（通用版）2020高考化學一輪復習 跟蹤檢測（三十四）化學能與電能（1）原電池、化學電源（過基礎）（含解析）.doc

跟蹤檢測（三十四）化學能與電能（1）原電池、化學電源（過基礎）1.某興趣小組設計的簡易原電池裝置如圖所示。該電池工作時，下列說法正確的是()A鋅片作正極B銅片上有氣泡產生C將電能轉化為化學能D電子由銅片經導線流向鋅片解析：選B根據(jù)原電池的工作原理，活潑金屬作負極，鋅比銅活潑，鋅片作負極，A錯誤；銅片作正極，電極反應式為2H2e=H2，銅片上有氣泡冒出，B正確；該裝置為原電池裝置，是將化學能轉化成電能的裝置，C錯誤；根據(jù)原電池的工作原理，電子從負極經導線流向正極，即電子從鋅片經導線流向銅片，D錯誤。2(2016上海高考)圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電子的物質的量，y軸表示()A銅棒的質量Bc(Zn2)Cc(H) Dc(SO)解析：選C該裝置構成原電池，Zn是負極，Cu是正極。A項，在正極Cu上溶液中的H獲得電子變?yōu)闅錃?，Cu棒的質量不變，錯誤；B項，由于Zn是負極，不斷發(fā)生反應Zn2e=Zn2，所以溶液中c(Zn2)增大，錯誤；C項，由于反應不斷消耗H，所以溶液的c(H)逐漸降低，正確；D項，SO不參加反應，其濃度不變，錯誤。3原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關。下列說法中正確的是()A中Mg作負極，中Fe作負極B中Mg作正極，電極反應式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負極，電極反應式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應式為2H2e=H2解析：選B中Mg作負極；中Al作負極；中銅作負極；是鐵的吸氧腐蝕，Cu作正極，電極反應式為O22H2O4e=4OH。4如圖所示為鋅銅原電池。下列敘述中，正確的是()A鹽橋的作用是傳導離子B外電路電子由銅片流向鋅片C鋅片上的電極反應式為Zn22e=ZnD外電路中有0.2 mol電子通過時，銅片表面質量增加約3.2 g解析：選A“雙液”原電池中，鹽橋連接左、右兩個燒杯中的溶液，傳導離子，起到導電作用，A正確；鋅的活潑性強于銅，則鋅片作負極，銅片作正極；在外電路中，電子由負極流向正極，則電子由鋅片流向銅片，B錯誤；鋅片是負極，發(fā)生失去電子的氧化反應，電極反應式為Zn2e=Zn2，C錯誤；銅片是正極，電極反應式為Cu22e=Cu，外電路中通過0.2 mol電子時，銅片上析出0.1 mol Cu，其質量為0.1 mol64 gmol16.4 g，D錯誤。5(2016全國卷)MgAgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A負極反應式為Mg2e=Mg2B正極反應式為Age=AgC電池放電時Cl由正極向負極遷移D負極會發(fā)生副反應Mg2H2O=Mg(OH)2H2解析：選BMgAgCl電池的電極反應：負極Mg2e=Mg2，正極2AgCl2e=2Ag2Cl，A項正確，B項錯誤；在原電池的電解質溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負極，C項正確；Mg是活潑金屬，能和H2O發(fā)生反應生成Mg(OH)2和H2，D項正確。6電子計算機所用紐扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀，電解質溶液為KOH溶液，其電極反應式：Zn2OH2e=ZnOH2O；Ag2OH2O2e=2Ag2OH。下列判斷正確的是()A鋅為正極，Ag2O為負極B鋅為負極，Ag2O為正極C原電池工作時，將電能轉化成化學能D原電池工作時，負極區(qū)溶液的pH增大解析：選B根據(jù)化合價變化可知Zn被氧化，應為原電池的負極，則正極為Ag2O，故A錯誤，B正確；原電池是將化學能轉化為電能的裝置，故C錯誤；原電池工作時，負極發(fā)生反應Zn2OH2e=ZnOH2O，溶液的pH減小，故D錯誤。7等質量的兩份鋅粉a、b，分別加入過量的稀H2SO4中，同時向a中放入少量的CuSO4溶液，如圖表示產生H2的體積(V)與時間(t)的關系，其中正確的是()解析：選Da中Zn與CuSO4溶液反應置換出Cu，Zn的量減少，產生H2的量減少，但ZnCu稀H2SO4形成原電池，加快反應速率，D項圖示符合要求。8.近年，科學家們發(fā)明了一種能夠給電子設備提供動力的生物燃料電池。該電池包括兩個涂覆著酶的電極，它們處于充滿空氣和少量氫氣的玻璃槽中。由于氣體可以混合從而省去了昂貴的燃料隔離膜，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A左邊為該電池的負極B該電池可在高溫環(huán)境下使用C該電池負極反應為H22e=2HD該電池正極反應為O24e=2O2解析：選C由電池示意圖可知，H2H，是H2被氧化的過程，通入H2的一極為原電池的負極，發(fā)生反應：H22e=2H；O2H2O，是O2被還原的過程，通入O2的一極為原電池的正極，發(fā)生反應：O24e4H=2H2O，故A、D錯誤，C正確；該電池包括兩個涂覆著酶的電極，高溫下會使酶變性，不能在高溫下使用，B錯誤。