1、（人教版）原电池 化学电源 质量验收试题（满分：100分 时间：45分钟）一、单项选择题（每小题5分，共50分）1下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是(D)解析：A项是将电能转化成化学能；B项是将水的势能转化成电能；C项是将太阳能转化成热能。2.可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是(A ) A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液时，正极反应都为O22H2O4e= 4OH B以NaOH溶液为电解质溶液时，负极反应为Al3OH3e=Al(OH)3 C以NaOH溶液为电解质溶液时，电池在
2、工作过程中电解质溶液的pH保持不变 D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极3有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是(D)图 碱性锌锰电池图 铅硫酸蓄电池图 电解精炼铜图 银锌纽扣电池A图所示电池中，MnO2的作用是催化剂B图所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C图所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2浓度始终不变D图所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag4将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是(C)A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的pH均增大D甲产生气泡的速度比乙慢解析：甲为由铜、锌、稀
3、硫酸、导线构成的原电池，所以锌电极失电子，失掉的电子沿导线流到铜电极，溶液中的氢离子在铜电极上得到锌失掉的电子而被还原为氢气；乙中铜片没有任何作用，只是锌与稀硫酸发生一个简单的化学反应，锌失电子直接给溶液中的氢离子，氢离子直接在锌片上被还原为氢气，故选项A、B错误；由于两个烧杯中都是氢离子得电子成为氢气脱离溶液体系，所以两烧杯中溶液的pH均增大，选项C正确；甲、乙总反应相同，但甲构成了原电池反应速率较快，D项错。5根据右图，下列判断中正确的是(B )A烧杯a中的溶液pH降低B烧杯b中发生氧化反应C烧杯a中发生的反应为2H2e=H2D烧杯b中发生的反应为2Cl2e=Cl26某固体酸燃料电池以Cs
4、HSO4固体为电解质传递H，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是(D)A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：本题以氢氧燃料电池为载体考查了原电池原理、电极反应式书写及离子的移动方向等。通氢气的电极为负极，通氧气的一极为正极，电子由外电路的负极流向正极，即由a电极流向b电极，A选项错误；因为是酸性电解质，b电极的电极反应式应为：O24e4H2H2OB选项错误；C项未说明状况，无法计算体积，C选项错误；在原电池电解液中阳离子
5、移向正极，故H移向正极，并参与正极反应，D选项正确。7控制适合的条件，将反应Fe3AgFe2Ag设计成如图所示的原电池(盐桥装有琼脂硝酸钾溶液；灵敏电流计的0刻度居中，左右均有刻度)。已知，接通后，观察到电流计指针向右偏转。下列判断正确的是(D)A在外电路中，电子从石墨电极流向银电极B盐桥中的K移向乙烧杯C一段时间后，电流计指针反向偏转，越过0刻度，向左边偏转D电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，电流计指针将向左偏转解析：由题给电池反应可知，银作负极，石墨作正极，在外电路中，电子从银电极流向石墨电极，A错误；盐桥中的K移向甲烧杯，B错误；一段时间后，电流计指针将居中，C错误。8某新型
6、电池，以NaBH4(B的化合价为3价)和H2O2作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(D)A电池工作时Na从b极区移向a极区B每消耗3 mol H2O2，转移3 mol eCb极上的电极反应式为H2O22e2H=2H2ODa极上的电极反应式为BH8OH8e=BO6H2O解析：该电池工作时，a电极反应式为BH8OH8e=BO6H2O；b电极反应式为4H2O28e=8OH；随着不断放电，a极负电荷减少，b极负电荷增多，故Na从a极区移向b极区；每消耗3 mol H2O2转移6 mol e，故A、B、C错，D正确。9瓦斯分析仪(如图甲)工作原理类似燃料电
7、池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3Na2O，O2可以在其中自由移动。下列有关叙述中正确的是(C)A瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB电极b是正极，O2由电极a流向电极bC电极a的反应式为CH44O28e=CO22H2OD当固体电解质中有1 mol O2通过时，转移4 mol电子解析：电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，A错误；电极b中氧气得电子，生成O2，而电极a需要O2作为反应物，故O2由正极(电极b)流向负极(电极a)，B错误；甲烷所在的电极a为负极，电极反应为CH44O28e=CO22H2O，C正确；1 mol O2得4 mol电子生
8、成2 mol O2，故当固体电解质中有1 mol O2通过时，转移2 mol电子，D错误。10下图装置()是一种可充电电池，装置()为电解池。装置()的离子交换膜只允许Na通过，已知电池充、放电的化学方程式为2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr，当闭合开关K时，X电极附近溶液变红。下列说法正确的是(D)A闭合开关K时，Na从右到左通过离子交换膜B闭合开关K时，负极反应式为3NaBr2e=NaBr32NaC闭合开关K时，X电极反应式为2Cl2e=Cl2D闭合开关K时，当有0.1 mol Na通过离子交换膜时，X电极上放出标准状况下气体1.12 L解析：“当闭合开关K时，X电极附近溶液变红”
