2019年高中化學(xué) 1.3.1 原電池的工作原理 化學(xué)電源課時(shí)提能演練 魯科版選修4一、選擇題(本題包括6小題，每小題5分，共30分)1.(雙選)下列四組原電池放電后，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，且在正極上有單質(zhì)生成的是( )ACu、Ag、AgNO3溶液 BZn、Cu、稀硫酸CFe、Zn、CuSO4溶液 DFe、C、Fe2(SO4)3溶液2.一定量的稀鹽酸跟過(guò)量鋅粉反應(yīng)時(shí)，為了加快反應(yīng)速率又不影響生成H2的總量，可采取的措施是( )A加入少量稀氫氧化鈉溶液B加入少量CH3COONa固體C加入少量NH4HSO4固體D加入少量CuSO4溶液3.有關(guān)如圖所示原電池的敘述，正確的是( )(鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液)A銅片上有氣泡逸出B取出鹽橋后，檢流計(jì)依然發(fā)生偏轉(zhuǎn)C反應(yīng)中，鹽橋中的K+會(huì)移向CuSO4溶液D反應(yīng)前后銅片質(zhì)量不改變4.如圖所示,杠桿AB兩端分別持有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入較濃的硫酸銅溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不考慮兩球的浮力變化)( )A當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，A端高、B端低；為導(dǎo)體時(shí)，A端低、B端高B當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，A端低、B端高；為導(dǎo)體時(shí)，A端高、B端低C當(dāng)杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低D當(dāng)杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端低B端高5.研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是( )A.正極反應(yīng)：AgCle=AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.Na不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)D.AgCl是還原產(chǎn)物6.美國(guó)海軍海底戰(zhàn)事中心與麻省理工大學(xué)共同研制成功了用于潛航器的鎂-過(guò)氧化氫燃料電池系統(tǒng)。其工作原理如圖所示。以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )A.電池的負(fù)極反應(yīng)為：Mg-2e-=Mg2+B.電池工作時(shí)，H+向負(fù)極移動(dòng)C.電池工作一段時(shí)間后，溶液的pH增大D.電池總反應(yīng)式是：Mg+H2O2+2H+=Mg2+2H2O二、非選擇題(本題包括2小題，共20分)7(10分)(1)事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是_。AC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H>0BNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H<0C2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H<0(2)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)你所選反應(yīng)，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，其負(fù)極反應(yīng)為_(kāi)。8.(10分)鎳氫電池具有比能量值高，耐過(guò)充、過(guò)放能力強(qiáng)，循環(huán)壽命長(zhǎng)，無(wú)毒及不使用貴金屬等優(yōu)點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保型電池。電池使用氫氧化鎳為正極活性物質(zhì)，貯氫合金作負(fù)極活性物質(zhì)。鎳氫電池的總反應(yīng)式為：H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2(1)電池放電時(shí)，其負(fù)極反應(yīng)為_(kāi)，溶液中OH-向_(填“正極”或“負(fù)極”)移動(dòng)；電池充電時(shí)，陽(yáng)極上的電極反應(yīng)為_(kāi)，陰極附近溶液pH不斷_。(2)以鎳氫電池作電源，用惰性電極和串聯(lián)電路電解等物質(zhì)的量濃度的下列水溶液：AgNO3,NaNO3,CuCl2,KCl，在相同時(shí)間內(nèi)生成氣體的總體積(同溫同壓下測(cè)定)，理論上由多到少的順序是_。答案解析1.【解析】選B、C。正極上有單質(zhì)生成，則溶液中應(yīng)該有較不活潑的金屬陽(yáng)離子得電子析出，或者氫離子得電子生成氫氣，排除掉D；電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，則進(jìn)入溶液的質(zhì)量大于析出物質(zhì)的質(zhì)量，A中每溶解64克金屬銅，會(huì)析出216克銀，A錯(cuò)。2.【解析】選D。A中加入堿性溶液，消耗鹽酸，氫氣的生成量會(huì)減少，A錯(cuò)；B中加入CH3CONa,CH3COO-會(huì)結(jié)合氫離子，生成醋酸，減慢反應(yīng)速率，B錯(cuò)；C中加入NH4HSO4固體，增加了H+的量，生成的氫氣會(huì)增多，C錯(cuò)；形成原電池可以加快反應(yīng)速率，并且沒(méi)有影響氫氣的生成量，D對(duì)。3.【解析】選C。左側(cè)Cu2+放電，無(wú)氫氣，A錯(cuò)；取出鹽橋后，未形成閉合回路，無(wú)電流，B錯(cuò)；原電池中陽(yáng)離子移向原電池的正極，C對(duì)；左池中有銅析出，銅片質(zhì)量增加，D錯(cuò)。4.【解析】選A。當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，銅球不發(fā)生反應(yīng)，鐵球置換出銅，所以，A質(zhì)量不變，B增重；當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，形成鐵-銅-硫酸銅原電池，鐵為負(fù)極，銅為正極，負(fù)極逐漸溶解，正極有銅析出，所以A重，B輕。5.【解析】選B。Ag失電子，作負(fù)極，A錯(cuò)；陽(yáng)離子移向正極，C錯(cuò)；AgCl是Ag被氧化得到的，為氧化產(chǎn)物，D錯(cuò)。6.【解析】選B。Mg-H2O2燃料電池中Mg作負(fù)極：Mg-2e-=Mg2+,Pt作正極：H2O2+2H+2e-=2H2O，總反應(yīng)式為：Mg+H2O2+2H+=Mg2+2H2O，消耗H+，使c(H+)減小，pH增大，且H+移向正極。7【解析】原電池反應(yīng)都是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，通常為放熱反應(yīng)，故C對(duì)；該電池為氫氧堿性燃料電池。答案：(1)C(2)H2+2OH-2e-=2H2O8.【思路點(diǎn)撥】解答本題關(guān)鍵是明確二次電池的原理是放電時(shí)為原電池，充電時(shí)為電解池?！窘馕觥空磻?yīng)方向： 放電時(shí)，負(fù)極為氫氣失去電子。逆反應(yīng)方向：充電時(shí),陽(yáng)極為Ni(OH)2放電，陰極為H+放電。電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等。電解硝酸銀，生成氧氣；電解硝酸鈉相當(dāng)于電解水，生成氫氣和氧氣；電解氯化銅生成氯氣；電解氯化鉀生成氫氣和氯氣。根據(jù)電子與氣體生成的關(guān)系式：4e-O22H2+O22Cl22H2+2Cl2。答案：(1)H2-2e-=2H+ 負(fù)極 Ni(OH)2-e-=NiO(OH)+H+ 增大 (2)>>>