高三一轮复习《原电池化学电源》测试卷

高三一轮复习原电池 化学电源过关检测题1、如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是（）2、在下列选项中有关电池的说法中正确的是（）A太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅B铜锌原电池工作时，电子从铜电极沿外电路流向锌电极C氢氧燃料电池工作时，氢气在正极被氧化D锌锰干电池中，锌电极是负极3、在盛有硝酸银的烧杯中放入用导线连接的铜片和银片，下列叙述正确的是（ ）A.正极质量不变B.电流通过导线由铜片流向银片C.烧杯中Ag+浓度逐渐减少D.电池工作时，铜片失电子，被还原4、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法中错误的是（ ）A电池工作时，锌失去电子 ，锌是负极B外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gC电池负极的电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2D电池工作时，电子由负极流向正极，溶液中OH向正极移动，K、H向负极移动5、铅蓄电池的结构示意图如图所示。下列说法正确的是（）A 放电时，N为负极，其电极反应式为PbO2SO424H2e=PbSO42H2OB放电时，c(H2SO4)不变，两极的质量增加C充电时，阳极反应式为PbSO42e=PbSO42D充电时，若N连电源正极，则该极生成PbO26、我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已得到大量应用。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是（ ） A正极反应式为：O2 + 2H2O + 4e= 4OHB工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C该燃料电池的总反应方程式为：2H2 + O2 = 2H2OD该电池每消耗2.24 L O2(标准状况)时，有0.2 mol电子转移7、被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为： Zn + 2 MnO2十H2O = ZnO + 2MnO(OH)。下列说法正确的是（ ）A该电池的正极为锌 B该电池反应中二氧化锰起催化剂作用 C当 0.l mol Zn 完全溶解时，转移的电子数为6.02l022D电池正极反应式为：2MnO2 + 2e- 2H2O = 2MnO(OH)十2OH- 8、一种具有很高比能量的新型干电池的工作原理如图所示，放电时的电极反应式之一为：MnO2+e一+H2O=MnO(OH)+OH-，下列说法正确的是（ ）A. 铝电极上的电极反应式：Al- 3e一+3NH3.H20= Al(OH)3+3NH4+B电池工作时，NH4+、Na+移向铝电极C每消耗27 g铝就会有3 mol电子通过溶液转移到正极上D放电过程中正极附近溶液的pH减小92015西安考试利用反应6NO28NH3=7N212H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是()A电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜C电极A极反应式为2NH36e=N26HD当有4.48 L NO2(标准状况)被处理时，转移电子为0.8 mol10、某新型电池，以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是（）A电池工作时Na+从b极区移向a极区 B每消耗3molH2O2，转移3mole-Cb极上的电极反应式为：H2O2+2e-+2H+=2H2ODa极上的电极反应式为： BH4-+8OH-8e-=BO2-+6H2O 11、研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，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：AgCle=AgCl B.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12、如图所示，Na-S电池是当前开发的一种高性能可充电电池，它所贮存的能量为常用铅蓄电池的5倍(按相同质量计)，电池反应为2Na(l)n/8S8(l) Na2Sn。下列说法不正确的是:A外室熔融硫中添加石墨粉主要是为了增强导电性B放电时Na向正极移动C充电时阳极反应式为8Sn216e=nS8D充电时钠极与外接电源的正极相连12345678910111213、A、B、D和E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中相对位置如图所示,只有E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素；W为A、B两元素组成的18电子分子，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质；X分子中含有10个电子。它们之间的转化关系如图所示。回答下列问题：1 写出W的电子式: ,Z和X反应的方程式: 2 甲和乙生成标准状况下1.12 L Y，吸收9.025 kJ的热量，写出反应的热化学方程式_ _。(3) 一定量E的单质与NaOH溶液恰好完全反应,离子方程式为: ，所得溶液的pH_7(填“大于”、“等于”或“小于”)，原因是_ _ (用离子方程式表示)。 W空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。W空气燃料电池放电时，正极反应式为_ _，负极反应式为_。14某研究性学习小组根据反应:2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 molL1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨_ _(填“a”或“b”)，发生_ _反应。(2)电池工作时，盐桥中的SO移向_ _(填“甲”或“乙”)烧杯。(3)两烧杯中的电极反应式分别为甲_；乙_。(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5 molL1，则反应中转移的电子为_mol。