高中化学原电池知识练习题(附答案)
高一化学原电池试题答案及解析
高一化学原电池试题答案及解析1.下列有关原电池的说法中，正确的是()A．铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，镁片较活泼，作负极B铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极C．镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者较易被腐蚀D．将反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋设计为原电池，则可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3溶液作电解质【答案】B【解析】A．铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，由于Al能够与NaOH溶液发生反应，而Mg不能反应，所以尽管镁片较活泼，但是作正极，错误；B铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，由于Al在室温下在浓硝酸中会发生钝化，所以铜作负极，正确；C．镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，由于金属活动性Zn>Fe>Sn，所以对前者较易被腐蚀的是Zn,Fe就得到了保护，而后者较易被腐蚀的是Fe。
所以镀层破损后，后者较易被腐蚀，错误；D．将反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋设计为原电池，则可用铁片作负极，Cu片或C棒作正极，FeCl3溶液作电解质，错误。
【考点】考查原电池反应原理、组成、结构及应用的知识。
2.在下图所示的原电池中，正极发生的反应是A．2H++2e―H2↑B．Cu–2e―Cu2+C．Cu2++2e―Cu D．Zn–2e―Zn2+【答案】A【解析】在该装置中构成了原电池，Zn是负极，Cu是正极。
在正极Cu上溶液中的H+得到电子变为氢气产生，电极反应式是2H++2e―=H2↑，故选项是A。
【考点】考查原电池的反应原理的知识。
3.（8分）（1）将锌、铜用导线连接后浸入2mol/L的稀硫酸中，正极电极反应式为_________，发生反应（填氧化或还原）；电子从经外电路到____ （填锌或铜），溶液中H+向移动（填正极或负极），放电一段时间后，正极区pH值（填变大、变小或不变）。
（2）将铜片和铁片用导线连接后插入三氯化铁溶液中，也有电流通过电流表，负极电极反应式为_________________，总反应的离子方程式为______ 。
高中化学《原电池》习题含解析
1．以下表达不正确的选项是 ()A．依据一次能源和二次能源的区分，氢气为二次能源B．电能是现代社会中应用最宽泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源C．火力发电是将燃猜中的化学能直接转变成电能的过程D．在火力发电过程中，化学能转变成热能的过程其实是氧化复原反响发生的过程，陪伴着能量的变化C[ 氢气不可以从自然界中直接获得，是二次能源，电能也是二次能源，且使用方便、污染最小，A 、B 两项正确；以煤为原料，火力发电的能量转变过程：焚烧蒸汽发电机化学能――→热能――→机械能――→电能， C项错误， D 项正确。
]2. 以下装置能形成原电池的是()A. ①②③⑦B. ①②⑤⑥C.①②③④D.①②③⑥⑦【分析】选 A。
依据构成原电池的“两极一液一线一反响”判断, 装置④不可以形成闭合回路 ; 装置⑤不拥有两个活动性不一样的电极, 只好发生氧化复原反响 ; 装置⑥ 中酒精不是电解质溶液。
3．以下说法正确的选项是 ()A．HCl ＋ NaOH===NaCl＋H2O 是放热反响，能够设计成原电池B．将铜片和锌片用导线连结插入酒精中，电流表指针发生偏转C．在铜－锌－稀硫酸原电池中，电子由锌经过导线流向铜，再由铜经过电解质溶液抵达锌D．原电池中阳离子向正极挪动答案D分析中和反响中无电子转移，不可以设计为原电池。
酒精是非电解质，该装置不可以构成原电池，不可以形成电流。
电子不可以经过溶液，原电池中电解质溶液经过离子的挪动导电。
由电流方向可知原电池中阳离子向正极挪动。
4．以下对于铜－锌－稀硫酸构成的原电池的有关表达，错误的选项是() A．锌为负极，锌发生氧化反响B．铜为正极，铜不易失掉电子而遇到保护C．负极发生复原反响，正极发生氧化反响D．外电路电子流入的一极为正极，电子流出的一极为负极答案C分析在铜－锌－稀硫酸构成的原电池中，锌是负极，铜是正极，因此锌极发生氧化反响；铜电极上是溶液中的阳离子 H＋得电子，发生复原反响；外电路电子的流向应当是由负极流向正极。
高中化学原电池习题
原电池2参考答案与试题解析一．选择题（共13小题）1．（1993•全国）如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（）a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2A．A B．B C．C D．D【解答】解：通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a 极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子．A、该选项符合条件，故A正确．B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故B错误．C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在B极上得不到氧气，故C错误．D、电解质溶液中氯离子失电子，在B极上得到有刺激性气味的气体，与题意不符，故D错误．故选A．2．（2000•上海）在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（）A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g【解答】解：由Cu2++2e﹣→Cu，Ag++e﹣→Ag知，当得电子数相等时，析出铜和银的关系式为：Cu﹣﹣Ag．设析出银的质量为x．Cu﹣﹣2Ag64g （108×2）g1.92g x所以x==6.48g故选B．3．（2011•福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源．该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电．关于该电池的下列说法不正确的是（）A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成C．放电时OH﹣向正极移动D．总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑【解答】解：A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，该反应中，水是氧化剂，在电池中还可以担当溶剂，故A正确；B、放电时正极上是水中的氢离子得电子，所以会有氢气生成，故B正确；C、原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时OH﹣向负极移动，故C错误；D、锂水电池中，自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，即总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，故D正确．故选C．4．（2009•广东）下列说法正确的是（）A．废旧电池应集中回收，并填埋处理B．充电电池放电时，电能转变为化学能C．放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对应速率的影响有关D．所有燃烧反应都是放热反应，所以不需吸收能量就可以进行【解答】解：A、废旧电池应集中回收但不能填埋处理，因为电池里的重金属会污染土地，人吃了这些土地里的蔬菜后，就会引发疾病，故A错误；B、充电电池放电时，化学能转变为电能，故B错误；C、温度降低，化学反应速率减小，则放在冰箱中的食品保质期较长，故C正确；D、有的燃烧反应是需要吸收一定热量才可以反应的，比如碳的燃烧，故D错误．故选C．5．（2012•上海）如图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+═Zn2++H2↑，下列说法错误的是（）A．a、b不可能是同种材料的电极B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D．