（廣西專用）2014屆高三化學一輪復習題庫 6-2 原電池 化學電源（含解析）

第二講 原電池 化學電源一、選擇題1鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2下列有關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、負極為FeB電池放電時，負極反應為Fe2OH2e=Fe(OH)2C電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低D電池充電時，陽極反應為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O解析A項，由電池反應可知，Ni2O3Ni(OH)2，Ni的化合價由3價2價，化合價降低，發(fā)生還原反應，故Ni2O3為正極，F(xiàn)eFe(OH)2，F(xiàn)e的化合價由0價2價，化合價升高，發(fā)生氧化反應，故Fe為負極，正確；B項，負極發(fā)生氧化反應，F(xiàn)e2OH2e=Fe(OH)2，正確；C項，陰極發(fā)生還原反應，F(xiàn)e(OH)22e=Fe2OH，c(OH)增大，溶液的pH增大，故錯誤；D項，陽極發(fā)生氧化反應，電極反應為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O，D正確。答案C2下列化學電池不易造成環(huán)境污染的是()A氫氧燃料電池 B鋅錳電池C鎳鎘電池 D鉛蓄電池解析重金屬離子都會造成污染。答案A3結合下圖判斷，下列敘述正確的是()A和中正極均被保護B和中負極反應均是Fe2e=Fe2C和中正極反應均是O22H2O4e=4OHD和中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍色沉淀解析形成原電池活潑金屬作負極，正極均被保護，A正確；中負極為活潑金屬Zn，B錯誤；中是酸性溶液，電極反應式中不能有OH生成，C錯誤；中無Fe2生成，所以無藍色沉淀生成，D錯誤。答案A4根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是(雙選) ()A燒杯a中的溶液pH升高B燒杯b中發(fā)生氧化反應C燒杯a中發(fā)生的反應為2H2e=H2D燒杯b中發(fā)生的反應為2Cl2e=Cl2解析由圖知，燒杯b中的Zn棒失去電子，發(fā)生氧化反應，電子轉移到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。所以正確的選項為A、B。答案AB5關于鉛蓄電池的說法正確的是 ()A在放電時，正極發(fā)生的反應是Pb(s)SO(aq)2e=PbSO4(s)B在放電時，該電池的負極材料是鉛板C在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D在充電時，陽極發(fā)生的反應是PbSO4(s)2e=Pb(s)SO(aq)解析A項中電池放電時正極應發(fā)生還原反應，電極反應為：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；C項中電池充電時硫酸的濃度應不斷增大；D項中電池充電時陽極應發(fā)生PbSO42H2O2e=PbO24HSO。答案B6某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質傳遞H，其基本結構見下圖，電池總反應可表示為：2H2O2=2H2O，下列有關說法正確的是 ()A電子通過外電路從b極流向a極Bb極上的電極反應式為：O22H2O4e=4OHC每轉移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2DH由a極通過固體酸電解質傳遞到b極解析由電池總反應方程式及原電池原理可知，充入H2的一極即a極是負極，充入O2的一極即b極是正極；電子由負極經(jīng)外電路流向正極；電池內部陽離子即H移向正極，正極即b極的電極反應式為：O24H4e=2H2O，故A項、B項錯誤，D項正確。C項沒有指明標準狀況，故C項錯誤。答案D7一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導O2。下列對該燃料電池說法不正確的是()A在熔融電解質中，O2移向負極B電池的總反應是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應為：O24e=2O2D通入丁烷的一極是正極，電極反應為：C4H1026e13O2=4CO25H2O解析由原電池原理知陰離子移向負極，A正確；原電池反應就是一個氧化還原反應，只是氧化反應和還原反應分別在兩極進行，由丁烷的燃燒反應知，該電池的總反應為：2C4H1013O2=8CO210H2O，且丁烷失電子，O2得電子，故選D。答案D8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，這種固體電解質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。下列判斷正確的是 ()A有O2放電的a極為電池的負極B有H2放電的b極為電池的正極Ca極對應的電極反應為：O22H2O4e=4OHD該電池的總反應方程式為：2H2O2=2H2O解析H2在O2中燃燒的方程式為2H2O22H2O，所以氫氧燃料電池的總方程式為2H2O2=2H2O，D對；而O2為氧化劑，在正極反應，所以a極為正極，A錯；因反應介質中沒有水，所以正極反應式為O24e=2O2，C錯；根據(jù)總反應寫出負極反應式為2H22O24e=2H2O；H2為負極反應物，B錯。答案D二、非選擇題9Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質，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，反應完全后，過濾、洗滌、真空干燥得固體樣品。反應方程式為2AgNO34KOHK2S2O8Ag2O22KNO32K2SO42H2O回答下列問題：(1)上述制備過程中，檢驗洗滌是否完全的方法是_。(2)銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液，電池放電時正極的Ag2O2轉化為Ag，負極的Zn轉化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應方程式：_。(3)準確稱取上述制備的樣品(設僅含Ag2O2和Ag2O)2.588 g，在一定的條件下完全分解為Ag和O2，得到224.0 mL O2(標準狀況下)。計算樣品中Ag2O2的質量分數(shù)(計算結果精確到小數(shù)點后兩位)。解析(1)反應的產(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12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12滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全)(2)Ag2O22Zn4KOH2H2O=2K2Zn(OH)42Ag(3)n(O2)1.000×102mol設樣品中Ag2O2的物質的量為x，Ag2O的物質的量為y。解得w(Ag2O2)0.91。10Zn­MnO2干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負極材料是_。電池工作時，電子流向_(填“正極”或“負極”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質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)。aNaOH bZn cFe dNH3·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)原電池的負極是發(fā)生氧化反應的一極：Zn2e=Zn2；電池工作時，電子是從負極流向正極。 (2)Zn與Cu2發(fā)生氧化還原反應，生成的Cu附著在Zn的表面構成銅鋅原電池，加快反應速率，從而加快Zn的腐蝕。(3)電解池的陰極是發(fā)生還原反應的一極：2H2e=H2；每生成1 mol MnO2需轉移2 mol電子，故每通過2 mol電子，理論上生成1 mol MnO2，質量為87 g。答案(1)Zn(或鋅)正極(2)鋅與還原出的銅構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕b(3)2H2e=H28711由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負極的電極反應式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應式是_。(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為負極、B為正極，活潑性A>B；乙中C極增重，即析出Cu，則B為負極，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)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)變大(4)D>A>B>C12Li­SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質溶液是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應可表示為：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。請回答下列問題：(1)電池的負極材料為_，發(fā)生的電極反應式為_；(2)電池正極發(fā)生的電極反應式為_；(3)SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現(xiàn)象是_，反應的化學方程式為_；(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是_。解析(1)、(2)電池負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應。(3)由NaOH與SOCl2反應的產(chǎn)物為Na2SO3、NaCl可知，SOCl2與水反應生成SO2和HCl。(4)由于電池材料易與水、O2反應。答案(1)鋰Lie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣味的氣體生成SOCl2H2O=2HClSO2(4)鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應；SOCl2也可與水反應