优化方案2017高考化学总复习必修部分专题6化学反应与能量变化第二单元原电池化学电源课后达标检测苏教版

原电池化学电源1．下列过程属于化学能转化为电能的是( )A．行人踩踏发电瓷砖(原理是利用行人踩踏地板产生的振动来发电)B．iPhone 6s手机电池放电C．汽车发电机中汽油燃烧D．氢氧化钠与盐酸反应解析：选B。

A选项，动能转化为电能，错误；B选项，化学能转化为电能，正确；C 选项，化学能转化为动能，错误；D选项，化学能转化为热能，错误。

2．下列示意图中能构成原电池的是( )解析：选B。

Cu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。

3锌锰电池222A 错误。

氢燃料电池，正极反应(酸性条件下)：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，O2在正极放电，B正确。

铅蓄电池，正极反应：PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O，PbO2在正极放电，C错误。

镍镉电池，正极反应：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，NiOOH在正极放电，D错误。

4．下列说法正确的是( )A．镀锌铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈B．铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀C．实验室利用Zn和稀硫酸反应制氢气时，滴加少量CuSO4可加快反应速率D．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加解析：选C。

A项，镀层是锌，当镀层破坏时，易形成电化学腐蚀而使相对活泼金属被腐蚀，即锌的腐蚀会加剧，铁受到保护，错误；B项，在海轮外壳上应装上比铁活泼的锌，不能用铜，否则加快铁的腐蚀，错误；C项，Zn置换出Cu，在稀硫酸中构成原电池，加快反应速率，正确；D项，铅蓄电池负极反应为Pb－2e－＋SO2－4===PbSO4，PbSO4不溶于水，负极质量增加，错误。

5．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Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极C．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，K＋移向负极区解析：选C。

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＋，正电荷减少，K＋移向正极补充正电荷，错误。

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pHD．X电极上发生的反应为ClO－＋ 2H2O － 4e－===ClO－3＋4H＋解析：选A。

图中 OH－向Y电极移动，那么Y为负极，故镁作Y电极，故A正确；电池工作时，Na＋向正极移动，故B错误；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。

7．二氧化硫、空气质子交换膜电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本，提高了效益，其原理如图所示。

下列说法错误的是( )A．Pt1电极附近发生的反应为SO2＋2H2O－2e－===SO2－4＋4H＋B．Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－===2O2－C．该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1解析：选B。

电池总反应是2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4，Pt1为负极，电极反应为SO2＋2H2O －2e－===SO2－4＋4H＋，Pt2为正极，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，A、C、D正确，B错误。

8．(2013·高考全国卷Ⅰ，10,6分)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S 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，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析：选B。

铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。

负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。

Al3＋与S2－在溶液中不能共存，能发生水解相互促进反应：2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原电池总反应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故B项正确，C项错误。

A 项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中Ag2S被还原成Ag，质量减轻，故A项错误。

D项，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag，故D项错误。

9．(2016·淮北高三模拟)高温钠硫电池是一种新型可充电电池，其工作原理如图所示，图中固体电解质是Na＋导体。

下列叙述正确的是( )A．放电时，石墨电极a为正极B．放电时，Na＋从石墨b向石墨a方向迁移C．充电时， b极反应为Na2S x－2e－===x S＋2Na＋D．可将装置中的固体电解质改成NaCl溶液解析：选C。

放电时，石墨电极a为负极，A选项错误；放电时，Na＋从石墨a向石墨b 方向迁移，B选项错误；充电时，b极反应为Na2S x－2e－===x S＋2Na＋，C选项正确；固体电解质不能改成NaCl溶液，因为钠单质会与水反应，D选项错误。

10．(1)理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。

根据氧化还原反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋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电解质溶液X是________；电解质溶液Y是________溶液。

②写出两电极的电极反应式。

铁电极：________________________________；碳电极：________________________________。

③外电路中的电子是从________电极流向________电极。

(填“铁”或“碳”)④盐桥中向X溶液中迁移的离子是________(填字母)。

A．K＋B．NO－3(2)请将下列氧化还原反应3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O设计成原电池，在方框中画出类似正极：；负极：___________________________________________________________________。

解析：(1)①根据反应，Fe作负极，C作正极，负极电解质溶液中应含有铁的阳离子且不与铁反应，所以X为含Fe2＋的电解质溶液；正极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，因而Y为含Fe3＋的电解质溶液。

②负极反应式：Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。

③外电路电子由负极(Fe)流向正极(C)。

④Fe是负极，因而向X溶液中迁移的是盐桥中的阴离子，即为NO－3。

(2)见答案中的装置图及电极反应式。

答案：(1)①FeCl2(或FeSO4) FeCl3[或Fe2(SO4)3]②Fe－2e－===Fe2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋③铁碳④B(2)NO －3＋3e －＋4H ＋===NO↑＋2H 2O Cu －2e －===Cu 2＋11．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

Ⅰ.氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。

氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。

现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：(1)对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是________。

A.a 电极是负极，OH －移向负极B ．b 电极的电极反应为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －C ．电池总反应式为2H 2＋O 2=====点燃2H 2OD ．电解质溶液的pH 保持不变E ．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置(2)上图右边装置中盛有100 mL 0.1 mol·L －1 AgNO 3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，此时AgNO 3溶液的pH ＝________(溶液体积变化忽略不计)。

Ⅱ.已知甲醇的燃烧热ΔH ＝－726.5 kJ/mol ，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为______________________________，正极的反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

理想状态下，该燃料电池消耗1 mol 甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ ，则该燃料电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

解析：Ⅰ.(1)C 项，反应条件不是点燃，错误；D 项，随着燃料电池的不断反应，水越来越多，KOH 溶液浓度逐渐减小，pH 逐渐降低，错误。

(2)右池为电解池，其电极反应为阳极：4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O ，阴极：4Ag ＋＋4e－===4Ag ，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，转移电子数为0.01 mol ，右池中共消耗0.01 mol OH －，故生成0.01 mol H ＋，c (H ＋)＝0.01 mol 0.1 L＝0.1 mol·L －1，pH ＝1。

Ⅱ.该燃料电池的理论效率＝702.1 kJ 726.5 kJ×100%≈96.6%。

答案：Ⅰ.(1)CD (2)1Ⅱ.CH 3OH ＋H 2O －6e －===CO 2↑＋6H ＋O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O 96.6%12．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＋8H 2O ，设计如下原电池，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。