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2014届山东高三一轮复习6.3化学能转化为电能-电池课时训练(鲁科版) (时间:60分钟分值:100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1为保护地下钢管不受腐蚀,可采取的措施有()A与石墨棒相连B与直流电源负极连接C与直流电源正极连接D与铜板相连【答案】B2(2013届昆明市高三一模)右图为一种原电池,下列有关说法中正确的是()A甲中盛硫酸锌溶液,乙中盛硫酸铜溶液,锌为阴极B乙中盛硫酸铜溶液,铜离子在铜电极上被氧化C电池工作时,盐桥中的阳离子移向甲,阴离子移向乙,溶液仍保持电中性D取出盐桥,电流表指针即回到零点【解析】锌为负极,不是阴极,A错误;Cu2在乙中得电子,被还原成Cu,B错误;甲中阳离子增多,故盐桥中阴离子进入甲,同理,盐桥中阳离子进入乙,C错误;取出盐桥后,不能构成闭合回路,故电路中无电流通过,即电流表指针回到零点,D正确。【答案】D3.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中,正确的是()AFe作正极,发生氧化反应B负极反应:2H2e=H2C工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变D工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl)增大【解析】A项,Fe作负极,发生氧化反应,不正确;B项,负极反应为:Fe2e=Fe2,故不正确;C项,因为正极反应为:2H2e=H2,故右侧烧杯中溶液的pH增大,不正确;D项,因为在原电池中阴离子向负极移动,故NaCl溶液中c(Cl)增大,正确。【答案】D4(2013届衡水高三期末)下列各装置中,在铜电极上不能产生气泡的是()【解析】装置A和C中无外接电源,且符合构成原电池的条件,是原电池装置,稀H2SO4作电解质溶液,铜做正极,放出H2。装置B是电解池装置,铜做阳极,失去电子逐渐溶解,无气体生成。装置D也是电解池装置,铜做阴极,阴极H得到电子生成H2。【答案】B5(2013届湖北八校高三第一次联考)镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd2NiO(OH)2H2OCd(OH)22Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是()A充电时阳极反应:Ni(OH)2eOH=NiO(OH)H2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH向正极移动【解析】充电过程是电能转化为化学能的过程,B错。放电时负极附近溶液的碱性减弱,因Cd2结合了溶液中OH,同时溶液中的OH向负极移动,C、D错。【答案】A6(2010课标全国高考)根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是()A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)C2Ag(aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co(s)=2Ag(s)Co2(aq)【解析】由图可知金属活泼性顺序为CdCoAg。活泼金属可置换不活泼金属,A中Ag不能置换Cd,故 B、C、D正确,A错。【答案】A7一个原电池的反应的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu,该反应的原电池的正确组成是()ABCD正极ZnCuZnFe负极CuZnAgZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl2【解析】从ZnCu2=Zn2Cu看,该电池负极反应为Zn2e=Zn2,故负极一定为Zn,正极反应为Cu22e=Cu,电解质溶液应含Cu2,正极活泼性比Zn弱即可。【答案】D8下列有关电化学的说法中正确的是()A铅蓄电池充电时的阳极反应为:PbSO42H2O2e=PbO2SO4HB氢氧固体燃料电池中的正极反应为(固体电解质只允许O2通过):O22H2O4e=4OHC用石墨电极电解CuCl2溶液一段时间后,向所得溶液中加入少量的CuO可使电解液复原D可用如图所示的装置实现反应:CuH2SO4=CuSO4H2【解析】A项,阳极发生氧化反应,失去电子,正确;B项,正极应生成O2,即O24e=2O2,错;C项,电解CuCl2,生成Cu和Cl2,故应补充CuCl2,错;D项,Cu与H2SO4不能发生自发的氧化还原反应,应设计成电解池,错。【答案】A9(2010安徽高考)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2O2=2H2O,下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为:O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极【解析】该原电池的化学原理是H2在a极上发生氧化反应,故a极为负极,电极反应为H22e=2H,O2发生还原反应,故b极为正极,电极反应为O24H4e=2H2O,故电子由a极流向b极,A、B项不正确;C项,未指明气体所处的温度和压强,故无法确定H2的体积与其物质的量的关系,不正确;由于在a极上产生H,b极上消耗H,故H离子由高浓度向低浓度扩散,D正确。【答案】D10铅蓄电池的充、放电反应方程式为:PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。关于铅蓄电池的说法正确的是()A在放电时,正极发生的反应是:PbSO2e=PbSO4B在放电时,该电池的负极材料是铅板C在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时,阳极发生的反应是:PbSO42e=PbSO【解析】铅蓄电池放电时,Pb作负极:PbSO2e=PbSO4,正极反应为:PbO22e4HSO=PbSO42H2O;充电时,H2SO4的浓度不断增大,阳极上发生的是氧化反应,是失去电子而不是得到电子。【答案】B二、非选择题(本大题共4小题,共50分)11(12分)科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下:甲醇燃料电池工作原理示意图请回答下列问题:(1)Pt(a)电极是电池的_极,电极反应式为_;Pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为_。(2)电池的总反应方程式为_。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol 电子,则消耗的CH3OH有_mol。【答案】(1)负2CH3OH2H2O12e=2CO212H还原3O212H12e=6H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O(3)12(12分)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。请回答下列问题:(1)高铁电池的负极材料是_。(2)放电时,正极发生_(填“氧化”或“还原”)反应;已知负极反应为Zn2OH2e=Zn(OH)2,则正极反应为_。(3)放电时,_(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。【解析】电池的负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知,负极材料应为作还原剂的Zn。由电池的总反应方程式负极反应式正极反应式可知,正极反应式为:2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH,正极生成了OH,碱性增强。【答案】(1)Zn(2)还原FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH(3)正13(12分)(1)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。B中Sn极的电极反应式为_,Sn极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。C中总反应离子方程式为_。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是_。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:电池的负极是_(填“a”或“b”)电极,该极的电极反应是: _。电池工作一段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。【解析】(1)B、C中均形成了原电池,在B中Fe作负极,腐蚀速率加快,在C中Zn作负极,而Fe被保护了起来,故被腐蚀的速率最慢。(2)CH4在反应时失去电子,故a电极是电池的负极。电极反应式可用总反应式CH42OH2O2=CO3H2O和正极反应式:O22H2O4e=4OH做差而得。由于电池工作过程中会消耗OH,故一段时间后,电解质溶液的pH会减小。【答案】(1)2H2e=H2增大Zn2H=Zn2H2BAC(2)aCH410OH8e=CO7H2O减小14(14分)(2013届菏泽高三期末)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:方案:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。方案:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。正极反应式: _;负极反应式:_。方案:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案、不能雷同):_,用离子方程式表示其反应原理: _。【解析】方案:铁与酸反应而铜与酸不反应。Fe2H=Fe2H2方案:设计原电池时以铁、铜为电极,电解质溶液应能与电极反应,实验现象应比较明显。方案:设计简单实验时注意原理与方案及方案的原理不同,且现象明显,操作简单。【答案】方案:Fe2H=Fe2H2方案:2H2e=H2Fe2e=Fe2方案:将铁片置于CuSO4溶液中,一段时间后观察Fe表面是否有金属铜析出FeCu2=Fe2Cu7
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