第31講原電池化學電源(建議用時：40分鐘)一、選擇題(每題6分，共72分)1．以下相關電池的說法不正確的選項是( )A．太陽能電池的主要資料是高純度的二氧化硅B．銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從鋅電極流向銅電極C．氫氧燃料電池工作時，氫氣在負極被氧化D．原電池中必定發生了氧化復原反響答案A分析太陽能電池的主要資料是高純硅，A錯誤；銅鋅原電池工作時電子從鋅極流出，沿外電路流入銅極，B正確；燃料電池中燃料在負極被氧化，C正確；原電池中必定發生氧化復原反響，D正確。2．(2017·吉林模擬)原電池中，B極漸漸變粗，A極漸漸變細，C為電解質溶液，則A、B、C應是以下各組中的( )A．A是Zn，B是Cu，C為稀硫酸B．A是Cu，B是Zn，C為稀硫酸C．A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液D．A是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3溶液答案C分析該原電池中，B極漸漸變粗，A極漸漸變細，A失電子作負極，B作正極，因此A的開朗性大于B的開朗性，清除B、D；A極漸漸變粗，說明有金屬析出，A中析出氫氣不是金屬，C中析出金屬，故C正確。3．某電池以KFeO和Zn為電極資料、KOH溶液為電解溶質溶液。以下說法正確的選項是( )24A．Zn為電池的負極B．正極反響式為2－＋＋6e－＋5HO2FeO＋10H===FeO4232C．該電池放電過程中，電子流向Zn－D．電池工作時OH向正極遷徙答案A分析Zn為負極，失掉電子，發生氧化反響，電子從Zn流出，A正確，C錯誤；KOH溶液為電解質溶液，則正極電極反響式為2－＋6e－－，B錯誤；電2FeO4＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH池工作時陰離子向負極遷徙，D錯誤。4．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)構成一個原電池。以下相關該原電池的表達正確的選項是( )①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極②正極反響：Ag＋＋e－===Ag③實驗過程中拿出鹽橋，原電池仍持續工作1④將銅片浸入AgNO3溶液中發生的化學反響與該原電池反響同樣A．①②B．②③C．②④D．③④答案C分析原電池中，較開朗的金屬銅作負極，負極上金屬銅失掉電子發生氧化反響，較不開朗的金屬銀作正極，正極上銀離子得電子發生復原反響。①在外電路中，電流由銀電極流向銅電極，錯誤；②正極上Ag＋得電子發生復原反響，電極反響為Ag＋＋e－===Ag，正確；③實驗過程中拿出鹽橋，不可以構成閉合回路，因此原電池不可以持續工作，錯誤；④將銅片浸入AgNO3溶液中發生的化學反響與該原電池反響均為Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，正確。5．有A、B、C、D、E五塊金屬片，進行以下實驗：①A、B用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，A極為負極；②C、D用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，電流由D→導線→C；③A、C相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，C極產生大批氣泡；④B、D相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，D極發生氧化反響；⑤用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出。據此，判斷五種金屬的活動性次序是( )A．A>B>C>D>EB．A>C>D>B>EC．C>A>B>D>ED．B>D>C>A>E答案B分析①A、B相連時，A為負極，金屬活動性：A>B；②C、D相連時，電流由D→導線→C，說明C為負極，金屬活動性：C>D；③A、C相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，C極產生大批氣泡，說明C為正極，金屬活動性：A>C；④B、D相連后，D極發生氧化反響，說明D為負極，金屬活動性：D>B；⑤用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出，說明金屬活動性B>E。由此可知，金屬活動性：A>C>D>B>E，B正確。6．