该装置可看作是铜﹣锌原电池，电解质溶液是稀硫酸【解答】解：A．如果该装置是电解池，如锌作阴、阳极，电解质溶液是酸，阳极上锌失电子，阴极上氢离子得电子，符合离子反应方程式，所以两个电极可以相同，故A错误；B．该装置可能是电解池，电解质溶液是稀盐酸，锌作阳极，电解时，阳极上锌失电子，阴极上氢离子得电子，符合离子反应方程式，故B正确；C、该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸，锌作负极，正极上氢离子得电子，发生的反应符合离子方程式，故C正确；D、该装置可看作是铜﹣锌原电池，电解质溶液是稀硫酸，负极上锌失电子，正极氢离子得电子，符合离子方程式，故D正确．故选A．6．（2012•福建）将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（）A．Cu电极上发生还原反应B．电子沿Zn→a→b→Cu 路径流动C．片刻后甲池中c（SO42﹣）增大D．片刻后可观察到滤纸b点变红色【解答】解：A，Zn作原电池的负极，Cu作原电池的正极，Cu电极是发生还原反应；故A正确；B、电子流向是负极到正极，但a→b这一环节是在溶液中导电，是离子导电，电子并没沿此路径流动；故B错误；C、选项中硫酸根离子浓度基本保持不变；故C错误；D、选项中是滤纸a点是阴极，氢离子放电，水电离平衡破坏附近氢氧根离子浓度增大，酚酞变红；b做阳极氢氧根离子失电子生成氧气，附近氢离子浓度增大，故D错误；故选A．7．（2013•海南）如图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极．电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d．符合上述实验结果的盐溶液是（）选项X YA MgSO4CuSO4B AgNO3Pb（NO3）2C FeSO4Al2（SO4）3D CuSO4AgNO3A．A B．B C．C D．D【解答】解：电极b、d均为阴极，在它们上面均没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d，则所电解的盐溶液中金属元素应该在金属活动顺序表中（H）以后，转移相同电子时，b析出金属质量小于d．阳离子得电子能力如图所示：，前面的H+表示酸溶液中的H+，后面的H+表示盐溶液中的H+．A．在金属活动性顺序表中，Mg在H之前，所以电解镁盐溶液时阴极上不能得到金属单质，故A错误；B．由阳离子得电子能力顺序表可以看出，盐溶液中Ag+和Pb2+的得电子能力均大于H+，因此电解硝酸银溶液时阴极b电极上生成Ag、电解硝酸铅溶液阴极d上生成Pb，两池中的电极上转移的电子是相等的，设转移2mol电子，b增重216g，d增重207g，所以质量增加b＞d，故B错误；C．在金属活动性顺序表中，Fe、Al都在H之前，电解亚铁盐、铝溶液溶液时阴极上都不能得到金属单质，故C错误；D．两池中的电极上转移的电子是相等的，设转移2mol电子，b增重64g，d增重216g，所以质量增加b＜d，故D正确；故选D．8．（2014•新课标Ⅱ）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是（）A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4═Li1﹣x Mn2O4+xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li+从b向a迁移【解答】解：A、锂离子电池中，b电极为Li，放电时，Li失电子为负极，LiMn2O4得电子为正极，所以a为电池的正极，故A正确；B、充电时，Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，电池充电反应为LiMn2O4=Li1 Mn2O4+xLi，故B正确；﹣xC、放电时，a为正极，正极上LiMn2O4中Mn元素得电子，所以锂的化合价不变，故C错误；D、放电时，溶液中阳离子向正极移动，即溶液中Li+从b向a迁移，故D正确；故选C．9．（2015•上海）研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示．下列有关说法错误的是（）A．d为石墨，铁片腐蚀加快B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣C．d为锌块，铁片不易被腐蚀D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H++2e﹣→H2↑【解答】解：A、d为石墨，活泼金属铁片作负极，发生腐蚀，所以铁片腐蚀加快，故A正确；B、海水呈中性，所以发生吸氧腐蚀，所以石墨作正极，电极反应：O2+2H2O+4e ﹣═4OH﹣，故B正确；C、锌比铁片活泼，所以腐蚀锌，所以铁片不易被腐蚀，故C正确；D、d为锌块，作为负极，因海水呈中性，所以发生吸氧腐蚀，所以铁片上电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故D错误；故选D．10．（2016•新课标Ⅲ）锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn（OH）42﹣．下列说法正确的是（）A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B．充电时，电解质溶液中c（OH﹣）逐渐减小C．放电时，负极反应为：Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）【解答】解：A．充电时阳离子向阴极移动，故A错误；B．充电时，电池反应为Zn（OH）42﹣+2e﹣═Zn+4OH﹣，电解质溶液中c（OH﹣）逐渐增大，故B错误；C．放电时，负极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣，故C正确；D．放电时，每消耗标况下22.4L氧气，转移电子4mol，故D错误．故选C．11．（2016•上海）图1是铜锌原电池示意图．图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（）A．铜棒的质量B．c（Zn2+）C．c（H+）D．c（SO42﹣）【解答】解：铜锌原电池中，Zn是负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为Zn﹣2e﹣=Zn2+，Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为2H++2e﹣=H2↑，A．Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，Cu棒的质量不变，故A错误；B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn﹣2e﹣=Zn2+，所以溶液中c（Zn2+）增大，故B错误；C．由于反应不断消耗H+，所以溶液的c（H+）逐渐降低，故C正确；D．SO42﹣不参加反应，其浓度不变，故D错误；故选：C．12．（2017•新课标Ⅲ）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2S x（2≤x ≤8）．下列说法错误的是（）A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多【解答】解：A．据分析可知正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4，故A正确；B．负极反应为：Li﹣e﹣=Li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，故B正确；C．硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；D．充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的Li2S2量就会越少，故D错误；故选D．13．（2017•浙江）银锌电池是一种常见化学电源，其原理反应：Zn+Ag2O+H2O═Zn（OH）2+2Ag，其工作示意图如图．下列说法不正确的是（）A．Zn电极是负极B．Ag2O电极上发生还原反应C．Zn电极的电极反应式：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2D．放电前后电解质溶液的pH保持不变【解答】解：A、活泼金属Zn为负极，故A正确；B、正极反应为Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣，发生还原反应，故B正确；C、负极反应为Zn+2OH﹣﹣2e﹣=Zn（OH）2，故C正确；D、氢氧根离子物质的量虽然不变，但水的量减少，KOH的浓度增大，pH增大，故D错误；故选D．