1、原电池复习试题一、选择题1、美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是 () A电池的负极反应为：Mg 2e= Mg2B电池的正极产生的还原产物是水C电池工作时，H向负极移动D电池工作一段时间后，溶液的pH增大 2、“长征”火箭发射使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)，并使用四氧化二氮作为氧化剂，这种组合的两大优点是，既能在短时间内产生巨大能量将火箭送上太空，产物又不污染空气(产物都是空气成分)。某校外研究性学习小组拟将此原理设计为原电池，如图所示，结合学习过的电化学原理分析其设计方案，下列说法正确的是()A B为
2、正极B从a口通入四氧化二氮气体C从d口排除的是NO气体DA极发生的电极反应式：C2H8N2-16e-+8H2O=CO2+N2+16H+3、下列对如图所示装置实验判断的描述正确的是()a电极b电极X溶液实验判断ACuZnH2SO4H+向b极迁移BZnFeH2SO4a、b极都放出无色气体CAlMgNaOHa为负极，b为正极DCu石墨FeCl3a极质量减小，b极质量增加4、将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上并压紧（如下图所示）。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表：（已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。）依据记录数据判断，下列结
3、论中正确的是()A将甲、乙形成的合金露置在空气中，甲先被腐蚀B金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜C在四种金属中丙的还原性最弱D甲、丁若形成原电池时，甲为正极5、下列关于写图所示原电池的叙述中，正确的是()A质量减轻的一极是铜极B负极反应为Fe2e Fe2+C该装置将电能转变为化学能D电流由负极经导线流向正极6、四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，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 B C D7、下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH为电解液，下列有关说法中不正确的是()
4、 A该能量转化系统中的水也是可以循环的B燃料电池系统产生的能量实际上来自于水C水电解系统中的阳极反应：4OH4e2H2OO2D燃料电池放电时的负极反应：H22e2OH2H2O8、下图所示原电池工作时，右池中Y2O72转化为Y3+。下列叙述正确的是()A左池电极反应式：X4+ + 2e=X2+B每消耗1mol Y2O72，转移3mol电子C改变右池溶液的c(H+)，电流强度不变D左池中阴离子数目增加9、X、Y、Z和M代表四种金属元素。金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，Z极上有H2放出；若电解Y2+和Z2+共存的溶液时，Y先析出；又知M2+的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
5、（）A XZYM B XYZM C MZXY D XZMY10、下图所示的装置中，有关说法不正确的是() A该装置实现化学能转变为电能 B该装置中Cu2+向Zn电极移动C该装置外电路中电子由Zn棒转移到Cu棒D该装置中Zn棒上的电极反应为：Zn-2eZn2+ 11、某原电池装置如下图所示。下列有关叙述中，正确的是()A作正极，发生氧化反应 B 工作一段时间后，两烧杯中溶解均不变C负极反应： D 工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl-)增大12、下列叙述正确的是() A在原电池的正极和电解池的阳极上发生的都是氧化反应B实验室用惰性电极电解NaCl溶液，阴、阳两极收集到的气体体积之比为21C用铜
6、作电极电解稀硫酸，可能发生反应：CuH2SO4电解= CuSO4H2D在用惰性电极电解稀硫酸的过程中，溶液pH保持不变二、非选择题13、将铝制品与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝制品与电解液的接触面上逐渐形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使氢氧化铝分解，从而在铝制品表面形成一层较厚的氧化膜。某校研究性学习小组根据上述原理，以铝制品和铁棒为电极，一定浓度的碳酸氢钠溶液为电解液进行实验。(1)铝制品表面形成氢氧化铝薄膜的电极反应式为_。(2)电解过程中，必须使电解液的pH保持相对稳定(不能太大，也不能太小)的原因是_。(3)使用N
7、aHCO3溶液为电解液，会减缓阴极区溶液pH的增大，能说明这一原理的离子方程式为_。14、已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、盐酸。按要求回答下列问题：(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，请说明原因。(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？_，若能，请写出电极反应式，负极_，正极_。若不能，后面两空不填。(3)若电池反应为：Cu+2H+=Cu2+H2,该电池属于原电池还是电解池？请写出各电极的电极材料和电解质溶液。(4)通常所说的燃料电池都是以铂为电极，将燃烧反应的化学能转化为电
