版江苏高考化学总复习检测：专题6 2 第二单元　原电池　化学电源 Word版含解析

课后达标检测一、单项选择题1.下列过程属于化学能转化为电能的是()A.行人踩踏发电瓷砖(原理是利用行人踩踏地板产生的振动来发电)B.智能手机电池放电C.汽车发电机中汽油燃烧D.氢氧化钠与盐酸反应解析：选B。A选项，动能转化为电能，错误；B选项，化学能转化为电能，正确；C选项，化学能转化为动能，错误；D选项，化学能转化为热能，错误。2.下列电池工作时，O2在正极放电的是()A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池解析：选B。锌锰电池，正极反应：MnO2H2Oe=MnOOHOH，MnO2在正极放电，A错误。氢燃料电池，正极反应(酸性条件下)：O24H4e=2H2O，O2在正极放电，B正确。铅蓄电池，正极反应：PbO24HSO2e=PbSO42H2O，PbO2在正极放电，C错误。镍镉电池，正极反应：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，NiOOH在正极放电，D错误。3.(2016高考上海卷)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示()A.铜棒的质量Bc(Zn2)C.c(H) Dc(SO)解析：选C。该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。A.在正极Cu上溶液中的H获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误；B.由于Zn是负极，不断发生反应Zn2e=Zn2，所以溶液中 c(Zn2)逐渐增大，错误；C.由于反应不断消耗H，所以溶液中c(H)逐渐减小，正确；D.SO不参加反应，其浓度不变，错误。4.(2019泉州模拟)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是()A.原电池是将化学能转化成电能的装置B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C.图中电极a为铝条、电极b为锌片时，导线中会产生电流D.图中电极a为锌片、电极b为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片解析：选D。原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B正确；图中电极a为铝条、电极b为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，C正确；图中电极a为锌片、电极b为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，D错误。5.(教材改编)根据下图，下列判断中正确的是()A.烧杯a中的溶液pH降低B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H2e=H2D.烧杯b中发生的反应为2Cl2e=Cl2解析：选B。据图示锌电极失去电子，该极上发生氧化反应，故B正确；烧杯a中O2得到电子，发生反应：O24e2H2O=4OH，使pH升高，故A、C错；锌为负极，失去电子，发生反应：Zn2e=Zn2，故D错。6.燃料电池具有能量转化率高、无污染等特点，如图为MgNaClO燃料电池的结构示意图。下列说法正确的是()A.镁作Y电极B.电池工作时，Na向负极移动C.废液的pH大于NaClO溶液的pHD.X电极上发生的反应为ClO 2H2O 4e=ClO4H解析：选A。图中 OH向Y电极移动，那么Y为负极，故镁作Y电极，故A正确；电池工作时，Na向正极移动，故B错误；X电极上发生的反应为ClO H2O2e=Cl 2OH，OH移向负极与Mg2反应生成Mg(OH)2沉淀，废液 NaCl 溶液的pH小于 NaClO 溶液的pH，故C、D错误。二、不定项选择题7十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫空气质子交换膜电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本，提高了效益，其原理如图所示。下列说法错误的是()APt1电极附近发生的反应为SO22H2O2e=SO4HBPt2电极附近发生的反应为O24e=2O2C该电池放电时电子从Pt2电极经过外电路流到Pt1电极D相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为21解析：选BC。电池总反应是2SO2O22H2O=2H2SO4，Pt1为负极，电极反应为SO22H2O2e=SO4H，Pt2为正极，电极反应为O24e4H=2H2O，A、D正确，B、C错误。8.银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析：选B。铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。负极反应式为Al3e=Al3，正极反应式为Ag2S2e=2AgS2。Al3与S2在溶液中不能共存，能发生水解相互促进反应：2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，故原电池总反应为2Al3Ag2S6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，故B项正确，C项错误。A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中Ag2S被还原成Ag，质量减轻，故A项错误。D项，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag，故D项错误。9.(2019徐州调研)据报道，用甲酸提供氢气的燃料电池由瑞士科技工作者开发成功。燃料电池包括两个部分：甲(HYFORM)中使用钌(Ru)基催化剂从甲酸中产生氢气；乙(PEMFC)是以NaOH为电解质的氢氧燃料电池。装置的原理示意图如图。下列有关说法错误的是()A.该燃料电池使用的甲酸比氢气更易储存和运输B.Y室的电极反应式：O24H4e=2H2OC.X室为负极室，Y室为正极室D.