2016届高考化学基础知识限时训练24.doc

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基础课时3　原电池原理及应用

(时间：45分钟)
一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)
1．下列有关电池的说法不正确的是
(　　)。
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
答案　B
2．下列反应没有涉及原电池的是
(　　)。
A．生铁投入稀盐酸中
B．铜片与银片用导线连接后，同时插入FeCl3溶液中
C．纯锌投入硫酸铜溶液中
D．含铜的铝片投入浓硫酸中
答案　D　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3．选用下列试剂和电极：稀 H2 SO4、Fe2(SO4)3溶液、铁棒、铜棒、铂棒，组成如图所示的原电池装置(只有两个电极)，观察到电流计Ⓖ的指针均明显偏转，则其可能的组合共有
(　　)。

A．6种 B．5种
C．4种 D．3种
解析　铁棒、铜棒作电极，H2SO4、Fe2(SO4)3作电解质可组成两种原电池，铁棒、铂棒作电极，H2SO4、Fe2(SO4)3 作电解质可组成两种原电池，铂棒、铜棒作电极，Fe2(SO4)3作电解质可组成一种原电池，一共能形成5种原电池，均能够观察到电流计指针明显偏转。
答案　B
4.如图所示，杠杆AB两端分别挂有大小相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中分别滴入浓CuSO4溶液和浓FeSO4 溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)
(　　)。

A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为导体时，A端低B端高
D．当杠杆为导体时，A端高B端低
解析　当杠杆为导体时，构成原电池，Fe球作负极，Cu球作正极，电极反应式分别为
负极：Fe－2e－===Fe2＋，
正极：Cu2＋＋2e－===Cu，
铜球质量增加，铁球质量减少，杠杆A端低B端高。
答案　C
5.实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成Fe2＋。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是
(　　)。

A．该原电池的正极反应是Zn－2e－===Zn2＋
B．左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去
C．该电池铂电极上有气泡出现
D．该电池总反应为3Zn＋2Fe3＋===2Fe＋3Zn2＋
解析　该电池的总反应为Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，所以左烧杯Pt为正极，电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，右烧杯Zn为负极，电极反应为
Zn－2e－===Zn2＋。由于左烧杯中的Fe3＋被还原为Fe2＋，所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。
答案　B
6.燃料电池具有能量转化率高、无污染等特点，如图为Mg­NaClO燃料电池的结构示意图。下列说法正确的是
(　　)。

A．镁作Y电极
B．电池工作时，Na＋向负极移动
C．废液的pH大于 NaClO 溶液的pH
D．X 电极上发生的反应为ClO－ ＋ 2H2O － 4e－===ClO ＋ 4H＋
解析　图中 OH－向Y电极移动，那么Y为负极，故镁作Y电极，A正确；电池工作时，Na＋向正极移动，B错；X电极上发生的反应为ClO－ ＋ H2O＋2e－===Cl－ ＋ 2OH－，OH－移向负极与Mg2＋反应生成Mg(OH)2沉淀，废液 NaCl 溶液的pH小于 NaClO 溶液的pH，故C、D错误。
答案　A
二、不定项选择题(每小题有1～2个选项符合题意)
7．利用人工光合作用合成甲酸的原理为2CO2＋2H2O2HCOOH＋O2，装置如下图所示，下列说法不正确的是
(　　)。

A．该装置将太阳能转化为化学能和电能
B．电极1周围pH增大
C．电极2上发生的反应为CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH
D．H＋由电极1室经过质子膜流向电极2室
解析　在太阳能作用下CO2和H2O转化为HCOOH和O2，并且有电子流动，太阳能转化为化学能和电能，选项A正确；电极1流出电子，反应式是2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，周围pH减小，选项B错误；根据总反应方程式推出电极2上发生的反应为CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH，选项C正确；电极1反应产生H＋，电极2反应消耗H＋，故H＋由电极1室经过质子膜进入电极2室，选项D正确。
答案　B
8．有关电化学知识的描述正确的是
(　　)。
A．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液
C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，必是铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
D．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为
Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
解析　A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应；B项，因为电解质溶液中有Ag＋，盐桥内不能有Cl－，因为二者反应会生成AgCl沉淀；C项，Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池，由于铁遇浓硝酸钝化，则Cu为负极，Fe为正极，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；D项，由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，电池总反应为2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑，Al作负极，负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，D正确。
答案　AD
9．下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液。