8、能的。在燃料电池中，可燃物在_极反应，_在另一极反应。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)钒电池是以溶解于一定浓硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2、V3、VO2、VO)为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为VO2V3H2O=V2VO2H。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 (选填“升高”“降低”或“不变”)。(3)钒电池
9、基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是 。aVO、VO2混合液bV3、V2混合液cVO溶液 dVO2溶液eV3溶液 fV2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 。16、某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示) 设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过 mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为 ，这是由于NH4Cl溶液显 (填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因 ，用吸管吸出铁片附近溶液
10、少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式 ，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式 。(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示，一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是 ，电极反应为 ；乙装置中石墨(1)为 极(填正、负、阴、阳)，乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为 ，产物常用 检验，反应的离子方程式为 参考答案1、【答案】C【解析】A该燃料电池中，镁作负极，负
11、极上镁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，正确；B铂作正极，正极上双氧水得电子发生还原反应而生成水，正确；C原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以氢离子向正极移动，错误；D原电池正极上双氧水得电子结合H+生成水，溶液中氢离子浓度降低，所以溶液的pH增大，正确，答案选C。2.【答案】A【解析】A、电子流出的电极为负极，电子流入的电极为正极，所以B为正极，正确；B、四氧化二氮作为氧化剂，在反应中得电子，应通入正极，即从b口通入，错误；C、根据题目所给信息，产物都是空气成分，则四氧化二氮得电子生成氮气，所以从d口排除的气体是N2，错误；D、电极方程式没有配平，H原子和
12、O原子不守恒，错误。3.【答案】C【解析】A、Cu、Zn、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，铜作原电池的正极，电解质溶液中的阳离子H向正极铜电极移动，即向a极迁移，错误；B、Zn、Fe、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，电极反应为：Zn - 2e- = Zn2+，铁作原电池的正极，电极反应式为：2H+ + 2e- = H2，电极上放出无色气体，错误；C、铝、镁、氢氧化钠溶液组成的原电池，电池反应为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，铝发生氧化反应，作原电池的负极，镁电极作原电池的正极，即a为负极，b为正极，正确；D、铜、石墨、氯化铁溶液组成的原电池，
13、电池反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，铜电极发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应为：Cu - 2e- = Cu2+，电极质量减小，石墨作原电池的正极，电极反应式为：2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+，电极质量不变，错误。4.【答案】A【解析】根据原电池中电子的流向判断金属的强弱，电压值越大，金属的活泼性越强，活泼金属在原电池中做负极。甲-Cu连接时，电子从甲Cu，所以甲的金属性大于铜；乙-Cu连接时，电子从Cu乙，所以乙的金属性小于铜；丙-Cu连接时，电子从丙Cu，所以丙的金属性大于铜；丁-Cu连接时，电子从丁Cu，所以丁的金属性大于铜。5.【答案】B【解析】原电池中
