2019-2020年高考化学总复习 6.2原电池 化学电源课时作业.doc

2019-2020年高考化学总复习 6.2原电池 化学电源课时作业一、选择题1各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A手机上用的锂离子电池属于一次电池B锌锰干电池中，锌电极是负极C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原D太阳能电池的主要材料为二氧化硅答案：B2.如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是()A外电路的电流方向为X外电路YB若两电极分别为铁和碳棒，则X为碳棒，Y为铁CX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为XY答案：D3.选用下列试剂和电极：稀硫酸、Fe2(SO4)3溶液、Fe、Cu、Zn，组成如图所示的原电池装置(只有两个电极)，观察到电流计的指针均明显偏转，则其可能的组合共有()A3种B4种C5种 D6种答案：D4(xx年高考海南卷)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有关该电池的说法正确的是()AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl溶液激活D可用于海上应急照明供电答案：D5控制适合的条件，将反应Fe3AgFe2Ag设计成如图所示的原电池(盐桥装有琼脂硝酸钾溶液；灵敏电流计的0刻度居中，左右均有刻度)。已知接通后观察到电流计指针向右偏转。下列判断正确的是()A在外电路中，电子从石墨电极流向银电极B盐桥中的K移向乙烧杯C一段时间后，电流计指针反向偏转，越过0刻度，向左边偏转D电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，电流计指针将向左偏转答案：D6新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应为正极：FePO4Lie=LiFePO4，负极：Lie=Li。下列说法中正确的是()A充电时动力电池上标注“”的电极应与外接电源的正极相连B放电时电池反应为FePO4Lie=LiFePO4C放电时电池内部Li向负极移动D放电时，在正极上Li得电子被还原答案：A7一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法正确的是()A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B通入空气的一极是正极，电极反应为O22H2O4e=4OHC通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2OD在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体 L解析：原电池中阴离子移向负极，A项错误；正极反应为O24e=2O2，B项错误；负极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2O，C项错误；根据得失电子数相等，标准状况下生成CO2：4 mol22.4 L/mol L，D项正确。答案：D8(xx年高考江苏卷)MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是()AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动解析：MgH2O2电池中Mg电极作负极，石墨电极作正极，正极反应为H2O22e=2OH，H2O2在该极发生还原反应，石墨电极附近的pH增大，溶液中的Cl向负极移动。答案：C9(xx年高考新课标全国卷)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：原电池原理及应用。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，A项错误。D项，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag，D项错误。答案：B10.(xx年高考新课标全国卷)xx年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中Li从b向a迁移解析：由图知，b极反应式为Lie=Li，所以b极为负极，a为正极，A项正确；B项正确；C项放电时，负极Li价态发生变化，a为正极，Li价态不变，C项错误；D项放电时阳离子移向正极，D项正确。答案：C二、非选择题11(1)肼空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为_。(2)铝电池性能优越，AlAgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_。(3)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是_。答案：(1)N2H44e4OH=N24H2O(2)2Al3AgO2OH=2AlO3AgH2O(3)Al3NiO(OH)OHH2O=AlO3Ni(OH)2或Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)212(1)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWh/kg)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V，能量密度E_(列式计算。能量密度电池输出电能/燃料质量，1 kWh3.6106 J)。(2)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_、正极的反应式为_。(3)如图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320 左右，电池反应为2NaxS=Na2Sx，正极的电极反应式为_。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是_。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_倍。解析：(3)消耗相同质量的Na和Pb时，钠硫电池理论放电量(转移电子数)是铅蓄电池的倍数为4.5。答案：(1)CH3OCH312e3H2O=2CO212H12(3.6106)J/(kWh)8.39 kWh/kg(2)CH3OHH2O6e=CO26HO26e6H=3H2O(3)xS2e=S(或2NaxS2e=Na2Sx)离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫4.513(1)工业上用CO合成甲醇的反应式为：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。甲醇可用作燃料电池，其电池的工作原理如图所示。请写出X电极的电极反应式_。当电路中有3 mol e转移时，电池负极区中n(H)的变化量为_。(2)熔融状态下，Z(Na)的单质和FeG2(G为Cl)能组成可充电电池(装置示意图如图)，反应原理为：2ZFeG2Fe2ZG放电时，电池的正极反应式为_；充电时，_(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为_。(3)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，分别以N2、H2为电极反应物，以HClNH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极电极反应_。解析：(1)从图中电子转移方向可知，X为负极、Y为正极，故X极通的a是甲醇，故该电极的反应方程式为：CH3OH6eH2O=CO26H。(2)正极氧气放电，消耗溶液中的H，因溶液中只有H通过，故电池负极区H不变化。(2)Na与FeCl2形成的可充电电池在放电时为原电池，正极发生的反应为Fe22e=Fe。根据可充电电池装置可知，放电时熔融Na电极作负极，熔融FeCl2电极作正极；充电时，原电池的负极接电源负极作电解池阴极，原电池的正极接电源正极作电解池阳极，故充电时钠接电源的负极。因为该电池中电极材料为熔融Na电极和熔融FeCl2电极，所以电解质为Al2O3。(3)正极N2得6个电子，由电解质HClNH4Cl溶液显酸性，所以生成NH，最后用H配平即可。答案：(1)CH3OH6eH2O=CO26H0(2)Fe22e=Fe钠Al2O3(3)N26e8H=2NH