（教師用書）高考化學總復習 91 原電池 化課時提能演練.docVIP

（教師用書）化學高考總復習【配套題庫】課時提能演練 9-1 原電池 化（45分鐘 100分）一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分) 1.一種充電電池放電時的電極反應為：h2+2oh-2e=2h2onio(oh)+h2o+e=ni(oh)2+oh當為電池充電時，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應是( )ah2o的還原 bnio(oh)的還原ch2的氧化 dni(oh)2的氧化2.研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以lioh為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是( )a.水既是氧化劑又是溶劑b.放電時正極上有氫氣生成c.放電時oh-向正極移動d.總反應為:2li+2h2o=2lioh+h23.兩種金屬a與b組成原電池時，a是正極。下列有關推斷正確的是( )aa的金屬性強于bba電極上發(fā)生的電極反應是還原反應c電子不斷由a電極經(jīng)外電路流向b電極da在金屬活動性順序表中一定排在氫前面4.某小組為研究電化學原理，設計裝置。下列敘述不正確的是( )a.a和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出b.a和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為：cu2+2e-=cuc.無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色d.a和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，cu2+向銅電極移動5.鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：fe+ni2o3+3h2o=fe(oh)2+2ni(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fe+2oh-2e-=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)2+2oh-2e-=ni2o3+3h2o6.將nacl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是( )a液滴中的cl-由a區(qū)向b區(qū)遷移b液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應為o2+2h2o+4e=4oh-c液滴下的fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕，生成的fe2由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的oh-形成fe(oh)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹d若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加nacl溶液，則負極發(fā)生的電極反應為cu-2e=cu2+7.下列防腐措施中，利用原電池反應使主要金屬得到保護的是( )a.用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護膜b.在金屬中加入一些鉻或鎳制成合金c.在輪船的殼體水線以下部分裝上鋅錠d.金屬表面噴漆8依據(jù)氧化還原反應：2ag+(aq)+cu(s)=cu2+(aq)+2ag(s)，設計的原電池如圖所示。下列有關說法中錯誤的是( )a.電解質(zhì)溶液y是cuso4溶液b.電極x的材料是cuc.銀電極為電池的正極，其電極反應為ag+e-=agd.外電路中的電子是從x電極流向ag電極9.小軍利用家中的廢舊材料制作了一個可使玩具揚聲器發(fā)出聲音的電池，裝置如圖所示。下列有關該電池工作時的說法錯誤的是( )a鋁質(zhì)汽水罐將逐漸被腐蝕b電子流向為鋁質(zhì)汽水罐導線揚聲器導線木炭棒c食鹽水中的na+向木炭棒移動d木炭棒上發(fā)生的反應為2h2e=h210.一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)，家庭常用的漂白水，食鹽，氫氧化鈉(化學藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應方程式為2al+3clo-+2oh-=3cl-+2alo2-+h2o。下列說法不正確的是( )a該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換b該電池發(fā)生氧化反應的是金屬鋁c電極的正極反應式為3clo-+3h2o+6e-=3cl-+6oh-d當有0.1 mol al完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.8061023二、非選擇題(本題包括3小題，共40分)11.