2019年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第二節(jié) 原電池化學(xué)電源課時(shí)檢測(cè)1(xx北京高考)下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是()ABCD硅太陽(yáng)能電池鋰離子電池太陽(yáng)能集熱器燃?xì)庠罱馕觯哼xD硅太陽(yáng)能電池工作時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋰離子電池是化學(xué)電池，工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)錯(cuò)誤；太陽(yáng)能集熱器工作時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為熱能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；燃?xì)庠罟ぷ鲿r(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，D項(xiàng)正確。2某一同學(xué)根據(jù)離子反應(yīng)方程式2Fe3Fe=3Fe2來(lái)設(shè)計(jì)原電池。下列設(shè)計(jì)方案中可行的是()A電極材料為鐵和鋅，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B電極材料為鐵和銅，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C電極材料為鐵和石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液D電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液解析：選B氧化還原反應(yīng)中的還原劑作原電池的負(fù)極，氧化劑(Fe3)存在于電解質(zhì)溶液中，故符合題意的選項(xiàng)為B。3(xx蘭州模擬)有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是()圖 堿性鋅錳電池圖 鉛硫酸蓄電池圖 電解精煉銅圖 銀鋅紐扣電池A圖所示電池中，MnO2的作用是催化劑B圖所示電池放電過(guò)程中，硫酸濃度不斷增大C圖所示裝置工作過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中Cu2濃度始終不變D圖所示電池中，Ag2O是氧化劑，電池工作過(guò)程中還原為Ag解析：選DA、MnO2的作用是氧化劑，錯(cuò)誤；B、PbPbO22H2SO4=2PbSO42 H2O，H2SO4被消耗，濃度減小，錯(cuò)誤；C、粗銅含雜質(zhì)，溶解的銅小于析出的銅，Cu2濃度減??；D、負(fù)極ZnZn2 氧化反應(yīng)，做還原劑；正極Ag2OAg 還原反應(yīng)，Ag2O是氧化劑，正確。4電子表所用的紐扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其電極反應(yīng)式是：Zn2OH2e=ZnOH2O；Ag2OH2O2e=2Ag2OH?？偡磻?yīng)式為：Ag2OZn=2AgZnO，下列說(shuō)法正確的是()AZn為正極，Ag2O為負(fù)極BZn為負(fù)極，Ag2O為正極C原電池工作時(shí)，正極區(qū)溶液pH值減小D原電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液pH值增大解析：選B從電極反應(yīng)式可以看出：Zn失電子為負(fù)極，且該區(qū)消耗OH溶液pH值減?。籄g2O得電子為正極，且該區(qū)產(chǎn)生OH溶液pH值增大。5控制適合的條件，將反應(yīng)Fe3AgFe2Ag設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池(鹽橋裝有瓊脂硝酸鉀溶液；靈敏電流計(jì)的0刻度居中，左右均有刻度)。已知，接通后，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是()A在外電路中，電子從石墨電極流向銀電極B鹽橋中的K移向乙燒杯C一段時(shí)間后，電流計(jì)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，越過(guò)0刻度，向左邊偏轉(zhuǎn)D電流計(jì)指針居中后，往甲燒杯中加入一定量的鐵粉，電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)解析：選D由題給電池反應(yīng)可知，銀作負(fù)極，石墨作正極，在外電路中，電子從銀電極流向石墨電極，A錯(cuò)誤；鹽橋中的K移向甲燒杯，B錯(cuò)誤；一段時(shí)間后，電流計(jì)指針將居中，C錯(cuò)誤。6把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩連接組成多個(gè)原電池，若a、b相連， a為負(fù)極；c、d相連，d上有氣泡逸出；a、c相連，a極減輕；b、d相連，b為正極。則四種金屬的活潑性順序?yàn)? )AabcdBacbdCacdb Dbdca解析：選C依據(jù)金屬的活潑性相對(duì)強(qiáng)弱的判斷及原電池的正、負(fù)極的判斷可知：a、b相連， a為負(fù)極，則ab；c、d相連，d上有氣泡逸出，則c為負(fù)極，即cd；a、c相連，a極減輕，a為負(fù)極，即ac；b、d相連，b為正極，則db。