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2015届高考化学新一轮复习课时作业6-2原电池 化学电源

1.(2014·东城高三月考)关于原电池的叙述正确的是( )A.原电池工作时,电极上不一定都发生氧化还原反应B.某可充电电池充、放电时的反应式为Li1-x NiO2+x Li放电充电LiNiO2,放电时此电池的负极材料是Li1-x NiO2C.铅、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有5.175 g铅溶解,正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出D.在理论上可将反应CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0设计成原电池解析:选D。

A中原电池工作时电极上一定都发生氧化还原反应;B中电池放电时,负极材料是Li;C中通过计算知正极上生成的气体在标准状况下应为560 mL。

2.(2014·成都毕业诊断)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是( )A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为FeB.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O解析:选C。

A项,由电池反应可知,Ni2O3→Ni(OH)2,Ni的化合价由+3价→+2价,化合价降低,发生还原反应,故Ni2O3为正极,Fe→Fe(OH)2,Fe的化合价由0价→+2价,化合价升高,发生氧化反应,故Fe为负极,正确;B项,负极发生氧化反应,Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2,正确;C项,阴极发生还原反应,Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-,c(OH-)增大,溶液的pH增大,故错误;D项,阳极发生氧化反应,电极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O,D正确。

3.(2014·南通调研)一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH溶液中,分别向两极通入乙烷(C2H6)和氧气,其中某一电极反应式为C2H6+18OH--14e-===2CO2-3+12H2O。

有关此电池的推断不正确的是( )A.通入氧气的电极为正极B.参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7∶2C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度将下降D.放电一段时间后,正极区附近溶液的pH减小解析:选D。

A项,通入乙烷的一极为负极,通入氧气的一极为正极,正确;B项,1 mol乙烷参与反应时转移14 mol电子,则参与反应的氧气的量为14 mol4=72mol,故正确;C项,根据电极反应式或总反应方程式可知,氢氧化钾被消耗,故正确;D项,放电时正极产生OH-,则pH增大,D错。

4.(2014·黄冈质检)一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。

现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通O2和CO2混合气体,其总反应为:2CO +O2===2CO2。

则下列说法中正确的是( )A.通CO的一极是电池的正极B.负极发生的电极反应是:O2+2CO2+4e-===2CO2-3C.负极发生的电极反应是:CO+CO2-3-2e-===2CO2D.正极发生氧化反应解析:选C。

据题意知通入CO的一极为电源的负极,CO失去电子转变为CO2,发生氧化反应,故A、B、D错误,C正确。

5.(2014·厦门期末)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是( )A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH-C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极解析:选D。

由电池总反应方程式及原电池原理可知,充入H2的一极即a极是负极,充入O2的一极即b极是正极;电子由负极经外电路流向正极;电池内部阳离子即H+移向正极,正极即b极的电极反应式为:O2+4H++4e-===2H2O,故A项、B项错误,D项正确。

C 项没有指明标准状况,故C项错误。

6.(2014·吉林模拟)某小组为研究电化学原理,设计右图装置,下列叙述不正确的是( )A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-===CuC.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动解析:选D。

a和b不连接时,铁与CuSO4溶液发生反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,A项正确;a和b用导线连接时,组成了原电池,Fe作负极,Cu作正极,铜片上发生还原反应:Cu2++2e-===Cu,铁片上发生氧化反应:Fe-2e-===Fe2+,B项正确;通过以上分析可知,无论a和b是否连接,均发生反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,故溶液均从蓝色(Cu2+的颜色)逐渐变成浅绿色(Fe2+的颜色),C项正确;a和b分别连接直流电源正、负极时,构成电解池,铜片作阳极,铁片作阴极,Cu 2+应向阴极(铁电极)移动,D 项错误。

7.(2014·哈尔滨月考)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y 2O 3)的氧化锆(ZrO 2)晶体,在熔融状态下能传导O 2-。

