魯科選修4第一章第3節(jié)化學能轉(zhuǎn)化為電能電池第1同步測試

1、1下列反應，不可以設計成原電池的是()A2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2BNaOHHCl=NaClH2OC2Fe3Br2=2FeBr3D2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO4解析：選B。只有自發(fā)進行的氧化還原反應才能設計成原電池，B選項為中和反應，所以不能設計成原電池。2關(guān)于如圖所示、兩個裝置的敘述，正確的是()A裝置名稱：是原電池，是電解池B硫酸濃度變化：增大，減小C電極反應式：中陽極：4OH4e=2H2OO2中正極：Zn2e=Zn2D離子移動方向：中H向陰極方向移動中H向負極方向移動解析：選B。該裝置為電解池，發(fā)生反應是2H2O2H2O2。為原電池，電池反

2、應：ZnH2SO4=ZnSO4H2。所以H2SO4濃度變化為增大，減小。3(2012·蚌埠高二質(zhì)檢)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂­KNO3的U形管)構(gòu)成一個原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是()在外電路中，電流由銅電極流向銀電極正極反應為：Age=Ag實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同ABC D解析：選C。根據(jù)原電池原理可判斷相對活潑的銅為負極，失電子，電子經(jīng)導線轉(zhuǎn)移至銀電極上，乙池中的Ag得到電子在電極上析出。電子從CuAg，電流從AgCu；鹽橋的作用是使甲、乙兩電

3、池中電荷平衡，所以取出鹽橋，就不能形成閉合回路，即不會形成原電池；銅片浸入AgNO3溶液后，銅失電子，Ag得電子，所以說法正確，答案為C。4關(guān)于下圖所示的原電池，下列說法正確的是()A電子從鋅電極通過電流表流向銅電極B鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C鋅電極發(fā)生還原反應，銅電極發(fā)生氧化反應D銅電極上發(fā)生的電極反應是2H2e=H2解析：選A。由圖可見鋅做負極，銅做正極，故電子從鋅電極通過外電路流向銅電極，A正確。內(nèi)電路電流方向是從鋅通過溶液流向銅，而鹽橋中的陰離子反向流向硫酸鋅溶液中，B錯誤。根據(jù)鋅做負極發(fā)生氧化反應，銅做正極發(fā)生還原反應，C錯誤。銅電極上發(fā)生的電極反應是Cu22e=Cu，D錯誤

4、。5如圖所示，將兩燒杯用導線如圖相連，Pt、Cu、Zn、C分別為四個電極，當閉合開關(guān)后，以下敘述正確的是()ACu極附近OH濃度增大BCu極為原電池負極C電子流向是由C極流向Pt極D當C極上有4 mol電子轉(zhuǎn)移時，Pt極上有1 mol O2生成解析：選A。閉合開關(guān)后，右側(cè)裝置中有自發(fā)的氧化還原反應，是原電池，Zn做原電池的負極，C做正極。左側(cè)裝置是電解池，Cu做陰極，Pt做陽極，B項錯誤。Cu電極的電極反應式為2H2e=H2，OH濃度增大，A項正確。電子流向應由電解池的陽極Pt流向原電池的正極C，C項錯誤。Pt電極的電極反應式為2Cl2e=Cl2，當有4 mol電子轉(zhuǎn)移時，Pt電極上有2 mo

5、l Cl2生成，D項錯誤。6(2012·濰坊高二統(tǒng)考)關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中，正確的是(雙選)()A裝置是原電池，總反應是：Cu2Fe3=Cu22Fe2B裝置中，鐵做負極，正極反應式為：Fe3e=Fe2C裝置通電一段時間后石墨電極附近溶液紅褐色加深D若用裝置精煉銅，則d極為粗銅，c極為純銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液解析：選BC。裝置中，F(xiàn)e為負極，總反應為Fe2Fe3=3Fe2，A錯誤，B正確；裝置中石墨為陰極，F(xiàn)e(OH)3膠粒帶正電荷，移向陰極，顏色加深，C正確；裝置中，c為陽極，d為陰極，D錯誤。7(2011·高考廣東卷)某小組為研究電化學原理，設計下圖裝置，下

6、列敘述不正確的是()Aa和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為：Cu22e=CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2向銅電極移動解析：選D。a和b不連接時，鐵與CuSO4溶液發(fā)生反應：FeCu2=Fe2Cu，A項正確；a和b用導線連接時，組成了原電池，F(xiàn)e為負極，Cu為正極，銅片上發(fā)生還原反應：Cu22e=Cu，鐵片上發(fā)生氧化反應：Fe2e=Fe2，B項正確；通過以上分析可知，無論a和b是否連接，均發(fā)生反應：FeCu2=Fe2Cu，故溶液均從藍色(Cu2的顏色)逐漸變成淺綠色(F

7、e2的顏色)，C項正確；a和b分別連接直流電源正、負極時，構(gòu)成電解池，銅片為陽極，鐵片為陰極，Cu2應向陰極(鐵電極)移動，D項錯誤。8(2011·高考安徽卷)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電，在海水中電池總反應可表示為：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水”電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是()A正極反應式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子CNa不斷向“水”電池的負極移動DAgCl是還原產(chǎn)物解析：選B。A項，AgCle=AgCl應為負極反應式，故錯誤；B項，負

