2019版高考化學一輪復習 專題6 第18講 原電池 化學電源練習 蘇教版.doc

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第18講 原電池 化學電源 課時作業(yè)　 1．下列示意圖中能構成原電池的是(　　) 2．某原電池總反應為Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，下列能實現(xiàn)該反應的原電池是(　　) A B C D 電極材料 Cu、Zn Cu、C Fe、Zn Cu、Ag 電解液 FeCl3 Fe(NO3)2 CuSO4 Fe2(SO4)3 答案：D 3.如圖是用化學電源使LED燈發(fā)光的裝置。 下列說法錯誤的是(　　) A．銅片表面有氣泡生成 B．裝置中存在“化學能→電能→光能”的轉換 C．如果將稀硫酸換成檸檬汁，導線中不會有電子流動 D．如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向不變 答案：C 4．銅鋅原電池(如圖)工作時，下列敘述正確的是(　　) A．正極反應為Zn－2e－===Zn2＋ B．電池反應為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外電路中，電子從Cu極流向Zn極 D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液 答案：B 5．用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置進行實驗，下列敘述正確的是 (　　) 甲 乙 丙 實驗裝置 現(xiàn)象 a不斷溶解 c的質量增加 a上有氣泡產(chǎn)生 A.裝置甲中的b金屬是原電池的負極 B．裝置乙中的c金屬是原電池的陰極 C．裝置丙中的d金屬是原電池的正極 D．四種金屬的活動性順序：d>a>b>c 解析：甲中a不斷溶解說明a是負極，活動性：a>b，A錯誤；原電池用正極或負極命名電極，B錯誤，由乙中現(xiàn)象知活動性：b>c；丙中d是負極，活動性：d>a，C錯誤；綜上可知D正確。 答案：D 6．(2017寧夏中衛(wèi)質檢)如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質量相等的空心銅球和空心鐵球，調節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液，一段時間后，下列有關杠桿的偏向判斷正確的是(實驗中不考慮兩球的浮力變化)(　　) A．杠桿為導體或絕緣體時，均為A端高B端低 B．杠桿為導體或絕緣體時，均為A端低B端高 C．當杠桿為導體時，A端低B端高；杠桿為絕緣體時，A端高B端低 D．當杠桿為導體時，A端高B端低；杠桿為絕緣體時，A端低B端高 解析：杠桿為導體時，向水槽中滴入濃CuSO4溶液，構成原電池，F(xiàn)e為負極，發(fā)生反應：Fe－2e－===Fe2＋，Cu為正極，發(fā)生反應：Cu2＋＋2e－===Cu，則A端低B端高；杠桿為絕緣體時，發(fā)生Fe與硫酸銅溶液的反應，在Fe的表面附著Cu，鐵球質量變大，則A端高B端低，C項正確。 答案：C 7．研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質，使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是(　　) A．放電時金屬鋰做負極 B．放電時OH－向正極移動 C．水既是氧化劑又是溶劑 D．總反應為2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑ 解析：原電池中活潑金屬做負極，鋰比鐵活潑，故鋰做負極，A正確；原電池中，放電時陰離子向負極移動，B錯誤；金屬鋰和水反應生成氫氧化鋰和氫氣，該反應中，水是氧化劑，水在電池中還是溶劑，C正確；鋰水電池中，金屬鋰和水反應生成氫氧化鋰和氫氣，總反應為2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，故D正確。 答案： B 8. (2017北京朝陽統(tǒng)考)紙電池是一種有廣泛應用的“軟電池”，圖中這種堿性紙電池采用薄層紙片作為載體和傳導體，紙的兩面分別附著鋅和二氧化錳。下列有關該紙電池說法不合理的是(　　) A．Zn為負極，發(fā)生氧化反應 B．電池工作時，電子由MnO2流向Zn C．正極反應：MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－ D．電池總反應：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH 答案：B 9．(2017合肥質檢)某種甲烷燃料電池采用鉑做電極，電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過，其基本結構如圖，電池總反應為CH4＋2O2===CO2＋2H2O。下列有關說法正確的是(　　) A．電子由a極流出經(jīng)過負載流向b極 B．電解質溶液中H＋移向a極 C．每轉移1 mol e－，消耗1.6 g CH4 D．b極上的電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 答案：A 10．(2017長沙模擬)2015年中美專家研制出可在一分鐘內(nèi)完成充電的超常性能鋁離子電池，該電池以金屬鋁和石墨為電極，用AlCl、Al2Cl和有機陽離子組成電解質溶液，其放電工作原理如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．放電時，電子由石墨電極經(jīng)用電器流向鋁電極 B．充電時，鋁電極上發(fā)生氧化反應 C．充電時，AlCl向鋁電極方向移動 D．放電時，負極的電極反應為Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl 解析：Al－3e－―→Al2Cl，利用AlCl平衡電荷，得電極反應式為Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl，鋁做負極，石墨做正極，電子由負極流向正極，A項錯誤、D項正確；B項，充電時，鋁為陰極，發(fā)生還原反應，錯誤；C項，放電時，AlCl向鋁電極移動，則充電時向石墨電極移動，錯誤。 答案：D 11．(1)事實證明，能設計成原電池的反應通常是放熱反應，下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是________(填字母，下同)。 