A. Z>X>Y>M>N石墨、KMnO4.MnSO4._| H2SO4混合溶液r FMSOq*、乙FeSO,混合溶液原电池化学电源练习姓名:选择题答案:1-7:1.X、Y、Z、M、N代表五种金属,有以下反应:%1Y与M用导线连接放入稀硫酸中,M上冒气泡;%1M、N为电极,与N的盐溶液组成原电池,电子从M极流出,经过外电路,流入N极;%1Z + 2fL0(冷水)=Z(0H)2+H2t : ④水溶液中,X+Y2+=X2++Y O则这五种金属的活动性由强到弱的顺序为()B.Z>Y>X>M>NC. ZX>Y>N>MD. X>Y>M>N>Z答案A 解析①Y与M用导线连接放入稀硫酸中,M上冒气泡,证明M为原电池的正极,所以活动性:Y>M;②在原电池反应中,电了流出的电极为负极,电了流入的电极为正极,由于电了从M极流出,经过外电路,流入N 极,所以活动性:M>N;③Z+2H20(冷水)=Z(0H)2+H2f,证明Z的活动性很强,是题目提供的所有的元素中最强的;④水溶液+,X + Y2+=X2++Y,则证明活动性;X>Y。
所以这五种金属的活动性山强到弱的顺序为Z>X>Y>M>N o2.某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池:2KMnO.» + 1 OFeSO, + 8112S0.,=2MnS04 4- 5Fe2(S0』)3+K2S0i+8Il2。
,盐桥中装有饱利K£0』溶液。
下列叙述中正确的是()盐桥A.乙烧杯中发生还原反应B.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小C.电池工作时,盐桥中的SO「移向甲烧杯D.外电路的电流方向是从a到b答案D解析山2KMnO.4-1 OFeSO,+8H2SO,,=2MnSO,4-5Fe2(SO,)3+K2SO.4-8H20 可知,Mn 元素的化合价降低,得到电了,Fc元素的化合价升高,失去电子,则b为负极,a为正极。
A项,b为负极,则乙烧杯中发生氧化反应,故A错误;B项,甲烧杯中发生还原反应,Mn元素的化合价降低,电极反应为MnO; + 8H* + 5c—=M ++4H0 则pH逐渐增大,故B错误;C项,阴离子向负极移动,则盐桥中的S(T移向乙烧杯中,故C错误;D 项,由上述分析可知,a为正极,外电路中电流由正极流向负极,即从a流向b,故D正确。
3.将反应10「+ 5「+ 6广36+3也0设计成如下图所示的原电池。
开始时向甲烧杯中加入少量浓硫电流表甲乙KI溶液酸,电流表指针发生偏转,一•段时间后,电流表指针回到零,再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液,电流表指针再次发生偏转。
下列判断不正确的是()A.开始加入少最浓硫酸时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.开始加入少量浓硫酸时,同时在甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液,只有乙烧杯中溶液变蓝C.电流表读数为零时,反应达到化学平衡状态D.两次电流表指针偏转方向相反答案B解析加入少量浓IbSOM'j,电极反应式:负极:10T~ —10e-=5l2正极:2107+10e-+12H f=I2+6H20加入儿滴浓NaOH溶液时,电极反应式:负极:5I2+10e-=10I_正极:I2- 10e-+ 120H~=2I0r + 6H20B项,根据电极反应可以看出,甲、乙烧杯中均有L生成,所以甲、乙烧杯中溶液均变蓝。
4.甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的手机电池中的反应为2CH30H+302+40H-籍胃2CO4 +6ILO。
有关说法正确的是()A.放电时,CL0H参与反应的电极为正极B.放电时,负极电极反应:CHOI+80I「一6k=C(T+6IL0C.标况下,通入11.2 L Oz完全反应有1 mol电子转移D.充电时电解质溶液的pH逐渐减小答案B解析A项放电时,CILOH发生氧化反应,所以CHQH参与反应的电极为负极,错误;B项放电时,负极为甲醇的氧化反应,结合电解质溶液,反应式为CHQH+80H -6e =C0r + 6H20,正确;C项标况下,11.2 L0,的物质的量为0.5mol,所以11.2 L0,完全反应有0.5 mol X 4 = 2 mol电子转移,错误;D项充电时,反应从右向左进行,0H离子浓度增大,溶液pH逐渐升高,错误。
5.甲醇燃料电池容易携带、容易存储等优点,目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源。
如图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型,下列有关说法正确的是()A. Y 极为电池的负极B. X 极的电极反应式:如削+山0 — 6厂=0)2+6”C. 若常温下用该电池电解100 mL KC1溶液至pH=12时,电池质子交换膜迁移的A 为0. 01 molD. 空气以20%为氧气计算,X 极何消耗1 mol 甲醇,Y 极必消耗168 L 空气中的氧气答案B解析 根据X 极、Y 极所通入的物质,M 以判断,X 极为负极,Y 极为正极,其电极反应式为X 极(负极): CHaOH+ H 20- 6e -=C02+6H + ; Y 极(正极):|o 2+6e - + 6H +=3H 2Oo C 项,2KC1+ 2&0功筮2K0H + H? f + Cl 21 , ??(0H~) =0. 01 mol • L -,X0. 1 L=W 3 mol,所以电池质子交换膜迁移的 A(H +)应为 0.001 mol ; D项,没有给出氧气所处的条件,不能求出氧气的体积。