二．填空题（共6小题）14．（2014春•船营区校级期末）（1）如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题（灯泡功率合适）：①电解质溶液为稀H2SO4时上述装置中灯泡亮，此时Al电极上发生反应的电极反应式为：2H++2e﹣=H2↑；②电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡亮（填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题）．a．若灯泡亮，则Mg电极上发生的电极反应式为：6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑；Al电极上发生反应的电极反应式为：2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O；b．若灯泡不亮，其理由为：此空不填．（2）原电池原理的应用之一是可以设计原电池．请利用反应“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”设制一个原电池（正极材料用碳棒）则该电池的负极材料是Cu，若导线上转移电子1.5mol，则溶解铜的质量是48g．另外的重要应用是实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜溶液．其作用是：形成了Zn﹣Cu原电池，加快了化学反应的速率．（3）氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液，惰性材料作电极）负极反应的电极反应式为：H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O．【解答】解：（1）①该装置为原电池，Mg易失电子作负极、Al作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e﹣=H2↑，故答案为：2H++2e﹣=H2↑；②该装置中，铝能和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，该装置符合原电池构成条件，所以Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，则灯泡亮；Al易失电子作负极，负极上电极反应式为2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O，Mg作正极，正极上水得电子生成氢气，正极上的电极反应为6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑；故答案为：亮；6H2O+6e﹣=6OH﹣+3H2↑；2Al﹣6e﹣+8OH﹣=2AlO2﹣+4H2O；（2）根据电池反应式知，Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价，所以Cu作负极、石墨作正极，电解质为可溶性的铁盐，负极上Cu 失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu﹣2e﹣=Cu2+，正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为Fe3++e﹣=Fe2+；根据Cu﹣2e﹣=Cu2+知，导线上转移电子1.5mol，则溶解m（Cu）==48g，Zn和铜离子发生置换反应生成Cu，Zn、Cu和硫酸构成原电池，Zn易失电子作负极、Cu作正极，从而加速Zn的腐蚀，故答案为：Cu；48g；形成了Zn﹣Cu原电池，加快了化学反应的速率；（3）碱性条件下，负极上氢气失电子生成水，负极的电极方程式为H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O，故答案为：H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O．15．（2014秋•邓州市校级月考）铅蓄电池是典型的可充型电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：（1）放电时：正极的电极反应式是PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；电解液中H2SO4的浓度将变小；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加48g．（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成Pb，电极反应：PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣，B电极上生成PbO2，电极反应PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++SO42﹣，此时铅蓄电池的正负极的极性将对换．【解答】解：（1）电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42﹣2PbSO4+2H2O，写出电极反应为：负极电解反应：Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4 ，正极电极反应：PbO2+2e ﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O，放电时：正极的电极反应式是PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O；电解液中H2SO4的浓度将减少；当外电路通过1mol电子时，依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol×303g/mol﹣0.5mol×207g/mol=48g，故答案为：PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O；小；48；（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，电极上析出的是PbSO4，若按题右图连接B 为阳极应是失去电子发生氧化反应，A为阴极是得到电子发生还原反应，实质是电解反应，B电极上发生反应为：PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++2SO42﹣，A电极发生反应为：PbSO4=Pb﹣2e﹣+SO42﹣，所以A电极上生成Pb；此时铅蓄电池的正负极的极性将对换；故答案为：Pb；PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣；PbO2；PbSO4+2H2O﹣2e﹣=PbO2+4H++SO42﹣；对换．16．（2011•潍坊一模）甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=260kJ•mol﹣1已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ•mol﹣1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为：2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ•mol﹣1 ．（2）如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜．①a处应通入CH4 （填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH变小（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度不变；③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH﹣以外还含有CO32﹣（忽略水解）；④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷 1.12L（标准状况下）．