(2017·廈門模擬)將反響2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2設計成以下圖的原電池。以下說法不正確的選項是( )A．鹽橋中的K＋移向FeCl3溶液B．反響開始時，乙中石墨電極上發生氧化反響C．電流計讀數為零時，反響達到化學均衡狀態D．電流計讀數為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負極答案D分析氯化鐵電極為正極，碘化鉀電極為負極，鹽橋中陽離子向正極挪動，因此K＋移向FeCl3溶液，A正確；反響開始時，因乙中I－失掉電子放電，元素的化合價高升，則發生氧化2反響，B正確；當電流計為零時，說明沒有電子發生轉移，則反響達到均衡，C正確；當加入Fe2＋，致使均衡逆向挪動，則Fe2＋失掉電子生成Fe3＋，作為負極，而乙中石墨成為正極，D錯誤。7．研究人員近來發了然一種“水”電池，這類電池能利用淡水與海水之間含鹽量差異進行發電，在海水中電池總反響可表示為5MnO2＋2Ag＋2NaCl===NaMn5O10＋2AgCl。以下“水”電池在海水中放電時的相關說法正確的選項是( )A．正極反響式：Ag＋Cl－－e－===AgClB．每生成1molNa2Mn5O10轉移2mol電子C．Na＋不停向“水”電池的負極挪動D．AgCl是復原產物答案B分析原電池的正極得電子，發生復原反響，A錯誤；陽離子向正極挪動，C錯誤；Ag化合價高升生成AgCl，AgCl是氧化產物，D錯誤。8.實驗發現，298K時，在FeCl3酸性溶液中加入少量鋅粒后，3＋立刻被復原成2＋。FeFe某化學興趣小組依據該實驗事實設計了如右圖所示的原電池裝置。以下相關說法正確的選項是( )A．該原電池的正極反響式：Zn－2e－2＋===ZnB．左燒杯中溶液的紅色漸漸褪去C．該電池鉑電極上有氣泡出現D．該電池總反響式為3Zn＋2Fe3＋===2Fe＋3Zn2＋答案B分析Zn失掉電子發生氧化反響，作負極，A錯誤；Fe3＋在正極得電子被復原為Fe2＋，溶液紅色漸漸褪去，B正確；鉑電極上Fe3＋被復原為Fe2＋，沒有氣體生成，C錯誤；該電池總反響式為Zn＋2Fe3＋2＋2＋，沒有單質生成，D錯誤。===2Fe＋Zn9．鎂－次氯酸鹽燃料電池，擁有能量高、安全方便等長處。該電池的正極反響式為ClO－＋H2O＋2e－－－，對于該電池的表達正確的選項是( )===Cl＋2OHA．該電池中鎂為負極，發生復原反響B．電池工作時，－向正極挪動OHC．該電池的總反響為Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－3D．電池工作時，正極四周溶液的pH將不停變小答案C分析該原電池中，鎂作負極，負極上鎂失電子發生氧化反響，正極上一次氯酸根離子得電子發生復原反響，電池反響式為Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－，A錯誤，C正確；原電池放電時，電解質溶液中陽離子向正極挪動，陰離子向負極挪動，B錯誤；電池工作時正極－－－－，pH增大，D錯誤。上的反響為ClO＋H2O＋2e===Cl＋2OH10．工業上常將鉻鍍在其余金屬表面，同鐵、鎳構成各樣性質的不銹鋼，在如圖裝置中，察看到圖1裝置銅電極上產生大批的無色氣泡，而圖2裝置中銅電極上無氣體產生，鉻電極上產生大批有色氣體，則以下表達正確的選項是()A．圖1為原電池裝置，Cu電極上產生的是O2B．圖2裝置中Cu電極上發生的電極反響式為Cu－2e－2＋===CuC．由實驗現象可知：金屬活動性Cu>CrD．兩個裝置中，電子均由Cr電極流向Cu電極答案B分析圖1為原電池裝置，銅為正極，氫離子得電子生成氫氣，A錯誤；圖2裝置中銅電極上無氣體產生，鉻電極上產生大批有色氣體，說明銅為負極，鉻電極為正極，負極發生－2＋C錯誤；圖1中，Cu－2e===Cu，B正確；由圖1依據原電池原理知金屬鉻的活動性比銅強，電子由Cr經導線流向Cu，圖2中電子由Cu極經導線流向Cr，D錯誤。11．某同學利用氧化復原反響：2KMnO＋10FeSO＋8HSO===2MnSO＋5Fe(SO)＋KSO＋44244243248H2O設計以下圖原電池，鹽橋中裝有飽和溶液。以下說法正確的選項是( )A．b電極上發生復原反響B．外電路電子的流向是從a到b4C．電池工作時，鹽橋中的2－移向甲燒杯SO4D．a電極上發生的反響為－＋＋5e－2＋MnO＋8H===Mn＋4HO42答案D分析依據氧化復原反響方程式可知，氧化劑是KMnO4，故a為正極，發生復原反響，A錯誤；a為正極，b為負極，電子沿外電路從負極流向正極，即電子從b流向a，B錯誤；原電池工作時，陰離子流向負極，即乙燒杯，－2＋，DC錯誤；a電極為正極，MnO4得電子生成Mn正確。