6. 一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化切(Y0)的氧化® (Zr02) 晶体,在熔融状态下能传导0人。
下列说法不正确的是()A. 在熔融电解质中,0」向负极定向移动B. 电池的总反应为 2QH IO +1302=8C02+10H 20C. 通入空气的-•极是正极,电极反应为02+4(r=2(rD. 通入丁烷的一极是负极,电极反应C 4H W +26e _+1302_=4C021 +5H 20答案D解析A 项,原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,所以在熔融电解质中,0;'一移向负极,故A 正确;B 项,电池的总反应与丁烷燃烧的化学方程式相同,为2CH O +13O,=8CO2+1OH0 故B 正确;C 项,通入空气的一极是正极,在该极上是氧气发生得电子的还原反应,电极反应为O.+4e-=2O 2-,故C 正确;D 项,通入丁烷一极是负极,该极上发生失电子的氧化反应,正确的电极反应式为 C.H.o+1302-- 26e~=4C02+5IL0,故 D 错误。
7. 人工光合作用能够借助太阳能用CO?和水制备化学原料,如图是通过人工光合作用制备11C00II 的原理示意图,下列说法中正确的是()A. 催化剂a 处通C02气体,催化剂b 处加水B. 催化剂a 处发生的反应为2IL0+4e -=0』t +4H*C. 该电池的电解质溶液可采用HC00H 溶液D. 在合成HC00H 的过程中,电池内部的II*的物质的虽浓度不发生改变答案C解析 根据电子流向,左边为负极,右边为王极,电极反应式为负极:2IL0—4e =411一+02;王极:2C0,+4e~ + 4H +=2HC00Ho A 项,a 处加入H0 b 处通COz,错误;D 项,电池总反应式为20)2+2&0=2成0014 +。
2, HCOOH 电离出H*,所以H*浓度应增大。
8. (2014 •海南,16)锂镒电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。
该电池反应原理如图所示,其 中电解质LiClO.溶于混合有机溶剂中,Li +通过电解质迁移入M11O2晶格中,生成LiMn02o 回答下列问题:EZ ——&abLiLiC!O 4 混合有机溶剂MnO 2⑴外电路的电流方向是由 极流向 极。
(填字母) ⑵电池正极反应式为 O⑶是否可用水代替电池中的混合有机溶剂? _____________________ (填“是”或“否”),原因是(4) Mn02可与KOH 和KC1O S 在高温下反应,生成K 2Mn ()4 ,反应的化学方程式为 o KAInO ,:在酸性溶液中歧化,生成KMnO,和 血0?的物质的量之比为答案(Db a(2) MnO 2+e -+Li +=LiMnO 2(3) 否电极Li 是活泼金属,能与水反应(4) 3MnO :>+KCl O 3+6KOH^^3K2MnO ; + KCl + 3H.0 2 : 1解析(1)结合所给装:置图以及原电池反应原理,可知Li 作负极材料,MnOz 作正极材料,所以电子流向是从a-b,那么电流方向则是b-a。
(2)根据题目中的信息“电解质LiClO」溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO?晶格中,生成LiMnO/ ,所以正极的电极反应式为MnO2+e「+ Li+=LiMnO2。
(3)因为负极的电极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,故不能用水代替电池中的混合有机溶剂。
(4)由题H中的信息"MnO/nf与KOH和KC1O,在高温条件下反应,生成K’MnO:,可知该反应属于氧化还原反应,Mn元素化合价升高(Mn->Mn),则C1元素的化合价降低(C1-C1),所以化学方程式为3\g+KCl()3 高V曰+6 +7+6+ 6KOH竺些3K,MnO4 + KCl+3HzO;根据"KAInO;在酸性溶液中歧化,生成KMnOXK.MnO^KMnOO 和MnOjK湘n()LMn()2)” ,根据得失电子守恒,可知生成的KMrA和血。
2的物质的量之比为2 : 1。
9.[2015 •安徽理综,25(4)]常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO冲组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(7)随时间($)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。
0〜么时,原电池的负极是/\1片・,此时,正极的电极反应式是_______ ,溶液中的酎向__________ 极移动,么时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是o答案2H++N0; + e「=N(M +IL0 正常温下铝在浓HNQ中发生钝化,氧化物薄膜阻止了铝的进一步反应,然后铜与浓HNQ,反应解析0〜么时,A1表面被氧化发生钝化,A1作负极,Cu作正极,正极反应为2H++N0r+e"=N0z f + HX);原电池工作时,阳离了向正极做定向移动;们时铝表面在浓HNO,中全部钝化后,氧化膜阻止了铝的进一步氧化,然后铜作负极,电流方向发生变化。
10.[2015・全国卷II, 26(1) (2)]酸性锌镒干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、Mn。