2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)能力拔高《原電池、化學(xué)電源》

第六章第2節(jié)原電池化學(xué)電源

（課時活頁卷）

一、單項選擇題

1.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，以下敘述正確的是

（）

鋅廠^銅鋅口銅

e------?cr1n?

二二千二二二:二二千二二二

稀硫酸稀硫酸

甲

A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生

B.甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極

C.兩燒杯中溶液的pH均增大

D.產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢

【答案】C

【解析】乙燒杯中鋅與銅沒有接觸，不能構(gòu)成原電池，但鋅可以與稀硫酸直接反應(yīng),

放出H2。甲燒杯中銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中形成了原電池，由于金屬活動性

Zn>Cu,所以鋅為負(fù)極，銅片上有H2放出，加快了鋅的溶解，故只有C項正確。

2.（2013?南海區(qū)質(zhì)檢）如圖為一原電池的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中，不正確的是（）

鹽橋電流計

ZnSO4溶液CuSO,溶液

A.原電池工作時的總反應(yīng)為Zn+Cu2+===Zn2++Cu

B.原電池工作時，Zn電極流出電子，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.如將Cu電極改為Fe電極，CuS04溶液改為FeS04溶液，則Zn電極仍然作負(fù)極

D.鹽橋中裝有瓊脂飽和氯化鉀溶液，則鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液

【答案】D

【解析】鹽橋中的K+移向CuS0&溶液。

3.已知反應(yīng)AsO43—+2I—+2H+AsO33-+I2+H20是可逆反應(yīng)。設(shè)計如下裝置

（C1.C2均為石墨電極），分別進(jìn)行下述操作:

I.向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸

II.向B燒杯中逐滴加入40%Na0H溶液

結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流計指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，據(jù)此下列判斷正確的是（）

A.操作I過程中，C1為正極

B.操作n過程中，鹽橋中的K+移向B燒杯溶液

C.I操作過程中，C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為As043—+2H++2e—===AsO33—+H20

D.II操作過程中，Cl棒上發(fā)生的反應(yīng)為21——2e—===12

【答案】C

【解析】A項，操作I加入鹽酸，反應(yīng)AsO43—+2I—+2H+AsO33-+I2+H20

正向進(jìn)行，C1極上碘離子生成碘單質(zhì)，被氧化，是負(fù)極，錯誤；C項，C2是正極得電子，正

確；操作H向B燒杯中逐滴加入40%Na0H溶液，反應(yīng)逆向進(jìn)行，B燒杯中AsO33—與H20轉(zhuǎn)化

為As043—與H+,A燒杯中12轉(zhuǎn)化為I—,D項錯誤，鹽橋中K+向A燒杯中移動，中和A

中負(fù)電荷，B選項錯誤。

4.查處酒后駕駛采用的“便攜式乙醇測量儀”以燃料電池為工作原理，在酸性環(huán)境中，理

論上乙醇可以被完全氧化為C02,但實際上乙醇被氧化為X,其中一個電極的反應(yīng)式為：

CH3CH20H—2e—===X+2H+。下列說法中正確的是（）

A.電池內(nèi)部H+由正極向負(fù)極移動

B.另一極的電極反應(yīng)式為：02+4e-+2H20===40H-

C.乙醇在正極發(fā)生反應(yīng)，電子經(jīng)過外電路流向負(fù)極

D.電池總反應(yīng)為：2cH3cH20H+02===2CH3CH0+2H20

【答案】D

【解析】A項，在電池內(nèi)部H+應(yīng)移向正極；B項，正極反應(yīng)式為：02+4H++4e—

===2H20；C項，乙醇被氧化，應(yīng)在負(fù)極反應(yīng)。

5.（2013?潮陽一中光明學(xué)校質(zhì)檢）鎂H202酸性燃料電池采用海水作電解質(zhì)，下列結(jié)

