高三一轮复习原电池化学电源测试卷

高三一轮复习《原电池化学电源》过关检测题

1、如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是（）

2、在下列选项中有关电池的说法中正确的是（）A．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅B．铜锌原电池工作时，电子从铜电极沿外电路流向锌电极

C．氢氧燃料电池工作时，氢气在正极被氧化

D．锌锰干电池中，锌电极是负极

3、在盛有硝酸银的烧杯中放入用导线连接的铜片和银片，下列叙述正确的是（）

A.正极质量不变

B.电流通过导线由铜片流向银片

C.烧杯中Ag+浓度逐渐减少

D.电池工作时，铜片失电子，被还原

4、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：

Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s )，下列说法中错误的是（）

A．电池工作时，锌失去电子，锌是负极

B．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

C．电池负极的电极反应式为：

Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2

D．电池工作时，电子由负极流向正极，溶液中OH－向正极移动，K＋、H＋向负极移动

5、铅蓄电池的结构示意图如图所示。下列说法正确的是（）

A．放电时，N为负极，其电极反应式为

PbO2＋SO42—＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O

B．放电时，c(H2SO4)不变，两极的质量增加

C．充电时，阳极反应式为PbSO4＋2e－===Pb＋SO42—D．充电时，若N连电源正极，则该极生成PbO2

6、我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已得到大量应用。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH

溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是（）A．正极反应式为：O2 + 2H2O + 4e－=== 4OH－B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2 + O2=== 2H2O D．该电池每消耗2.24 L O2(标准状况)时，有0.2 mol 电子转移

7、被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为：

Zn + 2 MnO2十H2O = ZnO + 2MnO(OH)。下列说法正确的是（）

A．该电池的正极为锌

B．该电池反应中二氧化锰起催化剂作用

C．当 0.l mol Zn 完全溶解时，转移的电子数为6.02×l022

D．电池正极反应式为：2MnO2 + 2e-＋ 2H2O = 2MnO(OH)十2OH-

8、一种具有很高比能量的新型干电池的工作原理如图所示，放电时的电极反应式之一为：

MnO2+e一

+H2O=MnO(OH)+OH-，下列说法

正确的是（）

A.铝电极上的电极反应式：

Al- 3e一+3NH3.H20=

Al(OH)3+3NH4+

B．电池工作时，NH4+、Na+移向铝电极

C．每消耗27 g铝就会有3 mol电子通过溶液转移到正极上

D．放电过程中正极附近溶液的pH减小

9．[2015·西安考试]利用反应6NO2＋

＋

8NH3===7N2

12H2O构成

电池的方法，

既能实现有

效消除氮氧

化物的排放，

减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是()

A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴

离子交换膜

C ．电极A 极反应式为2NH 3－6e －===N 2＋6H ＋

D ．当有4.48 L NO 2(标准状况)被处理时，转移电子为0.8 mol

10、某新型电池，以NaBH 4(B 的化合价为+3价)和H 2O 2作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是（ ）

A ．电池工作时Na +

从b 极区移向a 极区 B ．每消耗3molH 2O 2，转移3mole -

C ．b 极上的电极反应式为：H 2O 2+2e -+2H +

=2H 2O D ．a 极上的电极反应式为： BH 4-+8OH --8e -=BO 2-+6H 2O 11、研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：

5MnO 2＋2Ag ＋2NaCl=Na 2Mn 5O 10＋2AgCl ，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是:

A.正极反应式：Ag ＋Cl －

－e －

=AgCl B.每生成1 mol Na 2Mn 5O 10转移2 mol 电子

C.Na ＋

不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl 是还原产物

12、如图所示，Na-S 电池是当前开发的一种高性能可充电电池，它所贮存的能量为常用铅蓄电池的5倍(按相同质量计)，电池反应为2Na(l)＋n/8S 8(l)

Na 2S n 。下列说法不正确的是:

A ．外室熔融硫中添加石墨粉主要是为了增强导电性

B ．放电时Na ＋

向正极移动

C ．充电时阳极反应式为8S n 2—

－16e －

===n S 8 D ．充电时钠极与外接电源的正极相连

1

2

3

4

5

6

7 8 9 10 11 12

13、A 、B 、D 和E 四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大。A 元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B 、D 、E 三种元素在周期表中相对位置如图①所示,只有E 元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M 、W 、X 、Y 、Z 七种物质均由A 、B 、D 三种元素中的一种或几种组成,

其中只有M 分子同时含有三种元素；W 为A 、B 两元素组成的18电子分子，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质；X 分子中含有10个电子。它们之间的转化关系如图②所示。 回答下列问题：

⑴ 写出W 的电子式: ,Z 和X 反应的

方程式: ⑵ 甲和乙生成标准状况下1.12 L Y ，吸收9.025 kJ

的热量，写出反应的热化学方程式

__________________________________________ _____。

(3) 一定量E 的单质与NaOH 溶液恰好完全反应,离子方程式为: ，所得溶液的pH________7(填“大于”、“等于”或“小

于”)，原因是______________ _________ (用离子方程式表示)。

⑷ W —空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH 溶液。W —空气燃料电池放电时，正极反应式为________ __________，负极反应式为

___________________________________________。

14．某研究性学习小组根据反应:

2KMnO 4＋10FeSO 4＋8H 2SO 4===2MnSO 4

＋5Fe 2(SO 4)3＋K 2SO 4＋设计如下原

8H 2O 电

池，其中甲、

乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1

mol·L －1，溶液的体积均为200 mL ，盐桥中装有饱和K 2SO 4溶液。

回答下列问题：

(1)此原电池的正极是石墨______ __(填“a”或“b”)，发生_______ _反应。

(2)电池工作时，盐桥中的SO 2－

4移向_____

___(填“甲”或“乙”)烧杯。

(3)两烧杯中的电极反应式分别为

甲

___________________________________________________；

乙

__________________________________________________。

(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO 4浓度变为1.5 mol·L －1

，则反应中转移的电子为________mol 。

15．全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。如图是钒电池基本工作原理示意图：

请回答下列问题：

(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是______________________，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是___________________________________________

(2)钒电池由溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V 2＋、V 3＋、VO 2＋、VO ＋2)为正极和负极的活性物质组成，电池总反应为V 2

＋

＋VO ＋2＋2H

＋

充电放电

VO 2＋＋V 3＋＋H 2O 。放电时

的正极反应式为______________ __________，充电时的阴极反应式为______________________。放电过程中，电解液的pH________(填“升高”“降低”或“不变”)。

(3)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是________。

a ．VO ＋2、VO 2＋

混合液 b ．V 3＋、V 2＋

混合液 c ．VO ＋2溶液

d ．VO 2＋溶液

e ．V 3＋溶液

f ．V 2

＋溶液

(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图

中“隔膜”的离子是________。

11、如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．下列说法不正确的是（ ） A ．电流由O 2所在的铂电极流出

B ．该电池的负极反应式为：CH 3CH 2OH+3H 2O ﹣12e ﹣

═2CO 2↑+12H +

C ．O 2所在的铂电极处发生还原反应

D ．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量

13、2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料——丙烷(C 3H 8),悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷(C 4H 10)和35%丙烷,已知丙烷的燃烧热为2221.5 kJ/mol,下列有关说法正确的是（ ）

A ．奥运火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能

B ．丙烷的沸点比正丁烷高

C ．丙烷、空气及铂片可组成燃料电池,在丙烷附近的铂极为电池的正极

D ．丙烷燃烧的热化学方程式为C 3H 8(g)＋5O 2(g)===3CO 2(g)＋4H 2O(g) ΔH ＝－2221.5 kJ/mol 【答案】D

【解析】由于硫是绝缘体，故在外室填充石墨粉以保证良好的导电性，A 正确；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，形成闭合回路，B 正确；充电时阳极发生氧化反应，C 正确；充电时钠极发生还原反应，应与外接电源的负极相连，D 错。

16、锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn 2O 4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下： （1）第②步反应得到的沉淀X 的化学式为 。