下列对该燃料电池说法不正确的是( )A .在熔融电解质中,O 2-移向负极B .电池的总反应是:2C 4H 10+13O 2===8CO 2+10H 2OC .通入空气的一极是正极,电极反应为:O 2+4e -===2O 2-D .通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C 4H 10+26e -+13O 2-===4CO 2↑+5H 2O解析:选D 。

由原电池原理知阴离子移向负极,A 正确;原电池反应就是一个氧化还原反应,只是氧化反应和还原反应分别在两极进行,由丁烷的燃烧反应知,该电池的总反应为:2C 4H 10+13O 2===8CO 2+10H 2O ,且丁烷失电子,O 2得电子,故选D 。

8.(2014·苏南四校联考)固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。

它以固体氧化锆-氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2-)在其间通过。

该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a 、b 均不参与电极反应。

下列判断正确的是( )A .有O 2放电的a 极为电池的负极B .有H 2放电的b 极为电池的正极C .a 极对应的电极反应为:O 2+2H 2O +4e -===4OH -D .该电池的总反应方程式为:2H 2+O 2===2H 2O解析:选D 。

H 2在O 2中燃烧的方程式为2H 2+O 2=====点燃2H 2O ,所以氢氧燃料电池的总方程式为2H 2+O 2===2H 2O ,D 对;而O 2为氧化剂,在正极反应,所以a 极为正极,A 错;因反应介质中没有水,所以正极反应式为O 2+4e -===2O 2-,C 错;根据总反应写出负极反应式为2H 2+2O 2--4e -===2H 2O ,H 2为负极反应物,B 错。

9.(2014·河北省石家庄市模拟)综合如图判断,下列说法正确的是( )A.装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2+B.装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-===4OH-C.装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D.放电过程中,装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大解析:选D。

装置Ⅰ中,由于Zn比Fe活泼,所以Zn作原电池的负极,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+;Fe作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-。

由于正极有OH-生成,因此溶液的pH增大。

装置Ⅱ中,Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+;Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑。

正极由于不断消耗H+,所以溶液的pH逐渐增大。

据此可知A、B皆错,D正确。

在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,所以C错误。

10. (2011·高考安徽卷)研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水和海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电流总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( ) A.正极反应式:Ag+Cl--e-===AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物解析:选B。

A项,Ag+Cl--e-===AgCl应为负极反应式,故错误;B项,负极只有Ag 失电子,根据电荷守恒,由总反应式可知B项正确;C项, Na+向正极移动,故错误;D项,AgCl为氧化产物,故错误。

11.(2014·天津联考) 金属镁在目前的汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中得到迅猛发展。

(1)目前市场上某些品牌笔记本电脑(如神舟电脑、IBM电脑等)的外壳一改以往的有机合成材料,而使用镁铝合金、钛铝合金等材料。

镁铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是________(多选)。

A.降低成本B.增强美观C.利于散热 D.增加强度E .增加运算速度(2)某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极,以稀NaOH 溶液为电解质溶液设计原电池。

①给你一只安培表,请你画出该原电池的示意图,并标出正负极。

②一段时间后,铝片发生的电极反应式是_______________;镁条表面只有极少量的气泡产生,则镁电极产生的主要反应的电极反应式为____________。

解析:(1)铝合金材料比有机合成材料在价格上要高,所以A 错;实际上铝合金材料在电脑外壳上的使用是从“增加强度”和“增强美观”的角度考虑的,当然铝合金作为电脑的外壳材料散热效果要比有机合成材料好的多;铝合金材料的应用与电脑的运算速度没有关系。

(2)铝能够与NaOH 溶液反应,所以作原电池的负极,而镁与NaOH 溶液不反应作正极。

答案:(1)BCD(2)①如图所示 ②Al +4OH --3e -===AlO -2+2H 2O 2H ++2e-===H 2↑12.(2014·江西八校联考) 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。

如图所示为电池示意图,该电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。

请回答下列问题:(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是____________________,在导线中电子流动的方向为______________________(用a 、b 表示)。

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