2019-2020年高中化学 1.3《化学能转化为电能-电池》第1课时课堂巩固训练2 鲁科版选修4.doc

2019-2020年高中化学 1.3化学能转化为电能-电池第1课时课堂巩固训练2 鲁科版选修41下列反应，不可以设计成原电池的是()A2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2BNaOHHCl=NaClH2OC2Fe3Br2=2FeBr3D2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO4解析：选B。只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池，B选项为中和反应，所以不能设计成原电池。2关于如图所示、两个装置的叙述，正确的是()A装置名称：是原电池，是电解池B硫酸浓度变化：增大，减小C电极反应式：中阳极：4OH4e=2H2OO2中正极：Zn2e=Zn2D离子移动方向：中H向阴极方向移动中H向负极方向移动解析：选B。该装置为电解池，发生反应是2H2O2H2O2。为原电池，电池反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2。所以H2SO4浓度变化为增大，减小。3(xx蚌埠高二质检)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同ABC D解析：选C。根据原电池原理可判断相对活泼的铜为负极，失电子，电子经导线转移至银电极上，乙池中的Ag得到电子在电极上析出。电子从CuAg，电流从AgCu；盐桥的作用是使甲、乙两电池中电荷平衡，所以取出盐桥，就不能形成闭合回路，即不会形成原电池；铜片浸入AgNO3溶液后，铜失电子，Ag得电子，所以说法正确，答案为C。4关于下图所示的原电池，下列说法正确的是()A电子从锌电极通过电流表流向铜电极B盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D铜电极上发生的电极反应是2H2e=H2解析：选A。由图可见锌做负极，铜做正极，故电子从锌电极通过外电路流向铜电极，A正确。内电路电流方向是从锌通过溶液流向铜，而盐桥中的阴离子反向流向硫酸锌溶液中，B错误。根据锌做负极发生氧化反应，铜做正极发生还原反应，C错误。铜电极上发生的电极反应是Cu22e=Cu，D错误。5如图所示，将两烧杯用导线如图相连，Pt、Cu、Zn、C分别为四个电极，当闭合开关后，以下叙述正确的是()ACu极附近OH浓度增大BCu极为原电池负极C电子流向是由C极流向Pt极D当C极上有4 mol电子转移时，Pt极上有1 mol O2生成解析：选A。闭合开关后，右侧装置中有自发的氧化还原反应，是原电池，Zn做原电池的负极，C做正极。左侧装置是电解池，Cu做阴极，Pt做阳极，B项错误。Cu电极的电极反应式为2H2e=H2，OH浓度增大，A项正确。电子流向应由电解池的阳极Pt流向原电池的正极C，C项错误。Pt电极的电极反应式为2Cl2e=Cl2，当有4 mol电子转移时，Pt电极上有2 mol Cl2生成，D项错误。6(xx潍坊高二统考)关于如图所示各装置的叙述中，正确的是(双选)()A装置是原电池，总反应是：Cu2Fe3=Cu22Fe2B装置中，铁做负极，正极反应式为：Fe3e=Fe2C装置通电一段时间后石墨电极附近溶液红褐色加深D若用装置精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液解析：选BC。装置中，Fe为负极，总反应为Fe2Fe3=3Fe2，A错误，B正确；装置中石墨为阴极，Fe(OH)3胶粒带正电荷，移向阴极，颜色加深，C正确；装置中，c为阳极，d为阴极，D错误。7(xx高考广东卷)某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是()Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu22e=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Da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：FeCu2=Fe2Cu，A项正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，Fe为负极，Cu为正极，铜片上发生还原反应：Cu22e=Cu，铁片上发生氧化反应：Fe2e=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：FeCu2=Fe2Cu，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，铜片为阳极，铁片为阴极，Cu2应向阴极(铁电极)移动，D项错误。8(xx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=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物解析：选B。A项，AgCle=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，由总反应式可知正确；C项，Na由负极向正极移动，故错误；D项，AgCl为氧化产物，故错误。9(xx威海高二期中考试)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是(双选)()A放电时锌做负极B充电时Fe(OH)3被还原C充电时溶液的碱性减弱D放电时每转移3 mol电子，有2 mol FeO被还原解析：选BD。