裝,充電后即可使用充電后即可使用,發(fā)生的反應(yīng)是發(fā)生的反應(yīng)是:O22442PbOPb2H SO2PbSO2H 放電充電 .,.2244ABPbOCPb2eSOPbSOD下列對鉛蓄電池的說法錯誤的是需要定期補充硫酸工作時鉛是負極是正極工作時負極上發(fā)生的反應(yīng)是工作時電解質(zhì)的密度減小第17頁 答案答案:A解析解析:鉛蓄電池是二次電池鉛蓄電池是二次電池,當充電時可生成當充電時可生成H2SO4,故不需要故不需要定期補充硫酸定期補充硫酸 第

11、18頁 8(2008廣東高考廣東高考)科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池,利用細菌利用細菌將有機酸轉(zhuǎn)化成氫氣將有機酸轉(zhuǎn)化成氫氣,氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電 電池負電池負極反應(yīng)為極反應(yīng)為( )A.H2+2OH-=2H2O+2e-B.O2+4H+4e-=2H2OC.H2=2H+2e-D.O2+2H2O+4e-=4OH-答案答案:C第19頁 解析解析:本題考查原電池的知識本題考查原電池的知識 由題意可知在磷酸為電解質(zhì)由題意可知在磷酸為電解質(zhì)的燃料電池中的燃料電池中,負極電極反應(yīng)式為負極電極反應(yīng)式為H2-2e-=2

12、H+,正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式為為O2+4e-+4H+=2H2O 第20頁 9.下列各裝置中下列各裝置中,在銅電極上不能產(chǎn)生氣泡的是在銅電極上不能產(chǎn)生氣泡的是( )答案答案:B第21頁 解析解析:裝置裝置A和和C中無外接電源中無外接電源,符合構(gòu)成原電池的條件符合構(gòu)成原電池的條件,是原是原電池裝置電池裝置,電池的總反應(yīng)式均為電池的總反應(yīng)式均為Zn+2H+=Zn2+H2,銅做正銅做正極極,放出放出H2 裝置裝置B是電解裝置是電解裝置,銅做陽極銅做陽極,失去電子逐漸溶解失去電子逐漸溶解,無氣體生成無氣體生成,起始時陰極起始時陰極Ag上有上有H2逸出逸出 裝置裝置D也是電解裝也是電解裝置置,銅做陰極銅做陰

13、極,溶液中溶液中H+得到電子在陰極逸出得到電子在陰極逸出H2,起始時的電解起始時的電解總反應(yīng)式可表示為總反應(yīng)式可表示為:22Ag2H2AgH電解第22頁 10.(2009江蘇單科江蘇單科)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示所示 關(guān)于該電池的敘述正確的是關(guān)于該電池的敘述正確的是( )第23頁 .:.,., ,22.4L6 612622ABC H O6H O24e6CO224HCHD1 molCO該電池能夠在高溫下工作電池的負極反應(yīng)為放電過程中從正極區(qū)向負極區(qū)遷移在電池反應(yīng)中 每消耗氧氣 理認上能生成標準狀況下氣體答案答案:B第24頁 高考

14、水平質(zhì)量檢測高考水平質(zhì)量檢測第25頁 1.(2009上海單科上海單科)右圖裝置中右圖裝置中,U型管內(nèi)為紅墨水型管內(nèi)為紅墨水,a b試管內(nèi)分別盛有食試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液鹽水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊各加入生鐵塊,放置一段時間放置一段時間 下列有關(guān)描述錯誤的下列有關(guān)描述錯誤的是是( )A.生鐵塊中的碳是原電池的正極生鐵塊中的碳是原電池的正極B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋呒t墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋叩?6頁 C.兩試管中相同的電極反應(yīng)式是兩試管中相同的電極反應(yīng)式是:Fe-2e-=Fe2+D.a試管中發(fā)生了吸氧腐蝕試管中發(fā)生了吸氧腐蝕,b試管中發(fā)生了析氫腐蝕試管中發(fā)生了析氫腐蝕答案答