12．氮的化合物能夠經過電化學轉變，如圖為NO轉變為NO2的工作原理表示圖，以下說法正確的選項是( )A．Pt電極上發生的是氧化反響－－B．Pt電極的電極反響式為O2＋2H2O＋4e===4OHC．每轉變1molNO，耗費O2的體積為11.2LD．外電路中電子由NiO電極向Pt電極挪動答案D分析依據裝置圖可知，Pt電極上氧氣獲取電子轉變為O2－，因此Pt電極作正極，發生復原反響，NiO電極作負極，A錯誤；Pt電極上氧氣獲取電子轉變為O2－，B錯誤；不可以確立氧氣所處的情況，則不可以計算氧氣的體積，C錯誤；NiO是負極，NO在負極上失掉電子，外電路中電子由NiO電極向Pt電極挪動，D正確。二、非選擇題(共28分)13．(14分)某實驗小組同學對電化學原理進行了一系列研究活動。如圖為某實驗小組依照氧化復原反響：(用離子方程式表示)________________________________________________________________________設計的原電池裝置，反響前，電極質量相等，一段時間后，兩電極質量相差12g，導線中經過________mol電子。5其余條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反響式為________________，這是因為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由______________________，用吸管吸出鐵片鄰近溶液少量置于試管中，向此中滴加少量新制飽和氯水，寫出發生反響的離子方程式：____________________，而后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，持續滴加過度新制飽和氯水，顏色褪去，同學們對此做了多種假定，某同學的假定是：“溶液中的＋3價鐵被氧化為更高的價態。”假如＋3價鐵被氧化為FeO2－，試寫出該反應的離子方程式：4________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu0.2(2)2H＋＋2e－===H2↑酸性＋＋HO＋42322Fe2＋＋Cl3＋－2===2Fe＋2Cl2Fe3＋2－＋6Cl－＋224分析(1)負極反響Fe－2e－2＋，正極反響2＋＋2e－===Cu，則原電池反響為Fe＋===FeCu2＋2＋＋Cu。設導線中經過電子的物質的量為x，則負極減少－1·x，正極增Cu===Fe28g·mol加32g·mol－1·x,28x＋32x＝12，x＝0.2mol。(2)NH4Cl水解使溶液顯酸性，正極上H＋得電子，負極上Fe失電子生成Fe2＋。14．(14分)依據以下圖回答以下問題：Ⅰ.(1)若燒杯中溶液為稀硫酸，則察看到的現象是6________________________________________________________________________________________________________________________________________________，負極的電極反響式為________________________________________________________________________。(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負極為________(填“Mg”或“Al”)，總反響的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲取新打破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理以下圖。該電池工作時，b口通入的物質為________，c口通入的物質為________。該電池負極的電極反響式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)工作一段時間后，當12.8g甲醇完整反響生成CO2時，有________NA個電子轉移。答案Ⅰ.(1)Mg漸漸溶解，Al片上有氣泡冒出，電流計指針偏轉Mg－2e－2＋===Mg(2)Al2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO＋3H2↑.(1)CH3OHO2或空氣(2)CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋(3)2.4分析Ⅰ.(1)若燒杯中溶液為稀硫酸，因Mg的開朗性比Al