論錯誤的是（）

A.正極發(fā)生的電極反應(yīng)為：H202+2H++2e-===2H20

B.電池總反應(yīng)為：Mg+H202===Mg（0H）2

C.工作時，正極周圍海水的pH增大

D.電池工作時，溶液中的H+向正極移動

【答案】B

【解析】該電池為酸性燃料電池，不可能產(chǎn)生Mg（0H）2。

6.下列有關(guān)以KOH溶液為電解液的氫氧燃料電池的敘述不正確的是（）

A.正極反應(yīng)式為：02+2H20+4e—==40H—

B.工作一段時間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量濃度不變

C.該燃料電池的總反應(yīng)式為：2H2+O2===2H2O

D.用該電池電解CuC12溶液，產(chǎn)生2.24LC12（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時，有0.2mol電子轉(zhuǎn)移

【答案】B

【解析】氫氧燃料電池的總反應(yīng)為：2H2+02===2H20,KOH溶液被稀釋，B項不正確。

二、雙項選擇題

7.燃料電池是利用燃料（如H2.C0、CH4等）跟氧氣反應(yīng)從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。

下列關(guān)于甲烷燃料電池（NaOH溶液作電解質(zhì)）的說法中正確的是（）

A.負(fù)極反應(yīng)為：02+2H20+4e-===40H-

B.負(fù)極反應(yīng)為：CH4+100H——8e-===C032一■I-7H20

C.放電時溶液中的陰離子向負(fù)極移動

D.隨著放電的進(jìn)行，溶液的pH不發(fā)生改變

【答案】BC

【解析】原電池中負(fù)極失去電子，正極得到電子，所以甲烷在負(fù)極通入，氧氣在正極

通入。因此選項A不正確，B正確；原電池中陰離子向負(fù)極移動，選項C正確；根據(jù)電極反應(yīng)

式可知，反應(yīng)中是消耗0H—的，所以pH降低，選項D不正確，答案選BC。

8.銅鋅原電池（如下圖）工作時，下列敘述正確的是（

捻橋（裝有瓊脂-飽

和KC1溶液）

A.正極反應(yīng)為Zn—2e—===Zn2+

B.電池反應(yīng)為Zn+Cu2+===Zn2++Cu

C.在外電路中，電子從負(fù)極流向正極

D.鹽橋中的K+移向ZnS04溶液

【答案】BC

【解析】由圖示可知該裝置為原電池，負(fù)極（Zn）反應(yīng)為Zn—2e—===Zn2+；正極（Cu）

反應(yīng)為Cu2++2e—===Cu,故電池總反應(yīng)為Zn+Cu2+==Cu+Zn2+,故A項錯，B項正確；

在外電路中，電子由負(fù)極流向正極，故C項正確；在鹽橋中陽離子移向正極，故D項錯。

三、非選擇題

9.（1）A.B.C三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。

Fe

①B中Sn極的電極反應(yīng)式為,Sn極附近溶液的pH（填“增大”“減小

或“不變”）o

②C中總反應(yīng)離子方程式為

比較A.B.C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是

（2）如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題:

電池的負(fù)極是（填"a”或"b”）電極，該極的電極反應(yīng)是:

②電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH（填“增大”“減小”或“不變”）。

【答案】（1）①2H++2e-=H?t增大

②Zn+2H+=Zn2++H2tB>A>C

（2）①aCH4+100H--8e-=C032"+7H20②減小

【解析】（1）B.C中均形成了原電池，在B中Fe作負(fù)極，腐蝕速率加快，在C中Zn作

負(fù)極，而Fe被保護(hù)了起來，故被腐蝕的速率最慢。

（2）CH4在反應(yīng)時失去電子，故a電極是電池的負(fù)極。電極反應(yīng)式可用總反應(yīng)式CH4+20H

-+202===C032-+3H20和正極反應(yīng)式：02+2H20+4e-===40H-,相減而得。由于電池工

作過程中會消耗0H一,故一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH會減小。

10.金屬銅不溶于稀硫酸，可溶于鐵鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽?，F(xiàn)將一定量的銅片加入