【解答】解：（1）CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=260kJ•mol﹣1①2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ•mol﹣1②，将方程式2①+②得2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ•mol﹣1 ，故答案为：2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ•mol﹣1 ；（2）①II中首先镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是甲烷；甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH4+10OH﹣﹣8e ﹣=CO32﹣+7H2O，故答案为：CH4；CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；②根据I中电池反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低，则溶液的pH减小；II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量，则溶液中铜离子浓度不变，故答案为：变小；不变；③I中负极反应为CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，所以还有碳酸根离子生成，故答案为：CO32﹣；④串联电路中转移电子相等，所以消耗甲烷的体积==1.12L，故答案为：1.12．17．（2013春•昆明校级期末）现有如下两个反应：A、2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2OB、CH4+2O2═CO2+2H2O（1）根据反应的本质，两个反应都为放热反应（放热或吸热），判断两个反应能否设计为原电池？（能或不能）A不能B能（2）如果不能，说明其理由A的反应为非氧化还原反应，无电子转移（3）如果能，最好应选择NaOH电解质溶液（NaOH或H2SO4）．则负极电极反应式：CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O正极电极反应式：2O2+8e﹣+4H2O ═8OH﹣．【解答】解：（1）中和反应、物质的燃烧反应均是放热反应，A不是自发的氧化还原反应不能设计成原电池，B是自发的氧化还原反应能设计成原电池，故答案为：放热；不能；能；（2）A的反应为复分解反应，属于非氧化还原反应，无电子转移，只有自发的氧化还原反应能设计成原电池，故答案为：A的反应为非氧化还原反应，无电子转移；（3）甲烷燃料电池中，负极是甲烷燃料失电子的过程，正极是氧气得电子的过程，电极反应分别为：负极CH4﹣8e﹣+10 OH﹣═CO32﹣+7H2O，正极2O2+8e﹣+4H2O ═8 OH﹣，为了保证放电的充分进行，可以选择碱来作电解质溶液，故答案为：NaOH；CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O；2O2+8e﹣+4H2O═8OH﹣．18．（2014秋•岐山县期末）如图是一个化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O（1）写出下列电极反应式：通入CH3OH 的电极的电极反应式是：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣，B（石墨）电极的电极反应式为：4OH ﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O．（2）乙池中反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3．（3）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上转移电子0.05mol．【解答】解：（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，为原电池，通入甲醇的电极是负极，电极反应式为CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣，乙池为电解池，石墨作阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，故答案为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═6H2O+CO32﹣；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；（2）乙池中阳极上氢氧根离子放电生成氧气、阴极上银离子放电生成银，所以电池反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，故答案为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；（3）铁电极上析出银，电极反应式为Ag++e﹣=Ag，n（Ag）==0.05mol，根据银和转移电子之间的关系式知，转移电子的物质的量=n（Ag）=0.05mol，串联电路中转移电子相等，所以甲池中理论上转移电子0.05mol，故答案为：0.05．19．（2015春•延边州校级期中）原电池是一种将化学能转变为电能装置．电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH，其电极反应式为：Zn+2OH﹣﹣2e﹣=ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣电池的负极是Zn，正极发生的是还原反应反应（填反应类型），总反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO．【解答】解：原电池是将化学能转化为电能的装置，该原电池中，Zn元素化合价由0价变为+2价、Ag元素化合价由+1价变为0价，所以Zn是负极、Ag2O是正极，负极上失电子发生氧化反应、正极上得电子发生还原反应，负极电极反应式为Zn+2OH﹣﹣2e﹣=ZnO+H2O、正极电极反应式为Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣，所以电池反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO，故答案为：将化学能转变为电能；Zn；还原反应；Zn+Ag2O=2Ag+ZnO．三．解答题（共11小题）20．（2014•玉山县校级模拟）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的能力强，性质稳定．请回答：（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是化学能转变为电能，在导线中电子流动方向为a到b（用a、b表示）．（2）负极反应式为2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O．（3）电极表面镀铂粉的原因为增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率．（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能．因此，大量安全储氢是关键技术之一．金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：I．2Li+H22LiHⅡ．LiH+H2O═LiOH+H2↑①反应I中的还原剂是Li．反应Ⅱ中的氧化剂是H2O．②已知LiH固体密度为0.82g/cm3．用镁吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH 体积与被吸收的H2体积比为8.82×10﹣4．③由②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为32mol．【解答】解：（1）该装置是把化学物质中的能力转化为电能，所以是化学能转变为电能；在原电池中，负极上失电子，正极上得电子，电子的流向是从负极流向正极，所以是由a到b，故答案为：化学能转变为电能；a到b；（2）碱性环境中，该反应中负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应式为H2+2OH ﹣﹣2e﹣═2H2O，故答案为：2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O；（3）电极表面镀铂粉，增大了电极单位面积吸附H2、O2的分子数，使反应物的浓度增大，反应速率加快，故答案为：增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率；（4）①Li从零价升至+1价，作还原剂，H2O的H从+1降至H2中的零价，作氧化剂，故答案为：Li；H2O；②由反应I，当吸收10molH2时，则生成20molLiH，V===197.5×10﹣3L．