15、案:B第27頁 解析解析:Fe與與C及電解質(zhì)溶液形成原電池及電解質(zhì)溶液形成原電池,Fe是負極是負極:Fe-2e-=Fe2+,C是正極是正極;在在a中發(fā)生吸氧腐蝕中發(fā)生吸氧腐蝕,a中壓強減小中壓強減小,b中發(fā)生中發(fā)生析氫腐蝕析氫腐蝕,b中壓強增大中壓強增大,紅墨水柱液面是左高右低紅墨水柱液面是左高右低 故選故選B 第28頁 2.(2009南通一調(diào)南通一調(diào))堿性鋅錳電池工作時的總方程式為堿性鋅錳電池工作時的總方程式為:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 關(guān)于堿性鋅錳電池的說法關(guān)于堿性鋅錳電池的說法正確的是正確的是( )A.堿性鋅錳電池是二次電池堿性鋅錳電池是二次電池B.正極反

16、應(yīng)式為正極反應(yīng)式為:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-C.連續(xù)工作后的堿性鋅錳電池中電解液的連續(xù)工作后的堿性鋅錳電池中電解液的pH將減小將減小D.工作中工作中,每轉(zhuǎn)移每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時電子時,負極質(zhì)量減少負極質(zhì)量減少6.5 g答案答案:B第29頁 解析解析:堿性鋅錳電池是一次電池堿性鋅錳電池是一次電池,使用完畢后不能進行充電使用完畢后不能進行充電,A錯錯 從總反應(yīng)方程式可知從總反應(yīng)方程式可知,反應(yīng)中消耗了水反應(yīng)中消耗了水,溶液中溶液中OH-濃度增濃度增大大,pH將增大將增大,C錯錯 該電池負極反應(yīng)式為該電池負極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,可知負極的質(zhì)量增加可

17、知負極的質(zhì)量增加,D錯錯 第30頁 3.用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水(含含Cl- Br- Na+ Mg2+)的裝置如圖的裝置如圖所示所示(a b為石墨電極為石墨電極) 下列說法正確的是下列說法正確的是( )第31頁 A.電池工作時電池工作時,正極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電解時電解時,a電極周圍首先放電的是電極周圍首先放電的是Br-而不是而不是Cl-,說明當其他說明當其他條件相同時前者的還原性強于后者條件相同時前者的還原性強于后者C.電解時電解時,電子流動路徑是電子流動路徑是:負極負極外電路外電路陰極陰極溶液溶液陽陽極極正極正極D.b

18、為負極為負極,當電池中消耗當電池中消耗0.02 g H2時時,b極周圍會產(chǎn)生極周圍會產(chǎn)生0.02 g H2答案答案:B第32頁 解析解析:電池工作時電池工作時,通入通入O2的極為電源的正極的極為電源的正極,發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng),由于該電池為酸性介質(zhì)由于該電池為酸性介質(zhì),因此正確的電極反應(yīng)式為因此正確的電極反應(yīng)式為O2+4H+4e-=2H2O,A錯錯 在原電池中兩極只能稱正在原電池中兩極只能稱正 負負極極,電解池中兩極只能稱陰電解池中兩極只能稱陰 陽極陽極,和電池負極和電池負極(通入通入H2的一極的一極)相連的相連的b極為陰極極為陰極,不能稱為負極不能稱為負極,D錯錯,但選項但選項D中中b極

19、周圍產(chǎn)極周圍產(chǎn)生生H2的質(zhì)量是正確的的質(zhì)量是正確的 選項選項B中中,a作陽極作陽極,現(xiàn)陽極材料為惰性現(xiàn)陽極材料為惰性電極電極,因此溶液中還原性強的因此溶液中還原性強的Br-先放電先放電,B正確正確 選項選項C中要中要注意到無論在原電池中還是在電解池溶液中均無電子通過注意到無論在原電池中還是在電解池溶液中均無電子通過,溶溶液中依靠離子的定向移動構(gòu)成回路液中依靠離子的定向移動構(gòu)成回路,C錯錯 第33頁 4.(2010南京市金陵中學高三學情分析試題南京市金陵中學高三學情分析試題)某氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶某氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液為液為KOH溶液溶液,下列有關(guān)該電池的敘述正確的是下列有關(guān)該電池的敘述正