7將氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)在氧氣中燃燒時(shí)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達(dá)80%(一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%左右)，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A上述燃料電池的負(fù)極反應(yīng)材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)B氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過(guò)處理之后可供宇航員使用C乙醇燃料電池的電解質(zhì)常用KOH，該電池的負(fù)極反應(yīng)為：C2H5OH12e=2CO23H2OD甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH解析：選C燃料電池總反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)燃燒反應(yīng)，形成的燃料電池中氫氣等燃料為負(fù)極反應(yīng)物，空氣等氧化劑作正極反應(yīng)物，一般發(fā)生反應(yīng)O22H2O4e=4OH，電解質(zhì)常用KOH, 乙醇作負(fù)極，反應(yīng)生成的CO2與堿反應(yīng)會(huì)生成CO，故反應(yīng)為：C2H5OH16OH12e=2CO11H2O8(xx沁陽(yáng)一中)LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車(chē)。電池反應(yīng)為：FePO4LiLiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含U導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說(shuō)法正確的是()A可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B放電時(shí)電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動(dòng)C充電過(guò)程中，電池正極材料的質(zhì)量增多D放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FePO4Lie=LiFePO4解析：選D放電時(shí)，負(fù)極：Li e =Li，正極：FePO4Lie= LiFePO4；充電時(shí)，陽(yáng)極：LiFePO4e= FePO4Li 陰極：Lie= Li，所以易知D正確。若加入硫酸，與Li單質(zhì)(固體)發(fā)生反應(yīng)，所以A錯(cuò)；放電時(shí)，Li應(yīng)(正電荷)在電池內(nèi)部(電解質(zhì)中)向正極移動(dòng)，故B錯(cuò)；充電過(guò)程中，正極材料參加了反應(yīng)質(zhì)量減少，故C錯(cuò)。9(xx蘭州期末)空氣常參與設(shè)計(jì)原電池以方便人們的生活。(1)我國(guó)首創(chuàng)以鋁空氣海水電池作為能源的新型的海水標(biāo)志燈，以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水?dāng)?shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。則電源的負(fù)極材料是_，負(fù)極反應(yīng)為_(kāi)；正極材料是_，正極反應(yīng)為_(kāi)。(2)熔鹽電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視， 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為陰極助燃?xì)?，制得?50下工作的燃料電池，完成有關(guān)電池反應(yīng)式。陽(yáng)極反應(yīng)式：2CO2CO4e=4CO2，陰極反應(yīng)式：_，電池總反應(yīng)式：_ 。解析：(1)由鋁空氣海水電池靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流可知，鋁為負(fù)極，電極反應(yīng)式為4Al12e=4Al3，正極為石墨等惰性電極，反應(yīng)為3O26H2O12e=12OH。(2)本題中的電池是一種新型高能電池，電解質(zhì)是熔融物，而不是電解質(zhì)溶液，但有自由移動(dòng)的離子CO存在。原電池的反應(yīng)原理實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移，燃料電池總反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)燃燒反應(yīng)。故陽(yáng)極(即負(fù)極)CO失去電子，而陰極(即正極)應(yīng)為O2得到電子，再與陰極助燃?xì)釩O2結(jié)合生成電解質(zhì)陰離子CO。答案：(1)鋁4Al12e=4Al3石墨等惰性電極3O26H2O12e=12OH(2)O22CO24e=2CO2COO22CO210常見(jiàn)鉛蓄電池是二次電池，其電極材料分別為Pb和PbO2，電解液為稀H2SO4溶液，工作時(shí)的總反應(yīng)式為Pb PbO2 2H2SO42PbSO42H2O。請(qǐng)依據(jù)上述情況判斷：(1)鉛蓄電池的負(fù)極材料是_。(2)請(qǐng)依據(jù)兩極材料和總反應(yīng)，寫(xiě)出放電時(shí)正極反應(yīng)是_。(3)請(qǐng)依據(jù)總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式，寫(xiě)出放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)是_。(4)放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子移向_極；電流方向從_極流向_極。(5)放電時(shí)，電解質(zhì)溶液的酸性_(填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”)。(6)充電時(shí)PbO2極發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)式_；Pb極發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)式_。解析：此題考查幾種常見(jiàn)電池的工作原理，結(jié)合各電極反應(yīng)式及其總反應(yīng)式解答。依據(jù)原電池的反應(yīng)原理、鉛蓄電池的工作原理及其總反應(yīng)式可得答案。答案：(1)鉛(Pb)(2)PbO24HSO 2e=PbSO42H2O(3)Pb SO2e=PbSO4(4)負(fù)氧化鉛(PbO2)鉛(Pb)(5)減弱(6)氧化PbSO42H2O2e=PbO24HSO還原PbSO4 2e=Pb SO11某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。