(12分)化學在能源開發(fā)與利用中起著十分關鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。.氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)用氫氧燃料電池進行如圖所示的實驗(圖中所用電極均為惰性電極)：(1)對于氫氧燃料電池，下列表達不正確的是 。a.a電極是負極，oh-移向負極b.b電極的電極反應為：o2+2h2o+4e-=4oh-c.電池總反應式為：2h2+o22h2od.電解質(zhì)溶液的ph保持不變e.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置(2)上圖裝置中盛有100 ml 0.1 moll-1 agno3溶液，當氫氧燃料電池中消耗氫氣112 ml(標準狀況下)時，此時圖中裝置中溶液的ph= (溶液體積變化忽略不計)。.已知甲醇的燃燒熱h為-726.5 kjmol-1，在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負極的反應式為 ，正極的反應式為 。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1 kj,則該燃料電池的理論效率為 (燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比)。12.(12分)科研、生產(chǎn)中常涉及鈉、硫及其化合物。(1)實驗室可用無水乙醇處理少量殘留的金屬鈉，化學反應方程式為 。要清洗附著在試管壁上的硫，可用的試劑是 。(2)如圖為鈉高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320 左右，電池反應為2na+xs=na2sx,正極的電極反應式為 _ 。m(由na2o和al2o3制得)的兩個作用是 _ 。與鉛蓄電池相比，當消耗相同質(zhì)量的負極活性物質(zhì)時，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的 _ 倍。(3)na2s溶液中離子濃度由大到小的順序為 ，向該溶液中加入少量固體cuso4，溶液ph (填“增大”、“減小”或“不變”)，na2s溶液長期放置有硫析出，原因為 (用離子方程式表示)。13.(16分)第三代混合動力車，可以用電動機、內(nèi)燃機或二者結(jié)合推動車輪。汽車上坡或加速時，電動機提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態(tài)。(1)混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬(以m表示)為負極，堿液(主要為koh)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖，其總反應式為：h2+2niooh2ni(oh)2根據(jù)所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的ph (填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應式為 。(2)cu2o是一種半導體材料，可通過如圖的電解裝置制取，電解總反應為：2cuh2ocu2o+h2陰極的電極反應式是 。用鎳氫電池作為電源進行電解，當蓄電池中有1 mol h2被消耗時，cu2o的理論產(chǎn)量為 g。(3)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學腐蝕中的 腐蝕。為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水里的zn塊相連，或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的 (填“正”或“負”)極相連。 答案解析1.【解題指南】解答本題要注意以下兩點：(1)與正極相連的電極是電解池的陽極；(2)化合價升高的物質(zhì)發(fā)生氧化反應?！窘馕觥窟xd。由題意知，電池總反應為h2+2nio(oh)2ni(oh)2?？沙潆婋姵卦诔潆姇r，實際上起一個電解池的作用，與外電源正極連接的電極是陽極，發(fā)生氧化反應，與放電時的正極反應相反，可知ni(oh)2在反應中失電子被氧化，發(fā)生氧化反應?！痉椒记伞靠沙潆婋姵氐姆磻?guī)律(1)可充電電池有充電和放電兩個過程，放電時是原電池，充電時是電解池。(2)放電時的負極反應和充電時的陰極反應，放電時的正極反應和充電時的陽極反應在形式上可逆。即將正(負)極反應改變方向即得陽(陰)極反應式。(3)原電池充電時，負極作電解池的陰極，跟外接電源負極相連，正極作電解池的陽極，跟外接電源正極相連。(4)放電總反應和充電總反應在形式上互逆，但不是可逆反應。2.【解題指南】解答本題要注意以下兩點：(1)原電池電解質(zhì)溶液中的陽離子移向正極得到電子，發(fā)生還原反應；(2)金屬鋰是一種活潑的堿金屬，容易和水反應放出氫氣?！窘馕觥窟xc。金屬鋰比鐵活潑，作原電池的負極，電極反應式為：lie=li+，lioh溶液中的陽離子有l(wèi)i+和h+，由于氧化性h+li+，所以正極反應是：2h+2e=h2，由于h+來自于水的電離，所以h+放電的同時溶液中產(chǎn)生了oh，即該反應的總反應為：2li+2h2o=2lioh+h2，水既是氧化劑又是溶劑。