14、活泼的电极做负极，Fe是负极，溶解，故A错、B正确；原电池是将化学能转变为电能的装置，C错；电流由正极经导线流向负极，故D不正确。6.【答案】B【解析】根据题意知，四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，相连时，外电路电流从流向，则为负极，较活泼，金属活动性；相连时，为正极，则较活泼，金属活动性；相连时，上有气泡逸出，则为负极，金属活动性：；相连时，的质量减少，则为负极，较活泼，金属活动性：，则金属活动性顺序为，选B。7.【答案】B【解析】考查原电池以及能量转化的相关知识点，燃料电池系统产生的能量实际上应该是来自于太阳能8.【答案】D【解析】由题意右池中Y2O72转化为Y3+化合价降低说
15、明右池是正极，左池是负极。在原电池中阳离向正极移动，阴离子向负极移动。所以D选项是正确的。9.【答案】D【解析】根据题意知，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，Z极上有氢气放出，则X是负极，Z是正极，金属的活动性XZ；若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时，Y先析出，说明Y2+氧化性强于Z2+，金属的活动性ZY；M2+离子的氧化性强于Y2+离子，金属的活动性YM；综上所述，四种金属的活动性由强到弱的顺序为XZYM，选D。10.【答案】B【解析】该装置为原电池装置。原电池是将化学能转变为电能的装置，在原电池中。较活泼的金属做负极，不活泼的金属或非金属做正极。负极失去电子发生氧化反应，失去的电子转移
16、到正极，使正极附近集聚很多的电子，电子带负电，故能吸引电解质溶液中的阳离子，阳离子在正极附近得到电子，发生还原反应。所以在这个原电池的装置图中，我们知道锌做负极，铜做正极。电子的流动方向是负极流向正极即电子应由锌极流向铜极。电解质溶液中的铜离子应是向铜极移动。所以B选项是错误的11.【答案】D【解析】该装置是原电池。A在该原电池中，Fe作负极，发生氧化反应，错误；B 工作一段时间后，左边的烧杯会含有大量的Fe2+，溶液的pH减小，右边中的H+不断放电产生氢气，因此烧杯中溶解pH会逐渐增大，错误；C 负极反应是Fe-2e-=Fe2+,错误；D 工作一段时间后，NaCl溶液中由于Fe2+不断氧化进
17、入溶液，根据溶液呈电中性原理，盐桥中的Cl-会进入到左边的烧杯中，该该烧杯中c(Cl-)增大，正确。12.【答案】C【解析】A在原电池的正极上发生的是还原反应，在电解池的阳极上发生的是氧化反应，错误；B实验室用惰性电极电解NaCl溶液，阴、阳两极收集到的气体体积之比为11，错误；C用铜作电极电解稀硫酸，由于Cu是活性电极，电极本身失去电子，发生氧化反应，所以可能发生反应：CuH2SO4电解= CuSO4H2，正确；D在用惰性电极电解稀硫酸的过程中，实质就是电解水，由于溶液的浓度增大，所以溶液pH减小，错误。13.【答案】(1)Al3e+3HCO3=Al(OH)3+3CO2(2)因为铝与氢氧化铝
18、都是两性物质，pH太大或太小都会使其溶解。(3) HCO3+OH=H2O+ CO32【解析】在此题中铝在电解池中作阳极，铝失去电子成为铝离子后与碳酸氢根发生双水解，生成氢氧化铝沉淀与二氧化碳气体。而问题(2)中的pH保持相对稳定是为了防止产生的氢氧化铝溶解(因pH太大或太小都会使其溶解)。由于水电离出的氢离子在阴极得到电子产生了氢气，使溶液中的氢氧根离子增多，会导致溶液的pH增大，使氢氧化铝溶解，而溶液中的碳酸氢钠能够与氢氧根离子反应，使溶液的pH保持相对稳定。14.【答案】(1)在潮湿的空气中形成原电池，铝作负极被腐蚀，易发生断路(2)能 Cu2e=Cu2+2Fe3+2e=2Fe2+(3)电
19、解池 铜作阳极，石墨作阴极，电解质溶液为稀硫酸(4)负 氧气【解析】本题意在考查原电池、电解池的原理，属于基础题型。(1)铝、铜两金属的活泼性不同，在潮湿的空气中易形成原电池，Al作负极易被氧化而断路。(2)由于Fe2(SO4)3和Cu可发生氧化还原反应：Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4，故可构成原电池，Cu作负极失电子：Cu2e=Cu2+，可用石墨等惰性材料作正极，反应为：2Fe3+2e=2Fe2+。(3)在通常状况下，Cu的还原性比H2弱，所给反应不能自发进行，所以发生该反应的电池必定为电解池，Cu作阳极，石墨等惰性材料作阴极，可用稀H2SO4作电解质溶液。(4)在可燃物燃烧的过程中，O2中的氧元素化合价降低，O2被还原，作正极；燃料必然化合价升高，作原电池的负极。15.【答案】(1)电解质溶液抑制硫酸亚铁的水解(2)VO2He=VO2H2OV3e=V2升高(3)acd(4)H16.【答案】(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2O=NH3H2OH 2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液变红 O22H2O4e=4OH阴2Cl2e=Cl2 湿润淀粉碘化钾试纸 Cl22I=2ClI2