(1)如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)_設(shè)計(jì)的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，導(dǎo)線中通過(guò)_ mol電子。(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為_(kāi)，這是由于NH4Cl溶液顯_(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因_，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過(guò)量新制飽和氯水，顏色退去，同學(xué)們對(duì)此做了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)?！比绻?價(jià)鐵被氧化為FeO，試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式_。(3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，如圖所示。一段時(shí)間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是_，電極反應(yīng)為_(kāi)；乙裝置中石墨(1)為_(kāi)極(填“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽(yáng)”)，乙裝置中與銅絲相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為_(kāi)，產(chǎn)物常用_檢驗(yàn)，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。解析：(1)設(shè)導(dǎo)線中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為x，則負(fù)極減少28 gmol1x，正極增重32 gmol1x，28x32x12，x0.2 mol。(2)NH4Cl水解溶液顯酸性，正極上H得電子，負(fù)極上Fe失電子生成Fe2。Cl2將Fe2氧化為 Fe3，Cl2過(guò)量時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)將鹽橋改為銅絲和石墨后甲裝置成為原電池，乙裝置成為電解池。甲中Fe為負(fù)極，Cu為正極，正極電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，滴加酚酞后變紅色。乙中石墨(1)為陰極，與銅絲相連的電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，Cl2可用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)。答案：(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液變紅O22H2O4e=4OH陰2Cl2e=Cl2濕潤(rùn)淀粉碘化鉀試紙Cl22I=2ClI212(xx棗莊模擬)有一種新型的鋰電池，其制作是利用了金屬鋰和石墨作電極，其電解質(zhì)溶液是四氯合鋁酸鋰(LiAlCl4)溶解在二氯亞硫酰(其化學(xué)式是SOCl2)中形成的，原電池的電極總反應(yīng)式是：8Li3SOCl2=6LiClLi2SO32S，下列關(guān)于這種新型電池的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A電池工作過(guò)程中，SOCl2被還原為L(zhǎng)i2SO3B鋰作為電池的負(fù)極，石墨作電池的正極C該電池內(nèi)環(huán)境應(yīng)該是無(wú)水環(huán)境，否則影響電池的壽命D電池工作時(shí)，鋰提供的電子的物質(zhì)的量與析出硫的物質(zhì)的量之比是41解析：選AA中SOCl2變?yōu)長(zhǎng)i2SO3化合價(jià)不變，沒(méi)有被還原，A錯(cuò)誤；鋰較石墨活潑，應(yīng)作為電池的負(fù)極，B正確；鋰為活潑金屬，電池中不應(yīng)有水，C正確；根據(jù)電子得失，D正確。13. 據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充電一次。假定放電過(guò)程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生二氧化碳被充分吸收生成CO。(1)該電池反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(2)甲醇在_極發(fā)生反應(yīng)(填“正”或“負(fù)”)，電池中放電過(guò)程中溶液pH將_(填“下降”、“上升”或“不變”)；若有16克甲醇蒸氣被完全氧化產(chǎn)生電能，并利用該過(guò)程中釋放的電能電解足量的硫酸銅溶液，假設(shè)能量利用率為80%，則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣_L。(3)最近，又有科學(xué)家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高。一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入汽油蒸氣。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷代表汽油。該電池的正極反應(yīng)式為_(kāi)。(4)放電時(shí)固體電解質(zhì)里的O2離子的移動(dòng)方向是向_極移動(dòng)(填“正”或“負(fù)”)。解析：(1)該電池的總反應(yīng)式可由下列二式合并得到：2CH3OH3O22CO24H2O，CO22OH=COH2O。(2)燃料電池中可燃物被氧化作負(fù)極，根據(jù)得失電子守恒建立關(guān)系式：2CH3OH 3O264 g 67.2 L16 g80%x解得x13.44 L答案：(1)2CH3OH3O24OH2CO6H2O (2)負(fù)下降13.44 L(3)O24e=2O2(4)負(fù)