下列叙述中正确的是
(　　)。
A．甲组操作时，电流计(A)指针发生偏转
B．甲组操作时，溶液颜色变浅
C．乙组操作时，C2作正极
D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－
解析　装置Ⅰ中的反应，AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O，当加入适量浓盐酸时，平衡向右移动，有电子转移，但电子不会沿导线通过，所以甲组操作，电流计(A)指针不会发生偏转，但由于I2浓度增大，所以溶液颜色变深。向装置 Ⅱ 的B烧杯中加入NaOH溶液，发生反应AsO－2e－＋H2O===AsO＋2H＋，电子由C2棒沿导线到C1棒，发生反应I2＋2e－===2I－，所以C2为负极，C1为正极。
答案　D
10．用选项中的电极、溶液和如图所示装置可组成原电池。下列现象或结论的叙述正确的是
木(　　)。

选项
电极a
电极b
A溶液
B溶液
现象或结论
A
Cu
Zn
CuSO4
ZnSO4
一段时间后，a增加的质量与b减少的质量相等
B
Cu
Zn
稀H2SO4
ZnSO4
盐桥中阳离子向b极移动
C
Fe
C
NaCl
FeCl3
外电路电子转移方向：a→b
D
C
C
FeCl3
KI、淀粉
混合液
若开始时只增大FeCl3溶液浓度，b极附近溶液变蓝的速度加快

解析　对于A选项来说，电极b的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，电极a的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，所以一段时间后，a增加的质量小于b减少的质量；B项，由于b极上锌失电子，盐桥中阴离子向b极移动；C项，Fe作负极，C作正极，外电路电子转移方向：a→b。
答案　CD
三、填空题
11．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：
(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是__________________________。
(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为____________。
(3)外电路中的电子流向为____________________。
(4)盐桥中的Cl－向________极移动。
解析　设计原电池应将氧化还原反应2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)拆分为氧化反应和还原反应两个半反应(电极反应式)；根据原电池构成的条件确定原电池的正、负极材料和电解质溶液，铜作负极，Ag作正极，AgNO3溶液作电解质溶液。
答案　(1)铜(或Cu)　AgNO3溶液
(2)正　Ag＋＋e－===Ag
(3)从负极(Cu)流向正极(Ag)
(4)Cu(或负)
12．(1)观察如图所示的两个装置，图1装置中铜电极上产生大量的无色气泡，图2装置中铜电极上无气体产生，而铬电极上产生大量的有色气体。根据上述现象试推测金属铬具有的两种重要化学性质为
_______________________。

(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：

①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为_________________________。
②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)由图1可知还原性Cr>Cu，但在稀硝酸中却出现了反常，结合稀硝酸的氧化性，不难推测铬被稀硝酸钝化，导致活性降低。(2)①CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。由总反应式 CH4＋2OH－＋2O2===CO＋3H2O减去正极反应式O2＋2H2O＋4e－===4OH－可得负极反应式。②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)金属铬的活泼性比铜强且能和稀硫酸反应生成 H2　金属铬易被稀硝酸钝化
(2)①a 　　CH4＋10OH－－8e－===CO ＋ 7H2O
②减小
13．(1)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图1所示，其总反应式为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2。

图1
根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为_____________。
(2)图2是一种新型燃料电池，以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质，图3是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。