==8.82×10﹣4，故答案为：8.82×10﹣4；③20mol LiH可生成20mol H2，实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol，1molH2转化成1molH2O，转移2mol电子，所以16molH2可转移32mol的电子，故答案为：32．21．（2008•枣庄一模）如图是一个化学反应过程的示意图．已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O（1）请回答图中甲、乙两池的名称．甲电池是原电池（化学能转变为电能）装置，乙池是电解池（电能转变为化学能）装置．（2）请回答下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是负极，B（石墨）电极的名称是阳极．（3）写出电极反应式：通入O2的电极的电极反应式是O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣．A （Fe）电极的电极反应式为4Ag++4e﹣=4Ag，（4）乙池中反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3．（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2280mL （标准状况下）【解答】解：（1）根据反应方程式知，甲装置是一个燃料电池，所以甲是把化学能转变为电能的装置，是原电池；乙有外加电源，所以是电解池．故答案为：原电池（化学能转变为电能）；电解池（电能转变为化学能）（2）根据2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH3OH发生氧化反应，所以该电极是负极，O2 发生还原反应，所以该电极是正极；石墨与原电池的正极相连，所以石墨电极是阳极．故答案为：负极；阳极（3）根据2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH3OH发生氧化反应，所以该电极是负极，O2 得电子和水反应生成氢氧根离子，发生还原反应，所以该电极是正极；石墨与原电池的正极相连，所以石墨电极是阳极该电极上发生氧化反应；铁电极是阴极，该电极上银离子得电子发生还原反应．故答案为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣4Ag++4e﹣=4Ag（4）乙池中离子放电顺序为：阳离子Ag+＞H+，阴离子OH﹣＞NO3 ﹣，故答案为：4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3（5）根据得失电子数相等，氧气与银的关系式为：O2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣4Ag22.4L （4×108 ）g280mL 5.40g故答案为28022．（2010春•保定期末）由铜片、锌片和100mL稀硫酸溶液组成的原电池中，当铜片上产生 2.24L（标准状况）气体时，此时溶液中硫酸的物质的量浓度为1mol/L，试计算：（1）锌片质量减轻了多少克？（2）原稀硫酸溶液的物质的量浓度是多少？【解答】解：（1）Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑65g 22.4L6.5g 2.24L故答案为：6.5g（2）Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑1mol 22.4L0.1mol 2.24L所以反应的稀硫酸的物质的量为0.1mol；未反应的稀硫酸的物质的量为1mol/L×0.1L=0.1 mol；原溶液中稀硫酸的物质的量为0.1mol+0.1 mol=0.2mol所以原溶液中稀硫酸的物质的量浓度C==2mol/L故答案为2mol/L．23．（2013春•沂水县校级期中）由等质量的Zn片、Cu片和稀H2SO4组成的原电池，工作一段时间后，锌片的质量减少了6.5g．（1）原电池的正极反应式是2H++2e﹣=H2↑；（2）反应中生成氢气的体积是 2.24L；（标准状况）；（3）若将电解质溶液改为CuSO4溶液，也输出相同电量时，两极的质量差是12.9g．【解答】解：（1）铜和稀硫酸构成原电池时，锌易失电子而作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e﹣=H2↑，故答案为：2H++2e ﹣=H2↑；（2）根据转移电子相等得生成氢气体积==2.24L，故答案为：2.24L；（3）电解硫酸铜溶液时，根据转移电子相等得析出铜的质量==6.4g，两个电极的差为减少的锌的质量与析出铜质量的和，所以两个电极的质量差=6.5g+6.4g=12.9g，故答案为：12.9g．24．（2015秋•西宁校级期末）（1）下列装置属于原电池的是⑤；（2）在选出的原电池中，Fe是负极，发生氧化反应，Cu是正极，该极的现象有气泡产生；（3）此原电池反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．【解答】解：（1）①中没有两个活泼性不同的电极，所以不能构成原电池，故错误；②没有构成闭合回路，所以不能构成原电池，故错误；③酒精为非电解质溶液，所以不能构成原电池，故错误；④电极材料相同，所以不能构成原电池，故错误；⑤符合原电池的构成条件，所以能构成原电池，故正确；故选⑤；（2）该装置中，铁易失电子而作负极，铜作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气，所以有气泡生成，故答案为：Fe；氧化；Cu；有气泡产生；（3）该原电池中，铁失电子生成亚铁离子，正极上氢离子得电子生成氢气，所以电池反应式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故答案为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．25．（2016秋•吉林校级月考）铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸，工作时该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O．试根据上述情况判断：（1）蓄电池的负极材料是Pb．（2）工作时，正极反应为PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O．（3）工作时，电解质溶液的酸性减小（填“增大”“减小”或“不变”）．（4）工作时，电解质溶液中阴离子移向负极．（5）电流方向从正极流向负极．【解答】解：（1）根据电池反应式知，Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，失电子化合价升高的金属为负极，则Pb为负极，故答案为：Pb；（2）放电时，正极上PbO2得电子和H2SO4反应生成PbSO4，电极反应式为PbO2+2e ﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O，故答案为：PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；（3）放电时，H2SO4参加反应导致溶液中c（H+）降低，则溶液pH增大、酸性减小，故答案为：减小；（4）放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，故答案为：负；（5）电流从正极PbO2沿导线流向负极Pb，故答案为：正；负．27．（2016春•大丰市校级期中）铜锌原电池（如图）工作时，回答下列问题：（1）Zn（选填“Zn”或“Cu”）为原电池负极．（2）在外电路中，电子从Zn（选填“Zn”或“Cu”，下同）极流向Cu极．（3）正极反应式为Cu2++2e﹣═Cu。
高中化学原电池知识练习题附答案
高中化学原电池知识练习题一、单选题1.最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。
反应过程的示意图如下：反庇过程।表示C 。
表示。
我吻勿表水催化剂下列说法正确的是（）A.CO和O生成CO 2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态I—状态III表示CO与O2反应的过程2.如图所示,a、b是石墨电极，通电一段时间后,b极附近溶液显红色。
