課時規(guī)范練原電池　化學電源 測試題

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1、課時規(guī)范練17原電池化學電源一、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LNiO2+xLiLiNiO2，放電時此電池的負極材料是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(標準狀況)氣體析出D、在理論上可將反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H0設(shè)計成原電池2、有關(guān)下列四個常用電化學裝置的敘述中，正確的是()、堿性鋅錳電池、鉛硫酸蓄電池、銅鋅原電池、銀

2、鋅紐扣電池A、所示電池工作中，MnO2的作用是催化劑B、所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大C、所示電池工作過程中，鹽橋中K+移向硫酸鋅溶液D、所示電池放電過程中，Ag2O是氧化劑，在電池工作過程中Ag2O被還原為Ag3、用銅片、銀片設(shè)計成如圖所示的原電池.以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是()A、電子通過鹽橋從乙池流向甲池B、用銅導(dǎo)線替換鹽橋，原電池將能繼續(xù)工作C、開始時，銀片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag-e-Ag+D、將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應(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()5、將鎘(Cd)浸在氯化鈷(CoCl2)溶液中，發(fā)生反應(yīng)的

3、離子方程式為Co2+(aq)+Cd(s)Co(s)+Cd2+(aq)(aq表示溶液)，若將該反應(yīng)設(shè)計為如圖的原電池，則下列說法一定錯誤的是()A、Cd作負極，Co作正極B、原電池工作時，電子從負極沿導(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極(甲池)移動D、甲池中盛放的是CdCl2溶液，乙池中盛放的是CoCl2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為電池的負極B、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

4、是指在微生物的作用下將化學能轉(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()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+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8、(2017課標全國，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(2x8).下列說法錯誤的是()A、電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S6+2Li+2e-3Li

5、2S4B、電池工作時，外電路中流過0、02 mol電子，負極材料減重0、14 gC、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;反應(yīng)進行一段時間后溶液C的pH會(填“升高”“降低”或“基本不變”).(2)我國首創(chuàng)以鋁空氣海水電池作為能源的新型海水標志燈，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，只要把燈放入海水數(shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光.則電源的負極材料是

6、(填化學名稱)，負極反應(yīng)為;正極反應(yīng)為.(3)熔融鹽電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣，制得在650 下工作的燃料電池，其負極反應(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 kJmol-1N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H2=-534

7、、2 kJmol-1寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學方程式:.(2)肼空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的電極反應(yīng)式為.(3)科研人員開發(fā)出一種由甲醇和氧氣構(gòu)成，以強堿溶液作電解質(zhì)溶液的新型手機電池，充一次電可供手機連續(xù)使用一個月，則通入甲醇的是(填“正”或“負”)極，寫出該電池的負極反應(yīng)式:.(4)Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，電解質(zhì)溶液是ZnCl2和NH4Cl的混合溶液.該電池的負極材料是(填名稱).電池工作時，電子流向(填“正極”或“負極”).若ZnCl2和NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，則會加速某電極的腐蝕，其主要原因是.MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的M

8、nSO4溶液.陽極的電極反應(yīng)式為.若電路中通過4 mol電子，標準狀況下產(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，對它們的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑.(1)利用電化學原理將CO、SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料，裝置如圖所示:若A為CO，B為H2，C為CH3OH，則通入CO的一極為極.若A為SO2，B為O2，C為H2SO4，則負極的電極反應(yīng)式為.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650 ，在此溫度下以鎳為催化劑，以煤

9、氣(CO、H2的體積比為11)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)物的質(zhì)量為21、6 g，則陽極產(chǎn)生氣體標準狀況下體積為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N2O4生產(chǎn)新型硝化劑N2O5.現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池，采用電解法制備N2O5，裝置如圖所示，其中Y為CO2.在該電極上同時還引入CO2的目的是.電解過程中，生成N2O5的電極反應(yīng)方程式為.課時規(guī)范練17原電池化學電源1、DA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，負極材料是Li;C中通過計算知正極上生成

10、的氣體在標準狀況下的體積應(yīng)為560 mL.2、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;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題給原電池負極銅失電子，正極上Ag+得電子，電子從負極沿導(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

11、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+e-Ag，故C項錯誤;銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應(yīng)與該原電池總反應(yīng)都是Cu+2Ag+2Ag+Cu2+，故D項正確.4、CA項，通空氣的電極作正極，正極反應(yīng)式為O2+4e-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-4OH-，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)，

12、則Co作正極、Cd作負極;放電時，電子從負極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CoCl2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-向負極遷移，D項錯誤.7、Bb

13、電極通入氧氣，是正極，a電極是負極，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、DA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-Li2S83Li2S8+2Li+2e-4Li2S62Li2S6+2Li+2e-3Li2S4Li2S4

14、+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+2H2OCu-2e-Cu2+升高(2)鋁4Al-12e-4A3O2+6H2O+12e-12OH-(3)O2+2CO2+4e-2C2CO+O22CO2解析 (1)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-2NO

15、2+2H2O，A電極的電極反應(yīng)式為Cu-2e-Cu2+;反應(yīng)消耗H+，反應(yīng)進行一段時間后溶液C的pH會升高.(2)電源的負極材料是鋁，負極反應(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(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)H=-1 048、9 kJmol-1(2)N2H4-4e-+4OH-N2+4H2O(3)負CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O(4)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-+2

16、H2OMnO2+4H+2 mol解析 (1)根據(jù)蓋斯定律，由2-得肼與N2O4反應(yīng)的熱化學方程式:2N2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(g)H=2H2-H1=-1 048、9 kJmol-1.(2)肼在負極上參加反應(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-N2+4H2O.(3)根據(jù)燃料電池的原理可知，通入甲醇的一極為負極，其電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O.(4)鋅是活潑金屬，因此鋅為負極，根據(jù)原電池的工作原理，電子從負極經(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

17、反應(yīng)，因此陽極的電極反應(yīng)式為Mn2+2H2O-2e-MnO2+4H+，陰極的電極反應(yīng)式為2H+2e-H2，因此電路中通過4 mol e-，生成氫氣的物質(zhì)的量為2 mol.11、答案 (1)正SO2-2e-+2H2OS+4H+O2+4e-+4H+2H2O(2)CO+H2+O2CO2+H2O1、121(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

18、被氧化在負極反應(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)一氧化碳和氫氣按物質(zhì)的量11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，生成21、6 g銀時轉(zhuǎn)移0、2 mol電子，根據(jù)電子守恒可知，陽極生成氧氣0、05 mol，其在標準狀況下的體積為1、12 L.生成氫離子0、2 mol，則氫離子的濃度為=0、1 molL-1，因此溶液的pH=1.(3)燃料電池工作時燃料失電子，在負極反應(yīng)，因此氫氣在負極失去電子被氧化，轉(zhuǎn)化為氫離子，氫離子和碳酸根離子結(jié)合，最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水.氧氣在正極反應(yīng)，得到電子被還原，轉(zhuǎn)化為氧負離子，氧負離子和二氧化碳結(jié)合，最終轉(zhuǎn)化為碳酸根離子，進而保證了電解質(zhì)熔融鹽成分不變.二氧化氮轉(zhuǎn)化為五氧化二氮，氮元素化合價升高，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng).