高考化學 小題精練系列 專題26 原電池的基本原理(含解析)1
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專題26 原電池的基本原理 (滿分42分 時間20分鐘) 姓名: 班級: 得分: 1.電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是( ) A.O2在電極b上發(fā)生還原反應 B.溶液中OH-向電極a移動 C.反應消耗的NH3與O2的物質的量之比為4∶5 D.負極的電極反應式為2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O 【答案】C 考點:考查原電池的工作原理等知識。 2.普通水泥在固化過程中自由水分子減少并產(chǎn)生Ca(OH)2,溶液呈堿性.根據(jù)這一特點科學家發(fā)明了電動勢(E)法測水泥初凝時間,此法的原理如圖所示,反應的總方程式為:2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag.下列有關說法不正確的是( ) A.工業(yè)上制備普通水泥的主要原料是黏土和石灰石 B.測量原理裝置圖中,Ag2O/Ag極發(fā)生氧化反應 C.負極的電極反應式為:2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O D.在水泥固化過程中,由于自由水分子的減少,溶液中各離子濃度的變化導致電動勢變化 【答案】B 【解析】 試題分析:玻璃、水泥都屬于硅酸鹽工業(yè),工業(yè)上制備普通水泥的主要原料是含有石灰石和硅酸鹽的粘土,故A正確.根據(jù)電池反應式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag知,Ag2O/Ag極作正極,正極上得電子發(fā)生還原反應,故B錯誤.根據(jù)電池反應式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag知,銅失電子作負極,負極上發(fā)生的電極反應式為:2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,故B正確;水泥固化過程中,自由水分子減少,溶劑的量減少導致溶液中各離子濃度的變化,從而引起電動勢變化,故D正確。 考點:本題考查化學電源。 3.原電池的應用極為廣泛。利用如下圖所示原電池可測量空氣中Cl2的含量,其中電解質是Ag+可以自由移動的固體物質,下列分析正確的是 A.電流經(jīng)外電路從Ag流向Pt電極 B.電池工作時,電解質中Ag+數(shù)目增多 C.正極反應:Cl2+2e-=2Cl- D.空氣中c(Cl2)越大,Ag極消耗速率越快 【答案】D 考點:考查原電池反應原理的知識。 4.我國科學家在天然氣脫硫研究方面取得了新進展,利用如圖裝置可發(fā)生反應H2S+O2=H2O2+S。己知甲池中發(fā)生的反應為 下列說法正確的是( ) A.該裝置中電能轉化為光能 B.H+從甲池移向乙池 C.甲池中碳棒上發(fā)生的電極反應為AQ+2H+-2e-=H2AQ D.乙池溶液中發(fā)生的反應為H2S+I3-=3I-+S+2H+ 【答案】D 【考點定位】考查原電池的工作原理以及電極反應式的書寫 【名師點晴】本題考查學生原電池的工作原理以及電極反應式的書寫知識,注意知識的歸納和梳理是關鍵。掌握原電池中電極反應式的書寫方法:①先確定原電池的正負極,列出正負極上的反應物質,并標出相同數(shù)目電子的得失;②注意負極反應生成的陽離子與電解質溶液中的陰離子是否共存;③若正極上的反應物質是O2,且電解質溶液為中性或堿性,電極反應式中不能出現(xiàn)H+,且水必須寫入正極反應式中,與O2結合生成OH-,若電解質溶液為酸性,電極反應式中不能出現(xiàn)OH-,且H+必須寫入正極反應式中,與O2結合生成水;④正負極反應式相加(電子守恒)得到電池反應的總反應式。若已知電池反應的總反應式,可先寫出較易書寫的電極反應式,然后在電子守恒的基礎上,總反應式減去較易寫出的電極反應式,即得到較難寫出的電極反應式。 5.利用反應6NO2+8NH3=7N2+12H2O構成電池的方法,既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學能,裝置如圖所示,下列說法不正確的是 A.電流從右側電極經(jīng)過負載后流向左側電極 B.為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜 C.電極A極反應式為2NH3-6e-=N2+6H+ D.當有4.48LNO2(標準狀況)被處理時,轉移電子為0.8mol 【答案】C 【考點定位】考查電解原理的應用 【名師點晴】該題為高頻考點,側重于學生的分析能力和計算能力的考查,明確電解的原理,注意把握離子移動方向和電極方程式的書寫,為解答該類題目的關鍵,由反應6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知,反應中NO2為氧化劑,NH3為還原劑,則A為負極,B為正極,負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應,結合電解質溶液呈堿性解答該題。 6.在日常生活中,我們經(jīng)常看到鐵制品生銹、鋁制品表面出現(xiàn)白斑等眾多的金屬腐蝕現(xiàn)象。可以通過下列裝置所示實驗進行探究。下列說法正確的是 A.按圖Ⅰ裝置實驗,為了更快更清晰地觀察到液柱上升,可采用下列方法:用酒精燈加熱具支試管 B.圖Ⅱ是圖Ⅰ所示裝置的原理示意圖,圖Ⅱ的正極材料是鐵 C.鋁制品表面出現(xiàn)白斑可以通過圖Ⅲ裝置進行探究,Cl-由活性炭區(qū)向鋁箔表面區(qū)遷移,并發(fā)生電極反應:2Cl--2e-=Cl2↑ D.圖Ⅲ裝置的總反應為4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,生成的Al(OH)3進一步脫水形成白斑 【答案】D 考點:考查了原電池和電解池的工作原理的相關知識。 7.為解決淀粉廠廢水中BOD嚴重超標的問題,有人設計了電化學降解法.如圖是利用一種微生物將有機物將廢水中有機物主要成分是(C6H10O5)n]的化學能轉化為電能的裝置,下列說法中正確的是( ) A.N極是負極 B.該裝置工作時,H+從右側經(jīng)陽離子交換膜移向左側 C.負極的電極反應為:(C6H10O5)n+7H2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24nH+ D.物質X是OH﹣ 【答案】C 【解析】 試題分析:由題意利用一種微生物將廢水中有機物主要成分是(C6H10O5)n]的化學能轉化為電能的裝置,即為原電池,由圖N極通O2,M極為有機物,則N極為正極發(fā)生還原反應,M極為負極,發(fā)生氧化反應,負極的電極反應為(C6H10O5)n]+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24nH+,原電池中陽離子移向正極,A.由圖N極通O2,則N極為正極,A錯誤;B.原電池中陽離子移向正極,該裝置工作時,H+從左側經(jīng)陽離子交換膜轉向右側,B錯誤;C.M極為有機物,M極為負極,發(fā)生氧化反應,負極的電極反應為(C6H10O5)n]+7nH2O﹣24ne﹣═6nCO2↑+24nH+,C正確;D.由圖N極通O2,則N極為正極,O2得電子結合H+生成水,物質X為水,D錯誤,答案選C。 考點:考查原電池的原理的應用 8.某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質傳遞H+,其基本結構見右圖,電池總反應可表示為:2H2 + O2 == 2H2O,下列有關說法不正確的是( ) A.電子通過外電路從a極流向b極 B.b極上的電極反應式為:O2+4H++4e-==2H2O C.每轉移0.1mol電子,消耗1.12L的H2 D.H+由a極通過固體酸電解質傳遞到b極 【答案】C 考點:考查原電池的工作原理等知識。 9.全釩電池以惰性材料作電極,在電解質溶液中發(fā)生的電池總反應為:VO2+(藍色)+H2O+V3+(紫色)VO2+(黃色)+V2+(綠色)+2H+ 下列說法錯誤的( ) A.充電時,反應每生成2molH+時電子轉移的物質的量為2mol B.放電過程中,正極附近溶液的酸性減弱 C.放電時,正極反應為VO2++2H++e-=VO2++H2O D.充電時,陽極附近溶液由藍色逐漸變?yōu)辄S色 【答案】A 【解析】 試題分析:A、陽極上電極反應式為:VO2++H2O-e-=VO2++2H+,因此每生成2molH+時轉移電子的物質的量為1mol,故說法錯誤;B、放電時正極反應式為:VO2++2H++e-=H2O+VO2+,消耗H+,酸性減弱,故說法正確;C、根據(jù)選項B的分析,故說法正確;D、根據(jù)A選項的分析,顏色藍色變?yōu)辄S色,故說法正確。 考點:考查電極反應式的書寫等知識。 10.在如右圖所示的裝置中,a的金屬活潑性比氫要強,b為碳棒,關于此裝置的各種敘述不正確的是 A.碳棒上有氣體放出,溶液pH變大 B.a(chǎn)是正極,b是負極 C.