《原电池+化学电源》练习题

《原电池+化学电源》练习题

一、选择题

1. 下列关于原电池的叙述正确的是（）

A．原电池将化学能转化为电能B．原电池负极发生的反应是还原反应

C．原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极

D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成

2．下列对碱性锌锰电池的叙述不正确的是()

A．锌是正极，MnO2是负极B．电解质是KOH溶液

C．锌发生氧化反应，MnO2发生还原反应D．它的能量和储存时间比普通锌锰电池高3. 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→外电路→Y

B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe

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>Y

4. 发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应的是（）

A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ；△H＞0

B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)= BaCl2(aq)+ 2NH3·H2O(l)+ 8H2O(l) ；△H＞0

C.CaC2(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) ；△H＜0

D．CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l) ；△H＜0

5.下列各装置能够构成原电池的是（）

6.分析如图所示的四个原电池装置,

其中结论正确的是( )

A.①②中Mg作为负极,③④中Fe

作为负极

B.②中Mg作为正极,电极反应式

为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑

C.③中Fe作为负极,电极反应式

为Fe-2e-==Fe2+

D.④中Cu作为正极,电极反应式

为2H++2e-==H2↑

7. 目前人们正研究开发一种高能电池一—钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+导

电的β，，——Al2O3陶瓷作固体电解质，反应如下：2Na+x S Na2S x，以下说法，正确的是( )

A．放电时，钠作正极，硫作负极

B．放电时，钠极发生还原反应

C．充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连

D．充电时，阳极发生的反应是S x2--2e-= x S

8. X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池

时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（）

A.X>Y>Z

B.X>Z>Y

C.Y>X>Z

D.Y>Z>X 9．微型锂碘电池可用植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I－。下列有关说法正确的是（）

A.正极反应：2Li－2e－＝2Li＋

B.负极反应：I2＋2e－＝2I－

C.总反应是：2Li＋I2＝2LiI

D.金属锂作正极

10．如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被

腐蚀由快到慢的顺序为（）

A.②①③④

B.④③①②

C.④②①③

D.③②④①

11．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式是Li＋MnO2＝LiMnO2。下列说法正确的是（）

A. Li是负极，电极反应为Li－e-＝Li+

B. Li是正极，电极反应为Li＋e-＝Li-

C. MnO2是负极，电极反应为MnO2＋e-＝MnO2-

D. 锂电池是一种环保型电池12．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．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol 电子转移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(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－.下列对该项燃料电池说法正确的是( ) A．在熔融电解质中，O2－移向正极

B．电池总反应式是：2C4H10＋13O2―→8CO2＋10H2O

C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－

D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O

14.生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，

充电后即可使用，发生的反应是2PbSO4＋2H2O 充电

放电PbO2＋Pb＋2H2SO4下列对铅蓄电池的说法

错误的是( )

A．需要定期补充硫酸B．工作时铅是负极，PbO2是正极

C．工作时负极上发生的反应是Pb－2e－＋SO2－

4===PbSO4D．工作时电解质的密度减小15．氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水，经冷凝后可作

为航天员的饮用水，其电极反应如下：

负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O

正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为( )

A．1.8 mol B．3.6 mol

C．100 mol D．200 mol

16．最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰．电池总反应为：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH.下列说法不正确的是( )

A．该电池Zn为负极，MnO2为正极

B．该电池的正极反应为：MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－

C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn

D．电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸

17．以Mg片和Al片为电极，并用导线连接，同时插入NaOH溶液中，下列说法正确的是（）

A、Mg片作负极，电极反应：Mg－2e－＝Mg2+

B、Al片作负极，电极反应：Al＋4OH－－3e－＝AlO2－＋2H2O

C、电子从Mg电极沿导线流向Al电极

D、Mg片上有气泡产生

18．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）＋2 MnO2（s）＋H2O（l）＝Zn(OH)2＋Mn2O3 （s）。下列说法错误的是( )

A.电池工作时，锌失去电子

B.电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2 OH－＝Zn(OH)2

C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D.外电路中每通过0．2mol电子，锌的质量理论上减小6．5g

19．设想通过原电池反应以H2和Cl2为原料生产盐酸。关于这种原电池的设想正确的是（）A．正极反应为H2－2e－=2H+ B．在电池工作时，H+移向负极

C．电池正极发生氧化反应D．以盐酸作为电解质，并不断补充蒸馏水，以维持溶液一定的pH 20．右图是2004年批量生产的笔记本电脑所用甲醇

燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质

子(H+)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另

一极与氧气反应，电池总反应为

2CH

30H+30

2

→2C0

2

+4H

2

0。下列说法正确的是

A．左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇

B．右电极为电池的负极，b处通入的物质是空气

C．负极反应式为：CH30H+H20-6e-→CO2+6H+

D. 正极反应式为：02+2H20+4e-→40H—

21．高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电

压?高铁电池的总反应为:

Zn+2K 2FeO 4+8H 2O

3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 下列叙述不正确的是( )

A.放电时负极反应为:Zn-2e -+2OH -==Zn(OH)2

B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e -+5OH -==FeO 2-4+4H 2O

C.放电时每转移3 mol 电子,正极有1 mol K 2FeO 4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

22.镍镉(Ni －Cd)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：

Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 Cd ＋2NiOOH ＋2H 2O 。有关该电池的说法中，不正确的是

