2019高考化学大一轮复习 第9章 电化学基础 9-1 原电池 化学电源练习 新人教版.doc

9-1 原电池 化学电源板块三 限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题8分，共72分)1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.镍镉电池答案B解析氢燃料电池中，负极上H2放电，正极上O2放电，A、C、D中均不存在O2放电，故选B。2按如图所示进行实验，下列说法不正确的是()A装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生B装置甲、乙中的能量变化均为化学能转化为电能C装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转D装置乙中负极的电极反应式：Zn2e=Zn2答案B解析甲中发生的反应为ZnH2SO4=ZnSO4H2，锌片表面产生气泡；乙中铜、锌接触放入稀硫酸中形成原电池，Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2，铜片表面产生气泡，A正确。乙中化学能转化为电能，但甲中未形成原电池，无化学能与电能的转化，B错误。乙中锌、铜之间用导线连接电流计，形成原电池，Zn作负极，Cu作正极，导线中有电流产生，电流计指针发生偏转，C正确。乙中Zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn2e=Zn2，D正确。3如图所示是一个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迁移答案C解析由图可知，b极(Li电极)为负极，a极为正极，放电时，Li从负极(b)向正极(a)迁移，A、D正确；该电池放电时，负极：xLixe=xLi，正极：Li1xMn2O4xLixe=LiMn2O4，a极Mn元素的化合价发生变化，C错误；由放电反应可得充电时的反应，B正确。4工业上常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性质的不锈钢，在如图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，则下列叙述正确的是()A图1为原电池装置，Cu电极上产生的是O2B图2装置中Cu电极上发生的电极反应式为Cu2e=Cu2C由实验现象可知：金属活动性CuCrD两个装置中，电子均由Cr电极流向Cu电极答案B解析图1为原电池装置，铜为正极，氢离子得电子生成氢气；图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，说明铜为负极，铬电极为正极，负极发生Cu2e=Cu2；由图1根据原电池原理知金属铬的活动性比铜强；图1中，电子由Cr经导线流向Cu，图2中电子由Cu极经导线流向Cr。5通过NO传感器可监测汽车排放的尾气中NO含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是()AO2向正极移动B负极的电极反应式为NO2eO2=NO2CO2的电极反应产物是H2OD反应消耗的NO与O2的物质的量之比为12答案B解析根据工作原理图知，Pt电极上氧气得电子发生还原反应，作正极，NiO电极上NO失电子发生氧化反应，则NiO为负极；正极上电极反应式为O24e=2O2，负极上电极反应式为NO2eO2=NO2。由图可知O2移向NiO电极，即向负极移动，故A错误；NiO电极上NO失电子和O2反应生成二氧化氮，所以电极反应式为NOO22e=NO2，故B正确；正极上电极反应式为O24e=2O2，故C错误；反应消耗的NO与O2的物质的量之比为21，故D错误。6据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为3价)和H2O2作原料的燃料电池，其负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A该电池的负极反应为BH8OH8e=BO6H2OB电池放电时Na从b极区移向a极区C每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 molD电极a采用MnO2作电极材料答案A解析电池总反应为BH4H2O2=BO6H2O，正极反应为H2O22e=2OH，总反应减去正极反应即可得到负极反应，A正确；在电池中电极a为负极，电极b为正极，在电池放电过程中阳离子向正极移动，B错误；通过正极反应方程式可知，每消耗3 mol H2O2转移电子6 mol，C错误；电极a作负极，电极b作正极，正极用MnO2作电极，D错误。7人工光合系统装置(如图)可实现以CO2和H2O合成CH4。下列说法不正确的是()A该装置为原电池，且铜为正极B电池工作时，H向Cu电极移动CGaN电极表面的电极反应式为2H2O4e=O24HD反应CO22H2OCH42O2中每消耗1 mol CO2转移4 mol e答案D解析该装置中，根据电子流向知，GaN是负极、Cu是正极，负极反应式为2H2O4e=4HO2，正极反应式为CO28e8H=CH42H2O，电解质溶液中阳离子向正极移动，据此分析可知：铜为原电池正极，A正确；电池工作时，H向正极，即铜电极移动，B正确；负极表面发生氧化反应，电极反应式为2H2O4e=O24H，C正确；反应CO22H2OCH42O2中每消耗1 mol CO2，生成2 mol O2，转移8 mol e，D错误。8NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图所示，该电池在放电过程中石墨电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。下列说法正确的是()A放电时，NO向石墨电极迁移B石墨附近发生的反应为NOO2e=NOC电池总反应式为4NO2O2=2N2O5D当外电路通过4 mol e，负极上共产生2 mol N2O5答案C解析以NO2、O2和熔融KNO3制作的燃料电池，在使用过程中，O2通入石墨电极，则石墨电极为原电池的正极，石墨电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素化合价升高，故生成的氧化物Y为N2O5。放电时，NO向负极移动，即向石墨电极迁移，A错误；由装置图可知，O2和N2O5(Y)在石墨电极上发生还原反应，电极反应式为O22N2O54e=4NO，B错误；电池的负极反应式为4NO24NO4e=4N2O5，故电池总反应式为4NO2O2=2N2O5，C正确；当外电路中通过4 mol e时，负极上产生4 mol N2O5，D错误。9某原电池装置如图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。下列说法正确的是()A正极反应为AgCle=AgClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子答案D解析正极反应式为Cl22e=2Cl，A错误；负极上电极反应AgeCl=AgCl，所以交换膜左侧负极上产生大量白色沉淀，B错误；用NaCl代替HCl，正、负极电极反应式都不变，故电池总反应也不变，C错误；当电路中转移0.01 mol e时，左侧产生0.01 mol Ag，会消耗0.01 mol Cl，同时H通过交换膜转移到右侧的为0.01 mol，故左侧共减少0.02 mol，D正确。二、非选择题(共28分)10(12分)(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_(填字母，下同)。aC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H0b2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H0cNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H0若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应为_。(2)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：电池总反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O，则c电极是_(填“正极”或“负极”)，c电极的反应方程式为_。若线路中转移2 mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标况下的体积为_L。答案(1)bO24e2H2O=4OH(2)负极CH3OH6eH2O=CO26H11.2解析(1)根据题中信息，设计成原电池的反应通常是放热反应，排除a，根据已学知识，原电池反应必是自发进行的氧化还原反应，排除c。原电池正极发生还原反应，由于是碱性介质，则电极反应中不应出现H，故正极的电极反应为O24e2H2O=4OH。(2)根据图中的电子流向知c是负极，是甲醇发生氧化反应：CH3OH6eH2O=CO26H，线路中转移2 mol电子时消耗氧气0.5 mol，标况下体积为11.2 L。11(16分)(1)以Al和NiOOH为电极，NaOH溶液为电解液，可以组成一种新型电池，放电时NiOOH转化为Ni(OH)2。该电池的负极反应式为_ _，电池总反应的化学方程式为_ _。(2)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。该电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。放电时负极反应为_ _，正极反应为_ _。放电时电子由_极流向_极。放电时1 mol K2FeO4发生反应，转移电子数是_。答案(1)Al4OH3e=AlO2H2OAl3NiOOHNaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2(2)Zn2e2OH=Zn(OH)22FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH负正1.8061024解析(1)放电时Al失电子，生成的Al3与NaOH溶液反应生成AlO。放电时，NiOOH转化为Ni(OH)2，故电池的总反应式为Al3NiOOHNaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2(2)放电时锌在负极发生氧化反应，因为电解质是碱，故负极反应是Zn2e2OH=Zn(OH)2，正极反应为2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH。电子由负极流出，通过外电路流向正极，每1 mol K2FeO4发生反应，转移电子是3 mol，数目是1.8061024。