到100niL稀硫酸和硫酸鐵的混合液中，銅片完全溶解（不考慮鹽的水解及溶液體積的變化）

（1）寫出銅溶解于上述混合液的離子方程式

（2）若銅完全溶解時，溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測

得溶液的pH=l,則溶解銅的質(zhì)量是g,溶液中的c(S042—)=mol/Lc

(3)若欲在如圖所示的裝置中發(fā)生⑴中的反應(yīng)，請判斷圖中的正、負(fù)極，并選出適當(dāng)?shù)?/p>

物質(zhì)作電極，寫出電極反應(yīng)式，填在相應(yīng)的表格中。

x電流計

稀HzSO,和

FeKSO5的

CuSO4—

溶液、蔡混合液

正、負(fù)極判斷電極材料電極反應(yīng)式

X極

Y極

【答案】(1)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+(2)0.640.5

⑶

正、負(fù)極判斷電極材料電極反應(yīng)式

X極負(fù)極銅Cu—2e-^Cu2+

Y極正極碳2Fe3++2e-=2Fe2+

【解析】(l)Cu與Fe2(S04)3反應(yīng)生成CuS04和FeS04,可知離子方程式為Cu+2Fe3

+===Cu2++2Fe2+；(2)溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三種離子的物質(zhì)的量濃度相等，且測

得溶液的pH=l,故c(H+)=c(Cu2+)=0.1mol/L,n(Cu2+)=0.1mol/LXO.1L=0.01

mol,溶解銅的質(zhì)量為0.01molX64g/mol=0.64g；反應(yīng)后溶液中的陽離子為：Fe3+、Fe2

+、Cu2+、H+,而Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,可見Fe2+的物質(zhì)的量濃度為Cu2+的兩

倍，依據(jù)溶液中的電荷守恒規(guī)律，故0.1mol/LX3+0.2mol/LX2+0.1mol/LX2+0.1

mol/LXl=c(S042-)X2,解得c(S042-)=0.5mol/Lo

11.某研究性學(xué)習(xí)小組探究N03一在不同環(huán)境中的氧化性。

(1)實驗一：①試管a、b中均加入等濃度等體積的NaN03溶液和等質(zhì)量的銅片，加熱，無

明顯現(xiàn)象；②向試管a中加入VmLNaOH溶液，加熱，無明顯現(xiàn)象；③向試管b中加入VmL

稀硫酸，加熱，可觀察到的現(xiàn)象是

實驗一的目的是

⑵實驗二：利用如圖裝置探究不同濃度HNO3溶液的氧化性。

電流計

I-?~~

鹽橋

Cu

尾氣處理?尾氣處理

濃HNO,

①①已知電流計指針偏轉(zhuǎn)方向是電子移動方向。將銅、鐵兩極同時插入濃硝酸中，觀察

到電流計指針指向銅，但迅速反轉(zhuǎn)，指針偏向鐵一端，此時鐵作極（填“正”

或“負(fù)”）；指針反轉(zhuǎn)的原因是

將濃硝酸改為稀硝酸后，觀察到電流計指針指向銅，此時正極反應(yīng)式是

【答案】（D③銅溶解，生成無色氣體，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色探究N03—在酸、堿性

溶液中的氧化性

（2）①正鐵在濃硝酸中迅速氧化，在其表面形成致密的氧化膜，阻礙了內(nèi)層鐵進(jìn)一步

與濃硝酸反應(yīng)（鐵在濃硝酸中鈍化）②N03—+4H++3e—===N0t+2H20（合理答案即可）

【解析】（1）考查銅在酸性條件下被硝酸根離子氧化的實驗現(xiàn)象，要從固、液、氣三個方面

觀察反應(yīng)現(xiàn)象；（2）本題運用所學(xué)知識解決實驗中觀察到的實驗現(xiàn)象，一般情況下鐵應(yīng)該是負(fù)

極，但在濃硝酸中鐵會被鈍化，迅速被保護(hù)，然后銅作負(fù)極，所以電流計指針會迅速反轉(zhuǎn)。

若改為稀硝酸，負(fù)極鐵溶解，正極生成NO。

12.近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用粕作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)

子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下：

電解質(zhì)溶液為稀硫酸