2019屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第6章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-原電池課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)魯科版

第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——原電池

[課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)]

一、選擇題

1．下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()

A．水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極

B．金屬護(hù)欄表面涂漆

C．汽車底盤噴涂高分子膜

D．地下鋼管連接鎂塊

解析：選A。外加電流的陰極保護(hù)法是指把要保護(hù)的金屬連接在直流電源的負(fù)極上，使

其作為電解池的陰極被保護(hù)，A項(xiàng)符合題意；金屬表面涂漆或噴涂高分子膜是防止金屬與其

他物質(zhì)接觸發(fā)生反應(yīng)，B、C選項(xiàng)不符合題意；鋼管連接鎂塊利用的是原電池原理，鎂為負(fù)極

被氧化，鋼管為正極被保護(hù)，D項(xiàng)不符合題意。

2．(2015·高考天津卷)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(SO2－)減小

4

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

解析：選C。A．Cu作正極，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；B．電池工作過(guò)程中，SO2－不

4

參加電極反應(yīng)，故甲池的c(SO2－)基本不變，錯(cuò)誤；C．電池工作時(shí)，甲池反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2

4

＋，乙池反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，甲池中Zn2＋會(huì)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入乙池，以維持溶液中電

荷平衡，由電極反應(yīng)式可知，乙池中每有64gCu析出，則進(jìn)入乙池的Zn2＋為65g，溶液總

質(zhì)量略有增加，正確；D．由題干信息可知，陰離子不能通過(guò)陽(yáng)離子交換膜，錯(cuò)誤。

3．(2015·高考上海卷)研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

()

1

A．d為石墨，鐵片腐蝕加快

B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O＋2HO＋4e－===4OH－

22

C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕

D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H↑

2

解析：選D。A．由于活動(dòng)性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，

失去電子被氧化變?yōu)镕e2＋進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比

沒(méi)有形成原電池時(shí)鐵片的腐蝕速率快，正確。B．d為石墨，由于是中性電解質(zhì)，所以發(fā)生的

是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O＋2HO＋4e－===4OH－，正

22

確。C．若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：Zn>Fe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐

蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，正確。D．d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)

生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)為O＋2HO＋4e－===4OH－，錯(cuò)誤。

22

4．(2018·江南十校模擬)一種“海水”電池，其電池總反應(yīng)可表示為5MnO＋2Ag＋

2

2NaCl===NaMnO＋2AgCl，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()

2510

A．負(fù)極反應(yīng)式：Ag＋Cl－－e－===AgCl

B．電子從電源的正極經(jīng)外電路流向負(fù)極

C．Cl－不斷向“海水”電池的負(fù)極移動(dòng)

D．每生成1molNaMnO轉(zhuǎn)移2mol電子

2510

解析：選B。A項(xiàng)，根據(jù)電池總反應(yīng)可判斷出Ag為原電池的負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為

Ag＋Cl－－e－===AgCl，正確；B項(xiàng)，電子從電源的負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在原

電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以Cl－不斷向電池的負(fù)極移動(dòng)，正確；D項(xiàng)，根據(jù)5MnO～2e－～

2

NaMnO得出，每生成1molNaMnO轉(zhuǎn)移2mol電子，正確。

25102510

5．(2018·邯鄲模擬)用鐵絲(電極a)、銅絲(電極b)和CuSO溶液可以構(gòu)成原電池或電

4

解池，如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是()

A．構(gòu)成原電池時(shí)b極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋

B．構(gòu)成電解池時(shí)a極質(zhì)量一定減少

C．構(gòu)成電解池時(shí)b極質(zhì)量可能減少也可能增加

2

D．構(gòu)成的原電池或電解池工作后均能產(chǎn)生大量氣體

解析：選C。A項(xiàng)，構(gòu)成原電池時(shí)，銅作正極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，錯(cuò)誤。B

項(xiàng)，構(gòu)成電解池時(shí)，如果a連接電源負(fù)極，則質(zhì)量增加，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，構(gòu)成電解池時(shí)，如果b

為陽(yáng)極，則質(zhì)量減少；如果b為陰極，則質(zhì)量增加，正確。

6．(2018·海淀一模)燃料電池是目前電池研究的熱點(diǎn)之一。現(xiàn)有某課外小組自制的氫氧

燃料電池，如圖所示，a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是()

A．a(chǎn)電極是負(fù)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B．b極反應(yīng)式是O＋4OH－－4e－===4HO

22

C．總反應(yīng)式為2H＋O===2HO

222

D．使用過(guò)程中電解質(zhì)溶液的pH逐漸減小

解析：選B。A項(xiàng)，氫氧燃料電池工作時(shí)，通入氫氣的一極(a極)為電池的負(fù)極，發(fā)生氧

化反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，通入氧氣的一極(b極)為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為

O＋4e－＋2HO===4OH－，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氫氧燃料電池的總反應(yīng)式為2H＋O===2HO，正確；D項(xiàng)，