9、说明X是阴极，Y为阳极，则电池的左侧是负极。在原电池中阳离子向正极移动，故A错；NaBr33NaBr，溴元素的化合价降低，是得到电子而不是失去，故B错；X极是阴极，发生的电极反应式为：2H2e=H2，故C错；“当有0.1 mol Na通过离子交换膜时”说明转移了0.1 mol电子，则X电极生成0.05 mol H2，在标准状况下体积为1.12 L，故D正确。二、非选择题（本题包括4小题，共50分）11（10分）空气常参与设计原电池以方便人们的生活。(1)我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型的海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水数分钟，就会发出
10、耀眼的白光。则电源的负极材料是_，负极反应为_；正极材料是_，正极反应为_。(2)熔盐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为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。阳极反应式：2CO2CO4e=4CO2，阴极反应式：_，电池总反应式：_。答案：(1)铝（1分）4Al12e=4Al3石墨等惰性电极（1分）3O26H2O12e=12OH(2)O22CO24e=2CO2COO22CO2解析：(1)由铝空气海水电池靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流可知，铝为负极，电极反应式为4Al12e
11、=4Al3，正极为石墨等惰性电极，反应为3O26H2O12e=12OH。(2)本题中的电池是一种新型高能电池，电解质是熔融物，而不是电解质溶液，但有自由移动的离子CO存在。原电池的反应原理实质是氧化还原反应中的电子转移，燃料电池总反应实质是一个燃烧反应。故阳极(即负极)CO失去电子，而阴极(即正极)应为O2得到电子，再与阴极助燃气CO2结合生成电解质阴离子CO。12（每空2分，共12分）分析如图所示的四个装置，回答下列问题：装置a和b中铝电极上的电极反应式分别为_、_。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
12、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_、_。答案：(1)2H2e=H2Al3e4OH=AlO2H2O铁O22H2O4e=4OH(2)金属铬的活动性比铜的强且能和稀硫酸反应生成H2金属铬易被稀硝酸钝化解析：(1)在稀H2SO4溶液中，镁比铝活泼，铝电极作正极，正极的反应式为2H2e=H2。在NaOH溶液中，铝比镁活泼，铝电极作负极，负极的反应式为Al3e4OH=AlO2H2O。在浓硝酸中，铁被钝化，铁电极作正极，正极上发生NO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
13、的电极反应式为O22H2O4e=4OH。(2)由图1可知还原性CrCu，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，导致活动性降低。13（每空3分，共12分）已知反应AsO2I2HAsOI2H2O，现设计如图实验装置，进行下列操作：()向右侧烧杯内逐滴加入浓盐酸，发现电流计指针偏转；()若改向右侧烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现电流计指针与()实验的偏转方向相反。试回答下列问题：(1)两次操作中指针发生偏转的原因是_。(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释_。(3)()操作过程中C1棒上发生的反应为_。(4)()操作过程中C2棒上发生的
14、反应为_。答案：(1)两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能(2)()加酸，c(H)增大，平衡正向移动，AsO得电子，I失电子，所以C1极是负极，C2极是正极。()加碱，c(OH)增大，平衡向逆反应方向移动，AsO失电子，I2得电子，此时，C1极是正极，C2极是负极。故化学平衡向不同方向移动，发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即电流计指针偏转方向不同(3)2I2e=I2(4)AsO2OH2e=AsOH2O解析：由于反应AsO2I2HAsOI2H2O是可逆的，也是氧化还原反应。而且满足：不同环境中的两电极(连接)；电解质溶液(电极插入其中，可发生自发的氧化还原反应)；形成闭合回路。因此可
15、构成原电池。当加酸时，c(H)增大，平衡正向移动；C1：2I2e=I2，是负极；C2：AsO2H2e=AsOH2O，是正极。当加碱时，c(OH)增大，平衡向逆反应方向移动：C1：I22e=2I，是正极；C2：AsO2OH2e=AsOH2O，是负极。14（除标注外，每空2分，共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，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为2H2e=H2，这是由于NH4C
16、l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，现象是溶液变红，电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝
17、相连石墨电极上发生的反应式为_，产物常用湿润淀粉碘化钾试纸检验，反应的离子方程式为_。答案：(1)FeCu2=Fe2Cu 0.2(2)酸性（1分） NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl 2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)O22H2O4e=4OH阴（1分）2Cl2e=Cl2（1分） Cl22I=2ClI2（1分）解析：(1)设导线中通过的电子的物质的量为x，则负极减少28 gmol1x，正极增重32 gmol1x，28x32x12，x0.2 mol。(2)NH4Cl水解溶液显酸性，正极上H得电子，负极上Fe失电子生成Fe2。Cl2将Fe2氧化为 Fe3，Cl2过量时，发生的反应为：2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池，乙装置成为电解池。甲中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O22H2O4e=4OH，滴加酚酞后变红色。乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Cl2可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。