（2）第③步反应的离子方程式是 。

（3）第④步反应后，过滤Li 2CO 3所需的玻璃仪器有 。

若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：

、 。

（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB 2O 4-1

的H 2SO 4

溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有

Na 2CO 3参加了反应。 【答案】（1）Al(OH)3

(2)4 LiMn 2O 4+O 2+4H +

=4Li +

+8MnO 2+2H 2O

(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ； 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等 （4）5.3

【解析】第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝，第三步是氧化还原反应，注意根据第一步反应LiMn 2O 4不溶于水。

第（4）小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。 17、实验室用图示装置制取乙酸乙酯。 （1）浓H 2SO 4的作用是：①_____ _ __，②_____________。

（2）

______________。

【答案】（1溶液； （1）在酯化反应中，浓硫酸其催化剂作用。又因为酯化反应是可逆反应，所以浓硫酸还起吸水剂作用。 （2）要除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇，可用饱和碳酸钠溶液。由于乙酸、乙醇和水互溶，所以为了防止倒吸，导气管不能插入液面以下。反应还需要加热，所以为防止溶液暴沸，需要加入碎瓷片防止暴沸。

18、一位同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验：

普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO 2、NH 4Cl 、ZnCl 2等物质。请回答以下问题： (1)操作②玻璃棒的作用________。

(2)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在的物质为________(填化学式)。

(3)操作④的试管加入③中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色固体为________(填化学式)。

(4)该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH 4Cl 和ZnCl 2，下面是他做完实验后2是引流，防止溶液外溅。

(2)产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，可能是CO 2或SO 2，但该气体是由黑色固体燃烧产生，所以该物质为碳。

(3)能加速H 2O 2分解的黑色固体为MnO 2。 (4)检验Cl －的存在使用硝酸酸化的AgNO 3溶

液。NH 4+

的检验可结合NH 3是高中阶段唯一的碱性气体来作答，将其在碱性条件下制得NH 3后与湿润的红色石蕊试纸接触即可鉴别。

19、完全燃烧4 mol CH 4，生成的H 2O 的物质的量是多少？

【答案】8 mol H 2O 【解析】

20、下列各物质哪些是电解质，哪些是非电解质？

KCl BaSO 4 CH 3CH 2OH NaOH Fe H 2SO 4 H 2O

【答案】电解质：KCl BaSO 4 NaOH H 2SO 4 H 2O

非电解质： CH 3CH 2OH 【解析】

21、已知A 、B 、C 、D 是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如下图中转化关系：

(1)如果A 、B 、C 、D 均是10电子的微粒，请写出：

A 的化学式________；D 的化学式________。 (2)如果A 和C 是18电子的微粒，

B 和D 是10电子的微粒，请写出A 与B 在溶液中反应的离子方程式

______________________________________。 【答案】

【解析】考查常见10电子、18电子的微粒和微粒间的转化关系。

(1)在熟悉10电子、18电子的常见微粒的基础上，观察框图，容易想到NH ＋4＋OH －

=====△NH 3＋H 2O 的反应，其次应想到HF ＋OH －===F －＋H 2O ，再联想到H 2S ＋OH －===HS －＋H 2O 或HS －

＋OH －===S 2－＋H 2O 。

(2)从上述反应式可以看出OH －能夺取H 2S 或HS －中的H ＋，所以结合质子的能力B>C ，即OH －>S 2－(或HS －

)。

22、A 、B 、D 和E 四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大。A 元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B 、D 、E 三种元素在周期表中相对位置如图①所示,只有E 元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M 、W 、X 、Y 、Z 七种物质均由A 、B 、D 三种元素中的一种或几种组成,其中只有M 分子同时含有三种元素；W 为A 、B 两元素组成的18电子分子，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质；X 分子中含有10个电子。它们之间的转化关系如图②所示。 回答下列问题：

(1)甲和乙生成标准状况下1.12 L Y ，吸收9.025 kJ 的热量，写出反应的热化学方程式

_______________________________________________。

(2)一定量E 的单质与NaOH 溶液恰好完全反应后，所得溶液的pH________7(填“大于”、“等于”或“小于”)，原因是

_________________________(用离子方程式表示)。

(3)W —空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH 溶液。W —空气燃料电池放电时，正极反应式为__________________，负极反应式为