20、確的是( )A.正極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電池工作時電池工作時,OH-向正極移動向正極移動C.工作一段時間后工作一段時間后,電解質(zhì)溶液的電解質(zhì)溶液的pH變大變大D.用該電池電解用該電池電解CuCl2溶液溶液,產(chǎn)生產(chǎn)生2.24 L Cl2(標準狀況標準狀況)時時,有有0.1 mol e-轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移答案答案:A第34頁 解析解析:電池工作時電池工作時,OH-應(yīng)向負極移動應(yīng)向負極移動,B選項錯誤選項錯誤;氫氧燃料電氫氧燃料電池總的反應(yīng)為池總的反應(yīng)為2H2+O2=2H2O,n(OH-)不變而溶液體積增不變而溶液體積增大大,pH應(yīng)變小應(yīng)變小,C選項錯誤選項錯誤;CuCl

21、2電解的總的方程式電解的總的方程式:,. . ,222CuClCuCl0 1 mol Cl0 2 mol eD為電解每生成有轉(zhuǎn)移選項錯誤第35頁 5.固體氧化物燃料電池是由美國某公司研制開發(fā)的固體氧化物燃料電池是由美國某公司研制開發(fā)的 它以固體氧化鋯它以固體氧化鋯-氧氧化釔為電解質(zhì)化釔為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過在其間通過 該該電池的工作原理如圖所示電池的工作原理如圖所示,其中多孔電極其中多孔電極a b均不參與電極反應(yīng)均不參與電極反應(yīng) 下列判下列判斷正確的是斷正確的是( )第36頁 A.有有O2放電的放電的a極為電池的負極極為電

22、池的負極B.有有H2放電的放電的b極為電池的正極極為電池的正極C.a極對應(yīng)的電極反應(yīng)為極對應(yīng)的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-D.該電池的總反應(yīng)方程式為該電池的總反應(yīng)方程式為:2H2+O2=2H2O答案答案:D第37頁 解析解析:本題以完全陌生的燃料電池本題以完全陌生的燃料電池,考查學生對原電池知識點考查學生對原電池知識點的掌握程度的掌握程度 無論什么電池無論什么電池,其本質(zhì)都是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)其本質(zhì)都是自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 所以先整體把握所以先整體把握,可知總反應(yīng)相當于可知總反應(yīng)相當于H2氧化成水氧化成水;再逐層推再逐層推理理:正極正極a處應(yīng)為處應(yīng)為O2得到電子被還原得到電子被還

23、原,生成生成O2-,負極負極b處應(yīng)為處應(yīng)為H2失電子被氧化失電子被氧化 第38頁 6.把把a b c d四塊金屬片浸入稀硫酸中四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導線兩兩相連組成原電池用導線兩兩相連組成原電池 若若a b相連時相連時,a為負極為負極;c d相連時電流由相連時電流由d到到c;a c相連時相連時,c極上產(chǎn)生極上產(chǎn)生大量氣泡大量氣泡;b d相連時相連時,b上產(chǎn)生大量氣泡上產(chǎn)生大量氣泡 則四種金屬的活動性順序由強則四種金屬的活動性順序由強到弱的是到弱的是( )A.abcdB.acdbC.cabdD.bdca答案答案:B第39頁 解析解析:由原電池原理可知由原電池原理可知,作為負極的金屬其活動性比正極金作為負極的金屬其活動性比正極金屬的活動性強屬的活動性強 電子流動方向是由負極流向正極電子流動方向是由負極流向正極,電流方向與電流方向與電子流動方向剛好相反電子流動方向剛好相反,因此可依次作出以下判因此可依次作出以下判斷斷:ab;cd;ac;db 綜上得出結(jié)論綜上得出結(jié)論:金屬活動性金屬活動性順序為順序為acdb 第40頁 7.電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池,這是一種典型的可充電電池這是一種典型的可充電電池,電池總反電池總反應(yīng)式為應(yīng)式為: O 22442PbPbO4H2SO2PbSO2H 放電充電則下列說法正確的是第