2019版步步高高中化学一轮复习练习：第六章 第2课时 原电池 化学电源 Word版含解析

课时2 原电池化学电源一、选择题1．(2017·洛阳期末)下列有关电池的说法不正确的是()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，电子沿外电路从锌电极流向铜电极C．氢氧燃料电池工作时，氢气在负极被氧化D．原电池中一定发生了氧化还原反应解析太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅，A项错误；铜锌原电池工作时，电子沿外电路由负极(锌)流向正极(铜)，B项正确；氢氧燃料电池工作时，氢气在负极失去电子被氧化，C项正确；由原电池的工作原理可知原电池中一定发生了氧化还原反应，D项正确。

答案 A2．下列示意图中能构成原电池的是()解析Cu、C与稀硫酸不反应，A装置不能构成原电池；Al与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，B装置能构成原电池；C装置中的“导线”不是盐桥，不能构成原电池；D装置中缺少盐桥。

答案 B3．下列事实不能用原电池原理解释的是()A．将镁粉、铁粉和食盐一块加到水中迅速反应放热B．铁被钝化处理后不易腐蚀C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后反应速率加快D．镀层破损后，镀锌铁比镀锡铁更耐用解析将镁粉、铁粉和食盐一块加到水中，构成原电池装置，金属镁是负极，镁和水的反应是放热反应，形成原电池可以加快化学反应速率，能用原电池原理解释，A不符合题意；铁被钝化后，在金属表面会形成一层致密的金属氧化膜，保护内部金属不易被腐蚀，不能用原电池原理解释，B符合题意；纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后，金属锌可以和硫酸铜反应置换出铜，Zn、Cu、硫酸会构成原电池装置，Zn为负极，使得Zn和硫酸的反应速率加快，能用原电池原理解释，C不符合题意；镀层破损后，镀锌铁和潮湿空气形成的原电池中，金属Zn为负极，Fe为正极，Fe被保护，镀锡铁和潮湿空气形成的原电池中，金属Fe为负极，Sn为正极，Fe被腐蚀速率加快，镀锌铁比镀锡铁更耐用，能用原电池原理解释，D不符合题意。

答案 B4．某小组进行电化学研究，甲同学设计如图的原电池装置，乙同学利用甲设计的装置及提供的药品与材料，不能完成的实验是()A．使甲同学的正极变为负极B．设计一个新的原电池C．在石墨电极上镀锌D．使锌电极受到保护解析A项，将铜与石墨相连，以AgNO3溶液作电解质，铜为负极，正确；B项，铝－铜－AgNO3溶液、铝－铜－CuSO4溶液等均可以组成新的原电池，正确；C项，镀锌是电解池，错误；D项，锌、铝作电极，锌作正极，受到保护，正确。

答案 C5．按如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是()A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋解析装置甲中锌与稀硫酸发生氧化还原反应，生成氢气，产生气泡，装置乙中形成铜锌原电池，且锌作负极，铜作正极，正极上H＋得电子生成氢气，A项正确；装置甲中没有形成原电池，不存在化学能与电能的转化，B项错误；装置乙形成了原电池，锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转，C项正确；装置乙中负极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，D项正确。

答案 B6．(2016·湖北联考)将编号为①②③④的四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。

①②相连时，外电路电流从②流向①，①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出，③④相连时，③的质量减少；据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A．①③②④B．①③④②C．③④②①D．③①②④解析①②相连时，外电路电流从②流向①，说明②是正极；①比较活泼；①③相连时，③为正极，说明①比③活泼；②④相连时，②上有气泡逸出，说明②是正极，④比②活泼；③④相连时，③的质量减少，说明③是负极，③比④活泼，所以金属的活动性顺序为：①③④②。

答案 B7．(2017·广州模拟)某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是()A．若X为Fe，Y为Cu，铁为正极B．若X为Fe，Y为Cu，电子由铜片流向铁片C．若X为Fe，Y为C，碳棒上有红色固体析出D．若X为Cu，Y为Zn，锌片发生还原反应解析Fe比Cu活泼，Fe作负极，电子从Fe流向Cu，故A、B两项错误；若X为Fe，Y为C，电解质溶液为硫酸铜，则正极C上析出Cu，故C正确；Zn比Cu活泼，Zn作负极发生氧化反应，故D错误。

答案 C8．如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是()A．氧化剂和还原剂必须直接接触才能发生反应B．电极Ⅱ上发生还原反应，作原电池的正极C．该原电池的总反应式为：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，K＋移向负极区解析该原电池反应中氧化反应和还原反应在两个不同的烧杯中进行，因此氧化剂和还原剂没有直接接触，A项错误；B项，Cu电极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋，错误；D项，正极发生反应：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，正电荷数减小，K＋移向正极补充正电荷，错误。