根据总反应中各元素的化合价变化情况可判断，放电时，Zn发生氧化反应，做负极，A正确；充电时Fe(OH)3在阳极发生氧化反应，B错误；充电时消耗KOH，故溶液的碱性减弱，C正确；放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原，D错误。10依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)，设计一个最简单的原电池。(1)在下边方框内画出实验装置图。并指出正极为_，电极反应式为_；负极为_，电极反应式为_。(2)该反应还可设计成能量转化效率更高的原电池装置，如图所示：请回答下列问题：电极X的材料是_，Y的材料是_，电解质溶液Z是_。盐桥的作用是_。外电路中的电子是从_电极流向_电极。解析：本题考查原电池的原理和设计，解题时应明确设计思路，理解带盐桥的原电池的组成原理。根据已知的氧化还原反应设计原电池的思路是：首先将已知的反应拆成两个半反应(即氧化反应和还原反应)：Cu2eCu2，2Ag2e2Ag；然后结合原电池的电极反应特点，分析可知，该电池的负极应该用Cu做材料，正极要保证Ag得到负极失去的电子，一般用不能还原Ag的材料如Pt或碳棒等，电解质溶液只能用含Ag的电解质溶液如AgNO3溶液。在带盐桥的原电池组成半电池时，注意电极材料与溶液中的离子一般要相对应，如Cu2/Cu或Ag/Ag。答案：(1)实验装置图如图：Pt2Ag2e=2AgCuCu2e=Cu2(2)CuAgAgNO3将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导CuAg11铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极是惰性材料，电池总反应式为：PbPbO24H2SO 2PbSO42H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：(1)放电时，正极的电极反应式是_；电解液中H2SO4的浓度将变_；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_g。(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_，B电极上生成_，此时铅蓄电池的正负极的极性将_。解析：原电池中正极上得电子、负极上失电子。根据电池总反应式，正极反应为：PbO22e4HSO=PbSO42H2O负极反应为：PbSO=PbSO42e质量增加 2 mol 96 g 1 mol m求得m48 g。电解池中与电源正极相连的电极(阳极)上失电子，与电源负极相连的电极(阴极)上得电子。则阳极反应为PbSO42H2O2e=PbO24HSO；阴极反应为PbSO42e=PbSO。根据图示，电解一段时间后，原PbO2极(阴极)变成Pb，原Pb极(阳极)变成PbO2，即铅蓄电池的正负极的极性对换。答案：(1)PbO22e4HSO=PbSO42H2O小48(2)PbPbO2对换12如图所示，甲池中电池反应式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2，已知B电极质量不变，C、D为石墨电极，乙池中为200 mL饱和NaCl溶液。回答下列问题：(1)A极为_极(填“正”或“负”)，电极材料为_，发生_反应(填“氧化”或“还原”)。(2)写出乙池的电极反应式：阳极反应式为_；阴极反应式为_。(3)A电极质量减少0.64 g时，此时乙池中电解液中OH_ molL1(忽略反应过程中溶液体积的变化)，C电极上产生的气体在标准状况下的体积为_ L。解析：由题知，甲池为原电池，A为负极，电极材料为Cu；乙池为电解池，C为阳极，电极反应为2Cl2e=Cl2，D为阴极，电极反应为2H2e=H2。(3)A极有0.64 g Cu溶解时，转移0.02 mol电子，乙池中C极上生成0.01 mol Cl2，溶液中生成0.02 mol OH。答案：(1)负铜氧化(2)2Cl2e=Cl22H2e=H2(3)0.10.22413.(xx重庆高二检测)如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题。(1)打开K2，合并K1。B为_极，A极的电极反应式为_，最终可观察到的现象是_。(2)打开K1，合并K2。E为_极，F极的电极反应式为_，检验F极产生气体的方法是_。(3)若往U形管中滴加酚酞，进行(1)(2)操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是_，原因是_。解析：(1)当打开K2，合并K1时，左边装置为原电池，A为石墨电极，B为Fe电极，则B应为负极，电极反应为：Fe2e=Fe2，正极反应为：O24e2H2O=4OH，Fe22OH=Fe(OH)2，有白色氢氧化亚铁沉淀生成，随即沉淀变成灰绿色，最后变成红褐色；(2)打开K1，合并K2时右边装置为电解池，E为阴极，电极反应为2H2e=H2，同时生成OH，F为阳极，电极反应为2Cl2e=Cl2，检验氯气一般使用湿润的淀粉碘化钾试纸；(3)由分析可知进行(1)(2)操作时，A、E电极周围有OH生成，溶液显碱性，滴加酚酞后溶液变红。答案：(1)负O24e2H2O=4OH溶液中产生白色沉淀，随即变成灰绿色，最终变为红褐色(2)阴2Cl2e=Cl2用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝，则说明是氯气(3)A、EA极O2上放电产生OH，E极上水放电产生H2和OH，均导致电极区域呈碱性