8、極只有Ag失電子，根據(jù)電荷守恒，由總反應式可知正確；C項，Na由負極向正極移動，故錯誤；D項，AgCl為氧化產(chǎn)物，故錯誤。9(2012·威海高二期中考試)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列敘述不正確的是(雙選)()A放電時鋅做負極B充電時Fe(OH)3被還原C充電時溶液的堿性減弱D放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子，有2 mol FeO被還原解析：選BD。根據(jù)總反應中各元素的化合價變化情況可判斷，放電時，Zn發(fā)生氧化反應，做負極，A正確；充電時Fe(

9、OH)3在陽極發(fā)生氧化反應，B錯誤；充電時消耗KOH，故溶液的堿性減弱，C正確；放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1 mol K2FeO4被還原，D錯誤。10依據(jù)氧化還原反應：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)，設計一個最簡單的原電池。(1)在下邊方框內(nèi)畫出實驗裝置圖。并指出正極為_，電極反應式為_；負極為_，電極反應式為_。(2)該反應還可設計成能量轉(zhuǎn)化效率更高的原電池裝置，如圖所示：請回答下列問題：電極X的材料是_，Y的材料是_，電解質(zhì)溶液Z是_。鹽橋的作用是_。外電路中的電子是從_電極流向_電極。解析：本題考查原電池的原理和設計，解題時應明確設計思路，理解帶鹽橋的原電池

10、的組成原理。根據(jù)已知的氧化還原反應設計原電池的思路是：首先將已知的反應拆成兩個半反應(即氧化反應和還原反應)：Cu2eCu2，2Ag2e2Ag；然后結(jié)合原電池的電極反應特點，分析可知，該電池的負極應該用Cu做材料，正極要保證Ag得到負極失去的電子，一般用不能還原Ag的材料如Pt或碳棒等，電解質(zhì)溶液只能用含Ag的電解質(zhì)溶液如AgNO3溶液。在帶鹽橋的原電池組成半電池時，注意電極材料與溶液中的離子一般要相對應，如Cu2/Cu或Ag/Ag。答案：(1)實驗裝置圖如圖：Pt2Ag2e=2AgCuCu2e=Cu2(2)CuAgAgNO3將兩個隔離的電解質(zhì)溶液連接起來，可使電流持續(xù)傳導CuAg11鉛蓄電池

11、是典型的可充電電池，它的正負極是惰性材料，電池總反應式為：PbPbO24H2SO 2PbSO42H2O請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原)：(1)放電時，正極的電極反應式是_；電解液中H2SO4的濃度將變_；當外電路通過1 mol電子時，理論上負極板的質(zhì)量增加_g。(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按右圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成_，B電極上生成_，此時鉛蓄電池的正負極的極性將_。解析：原電池中正極上得電子、負極上失電子。根據(jù)電池總反應式，正極反應為：PbO22e4HSO=PbSO42H2O負極反應為：PbSO=PbSO42e質(zhì)量增加 2 mol 96 g 1 mol m

12、求得m48 g。電解池中與電源正極相連的電極(陽極)上失電子，與電源負極相連的電極(陰極)上得電子。則陽極反應為PbSO42H2O2e=PbO24HSO；陰極反應為PbSO42e=PbSO。根據(jù)圖示，電解一段時間后，原PbO2極(陰極)變成Pb，原Pb極(陽極)變成PbO2，即鉛蓄電池的正負極的極性對換。答案：(1)PbO22e4HSO=PbSO42H2O小48(2)PbPbO2對換12如圖所示，甲池中電池反應式為2Fe3Cu=2Fe2Cu2，已知B電極質(zhì)量不變，C、D為石墨電極，乙池中為200 mL飽和NaCl溶液。回答下列問題：(1)A極為_極(填“正”或“負”)，電極材料為_，發(fā)生_反應

13、(填“氧化”或“還原”)。(2)寫出乙池的電極反應式：陽極反應式為_；陰極反應式為_。(3)A電極質(zhì)量減少0.64 g時，此時乙池中電解液中OH_ mol·L1(忽略反應過程中溶液體積的變化)，C電極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為_ L。解析：由題知，甲池為原電池，A為負極，電極材料為Cu；乙池為電解池，C為陽極，電極反應為2Cl2e=Cl2，D為陰極，電極反應為2H2e=H2。(3)A極有0.64 g Cu溶解時，轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，乙池中C極上生成0.01 mol Cl2，溶液中生成0.02 mol OH。答案：(1)負銅氧化(2)2Cl2e=Cl22H2e=H2(3)0

14、.10.22413.(2012·重慶高二檢測)如圖所示，A、F為石墨電極，B、E為鐵片電極。按要求回答下列問題。(1)打開K2，合并K1。B為_極，A極的電極反應式為_，最終可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)打開K1，合并K2。E為_極，F(xiàn)極的電極反應式為_，檢驗F極產(chǎn)生氣體的方法是_。(3)若往U形管中滴加酚酞，進行(1)(2)操作時，A、B、E、F電極周圍能變紅的是_，原因是_。解析：(1)當打開K2，合并K1時，左邊裝置為原電池，A為石墨電極，B為Fe電極，則B應為負極，電極反應為：Fe2e=Fe2，正極反應為：O24e2H2O=4OH，F(xiàn)e22OH=Fe(OH)2，有白色氫氧化亞鐵沉淀生成，隨即沉淀變成灰綠色，最后變成紅褐色；(2)打開K1，合并K2時右邊裝置為電解池，E為陰極，電極反應為2H2e=H2，同時生成OH，