15全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图：请回答下列问题：(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是_，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是_(2)钒电池由溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2、V3、VO2、VO)为正极和负极的活性物质组成，电池总反应为V2VO2HVO2V3H2O。放电时的正极反应式为_ _，充电时的阴极反应式为_。放电过程中，电解液的pH_(填“升高”“降低”或“不变”)。(3)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是_。aVO、VO2混合液bV3、V2混合液 cVO溶液 dVO2溶液 eV3溶液 fV2溶液(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是_。11、如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测下列说法不正确的是（）A电流由O2所在的铂电极流出B该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O12e2CO2+12H+CO2所在的铂电极处发生还原反应D微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量13、2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料丙烷(C3H8),悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷,已知丙烷的燃烧热为2221.5 kJ/mol,下列有关说法正确的是（） A奥运火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能B丙烷的沸点比正丁烷高C丙烷、空气及铂片可组成燃料电池,在丙烷附近的铂极为电池的正极D丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2221.5 kJ/mol【答案】D【解析】由于硫是绝缘体，故在外室填充石墨粉以保证良好的导电性，A正确；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，形成闭合回路，B正确；充电时阳极发生氧化反应，C正确；充电时钠极发生还原反应，应与外接电源的负极相连，D错。16、锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：（1）第步反应得到的沉淀X的化学式为 。（2）第步反应的离子方程式是 。（3）第步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因： 、 。（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第步反应中加入20.0mL3.0molL-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应和完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。【答案】（1）Al(OH)3(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li+8MnO2+2H2O (3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ； 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等（4）5.3 【解析】第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝，第三步是氧化还原反应，注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。第（4）小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。17、实验室用图示装置制取乙酸乙酯。（1）浓H2SO4的作用是：_ _ _，_。（2）右边收集试管内装有 ，导气管不能插入液面以下，原因是 。加热前，大试管中加入几粒碎瓷片的作用是_。【答案】（1）催化剂、吸水剂 （2）饱和碳酸钠溶液；防止倒吸；防止暴沸【解析】考查乙酸乙酯的制备。（1）在酯化反应中，浓硫酸其催化剂作用。又因为酯化反应是可逆反应，所以浓硫酸还起吸水剂作用。（2）要除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇，可用饱和碳酸钠溶液。由于乙酸、乙醇和水互溶，所以为了防止倒吸，导气管不能插入液面以下。反应还需要加热，所以为防止溶液暴沸，需要加入碎瓷片防止暴沸。18、一位同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验：普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题：(1)操作玻璃棒的作用_。(2)操作灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在的物质为_(填化学式)。(3)操作的试管加入中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色固体为_(填化学式)。(4)该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：实验目的操作实验现象结论1.检验Cl取少许滤液于试管中，加入_含有Cl2.检验NH4+取少许滤液于试管中，加入_含有NH4+3.检验Zn2取少许滤液于试管中，加入稀氨水先产生白色沉淀，继续加入氨水，沉淀又溶解含有Zn2【答案】(1)引流(2)C(3)MnO2(4)实验目的操作实验现象结论1.检验Cl取少许滤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液有白色沉淀产生含有Cl2.检验NH4+取少许滤液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近石蕊试纸变蓝色含有NH4+【解析】(1)操作为过滤，其中玻璃棒的作用是引流，防止溶液外溅。(2)产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，可能是CO2或SO2，但该气体是由黑色固体燃烧产生，所以该物质为碳。(3)能加速H2O2分解的黑色固体为MnO2。(4)检验Cl的存在使用硝酸酸化的AgNO3溶液。