《(廣西專用)2014屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)題庫 6-2 原電池 化學(xué)電源(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(廣西專用)2014屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)題庫 6-2 原電池 化學(xué)電源(含解析)(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二講 原電池 化學(xué)電源
一、選擇題
1.鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時(shí)的總反應(yīng)為:
Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2
下列有關(guān)該電池的說法不正確的是 ( )
A.電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni2O3、負(fù)極為Fe
B.電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2
C.電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低
D.電池充電時(shí),陽極反應(yīng)為2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O
解析 A項(xiàng),由電池反應(yīng)可知,Ni2O3→Ni(OH)2,Ni的化合價(jià)由+3價(jià)→+2價(jià),化合
價(jià)降低,發(fā)
2、生還原反應(yīng),故Ni2O3為正極,F(xiàn)e→Fe(OH)2,F(xiàn)e的化合價(jià)由0價(jià)→+2價(jià),
化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),故Fe為負(fù)極,正確;B項(xiàng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),F(xiàn)e+
2OH--2e-===Fe(OH)2,正確;C項(xiàng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),F(xiàn)e(OH)2+2e-===Fe+2OH-,
c(OH-)增大,溶液的pH增大,故錯誤;D項(xiàng),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為2Ni(OH)2
+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O,D正確。
答案 C
2.下列化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是 ( )
A.氫氧燃料電池 B.鋅錳電池
C.鎳鎘電池 D.鉛蓄
3、電池
解析 重金屬離子都會造成污染。
答案 A
3.結(jié)合下圖判斷,下列敘述正確的是 ( )
A.Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護(hù)
B.Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe-2e-===Fe2+
C.Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2+2H2O+4e-===4OH-
D.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有藍(lán)色沉淀
解析 形成原電池活潑金屬作負(fù)極,正極均被保護(hù),A正確;Ⅰ中負(fù)極為活潑金屬Zn,B
錯誤;Ⅱ中是酸性溶液,電極反應(yīng)式中不能有OH-生成,C錯誤;Ⅰ中無Fe2+生成,所
以無藍(lán)色沉淀生成,D錯誤。
答案 A
4.根據(jù)下圖,下列判斷中正確的是(雙選)
4、 ( )
A.燒杯a中的溶液pH升高
B.燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)
C.燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e-===H2
D.燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl--2e-===Cl2
解析 由圖知,燒杯b中的Zn棒失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移到Fe棒上,燒杯
a中通入的氧氣在Fe棒表面得電子生成氫氧根離子,使a中溶液的pH升高。所以正確
的選項(xiàng)為A、B。
答案 AB
5.關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是 ( )
A.在放電時(shí),正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb(s)+SO(aq)-2e-===PbSO4(s)
B.在放電時(shí),該電池的負(fù)極材料是鉛板
C.在充電時(shí),電
5、池中硫酸的濃度不斷變小
D.在充電時(shí),陽極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO(aq)
解析 A項(xiàng)中電池放電時(shí)正極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:PbO2+4H++SO+2e-
===PbSO4+2H2O;C項(xiàng)中電池充電時(shí)硫酸的濃度應(yīng)不斷增大;D項(xiàng)中電池充電時(shí)陽極應(yīng)
發(fā)生PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO。
答案 B
6.某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+,其基本結(jié)構(gòu)見下圖,電池總反應(yīng)可表示為:2H2+O2===2H2O,下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A.電子通過外電路從b極流向a極
B
6、.b極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-===4OH-
C.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,消耗1.12 L的H2
D.H+由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極
解析 由電池總反應(yīng)方程式及原電池原理可知,充入H2的一極即a極是負(fù)極,充入O2
的一極即b極是正極;電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極;電池內(nèi)部陽離子即H+移向正極,
正極即b極的電極反應(yīng)式為:O2+4H++4e-===2H2O,故A項(xiàng)、B項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確。
C項(xiàng)沒有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況,故C項(xiàng)錯誤。
答案 D
7.一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳
7、導(dǎo)O2-。下列對該燃料電池說法不正確的是 ( )
A.在熔融電解質(zhì)中,O2-移向負(fù)極
B.電池的總反應(yīng)是:2C4H10+13O2===8CO2+10H2O
C.通入空氣的一極是正極,電極反應(yīng)為:O2+4e-===2O2-
D.通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:C4H10+26e-+13O2-===4CO2↑+5H2O
解析 由原電池原理知陰離子移向負(fù)極,A正確;原電池反應(yīng)就是一個氧化還原反應(yīng),
只是氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行,由丁烷的燃燒反應(yīng)知,該電池的總反應(yīng)為:
2C4H10+13O2===8CO2+10H2O,且丁烷失電子,O2得電子,故選D
8、。
答案 D
8.固體氧化物燃料電池是由美國西屋(Westinghouse)公司研制開發(fā)的。它以固體氧化鋯—氧化釔為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過。該電池的工作原理如圖所示,其中多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng)。下列判斷正確的是 ( )