下列说法正确的是（）电源।lx Y1 --------Ptn hcu ai JR）J：, 卡一寸七一.弋二）擀/NaC储金和酚配溶液A.X极是电源负极,Y极是电源正极B.a极上的电极反应是2Cl--2e-=C12TC.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大D.b极上产生2.24L（标准状况下）气体时,Pt极上有6.4g Cu析出3.海洋电池以铝合金为电池负极，金属（Pt、Fe）网为正极，科学家把正极制成仿鱼鳃的网状结构。
它以海水为电解质溶液，靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能。
海水中只含有0.5%的溶解氧。
不放入海洋时，铝极就不会在空气中被氧化,可以长期储存。
用时，把电池放入海水中,便可供电,电池设计使用周期可长达一年以上，避免经常更换电池的麻烦。
即使更换，也只是换一块铝合金板，电池总反应式：4Al + 3。
2+ 6H2O^= 4Al（OH）3）。
下列说法错误的是（）A.负极铝被氧化B.海水温度升高，电池反应速率可能加快C.正极制成仿鱼鳃的网状结构的目的是增大正极材料和氧气的接触面积D.正极电极反应式为O + 4 H ++ 4 e -^= 2 HO 2 24.三室式电渗析法处理含Na2sO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO2-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能4进入中间隔室。
A.通电后中间隔室的SO2-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大4B.该法在处理含Na2s04废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O - 4e- = O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成5.支持海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
高中化学原电池试题及答案
高中化学原电池试题及答案一、选择题1. 原电池的工作原理是什么？A. 将化学能直接转化为电能B. 将电能转化为化学能C. 将机械能转化为电能D. 将热能转化为电能答案：A2. 以下哪个选项不是原电池的组成部分？A. 电极B. 电解质C. 导线D. 电源答案：D3. 原电池放电时，正极发生的反应类型是？A. 氧化反应B. 还原反应C. 置换反应D. 聚合反应答案：B4. 原电池中，较活泼的金属通常作为哪个电极？A. 正极B. 负极C. 两极D. 不参与电极答案：B5. 原电池中，电子的流动方向是？A. 从正极到负极B. 从负极到正极C. 在两极之间循环D. 不流动答案：B二、填空题6. 原电池的两个电极分别是________和________。
答案：正极；负极7. 原电池中，较不活泼的金属或非金属通常作为正极，正极上发生的是________反应。
答案：还原8. 原电池工作时，溶液中的阳离子向________极移动，阴离子向________极移动。
答案：正；负9. 原电池中，较活泼的金属失去电子，发生________反应，成为阳离子进入溶液。
答案：氧化10. 原电池的总反应可以表示为________极上的反应加上________极上的反应。
答案：正；负三、简答题11. 描述锌铜硫酸原电池的工作原理。
答案：锌铜硫酸原电池中，锌作为负极，铜作为正极。
锌在负极上失去电子，发生氧化反应，生成锌离子进入溶液。
铜在正极上接受电子，发生还原反应，从溶液中得到锌离子。
电子从锌极通过导线流向铜极，形成闭合电路，产生电流。
四、计算题12. 假设一个锌铜硫酸原电池，锌电极的质量为65.38g，铜电极的质量为64g，硫酸的浓度为1M。
如果电池放电1小时，计算锌电极减少的质量。
答案：首先，我们需要知道锌的摩尔质量是65.38g/mol。
锌在电池中的氧化反应为：Zn → Zn^2+ + 2e^-。
根据法拉第定律，1 mol电子转移对应1法拉第的电量。
高一化学下学期原电池基础知识练习题(附答案)
高一化学下学期原电池基础知识练习题一、单选题1.下列说法中正确的是( )A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同,引起的正极反应不同D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被还原2.下列事实中,与电化学腐蚀无关的是( )A.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀B.在空气中,金属银的表面生成一层黑色物质C.在电工操作中,铜导线和铁线不能放在一起使用D.镀银的铁制品,镀层部分受损后,露出的铁表面易被腐蚀3.下列有关金属电化学腐蚀的说法中正确的是( )A.铜既可以发生析氢腐蚀又可以发生吸氧腐蚀B.铁只能发生析氢腐蚀C.铜只能发生吸氧腐蚀D.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍4.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图b中,开关由M改置于N时,Cu -Zn合金的腐蚀速率减小C.图c中,接通开关时Zn的腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大D.图d中,Zn - MnO2干电池放电腐浊主要是因为MnO2的还原作用5.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化氢溶液,各加入生铁块,放置一段时间。
下列有关描述中错误的是( )A.生铁块中的碳是原电池的正极B.红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中负极电极反应相同D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀6.下列与金属腐蚀有关的说法中,正确的是( )A.图甲中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图乙中,发生吸氧腐蚀C.图丙中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D.图丁中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁输水管的腐蚀,镁作原电池的正极7.埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护,使其免受腐蚀。
关于此方法,下列说法正确的是( )A.金属棒X的材料可能为铜B.金属棒X的材料可能为钠C.钢管附近土壤的pH可能会上升D.这种方法称为外加电流的阴极保护法8.下列装置图及有关说法正确的是( )A.装置①中K键闭合时，片刻后CuSO4溶液中C(Cl-)增大B.装置①中K键闭合时，片刻后可观察到滤纸a 点变红色C.装置②中铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开D.装置③中当铁制品上析出1.6g铜时，电源负极输出的电子数为0.025N A9.下列各种情况中,Fe片腐蚀速率由慢到快的顺序是( )A.⑤②①③④B.⑤①②④③C.④②①③⑤D.④③①②⑤10.相同材料的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )A.B.C.D.11.下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( )A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块12.用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做甲、乙两个实验,下列判断正确的是( )A.b、d两极附近均有气泡冒出B.甲、乙中变红色的电极均发生了还原反应C.a、d两极电极反应均为Fe -2e-Fe2+D.乙中铁棒比甲中铁棒更易被腐蚀13.某研究小组为探究铁发生电化学腐蚀的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图甲)。
原电池练习题(带答案)Word版