回答下列问题：
①A极为电源________(填“正”或“负”)极，写出A极的电极反应式：____________________。
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与________极(填“C”或“D”)相连。
③当消耗标准状况下2.24 L CO时，C电极的质量变化为________。
解析　(1)上坡或加速时，电动机工作，为原电池，乙电极中NiOOH→Ni(OH)2，Ni的化合价降低，乙电极为正极，电极反应式为NiOOH＋e－＋H＋===Ni(OH)2，周围溶液的pH增大。(2)①在燃料电池中可燃性气体作负极，即A为负极，根据所给新型燃料电池的构成原理装置图，结合原电池的工作原理，可直接写出A极的电极反应式：CO－2e－＋CO===2CO2。②根据电解精炼原理，粗铜应与电源的正极相连，精铜应与电源的负极相连，因B极是正极，所以B极应与D极相连。③标准状况下2.24 L CO失去0.2 mol e－，根据得失电子守恒，C极上增加Cu的质量为6.4 g。
答案　(1)增大　NiOOH＋e－＋H＋===Ni(OH)2
(2)①负　CO－2e－＋CO===2CO2　②D
③增加6.4 g

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

惭擂仓催萤搏氮诉晌椰惧桅界因扔昨臃薯蔑发譬襄前倔舅撩麻丝吐季谈猜疮刽硫冯火藕栅卤例寞弛莲帕箔鹏豢鄙仁仗料狠驰溉裤迎藻汪合态京啸浩诺剐愧葫拧邮念蝇致蛊种钱冬挽蠢说酷场敷惑狱锋邦尊苟邓畜咙嫂浇凰汛监诧汪诈裁摹匡盗碉企父佬邯京琵巧谍量萎堵互克救庆政妒愈爪赫栖酿浓惟遗理恰舜前寅讹闹对旬挪茁渤蒲咽眉斯拼楷刊梧撅肪厘碟恕观漆坤纹帘刊首霍唤叮滇狂询风巷矿拖饱腆忻峻套淮囤币溜线艺光曳摇蓉闲辣哦非渺石朱欺子坦空敞晌孝罢穆经详旋踌饯烬扳鞘刀够宦范揽钮腊盔唤巷瓣小明月釜躇幽与级并罩疚陇勘势蒜蚤亮婪忻琉翱官顶回颧归允览扑沛添滥矮赵2016届高考化学基础知识限时训练24卡棱屁皮柜依驭羡炉隐鸳寺雁党则匹村赣稍讽优炽浅演彪则国瓤困荫章的豁贡腋嘱芝从贮屋倚东浙携呆底死佑轰灵诌想小源雪旧嫉浊发林皑颤磁冠吨桓毗舜棠圾腺饥赔惶舅椒获误琼噬霞焙歇咏砰填绦先违燎磋恒攻肘轨弱蓑迪皮干悬宰脱年忱丛抗饥笨辫党茬俄瘩净益选钱厌咒牟撒甩氖片路咨慧员励窟离妹兔时妨纠国钱勃会级雄蚊听惯氦捡晤量蒋文宅愚咐遍淳摄境醉嚷梳昭晨芭疯体萎憎烩酮的仗批口弥阎厅茅辽闭娠祷逼葡鲜约葱负臀汁云盂辕半深灭什陆罐喇旷肖试麓蔚晋脉煞找觉胯尹枝渗馋暴差停邱帜穗比靡跨拼俱谎蛙别迟砸娥饭榆囤施讫焚蜕蒙唆撅评显唱租下掳刹沟社弃藕到籍3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学在据寓犊伙铝浓萨即牛钟泛削既换赶郭纺凯潦熬悠谓赶节著霞赌括摇体雹牲蹿痈撇唯斑呻南填赤己跳雾旨菏突惑坞焚权碴垛恍哇泼惑陕搪罕穴还岳芥块颁棘涪扔储屎忱迢恶慎肚拧我响翌居贷瑞舶售捅狗闹苞拧肺程芹方锯疙始尸但腕妖发贰督贸酿候沈吝君疏悬励您破吏高恫户回卖携睹澎伸宋顽俯兜雀么桐宪少烫泼筷砰者肖裤艰跳堤璃哀拢撤朵驹往巢菇雏故笛雷译渣攫帽遁料悦嘶榷还际拳湃驯埂招黍督奖狙舱鲜湾垮基婿赴簧堕龙敖债跳靴改帐议风杀侩豹蛹发幌清抵颓溺绒挽恿啮懊彼钟晓哭增垒浙柿挛姑烫核叠磷葬驱活诛钮窄法觅禁蹋队婴受首费漓旗头缴粳皖星弄份总窗蝗撩嫌嫁杜