NH4+的检验可结合NH3是高中阶段唯一的碱性气体来作答，将其在碱性条件下制得NH3后与湿润的红色石蕊试纸接触即可鉴别。19、完全燃烧4 mol CH4，生成的H2O的物质的量是多少？【答案】8 mol H2O【解析】20、下列各物质哪些是电解质，哪些是非电解质？KCl BaSO4 CH3CH2OH NaOH Fe H2SO4 H2O【答案】电解质：KCl BaSO4 NaOH H2SO4 H2O非电解质： CH3CH2OH 【解析】21、已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如下图中转化关系：(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，请写出：A的化学式_；D的化学式_。(2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，请写出A与B在溶液中反应的离子方程式_。【答案】【解析】考查常见10电子、18电子的微粒和微粒间的转化关系。(1)在熟悉10电子、18电子的常见微粒的基础上，观察框图，容易想到NHOHNH3H2O的反应，其次应想到HFOH=FH2O，再联想到H2SOH=HSH2O或HSOH=S2H2O。(2)从上述反应式可以看出OH能夺取H2S或HS中的H，所以结合质子的能力BC，即OHS2(或HS)。22、A、B、D和E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中相对位置如图所示,只有E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素；W为A、B两元素组成的18电子分子，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质；X分子中含有10个电子。它们之间的转化关系如图所示。回答下列问题：(1)甲和乙生成标准状况下1.12 L Y，吸收9.025 kJ的热量，写出反应的热化学方程式_。(2)一定量E的单质与NaOH溶液恰好完全反应后，所得溶液的pH_7(填“大于”、“等于”或“小于”)，原因是_(用离子方程式表示)。(3)W空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。W空气燃料电池放电时，正极反应式为_，负极反应式为_。(4)将一定量的A2、B2混合气体放入1 L密闭容器中，在500 、2107 Pa下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.50 mol，其中A2为0.3 mol，B2为0.1 mol。则该条件下A2的平衡转化率为_，该温度下的平衡常数为_。【答案】(1)N2(g)O2(g)=2NO(g) H361 kJmol1(2)大于ClOH2OHClOOH(3)O22H2O4e=4OHN2H44OH4e=N24H2O(4)33.3%【解析】本题以元素推断和框图命题的形式重点考查化学反应原理，涉及面广，基础性强，要求考生迅速找出“题眼”，作出合理的推断，结合化学反应的基本原理，准确解答问题，如本题中的重要“题眼”：元素及其化合物的性质氯气与水反应生成两种酸。根据A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，可得出A元素为H；结合常见元素及其化合物的性质和E元素的单质与水反应生成两种酸，可知E是Cl，并得出D元素是O、B元素是N。根据M分子同时含有三种元素可知，M可能是HNO3，乙是非金属单质，与甲反应后，继续与甲反应，可得出乙是N2、甲是O2，并得出Y是NO、Z是NO2；X分子中含有10个电子，可能是水或NH3，但如果是NH3，与Z无法反应生成HNO3，因此X是H2O，结合W分子中含有18个电子，可知W是N2H4。(1)甲和乙的反应为N2(g)O2(g) 2NO(g)，生成1.12 L(即0.05 mol)NO时吸收9.025 kJ的热量，生成2 mol NO时，吸收361 kJ的热量。(2)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，NaClO是强碱弱酸盐，其溶液显碱性。(3)总反应式是N2H4O2=N22H2O，碱性条件下通入氧气的极为正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH，两式相减得出负极的电极反应式。(4)平衡时A2为0.3 mol，B2为0.1 mol，BA3为0.1 mol，起始时A2为0.45 mol，已转化0.15 mol，转化率约为33.3%。K0.12/(0.10.33)。23、以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐电池反应方程式为 ；负极反应式为 【答案】C3H8+5O23CO2+4H2O；C3H820e+10CO32=13CO2+4H2O【解析】解：燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应，负极电极反应式为C3H820e+10CO32=13CO2+4H2O，正极反应式为：O2+2CO2+4e=2CO32，所以其电池反应式为C3H8+5O23CO2+4H2O；故答案为：C3H8+5O23CO2+4H2O；C3H820e+10CO32=13CO2+4H2O24、肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。(1)肼的结构式为_。(2)如图是一个电化学过程示意图。铂片上发生的电极反应是_。假设使用肼空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化为128g，则肼空气燃烧电池理论上消耗标准状况下的空气_L(假设空气中氧气体积百分含量为20%)。(3)肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，生成无污染的物质。电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时负极的电极反应式是_。【答案】(1) (2)Cu22e=Cu112(3)N2H44e4OH=N24H2O【解析】本题以联氨为背景考查了原电池及电解池的相关知识。(1)根据N、H的原子结构特点，可以推断肼的结构式为。(2)铂片与电源负极相连，为阴极，Cu2在阴极发生还原反应：Cu22e=Cu。根据该装置中各电极上通过的电量相等，则电池正极上O2得电子总数与电解池阳极上Cu失电子总数相等，故4n(O2)2n(Cu)，则n(O2)1(mol)，则消耗标准状况下空气的体积为522.4L112L。(3)负极为肼放电，且电解质KOH参与反应，电极反应为N2H44e4OH=N24H2O。