甲中消耗1 mol甲酸，乙中转移2 mol电子解析：选B。甲酸为液态，氢气为气态且易在空气中燃烧发生爆炸，因此该燃料电池使用的甲酸比氢气更易储存和运输，A正确；Y室为原电池的正极室，发生还原反应，在碱性环境中电极反应式为O24e2H2O=4OH，B错误；通过装置图可知，X室为负极室，Y室为正极室，C正确；甲酸分解产生二氧化碳和氢气：HCOOH=CO2H2，反应转移电子2 mol电子，因此甲中消耗1 mol甲酸，乙中转移2 mol电子，D正确。三、非选择题10.(1)理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。根据氧化还原反应Fe2Fe3=3Fe2设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂饱和KNO3溶液。请回答下列问题：电解质溶液X是；电解质溶液Y是。写出两电极的电极反应式。铁电极：；碳电极：。外电路中的电子是从电极流向电极。(填“铁”或“碳”)盐桥中向X溶液中迁移的离子是(填字母)。A.KBNO(2)请将下列氧化还原反应3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O设计成原电池，在方框中画出类似(1)中的装置图，并写出相应的电极反应式。正极：_；负极：_。解析：(1)根据反应，Fe作负极，C作正极，负极电解质溶液中应含有铁的阳离子且不与铁反应，所以X为含Fe2的电解质溶液；正极反应式为Fe3e=Fe2，因而Y为含Fe3的电解质溶液。负极反应式：Fe2e=Fe2，正极反应式：2Fe32e=2Fe2。外电路电子由负极(Fe)流向正极(C)。Fe是负极，因而向X溶液中迁移的是盐桥中的阴离子，即为NO。(2)见答案中的装置图及电极反应式。答案：(1)FeCl2(或FeSO4)FeCl3或Fe2(SO4)3Fe2e=Fe22Fe32e=2Fe2铁碳B(2)NO3e4H=NO2H2OCu2e=Cu211.化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。.氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：(1)对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是。A.a电极是负极，OH移向负极B.b电极的电极反应为O22H2O4e=4OHC.电池总反应式为2H2O22H2OD.电解质溶液的pH保持不变E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置(2)上图右边装置中盛有100 mL 0.1 molL1 AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，此时AgNO3溶液的pH(溶液体积变化忽略不计)。.已知甲醇的燃烧热H726.5 kJmol1，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为，正极的反应式为_。理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。解析：.(1)C项，反应条件不是点燃，错误；D项，随着燃料电池的不断反应，水越来越多，KOH溶液浓度逐渐减小，pH逐渐降低，错误。(2)右池为电解池，其电极反应为阳极：4OH4e=O22H2O，阴极：4Ag4e=4Ag，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，转移电子数为0.01 mol，右池中共消耗0.01 mol OH，故生成0.01 mol H，c(H)0.1 molL1，pH1。.该燃料电池的理论效率100%96.6%。答案：.(1)CD(2)1.CH3OHH2O6e=CO26HO24H4e=2H2O96.6%12.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)，设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为，这是由于NH4Cl溶液显(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因：_。用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去。同学们对此做了多种假设，某同学的假设是“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式：_。(3)其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞溶液，现象是，电极反应式为；乙装置中石墨()为极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应为，产物常用检验，反应的离子方程式为。解析：(1)负极反应Fe2e=Fe2，正极反应Cu22e=Cu，则原电池反应为FeCu2=Fe2Cu。设导线中通过电子的物质的量为x，则负极减少的质量为56 gmol1x，正极增加的质量为64 gmol1x，56 gmol1x64 gmol1x12 g，x0.2 mol。(2)NH4Cl水解，溶液显酸性，正极上H得电子生成H2，负极上Fe失电子生成Fe2。Cl2将Fe2氧化为 Fe3，Cl2过量时，发生的反应为2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)将盐桥改为铜丝和石墨后，甲装置为原电池，乙装置为电解池。甲装置中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O22H2O4e=4OH，滴加酚酞后变红色。乙装置中石墨()为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Cl2可用湿润的淀粉KI试纸检验。答案：(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液变红O22H2O4e=4OH阴2Cl2e=Cl2湿润的淀粉KI试纸Cl22I=2ClI2