1、课时作业(十八)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析：A中碳棒是正极，工作中不会消耗，A错误；原电池是将化学能转化为电能的装置，B错误；原电池工作时，氢气在负极上失去电子被氧化，C正确；SiO2是制造光导纤维的材料。太阳能电池的主要材料是晶体硅，D错误。答案：C2一位患者镶了两颗假牙，
2、其中一颗是黄金的，另一颗是不锈钢的。自镶上假牙后，他时感头疼，心情烦躁，多次治疗未见好转。如果你是医生，下列方法不能治疗其疾病的是()A将两颗假牙都做成黄金的B将两颗假牙都做成不锈钢的C将两颗假牙都做成特殊树脂的D将金假牙改为铝质假牙解析：因形成原电池产生电流而使人头疼、心情烦躁，D项形成AlFe原电池。答案：D3(2012年吉林长春高三二调)下图为一原电池装置，下列叙述中正确的是()A铜离子在铜片表面被还原B盐桥中的K移向ZnSO4溶液C电流从锌片经导线流向铜片D铜是阳极，铜片上有气泡产生解析：该原电池装置中Zn片作负极：Zn2e=Zn2，Cu作正极：Cu22e=Cu，盐桥中的K移向正极、C
3、l移向负极，电子从Zn片流向Cu片，电流从Cu片流向Zn片。答案：A4(2012年南京调研)X、Y、Z都是金属，把X投入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三种金属的活泼性顺序为()AXYZBXZYCYXZDYZX解析：X投入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，说明活泼性XZ；X与Y组成原电池时，Y为电池的负极，说明YX，因此X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为YXZ。答案：C5镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点。一般研究的镁燃料电池可分为镁空气燃料电池、镁海水燃料电池、镁过氧化氢燃料电池和镁次氯酸盐燃料电池。其中，镁次
4、氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是() A放电过程中OH移向正极B电池的总反应式为MgClOH2O=Mg(OH)2ClC镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应D镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为H2O22H2e=2H2O解析：本题以镁燃料电池为背景考查了原电池原理、不同条件下电极反应式的书写。镁燃料电池，镁作负极，失电子，产物由电解质溶液决定，若为酸性溶液，生成Mg2，若为碱性溶液，生成Mg(OH)2。ClO在正极反应，由图可知有Cl和OH生成：ClOH2O2e=Cl2OH，OH向负极移动，生成Mg(OH)2。答案：A6.任何氧化还原反应都可以设计成半电池，两个半
5、电池连通即可形成原电池。某同学设计了如图所示的装置，则该原电池负极的电极反应式为()AFe3e=Fe2BFe2e=Fe3CSn42e=Sn2DSn22e=Sn4解析：负极失去电子，发生氧化反应，根据电子流向可判断负极反应，D项正确。答案：D7(2012年唐山统考)碱性锌锰电池的总反应为Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnO(OH)，下列说法不正确的是()A该电池中Zn为负极，MnO2为正极B放电时外电路电流由Zn流向MnO2C电池工作时OH向锌电极移动D该电池的正极反应为MnO2eH2O=MnO(OH)OH解析：根据锌锰电池的总反应知Zn为负极，MnO2为正极，选项A正确；放电时外电路
6、电流由MnO2流向Zn；电池工作时，OH向负极移动，选项C正确。答案：B8.(2012年湖北武汉)关于如图所示的实验，下列说法不正确的是()A往Fe电极附近滴入K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀BFe电极上有气泡产生CZn片上发生反应：Zn2e=Zn2D电压计指针有偏转解析：本题考查原电池原理。此装置是原电池，Zn是负极：Zn2e=Zn2，Fe是正极：2H2e=H2，电子定向移动形成电流，故电压计指针有偏转。Fe是正极，不产生Fe2，故不与K3Fe(CN)6反应生成蓝色沉淀。答案：A9用铜片、铝片、Cu(NO3)2溶液、导线构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述不正确的是()A不用导线连接铜
7、片、铝片，不可能构成原电池B正极反应式为Cu22e=CuC其他条件不变，只将铜片改为银片，Cu(NO3)2溶液改为AgNO3溶液，通过等量电子时，银片的质量变化大于Cu片的质量变化D其他条件不变，将Cu(NO3)2溶液改为FeCl3溶液，负极电极反应式为Cu2e=Cu2解析：首先根据Cu、Al和Cu(NO3)2溶液的性质，判断出电池的正、负极，并推写出相应的电极反应式，然后分析选项C、D时要注意改变电极材料和电解质溶液对电极反应的影响。选项A，将铜片、铝片直接接触并浸入Cu(NO3)2也可形成原电池。选项B，因Al的活泼性大于Cu的，所以Al失去电子，Al作电源负极：Al3e=Al3，溶液中C
8、u2在正极获得电子而析出Cu：Cu22e=Cu。选项C,1 mol Cu2得到2 mol电子，Cu片质量增加64 g，若2 mol Ag得到2 mol电子，银片质量增加216 g，故正确。选项D，在FeCl3溶液中，Cu失电子的能力大于Al失电子的能力，所以铜片作原电池的负极，故正确。答案：A10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CO2，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为CH3CH2OH2e=X2H。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O24e2H2O=4OHC乙醇在正极发生反应，电