稀硫酸中有電子流動,方向是從b極到a極 D.a(chǎn)極上發(fā)生了氧化反應 【答案】B 考點:考查原電池 11.3課堂學習中,同學們利用鋁條、鋅片、銅片、導線、電流計、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結論錯誤的是 A.原電池是將化學能轉化成電能的裝置 B.原電池由電極、電解質溶液和導線等組成 C.圖中a極為鋁條、b極為鋅片時,導線中會產(chǎn)生電流 D.圖中a極為鋅片、b極為銅片時,電子由銅片通過導線流向鋅片 【答案】D 【解析】 試題分析:A、原電池是把化學能轉化為電能的裝置,A正確;B、原電池由電解質溶液、電極、導線組成閉合回路,B正確;C、因為橙汁為酸性,所以圖中a極為鋁條、b極為鋅片時,則Al作原電池的負極,Zn作原電池的正極,導線中會產(chǎn)生電流,C正確;D、圖中a極為鋅片、b極為銅片時,則Zn為負極,Cu為正極,電子從負極流向正極,所以電子從Zn片流向Cu片,D錯誤,答案選D。 考點:考查原電池的構成、正負極的判斷、電子流向的判斷 12.X、Y兩根金屬棒插入Z溶液中構成如下圖的裝置,實驗中電流表指針發(fā)生偏轉,同時X棒變粗,Y棒變細,則X、Y、Z可能是下列中的( ) 編號 X Y Z A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Zn 稀硫酸 C Cu Ag 硫酸銅溶液 D Ag Cu 硝酸銀溶液 【答案】D 【考點定位】考查原電池原理 【名師點晴】本題考查了原電池原理,根據(jù)電極上發(fā)生的反應確定正負極,再結合題目分析解答。要掌握原電池中正負極的判斷方法:1由組成原電池的兩極材料判斷:一般來說,較活潑的或能和電解質溶液反應的金屬為負極,較不活潑的金屬或能導電的非金屬為正極.但具體情況還要看電解質溶液,如鎂、鋁電極在稀硫酸在中構成原電池,鎂為負極,鋁為正極;但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時,由于是鋁和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應,失去電子,因此鋁為負極,鎂為正極;2根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷:在原電池的外電路,電流由正極流向負極,電子由負極流向正極;3根據(jù)內電路離子的移動方向判斷:在原電池電解質溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負極。 13、Mg﹣AgCl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Mg﹣2e﹣=Mg2+ B.正極反應式為Ag++e﹣=Ag C.電池放電時Cl﹣由正極向負極遷移 D.負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 【答案】B 【解析】 試題分析:根據(jù)題意,電池總反應式為:Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag,正極反應為:2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag,負極反應為:Mg-2e-=Mg2+,A項正確,B項錯誤;對原電池來說,陰離子由正極移向負極,C項正確;由于鎂是活潑金屬,則負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,D項正確;答案選B。 考點:原電池的工作原理 14.原電池的電極反應不僅與電極的性質有關,也與電解質溶液有關,下列說法中不正確的是() A.由Al、Cu、稀H2SO4組成的原電池,其負極反應式為:A1-3e-=A13+ B.由Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池,其負極反應式為:A1-3e-=A13+ C.由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池,其負極反應式為:Fe-2e-=Fe2+ D.由Al、 Cu、濃硝酸組成的原電池,其負極反應式為:Cu-2e-=Cu2+ 【答案】B 考點:原電池和電解池的工作原理 【名師點睛】本題考查原電池的正負極的判斷及電極反應式,注意不能根據(jù)金屬的活潑性判斷原電池的正負極,要根據(jù)得失電子判斷正負極,為易錯點,題目難度不大。- 配套講稿:
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