原电池练习题1．下列装置不能形成原电池的是( )2．有关如图所示原电池的叙述不正确的是( )A．电子沿导线由Cu片流向Ag片 B．正极的电极反应式是Ag＋＋e－===AgC．Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应 D．反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液3. MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( )A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===AgC．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应 Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑4．(教材改编题)如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是( )A．若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2 B．水果电池的化学能转化为电能C．此水果发电的原理是电磁感应D．金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片5．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是( )选项M N PA Zn Cu 稀H2SO4B Cu Fe 稀HClC Ag Zn AgNO3溶液D Zn Fe Fe(NO3)3溶液6)A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑7．(2017·泗洪模拟)如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是( )A．电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极B．电极Ⅱ的电极反应式为Cu2＋＋2e－===CuC．该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子8．一定量的稀盐酸跟过量锌粉反应时，为了加快反应速率又不影响生成H2的总量，可采取的措施是( )A．加入少量稀NaOH溶液 B．加入少量CH3COONa固体C．加入少量NH4HSO4固体 D．加入少量CuSO4溶液9．(2017·开封高三调研)如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是( )A．外电路的电流方向为X→导线→YB．若两电极分别为铁和碳棒，则X为碳棒，Y为铁C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y10.一次电池——碱性锌锰干电池11.二次电池(以铅蓄电池为例)1．放电时的反应(1)负极： (氧化反应)；(2)正极： (还原反应)；(3)总反应：。
高考化学专题原电池例题和练习(含解析)
原电池化学电源【例题精讲】例1.如图是某同学设计的铜锌原电池装置,实验时,观察到滤纸上紫色小点向A极移动。
下列说法不正确的是 ( )A.A为Zn片,发生氧化反应B.电子由B经导线流向AC.B电极反应式为2H++2e- H2↑D.若将Cu片移出滤纸,锌片会继续溶解答案 B解析A项,原电池中阴离子向负极移动,Mn 向A极移动,则A极为Zn片,作为原电池的负极,发生氧化反应,正确;B项,电子由A(负极)经导线流向B(正极),错误;C项,H+在Cu电极上得电子,正确;D项,Zn会与滤纸上的稀硫酸反应而溶解,正确。
例2.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是 ( )A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e- Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e- H2↑答案 B解析②中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,故Al是负极;③中Fe在浓硝酸中钝化,Cu和浓硝酸反应失去电子,作负极,A、C错误。
②中电池总反应为2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑,负极反应式为2Al+8OH--6e- 2Al +4H2O,则正极反应式为6H2O+6e- 6OH-+3H2↑,B正确。
④中Cu作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,D错误。
例3.铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺,装置如图。
若上端开口关闭,可得到具有强还原性的H·(氢原子);若上端开口打开,并鼓入空气,可得到具有强氧化性的·OH(羟基自由基)。
下列说法错误的是( )A.无论是否鼓入空气,负极的电极反应式均为Fe-2e-Fe2+B.不鼓入空气时,正极的电极反应式为H++e-H·C.鼓入空气时,每生成1 mol·OH有2 mol电子发生转移D.处理含有草酸(H2C2O4)的污水时,上端开口应打开并鼓入空气答案 C 由铁碳微电解装置示意图可知,Fe在原电池负极发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,故A正确;由题意可知上端开口关闭,可得到强还原性的H·,则不鼓入空气时,正极的电极反应式为H++e-H·,故B正确;鼓入空气时,正极的电极反应式为O2+2H++2e-2·OH,每生成1 mol·OH有1 mol电子发生转移,故C错误;处理含有草酸(H2C2O4)的污水时,草酸根离子具有较强的还原性,与氧化剂作用易被氧化为二氧化碳和水,则上端开口应打开并鼓入空气生成具有强氧化性的羟基自由基,以氧化草酸处理污水,故D正确。
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高中化学原电池知识练习题一、单选题1.最新报道:科学家首次用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程。
反应过程的示意图如下:下列说法正确的是( )A.CO 和O 生成2CO 是吸热反应B.在该过程中,CO 断键形成C 和OC.CO 和O 生成了具有极性共价键的2COD.状态I→状态III 表示CO 与2O 反应的过程2.如图所示,a 、b 是石墨电极,通电一段时间后,b 极附近溶液显红色。
下列说法正确的是( )A.X 极是电源负极,Y 极是电源正极B.a 极上的电极反应是2Cl --2e -=Cl 2↑C.电解过程中CuSO 4溶液的pH 逐渐增大D.b 极上产生2.24L(标准状况下)气体时,Pt 极上有6.4g Cu 析出3.海洋电池以铝合金为电池负极,金属(Pt 、Fe )网为正极,科学家把正极制成仿鱼鳃的网状结构。
它以海水为电解质溶液,靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能。
海水中只含有0.5%的溶解氧。
不放入海洋时,铝极就不会在空气中被氧化,可以长期储存。
用时,把电池放入海水中,便可供电,电池设计使用周期可长达一年以上,避免经常更换电池的麻烦。
即使更换,也只是换一块铝合金板,电池总反应式: 22436Al O H O ++()34Al OH ↓。
下列说法错误的是( )A.负极铝被氧化B.海水温度升高,电池反应速率可能加快C.正极制成仿鱼鳃的网状结构的目的是增大正极材料和氧气的接触面积D.正极电极反应式为244O H e+-++22H O4.三室式电渗析法处理含Na 2SO 4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab 、cd 均为离子交换膜，SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和2-4进入中间隔室。
下列叙述正确的是( )SO离子向正极迁移，正极区溶液pH增大A．通电后中间隔室的2-4B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2H2O − 4e–= O2+4H+，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成5.支持海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是( )A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整6.一定条件下使用甲烷可以消除氮氧化物(NO x)的污染。
已知:① CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1;② CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1。