22222

電池工作時(shí)生成水，c(OH－)減小，則pH減小，正確。

7．(2018·西安八校聯(lián)考)甲醇燃料電池被認(rèn)為是21世紀(jì)電動(dòng)汽車的最佳候選動(dòng)力源，

其工作原理如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()

A．通氧氣的一極為負(fù)極

B．H＋從正極區(qū)通過(guò)交換膜移向負(fù)極區(qū)

C．通甲醇的一極的電極反應(yīng)式為CHOH＋HO－6e－===CO↑＋6H＋

322

D．甲醇在正極發(fā)生反應(yīng)，電子經(jīng)過(guò)外電路流向負(fù)極

解析：選C。燃料電池中通入燃料的一極為負(fù)極，通入氧氣或空氣的一極為正極，A項(xiàng)錯(cuò)

誤；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；通甲醇的一極為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為CHOH－6e

3

3

－＋HO===CO↑＋6H＋，C項(xiàng)正確；甲醇在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，電子經(jīng)過(guò)外電路流向正極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

22

8．(2015·高考北京卷)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：

步

驟

現(xiàn)Fe表面產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡，液Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣Fe、Cu接觸后，其表面均

象面上方變?yōu)榧t棕色泡后，迅速停止產(chǎn)生紅棕色氣泡

下列說(shuō)法中不正確的是()

A．Ⅰ中氣體由無(wú)色變紅棕色的化學(xué)方程式：2NO＋O===2NO

22

B．Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)

C．對(duì)比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象，說(shuō)明稀HNO的氧化性強(qiáng)于濃HNO

33

D．針對(duì)Ⅲ中現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計(jì)，可判斷Fe是否被氧化

解析：選C。A．鐵放入稀HNO中發(fā)生反應(yīng)Fe＋4HNO(稀)===Fe(NO)＋NO↑＋2HO，NO

33332

逸出，遇到O生成NO，氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色。B．鐵放入濃HNO中，在常溫下會(huì)鈍化，即

223

在Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)。C．濃HNO的氧化性強(qiáng)于稀HNO。D．在

33

鐵、銅之間加一個(gè)電流計(jì)，根據(jù)電子的流向(與電流方向相反)，可判斷鐵是否被氧化。若電

子由鐵移動(dòng)到銅，則鐵被氧化。

9．(2018·河南豫北模擬)HS是一種劇毒氣體，對(duì)HS廢氣資源化利用的途徑之一是回

22

收能量并得到單質(zhì)硫，反應(yīng)原理為2HS(g)＋O(g)===S(s)＋2HO(l)ΔH＝－632kJ·mol－

2222

1。如圖為質(zhì)子膜HS燃料電池的示意圖。下列說(shuō)法正確的是()

2

A．電池工作時(shí)，電流從電極a經(jīng)過(guò)負(fù)載流向電極b

B．電極a上的電極反應(yīng)式為2HS－4e－===S↓＋4H＋

22

C．當(dāng)反應(yīng)生成64gS時(shí)，電池內(nèi)部釋放632kJ熱量

2

D．當(dāng)電路中通過(guò)4mol電子時(shí)，有4molH＋經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入負(fù)極區(qū)

解析：選B。HS發(fā)生氧化反應(yīng)，電極a是負(fù)極，電子從電極a經(jīng)過(guò)負(fù)載流向電極b，電

2

流方向與電子流向相反，A錯(cuò)誤；電極a上HS發(fā)生氧化反應(yīng)生成S，電極反應(yīng)式為2HS－4e

222

－===S↓＋4H＋，B正確；燃料電池中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為電能，C錯(cuò)誤；當(dāng)電路中通過(guò)4mol

2

電子時(shí)，有4molH＋經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)，D錯(cuò)誤。

4

二、非選擇題

10．按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并回答下列問(wèn)題：

(1)判斷裝置的名稱：A池為_(kāi)_____，B池為_(kāi)_____。

(2)鋅極為_(kāi)_______極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________；

銅極為_(kāi)_______極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________；

石墨棒C為_(kāi)_______極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________；石墨棒C

12

附近的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_________________________________。

(3)當(dāng)C極析出224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，鋅的質(zhì)量________(填“增加”或“減

2

少”)________g，CuSO溶液的質(zhì)量________(填“增加”或“減少”)________g。

4

解析：(1)A池中Zn、Cu放入CuSO溶液中構(gòu)成原電池，B池中兩個(gè)電極均為石墨電極，

4

在以A為電源的情況下構(gòu)成電解池，即A原電池為B電解池的電源。(2)A池中Zn為負(fù)極，

Cu為正極，B池中C為陽(yáng)極，C為陰極，陰極區(qū)析出H，周圍OH－富集，酚酞變紅。(3)n(H)

1222

＝0．224L/22．4L·mol－1＝0．01mol，故電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0．01mol×2