9、子经过外电路流向负极D电池总反应式为2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O解析：根据原电池工作原理、反应规律及质量守恒等，可以确定乙醇作原电池的负极，正极反应式为O24H4e=2H2O，物质X的分子式为C2H4O，是乙醇被氧化的产物，为CH3CHO，则电池的总反应式为2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O；工作过程中负极产生H，正极消耗H，所以，H应由负极向正极移动；外电路中的电子应由负极流出，正极流入。答案：D11(2012年石家庄市高中毕业班教学质检)全钒液流储能电池(VRB)广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统。电池反应为VOV22HVO2V3H2O，下列说法正确的是
10、()A该电池属于一次电池B电池工作时，H由正极流向负极C电池放电时，负极的电极反应为VO2H2O=VO2HeD电池充电时，阴极的电极反应为V3e=V2解析：该电池属于二次电池，A项错误；电池工作时，H由负极流向正极，B项错误；电池放电时，负极的电极反应为V2e=V3，C项错误；电池充电时，阴极的电极反应为V3e=V2，D项正确。答案：D12(2013年合肥市高三质检)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。下列对该燃料电池说法正确的是()A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B通入空气的一极是正极，电极反
11、应为O22H2O4e=4OHC通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2OD在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体L解析：原电池中阴离子移向负极，A项错误；正极反应为O24e=2O2，B项错误；负极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2O，C项错误；根据得失电子数相等，D项正确。答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(10分)下图装置中明显有电流产生的是_。解析：根据原电池的构成条件判断。答案：、14(12分)某同学用如图所示做水电电池的实验，测得数据如下表所示：实验编号电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1
12、锌铜菠萝39002锌铜苹果36503锌铜柑橘38504锌铜西红柿37505锌铝菠萝36506锌铝苹果3450请回答以下问题：(1)实验6中负极的电极反应式为_。(2)实验1、5中电流方向相反的原因是_。(3)影响水果电池的电压的因素有_、_。(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再按发光二极管，这样做_。(填“合理”或“不合理”)解析：(1)实验6中电极是Zn与Al，因Al更活泼，故负极反应为Al3e=Al3。(2)因实验1中锌比铜活泼，锌作负极，实验5中铝比锌活泼，锌作正极，故两实验中电流的方向相反。(3)由实验1和5可知，水果电池的电压
13、与水果的品种及电极材料有关。(4)这样做可使电压增大，合理。答案：(1)Al3e=Al3(2)实验1中锌比铜活泼，锌作负极；实验5中锌比铝活泼性差，锌作正极，所以两实验中电流方向相反(3)水果品种电极材料(4)合理15(14分)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1MgAl稀盐酸偏向Al2AlCu稀盐酸偏向Cu3Al石墨稀盐酸偏向石墨4MgAlNaOH溶液偏向Mg5AlZn浓硝酸偏向Al根据上表中的实验现象完成下列问题：(1)实验1、2的Al所作的电极是否相同？_。(2)指出铝和石墨的电极，并写出实
14、验3中的电极反应式和电池总反应方程式。铝为()_；石墨为()_；电池总反应：_。(3)实验4中的铝作正极还是负极？_，为什么？_。(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因：_。(5)根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是负极受到哪些因素的影响？_解析：实验1中Mg活泼，故Mg作负极；实验2中Al活泼，故Al作负极；实验3中Al作负极，正极上放出氢气；实验4中Mg虽比Al活泼，但Mg不能与NaOH溶液反应，而Al可与NaOH溶液反应，故Al作负极；实验5中Al虽比Zn活泼，但常温下，Al遇浓硝酸发生钝化，阻止内部的金属继续与酸反应，故Zn作负极。答案：(1)不相同(2)负极2Al6e=2A
15、l3正极6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)负极因为Mg虽比Al活泼，但Mg不能与NaOH溶液反应，而Al可与NaOH溶液反应，故Al作负极(4)Al虽比Zn活泼，但常温下，Al遇浓硝酸钝化，阻止内部的金属继续与酸反应，故Zn为负极，电流计指针偏向铝(5)与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关16(16分)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
16、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_。答案：(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液变红O22H2O4e=4OH阴2Cl2e=Cl2湿润淀粉碘化钾试纸Cl22I=2ClI2