a．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0 b．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH<0 c．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH<0 若以KOH溶液為電解質溶液，依據(jù)所選反應設計一個原電池，其正極的電極反應為________________________________________________。 (2)某同學用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂—KNO3的U形管)設計成一個原電池，如圖所示，下列判斷中正確的是________。(填字母序號) a．實驗過程中，左側燒杯中NO濃度不變 b．實驗過程中取出鹽橋，原電池能繼續(xù)工作 c．若開始時用U形銅代替鹽橋，裝置中無電流產(chǎn)生 d．若開始時用U形銅代替鹽橋，U形銅的質量不變 解析：(1)根據(jù)題中信息，設計成原電池的反應通常是放熱反應，排除a，根據(jù)已學知識，原電池反應必是自發(fā)進行的氧化還原反應，排除c。原電池正極發(fā)生還原反應，由于是堿性介質，則電極反應中不應出現(xiàn)H＋，故正極的電極反應為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(2)該原電池的工作原理是Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，鹽橋起形成閉合回路和平衡電荷的作用，因此當電池工作時，鹽橋中的NO向負極移動，因此左側燒杯中NO的濃度將增大，a錯誤。當取出鹽橋，不能形成閉合回路，電池處于斷路狀態(tài)，不能繼續(xù)工作，b錯誤。若開始時用U形銅代替鹽橋，則左側燒杯相當于電解裝置，而右側燒杯相當于原電池裝置，電極反應從左往右依次為陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，陰極：Cu2＋＋2e－===Cu，負極：Cu－2e－===Cu2＋，正極：Ag＋＋e－===Ag，由此可知c錯誤、d正確。 答案：(1)b　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　(2)d 12．某?；瘜W研究性學習小組欲設計實驗驗證Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關實驗項目： 方案Ⅰ：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為___________________________________________________ ________________________________________________。 方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu做電極設計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖，標出原電池的電極材料和電解質溶液，并寫出電極反應式。 正極反應式：________________________________________________。 負極反應式：________________________________________________。 方案Ⅲ：結合你所學的知識，幫助他們再設計一個驗證Fe、Cu活動性的簡單實驗方案：___________________________________________________ ___________________________________________________ (與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)，用離子方程式表示其反應原理：___________________________________________________ ________________________________________________。 答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 方案Ⅱ：裝置如圖所示 2H＋＋2e－===H2↑　Fe－2e－===Fe2＋ 方案Ⅲ：將鐵片置于CuSO4溶液，若鐵片表面覆蓋一層銅，說明Fe比Cu活動性強　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 13.氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩(wěn)定。請回答： (1)氫氧燃料電池的能量轉化的主要形式是________，在導線中電子流動方向為________(用a、b表示)。 (2)負極反應式為________________________________________________。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因是 ________________________________________________。 (4)該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下： Ⅰ.2Li＋H22LiH Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑ ①反應Ⅰ中的還原劑是________，反應Ⅱ中的氧化劑是________。 ②已知LiH固體密度為0.82 g/cm3，用鋰吸收224 L(標準狀況)H2，生成的LiH的體積與被吸收的H2的體積比為________。 ③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉化率為80%，則導線中通過電子的物質的量為________mol。 答案：(1)由化學能轉變?yōu)殡娔堋∮蒩到b (2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O(或H2＋2OH－－2e－===2H2O) (3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應速率 (4)①Li　H2O?、?∶1 148或8.7110－4　③32