A.有O2放電的a極為電池的負(fù)極
B.有H2放電的b極為電池的正極
C.a(chǎn)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:2H2+O2===2H2O
解析 H2在O2中燃燒的方程式為2H2+O22H2O,所以氫氧燃料電池的總方程式為
2H2+O2===2H2O,D對;而O
9、2為氧化劑,在正極反應(yīng),所以a極為正極,A錯;因反
應(yīng)介質(zhì)中沒有水,所以正極反應(yīng)式為O2+4e-===2O2-,C錯;根據(jù)總反應(yīng)寫出負(fù)極反應(yīng)
式為2H2+2O2--4e-===2H2O;H2為負(fù)極反應(yīng)物,B錯。
答案 D
二、非選擇題
9.Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),可通過下列方法制備:在KOH溶液中加入適量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反應(yīng)溫度為80 ℃,邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、真空干燥得固體樣品。反應(yīng)方程式為2AgNO3+4KOH+K2S2O8Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O
回答下列問題
10、:
(1)上述制備過程中,檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是__________________________________
___________________________________________________________________________。
(2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極
的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應(yīng)方程式:________________________________。
(3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品(設(shè)僅含Ag2O2和Ag2O)2.588 g,在一定的條件下完全分解為
Ag
11、和O2,得到224.0 mL O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。計(jì)算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計(jì)算結(jié)果精確
到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
解析 (1)反應(yīng)的產(chǎn)物中有K2SO4,只要洗滌液中不存在SO,即可證明沉淀已經(jīng)洗滌完
全(反應(yīng)后溶液中有KOH,只要洗滌液中不存在OH-,即可證明沉淀已洗滌完全)。
答案 (1)取少許最后一次洗滌濾液,滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,
表示已洗滌完全(或取少許最后一次洗滌濾液,滴入1~2滴酚酞溶液,若溶液不顯紅色,
表示已洗滌完全)
(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4+2Ag
(3)n(O2)==1.000×
12、10-2mol
設(shè)樣品中Ag2O2的物質(zhì)的量為x,Ag2O的物質(zhì)的量為y。
解得
w(Ag2O2)===0.91。
10.Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。
(1)該電池的負(fù)極材料是________。電池工作時(shí),電子流向
________(填“正極”或“負(fù)極”)。
(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會加速某電極的腐蝕,其主要原因是
____________________。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的________(填代號)。
a.NaOH b.Zn c.Fe
13、 d.NH3·H2O
(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式
是________。若電解電路中通過2 mol電子,MnO2的理論產(chǎn)量為________g。
解析 (1)原電池的負(fù)極是發(fā)生氧化反應(yīng)的一極:Zn-2e-===Zn2+;電池工作時(shí),電子是
從負(fù)極流向正極。 (2)Zn與Cu2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成的Cu附著在Zn的表面構(gòu)成銅
鋅原電池,加快反應(yīng)速率,從而加快Zn的腐蝕。(3)電解池的陰極是發(fā)生還原反應(yīng)的一
極:2H++2e-===H2↑;每生成1 mol MnO2需轉(zhuǎn)移2 mol電子,故每通過2 mol電子,
理
14、論上生成1 mol MnO2,質(zhì)量為87 g。
答案 (1)Zn(或鋅) 正極
(2)鋅與還原出的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕 b
(3)2H++2e-===H2↑ 87
11.由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
裝置
現(xiàn)象
二價(jià)金屬A不斷溶解
C的質(zhì)量增加
A上有氣體產(chǎn)生
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:
(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。
(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_________________
15、_______________________________________________________。
(3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是___________________________。
解析 甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理,甲中A不斷溶解,則A為負(fù)極、B
為正極,活潑性A>B;乙中C極增重,即析出Cu,則B為負(fù)極,活潑性B>C;丙中A上
有氣體即H2產(chǎn)生,則A為正極,活潑性D>A,隨著H+的消耗,pH變大。
答案 (1)A-2e-===A2+ (2)Cu2++2e-===C
16、u
(3)變大 (4)D>A>B>C
12.Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解質(zhì)溶液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為:4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2。
請回答下列問題:
(1)電池的負(fù)極材料為________________,發(fā)生的電極反應(yīng)式為________________;
(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為______________________________________________;
(3)SOCl2易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果
把少
17、量水滴到SOCl2中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________;
(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行,原因是________________。
解析 (1)、(2)電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)。(3)由NaOH與SOCl2反應(yīng)
的產(chǎn)物為Na2SO3、NaCl可知,SOCl2與水反應(yīng)生成SO2和HCl。(4)由于電池材料易與
水、O2反應(yīng)。
答案 (1)鋰 Li-e-===Li+
(2)2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2↑
(3)出現(xiàn)白霧,有刺激性氣味的氣體生成 SOCl2+H2O===2HCl↑+SO2↑ (4)鋰是活潑
金屬,易與H2O、O2反應(yīng);SOCl2也可與水反應(yīng)