9某?；瘜W興趣小組進行探究性活動：將氧化還原反應2Fe32I2Fe2I2，設計成帶鹽橋的原電池。提供的試劑：FeCl3溶液，KI溶液；其他用品任選。請回答下列問題：(1)請補充下面原電池的裝置圖，在括號內填上正負極的材料、電解質溶液。(2)發(fā)生氧化反應的電極反應式為_。(3)反應達到平衡時，外電路導線中_(填“有”或“無”)電流通過。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體，當固體全部溶解后，則此時該溶液中電極變?yōu)開(填“正”或“負”)極。解析：(1)依據(jù)原電池原理分析，氧化還原反應中Fe3在正極上得電子發(fā)生還原反應，I在負極上發(fā)生氧化反應，負極所在的電解質溶液為KI溶液，正極所在的電解質溶液為FeCl3溶液。電極材料可選取惰性電極，如石墨或其他不活潑的金屬。(2)發(fā)生氧化反應的電極是負極，I失電子。(3)反應達到平衡時，從左到右和從右到左移動的電子數(shù)目相等，故無電流產生。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體，反應2Fe32I2Fe2I2的平衡逆向移動，此時Fe2失電子，電極變成負極。答案：(1)如圖(2)2I2e =I2(3)無(4)負10(1)鋅錳(ZnMnO2)干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。該電池的負極材料是_。電池工作時，電子流向_(填“正極”或“負極”)。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_。(2)鉛蓄電池是常用的化學電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解液為硫酸。該電池總反應式為PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。該蓄電池放電時，電解質溶液中陰離子移向_(填“正極”或“負極”)；正極附近溶液的酸性_(填“增強”“減弱”或“不變”)，負極的電極反應式為_。(已知：硫酸鉛為不溶于水的白色沉淀，生成時附著在電極上)實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣，今若制得0.050 mol Cl2，這時電池內消耗的H2SO4的物質的量至少是_mol。(3)氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點，其能量密度高于鉛蓄電池。若電解液為KOH溶液，則氫氧燃料電池的負極反應式為_。該電池工作時，外電路每流過2 mol e，消耗標準狀況下氧氣_L。解析：(1)負極上失電子發(fā)生氧化反應，則Zn失電子為負極，電子由負極流向正極。電化學腐蝕較化學腐蝕更快，鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。(2)在鉛蓄電池中，根據(jù)原電池反應式中元素化合價變化知，在Pb電極上Pb元素化合價由0價變?yōu)?價，發(fā)生氧化反應：Pb2eSO=PbSO4，所以Pb作負極，PbO2作正極，電解質溶液中陰離子移向負極。工作時，該鉛蓄電池正極上PbO2得電子發(fā)生還原反應，電極反應為PbO2SO2e4H=PbSO42H2O，正極附近溶液的酸性減弱。設生成0.05 mol Cl2需轉移的電子為x mol。2Cl2e=Cl22 mol1 molx mol0.050 mol解得x0.1，設轉移0.1 mol e時，消耗硫酸的物質的量為y mol，放電時，鉛蓄電池的電池反應式為PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O轉移電子2 mol 2 mol y mol 0.1 moly0.1，所以消耗硫酸的物質的量為0.1 mol。(3)燃料與氧氣反應的總化學方程式為2H2O2=2H2O，電解質溶液呈堿性，負極上氫氣失電子生成水，則負極的電極反應式為H22OH2e=2H2O或2H24OH4e=4H2O；該電池中正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應，其電極反應式為O22H2O4e=4OH，則外電路每流過2 mol e，消耗氧氣為0.5 mol，所以消耗標準狀況下氧氣的體積為0.5 mol22.4 Lmol111.2 L。答案：(1)Zn正極Zn與Cu2反應生成Cu，Zn與Cu構成原電池，加快反應速率(2)負極減弱Pb2eSO=PbSO40.1(3)H22e2OH=2H2O11.2