答案 C9．(2016·大连检测)电化学在日常生活中用途广泛，下图是镁—次氯酸钠燃料电池，电池总反应为：Mg＋ClO－＋H2O===Cl－＋Mg(OH)2↓，下列说法不正确的是()A．惰性电极上发生氧化反应B．镁电极是该电池的负极C．正极反应式为ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－D．进料口加入NaClO溶液，出口流出的为NaCl溶液解析由总反应可知镁发生氧化反应，“负氧正还原”，镁为负极，惰性电极上发生还原反应，A项错误，B项正确；负极反应为：Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2↓，正极反应为：ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－，C、D项正确。

答案 A10．MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。

已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，下列有关该电池的说法正确的是()A．该电池的正极反应式为4OH－＋4e－===O2↑＋2H2OB．该电池的负极反应式为H2－2e－===2H＋C．放电时OH－向负极移动D．当生成1 mol H2O时，转移2 mol电子解析该燃料电池的燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，总反应为2H2＋O2===2H2O，负极反应式为2H2＋2CO2－3－4e－===2H2O＋2CO2，正极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3，故A、B均错误；电解质中移动的阴离子为CO2－3，不是OH－，故C错误；根据负极反应式知，生成1 mol H2O时转移2 mol电子，故D正确。

答案 D11．(2017·兰州模拟)关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法：①微生物促进了电子的转移 ②微生物所在电极区放电时发生还原反应 ③放电过程中，H ＋从正极区移向负极区 ④正极反应式为：MnO 2＋4H ＋＋2e －===Mn 2＋＋2H 2O 正确的是( )A ．④B ．①③C ．①④D ．②③解析 ①在微生物作用下C m (H 2O)n 转化为CO 2促进电子的转移，正确；②微生物在右侧， 右侧电极为电源的负极，所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应，错误；③根据电流的方向，放电过程中，H ＋从负极区移向正极区，错误；④电池左侧为电池的正极区，MnO 2在H ＋条件下发生得电子反应，所以正极反应式为：MnO 2＋4H ＋＋2e －===Mn 2＋＋2H 2O ，④正确。

答案 C12．钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点，特别适合于固定式大规模储能应用的需求。

一种以Na 2SO 4水溶液为电解液的钠离子电池的总反应为：NaTi 2(PO 4)3＋2Na 2NiFe Ⅱ(CN)6 放电充电Na 3Ti 2(PO 4)3＋2NaNiFe Ⅲ(CN)6(注：其中P 的化合价为＋5，Fe 的上标Ⅱ、Ⅲ代表其价态)。

下列说法不正确的是( )A ．放电时NaTi 2(PO 4)3在正极发生还原反应B ．放电时负极材料中的Na ＋脱离电极进入溶液，同时溶液中的Na ＋嵌入到正极材料中C ．该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na ＋的浓度基本保持不变D ．充电过程中阳极反应式为：2NaNiFe Ⅲ(CN)6＋2Na＋＋2e －===2Na 2NiFe Ⅱ(CN)6解析 由题给反应可知放电时，Fe Ⅱ转化为Fe Ⅲ，发生氧化反应，负极的电极反应式为：2Na2NiFeⅡ(CN)6－2e－===2NaNiFeⅢ(CN)6＋2Na＋(该反应为充电时阴极的逆反应)，正极为NaTi2(PO4)3发生还原反应：NaTi2(PO4)3＋2e－＋2Na＋===Na3Ti2(PO4)3(该反应为充电时阳极的逆反应)。

答案 D二、填空题13．(1)分析如图所示的四个装置，回答下列问题：①装置a和b中铝电极上的电极反应式分别为____________________________、___________________________。

②装置c中产生气泡的电极为________电极(填“铁”或“铜”)，装置d中铜电极上的电极反应式为___________________________________。

(2)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______________________。

解析(1)在稀H2SO4溶液中，镁比铝活泼，铝电极作正极，正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

在NaOH溶液中，铝比镁活泼，铝电极作负极，负极的电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O。

在浓硝酸中，铁被钝化，铁电极作正极，正极上发生NO－3的还原反应，产生气泡。

装置d相当于金属铁发生吸氧腐蚀，铜电极作正极，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

(2)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。

答案(1)①2H＋＋2e－===H2↑Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O②铁O2＋2H2O＋4e－===4OH－(2)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14.(2016·深圳模拟)如图所示，是原电池的装置图。

请回答：(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极上发生的电极反应式为________________________；反应进行一段时间后溶液C的pH将________(填“升高”“降低”或“基本不变”)(2)若需将反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋设计成如上图所示的原电池装置，则A(负极)极材料为________，B(正极)极材料为________，溶液C为________。