＝0．02mol，根據(jù)得失電子守恒，鋅極有0．01molZn溶解，即Zn極質(zhì)量減少0．01mol×65

g·mol－1＝0．65g，銅極上有0．01molCu析出，即CuSO溶液增加了0．01mol×65g·mol

4

－1－0．01mol×64g·mol－1＝0．01g。

答案：(1)原電池電解池(2)負(fù)Zn－2e－===Zn2＋正Cu2＋＋2e－===Cu陽(yáng)2Cl－

－2e－===Cl↑有無(wú)色氣體產(chǎn)生，附近溶液出現(xiàn)紅色(3)減少0．65增加0．01

2

11．高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。高鐵酸鉀(KFeO)不僅是一種理想的

24

水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。圖1是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置：

(1)該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________

________________________________________________________________________；

若維持電流強(qiáng)度為1A，電池工作10分鐘，理論消耗Zn________g。(已知F＝96500C·mol

－1)

(2)鹽橋中盛有飽和KCl溶液，此鹽橋中氯離子向________(填“左”或“右”)移動(dòng)；若

用陽(yáng)離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向________(填“左”或“右”)移動(dòng)。

5

(3)圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)根據(jù)題圖1知，該電池中C作正極，正極上FeO2－發(fā)生還原反應(yīng)：FeO2－＋4HO

442

＋3e－===Fe(OH)↓＋5OH－。已知1A＝1C·s－1，則電流強(qiáng)度為1A時(shí)，總電荷Q＝It＝1

3

600

A×10×60s＝600C，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol，1molZn失去2mol電子，則m(Zn)

96500

6001

＝mol××65g·mol－1＝0．2g。(3)根據(jù)題圖2知，高鐵電池具有使用時(shí)間長(zhǎng)、工

965002

作電壓穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

答案：(1)FeO2－＋4HO＋3e－===Fe(OH)↓＋5OH－0．2(2)右左(3)使用時(shí)間長(zhǎng)、

423

工作電壓穩(wěn)定

12．應(yīng)用電化學(xué)原理，回答下列問(wèn)題：

`(1)甲中石墨作________(填“正”或“負(fù)”)極，當(dāng)電流表指針偏移時(shí)，鹽橋(裝有含瓊

脂的KNO飽和溶液)中NO－移向________(填“FeSO”或“AgNO”)溶液。寫出電池反應(yīng)的離

3343

子方程式：__________________________________________。

(2)乙中正極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________；若將H換成CH，

24

則負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________。

(3)丙表示外加電源的陰極保護(hù)法示意圖。圖中鋼閘門因連接電源的____________極而被

保護(hù)。

6

(4)檢驗(yàn)丁中陽(yáng)極產(chǎn)物的方法是________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)根據(jù)Fe2＋＋Ag＋===Ag＋Fe3＋，甲中石墨作負(fù)極，陰離子移向負(fù)極。(2)乙中為

堿性條件的氫氧燃料電池，正極反應(yīng)式為O＋4e－＋2HO===4OH－，若換成甲烷燃料電池，正

22

極反應(yīng)式相同，總反應(yīng)式為CH＋2O＋2OH－===CO2－＋3HO，負(fù)極反應(yīng)式(總反應(yīng)式減正極反應(yīng)

4232

式，消去O)為CH＋10OH－－8e－===CO2－＋7HO。(3)外加電源的陰極保護(hù)法原理即被保護(hù)的金

2432

屬作陰極，應(yīng)與電源的負(fù)極相連。(4)檢驗(yàn)氯氣用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙。

答案：(1)負(fù)FeSOAg＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋

4

(2)O＋4e－＋2HO===4OH－CH＋10OH－－8e－===CO2－＋7HO

22432

(3)負(fù)

(4)將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近陽(yáng)極，觀察濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙是否變藍(lán)

13．(2018·廣西調(diào)研)如圖裝置甲是某可充電電池的示意圖，該電池放電的化學(xué)方程式

為2KS＋KI===KS＋3KI，圖中的離子交換膜只允許K＋通過(guò)，C、D、F均為石墨電極，E為

22324

銅電極。工作一段時(shí)間后，斷開(kāi)K，此時(shí)C、D兩電極產(chǎn)生的氣體體積相同，E電極質(zhì)量減少1．28

g。

(1)裝置甲的A電極為電池的________極，電解質(zhì)的K＋從離子交換膜的________(填“左

側(cè)”或“右側(cè)”，下同)向離子交換膜的________遷移；B電極的電極反應(yīng)式為

________________________________________________________________________。

(2)裝置乙中D電極析出的氣體是________，體積為_(kāi)_______mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

(3)若將裝置丙中的NaCl溶液改換成FeCl和FeCl的混合溶液。從反應(yīng)初始至反應(yīng)結(jié)束，

23

丙裝置溶液中金屬陽(yáng)離子物質(zhì)的量濃度與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖所示。

①圖中b表示的是________(填金屬離子符號(hào))的變化曲線。

②反應(yīng)結(jié)束后，若用0．5mol·L－1NaOH溶液沉淀丙裝置溶液中的金屬陽(yáng)離子(設(shè)溶液體

積為100mL)，則至少需要0．5mol·L－1NaOH溶液________mL。

解析：(1)由E電極(銅)的質(zhì)量