___________________________________________。

(4)将一定量的A 2、B 2混合气体放入1 L 密闭容器中，在500 ℃、2×107 Pa 下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.50 mol ，其中A 2为0.3 mol ，B 2为0.1 mol 。则该条件下A 2的平衡转化率为________，该温度下的平衡常数为________。

【答案】(1)N 2(g)＋O 2(g)===2NO(g) ΔH ＝＋361 kJ ·mol －1

(2)大于 ClO －＋H 2O HClO ＋OH － (3)O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH － N 2H 4＋4OH －－4e －===N 2＋4H 2O (4)33.3%

【解析】本题以元素推断和框图命题的形式重点考查化学反应原理，涉及面广，基础性强，要求考生迅速找出“题眼”，作出合理的推断，结合化学反应的基本原理，准确解答问题，如本题中的重要“题眼”：元素及其化合物的性质——氯气与水反应生成两种酸。

根据A 元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等，可得出A 元素为H ；结合常见元素及其化合物的性质和E 元素的单质与水反应生成两种酸，可知E 是Cl ，并得出D 元素是O 、B 元素是N 。根据M 分子同时含有三种元素可知，M 可能是HNO 3，乙是非金属单质，与甲反应后，继续与甲反应，可得出乙是N 2、甲是O 2，并得出Y 是NO 、Z 是NO 2；X 分子中含有10个电子，可能是水或NH 3，但如果是NH 3，与Z 无法反应生成HNO 3，因此X 是H 2O ，结合W 分子中含有18个电子，可知W 是N 2H 4。

(1)甲和乙的反应为N 2(g)＋O 2(g)

2NO(g)，生成1.12 L(即0.05 mol)NO 时吸收9.025 kJ 的热量，生成2 mol NO 时，吸收361 kJ 的热量。

(2)Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ，NaClO 是强碱弱酸盐，其溶液显碱性。 (3)总反应式是N 2H 4＋O 2===N 2＋2H 2O ，碱性条件下通入氧气的极为正极，电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －，两式相减得出负极的电极反应式。

(4)平衡时A 2为0.3 mol ，B 2为0.1 mol ，BA 3为0.1 mol ，起始时A 2为0.45 mol ，已转化0.15

mol，转化率约为33.3%。K＝0.12/(0.1·0.33)

＝。

23、以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐．电池反应方程式

为；负极反应式

为．

【答案】C3H8+5O2═3CO2+4H2O；C3H8﹣20e﹣+10CO32﹣=13CO

2+4H2O．

【解析】解：燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应，负极电极反应式为C3H8﹣20e﹣+10CO32﹣

=13CO2+4H2O，正极反应式为：O2+2CO2+4e﹣=2CO32

﹣，所以其电池反应式为C

3H8+5O2═3CO2+4H2O；故答案为：C3H8+5O2═3CO2+4H2O；C3H8﹣20e﹣

+10CO32﹣=13CO2+4H2O．

24、肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。

(1)肼的结构式为

_____________________________________。

(2)如图是一个电化学过程示意图。

①铂片上发生的电极反应是

___________________________。

②假设使用肼－空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化为128g，则肼－空气燃烧电池理论上消耗标准状况下的空气

_____L(假设空气中氧气体积百分含量为20%)。

(3)肼－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，生成无污染的物质。电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空气燃料电池放电时负极的电极反应式是

_______________________________________。

【答案】(1)

(2)①Cu2＋＋2e－===Cu ②112

(3)N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O

【解析】本题以联氨为背景考查了原电池及电解池的相关知识。(1)根据N、H的原子结构特点，可以推断肼的结构式为。(2)①铂片与电源负极相连，为阴极，Cu2＋在阴极发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu。②根据该装置中各电极上通过的电量相等，则电池正极上O2得电子总数与电解池阳极上Cu失电子总数相等，故4n(O2)＝2n(Cu)，则n(O2)＝1

2

×

128

64

＝1(mol)，则消耗标准状况下空气的体积为

5×22.4L＝112L。(3)负极为肼放电，且电解质KOH参与反应，电极反应为N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O。