下列选项正确的是( )A.若在相同条件下用0.2mol CH4还原NO2生成N2,则该反应放出的热量为173.4kJB.CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-867kJ·mol-1C.CH4催化还原NO x生成N2的过程中,若x=1.6,则生成1mol N2时转移的电子为3.2molD.若用标准状况下4.48L CH4还原NO2生成N2,则整个过程中转移的电子为3.2mol7.如图所示,E 1=393.5kJ·mol -1,E 2=395.4kJ·mol -1,下列说法或热化学方程式正确的是( )A.石墨与金刚石之间的转化是物理变化B.C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔΗ=+1.9kJ·mol -1C.金刚石的稳定性强于石墨D.断裂1mol 石墨中的化学键吸收的能量比断裂1mol 金刚石的化学键吸收的能量少 8.已知:锂离子电池的总反应为:x 1-x 2Li C+Li CoO2C+LiCoO ,锂硫电池的总反应为:2Li+S2Li S有关上述两种电池说法正确的是( ) A.锂离子电池放电时,+Li 向负极迁移 B.锂硫电池充电时,锂电极上发生还原反应 C.理论上两种电池的比能量相同D.如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电9.下图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置,下列有关说法不正确的是( )A.关闭K 2、打开K 1,试管内两极都有气泡产生B.关闭K 2、打开K 1,一段时间后,发现左侧试管收集到的气体比右侧略多,则a 为负极,b 为正极C.关闭K 2,打开K 1,一段时间后,用拇指堵住试管移出烧杯,向试管内滴入酚酞,发现左侧试管内溶液变红色,则a 为负极,b 为正极D.关闭K 2,打开K 1,一段时间后,再关闭K 1,打开K 2,电流计指针不会偏转10.已知下列热化学方程式: (1) ()()32CH COOH l +2O g ()()222CO g +2H O l Δ1H =-870.3 kJ·-1mol(2) ()()2C s +O g ()2CO gΔ2H =-393.5 kJ·-1mol (3) ()()22H g +1/2O g ()2H O lΔ3H =-285.8kJ·-1mol则反应()()()222C s +2H g +O g 3CH COOH (l)的ΔH 为( )A.-488.3 kJ·-1molB.-244.15 kJ·-1molC.+488.3 kJ·-1molD.+244.15 kJ·-1mol11.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag 2S 的缘故,根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。
下列说法正确的是( )A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极, Ag 2S 被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al+3Ag 2S=6Ag+Al 2S 3D.黑色褪去的原因是黑色Ag 2S 转化为白色AgCl 12.下面有关电化学的图示，完全正确的是（ ）A ．Cu-Zn 原电池B ．粗铜的精炼C ．铁片镀锌D ．验证NaCl 溶液（含酚酞）电解产物二、多选题13.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y 2O 3)的氧化锆(ZrO 2)晶体,在熔融状态下能传导O 2-。
下列对该项燃料电池说法正确的是( ) A.在熔融电解质中,O 2-由负极移向正极 B.电池总反应式是:2C 4H 10+13O 28CO 2+10H 2OC.通入空气的一极是正极,电极反应为:O 2+4e -2O2- D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C 4H 10+26e -+13O 2-4CO 2+5H 2O14.某电池以K 2FeO 4和Zn 为电极材料,KOH 溶液为电解质溶液。
下列说法正确的是( ) A.Zn 为电池的负极B.正极反应式为242106FeO H e -+-++232Fe O +5H O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH -向负极迁移15.某固体酸燃料电池以CsHSO 4固体为电解质传递H +,其基本结构如图。
下列有关说法错误的是( )A.a 极为负极,电极上发生氧化反应B.电池总反应可表示为2H 2+O 2=2H 2OC.外电路中电子由b 电极通过导线流向a 电极D.该装置工作时把电能转化为化学能 三、填空题16.研究电化学过程的实验装置如图所示。
1.甲池中通入O 2的一极作__________极,丙池中C(Pt)电极作__________极。
2.通入O 2的电极电极反应式为__________,通入CH 3OH 的电极的电极反应式为__________3.乙池中总反应的化学方程式为__________。
4.当乙池中B(Ag)电极的质量增加5.40g 时,甲池中理论上消耗O 2__________mL(标准状况下)。
17.回答下列问题:1.图Ⅰ是1mol NO 2(g)和1mol CO(g)反应生成CO 2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图,请写出NO 2和CO 反应的热化学方程式:__________2.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是: ①CH 3OH(g)+H 2O(g)CO 2(g)+3H 2(g) ΔH =+49.0kJ·mol -1②()()321CH OH g +O g 2()()-122CO g +2H g 192.9kJ mol H ∆=-⋅ 又知:③H 2O(g)H 2O(l) ΔH =-44kJ·mol -1则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为__________。
3.下表是部分化学键的键能数据:化学键P-P P-O O=O P=O键能/(kJ·mol-1) a b c x已知1mol P4(g)完全燃烧生成P4O10(g)放出的热量为d kJ,P4和P4O10的结构如图Ⅱ所示,则上表中x=__________(用含有a、b、c、d的代数式表示)。
18.人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图所示1.电源的负极为__________(填“A”或“B”)2.阳极室中发生的反应依次为__________、__________.3.电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将__________;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为__________g(忽略气体的溶解)四、实验题19.对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。
1.以下为铝材表面处理的一种方法:以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为__________.2. 镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是__________.3.利用下图装置可以模拟铁的电化学防护.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于__________处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学保护法称为__________.参考答案1.答案：C解析：A 项，CO 和O 生成2CO 是放热反应；B 项，观察反应过程的示意图知，该过程中，CO 中的化学键没有断裂形成C 和O ；C 项，CO 和O 生成的2CO 分子中含有极性共价键；D 项，状态I→状态III 表示CO 与O 反应的过程。
2.答案：B解析： b 极附近溶液显红色,所以b 极上的电极反应为2H ++2e -=H 2↑,a 极上的电极反应为2Cl --2e -=Cl 2↑,则Y 为电源负极,X 为电源正极,Pt 为阳极,Cu 为阴极,a 为阳极,b 为阴极,A 项错误,B 项正确;2CuSO 4+2H 2O2Cu+O 2↑+2H 2SO 4,电解过程中CuSO 4溶液的pH 逐渐变小,C 项错误;Pt 极上发生氧化反应,不会有Cu 析出,D 项错误。