A ．放电时，电解质溶液中的OH －

向负极移动 B ．充电过程是电能转化为化学能的过程

C ．放电时，负极附近溶液的碱性不变

D ．充电时阴极反应为：Cd(OH)2＋2e －===Cd ＋2OH －

23．Harbermann 等设计出利用Desulfovibrio desulfurcan 菌种生成的硫化物作为介体的微生物

燃料电池，电池内部有质子通过，该系统不经任何维护可连续运行5年。该电池的负极反

应式为：S 2－＋4H 2O －8e －===SO 2－4＋8H ＋。有关该电池的下列说法中正确的是

A ．若有1.12 L 氧气参与反应，则有0.2 mol 电子发生转移

B. 质子由正极移向负极

C ．该电池的总反应为S 2－＋2O 2===SO 2－4

D ．正极的电极反应式为2O 2＋8e －＋4H 2O===8OH －

24．以氨作为燃料的固体氧化物(含有O 2－)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高的特点，

另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。其工作原理如图所示，下列关于直接氨固体氧化物燃料电池的说法正确的是 ( )

A ．该电池工作时的总反应为4NH 3＋5O 2===4NO ＋6H 2O

B ．固体氧化物作为电池工作的电解质，其作用是

让电子在电池内移动

C ．电池工作时，在接触面上发生的电极反应为 2NH 3＋3O 2－－6e －===N 2＋3H 2O

D ．外电路的电流方向为从电极a 流向电极b

25．查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以

燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO 2，但实际上乙醇被氧

化为X ，其中一个电极的反应式为CH 3CH 2OH －2e －===X ＋2H ＋。下列说法中正确的是（ ）

A ．电池内部H ＋由正极向负极移动

B ．另一极的电极反应式为O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －

C ．乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极

D ．电池总反应式为2CH 3CH 2OH ＋O 2===2CH 3CHO ＋2H 2O

二、填空题 26、近年我国首创以Al ──空气──海水为能源的新型电池，以海水为电解液．靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流．其工作时电极总反应式为：4Al + 3O 2 + 6H 2O = 4Al(OH)3；请判断：

（1）原电池的负极是_____；（2）工作时原电池的两极反应：A ．负极_____ _ ；

B ．正极____ _；

充电

放电

（3）工作时原电池正极附近pH______（增大，减小，不变）．

25、（I）将Zn棒和Cu棒用导线连接后，放入某电解质溶液中，构成如图所示装置。

试回答下列问题：（1）若电解质溶液为稀硫酸，则Zn棒为原电池的

极，可观察到Cu棒上产生现象是，

试用电极反应式表示该现象：。

（2）若电解质为硫酸铜溶液，则Cu棒上发生反应（填“氧

化”“还原”），Zn棒上发生反应的电极反应式为：。

（3）若在上述两个过程中，Zn棒减少的质量相等，则Cu棒上（1）

和（2）所析出物质的质量之比为：。

（II）A、B、C三个烧杯中分别盛有500mL相同物质的量浓度的稀硫

酸

（1）写出A中离子反应方程式：

（2）一段时间后，B中Sn极附近溶液的pH

（填“增大”、“减小”、“不变”）。

（3）一段时间后，C中产生了5.6L（标准

状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗，则原稀硫酸溶液的物质的量浓度为

（4）反应完成后三个烧杯中液体质量大小顺序为：A B C （用<、=、>连接）26、．银器皿日久表面会逐渐变成黑色，这是由于生成硫化银(Ag2S)，有人设计用原电池的原

理进行“抛光”，其处理方法是：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银恢复光泽，且不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为：_______________ ___，正极反应为：_________________ ___，反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，则原电池总反应方程式为：_____________________________________。

27、乙醇－氧气燃料电池，该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通乙醇蒸汽和氧气。负极：正极：

电池总反应式：

28、根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3＋Fe===3FeCl2。

要求：(1)画出此原电池的装置图，装置可采用烧杯。

(2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。

(3)写出两个电极上发生的电极反应。

9．(8分)银锌电池的电极反应为：

负极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－电解质：KOH

(1)写出电池的总反应式：_______________________________________________.

(2)使用时，负极区的pH______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH______，电解质溶液的pH______________.

10．(8分)熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视．可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池．请完成有关的电池反应式：

3===4CO2＋4e－

负极反应式：2CO＋2CO2－

正极反应式：____________________________________________________________

总电池反应式：_________________________________________________________

12．(16分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，右图为电池

示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳

定．请回答：

(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是__________________，在导线中电子

流动方向为________________(用a 、b 表示)．

(2)负极反应式为

____________________________________________________．

(3)电极表面镀铂粉的原因为___________________________________________．

(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 ＋H2=====△2LiH

Ⅱ.LiH ＋H2O===LiOH ＋H2↑

①反应Ⅰ中的还原剂是________，反应Ⅱ中的氧化剂是________．

②已知LiH 固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH 体积与被吸收的H2体积比为________．

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________mol.

13．(12分)科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事．一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气．回答下列问题：

(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式：__________________________________ ________________________________________________________________________.

(2)此电池的正极发生的电极反应式：_______________________________________， 负极发生的电极反应式：___________________________________________________.

(3)电解液中H ＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________．

(4)使用该燃料电池的另一个好处__________________________________________.

30、根据氧化还原反应：2Ag ＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂-饱和KNO3溶液。 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，写出两电极的电

极反应式：银电极：_________________________；

X 电极：______________________。

(3)外电路中的电子是从_____ 电极流向

________电极。

(4)盐桥中向CuSO 4溶液中迁移的离子是

__________(填序号)。

A ．K ＋

B ．NO －3

C ．Ag ＋

D ．SO 2－4

(5)其中CuSO 4溶液能否被H 2SO 4(稀)溶液代替________。Ag 电极能否被石墨代替________。