在原電池的放電過程中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，所以oh-向負極移動，c選項錯誤。3.【解析】選b。a項，a是正極，說明a的金屬性弱于b，a錯誤； c項，因b電極為負極，電子由b電極經(jīng)外電路流向a電極，c錯誤；d項，a不一定排在氫前，如銅或石墨也可作原電池的正極。4.【解析】選d。a和b不連接時，鐵比銅活潑，從溶液中置換出銅，a項正確；a和b連接時，形成原電池，鐵作為負極而溶解，銅作為正極，溶液中的cu2得到電子被還原成銅單質(zhì)，所以b項正確；無論a和b是否連接，裝置中都發(fā)生fe+cu2+=cu+fe2+的反應，溶液會由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色，c項正確；如果a和b分別連接直流電源正、負極，該裝置為電解池，cu為陽極，fe為陰極，則溶液中的陽離子向陰極移動，即cu2+向鐵電極移動，d項不正確，故選d。5.【解析】選c。a項，可充電電池中活潑金屬失去電子，為負極，得到電子的ni2o3為正極，因為放電時電極產(chǎn)物為氫氧化物，可以判斷電解液為堿性溶液，a正確；b項，放電時，負極鐵失去2個電子，生成fe2+，因為電解液為堿性溶液，所以電極反應為：fe+2oh-2e-=fe(oh)2，b正確；c項，充電時，陰極發(fā)生還原反應：fe(oh)2+2e-=fe+2oh-，所以電極附近ph增大，c錯誤；d項，電池充電時，陽極發(fā)生氧化反應，由ni(oh)2轉(zhuǎn)化為ni2o3，電極反應為：2ni(oh)2+2oh- 2e-=ni2o3+3h2o，d正確。6.【解析】選b。液滴邊緣o2多，發(fā)生正極反應o22h2o4e=4oh-。液滴下的fe發(fā)生負極反應fe2e=fe2，為腐蝕區(qū)(a)。a項錯誤，cl由b區(qū)向a區(qū)遷移；c項錯誤，液滴下的fe因發(fā)生氧化反應而被腐蝕；d項錯誤，cu不如fe活潑，作正極，負極反應為fe-2e-=fe2+。【誤區(qū)警示】液滴下的鐵發(fā)生的是氧化反應而不是還原反應，容易誤判。在液滴中溶氧量不同，邊緣溶氧要多于液滴內(nèi)部。故液滴邊緣是正極區(qū)。7.【解析】選c。原電池反應須具備構(gòu)成原電池反應的條件，a、b、d項都不能構(gòu)成，只有c項符合題意。8【解題指南】解答本題時應注意以下兩點：(1)由氧化還原反應拆成兩個半反應可知，cu作原電池負極；(2)根據(jù)得電子的離子選取電解質(zhì)溶液?！窘馕觥窟xa。由電極反應可知，電解質(zhì)溶液須為agno3溶液而不是cuso4溶液。9.【解析】選d。該原電池發(fā)生的是鋁的吸氧腐蝕，鋁為負極，木炭棒為正極，木炭棒上發(fā)生的反應是o22h2o4e=4oh-。原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。10.【解析】選d。該電池所用材料都是生活中常見的，電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換，a項正確；金屬鋁是原電池的負極發(fā)生氧化反應，b正確；在正極上，發(fā)生還原反應，電極反應為：3clo-+3h2o+6e-=3cl-+6oh-，c正確；電子只能流經(jīng)導線，不能流經(jīng)電解液，d不正確。11.【解析】.(1)c項反應條件不是點燃，c項錯；隨著燃料電池的不斷反應，水越來越多，koh溶液濃度逐漸減小，ph逐漸減小，故d錯。(2)右池為電解池，其電極反應為：陽極：4oh-4e-=o2+2h2o，陰極：4ag+ 4e-=4ag，當氫氧燃料電池中消耗氫氣112 ml(標準狀況下)時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.01 mol，右池中共消耗0.01 mol oh-，故生成0.01 mol h+，c(h+)= =0.1 mol/l，ph=1。.該燃料電池的理論效率=702.1 kj/726.5 kj100%96.6%。答案：.(1)c、d (2)1.ch3oh+h2o-6e-=co2+6h+o2+4h+4e-=2h2o 96.6%12.【解題指南】解答本題時應注意以下兩點：(1)m的作用：一是導電，二是因鈉與硫易反應，它起到隔離作用；(2)消耗相同質(zhì)量的負極活性物質(zhì)時，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的倍數(shù)，就是等質(zhì)量的鈉與鉛失電子數(shù)的倍數(shù)?！窘馕觥?2)正極的電極反應式為：xs+2e-= sx2-,m的作用：一是導電，二是因鈉與硫易反應，故它起到隔離作用；鈉高能電池中負極為鈉,有23 g鈉消耗釋放1 mol e-，則207 g鈉消耗時轉(zhuǎn)移207/23 mol e-，鉛蓄電池的電極反應為：pb+pbo2+2h2so4=2pbso4+2h2o,鉛蓄電池中鉛是負極，207 g鉛消耗時轉(zhuǎn)移2 mol e-，故鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的(207/23)2=4.5倍。(3)根據(jù)電離與水解的知識可判斷：c(na+)c(s2-)c(oh-)c(hs-)c(h+)，加入少量