1、1.(2013高考课标卷)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A电池反应中有NaCl生成B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C正极反应为:NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析:结合蓄电池装置图,利用原电池原理分析相关问题。A项,在负极Na失电子生成Na,正极反应为NiCl22e=Ni2Cl,故电池反应中有NaCl生成;B项,电池的总反应是金属钠还原二价镍离子;C项,正极上NiCl2发生还原反应,电极反应为NiCl22e=Ni2Cl;D项,钠在负极失电子,被氧化生成
2、Na,Na通过钠离子导体在两极间移动。答案:B2(2013高考安徽卷)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式:Ca2Cl2e=CaCl2B放电过程中,Li向负极移动C每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g PbD常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转解析:仔细分析题给信息,结合原电池工作原理进行分析判断。A分析电池总反应,Ca在反应中失电子,所以Ca应作负极;PbS
3、O4中的Pb2得电子生成单质铅,所以正极反应物应是PbSO4,所以A项错误。B.放电过程中,负极失电子,电子通过导线流向正极,所以正极表面聚集大量电子,能够吸引电解质中的阳离子向正极移动,所以B项错误。C.根据方程式知,每转移0.1 mol电子,生成0.05 mol铅,其质量为10.35 g,所以C项错误。D.根据题给信息,该电池为热激活电池,常温下,无水LiClKCl为固态,没有自由移动的离子,该装置不能形成闭合回路,处于非工作状态,所以没有电流产生,即电流表或检流计的指针不会发生偏转。答案:D3(2012高考福建卷)将下图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()ACu电极上发生还原反应B
4、电子沿 ZnabCu 路径流动C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色解析将装置中K闭合,该装置构成原电池,其中Zn电极上发生氧化反应,Cu电极上发生还原反应,故A正确;电子沿Zna,在a上溶液中的H得到电子,在b上溶液中的OH失去电子,电子不能直接由ab,故B错误;该装置工作过程中,甲、乙两烧杯中的SO的浓度都不改变,只是盐桥中的Cl和K分别向甲、乙两烧杯中移动,故C错误;在b处溶液中的OH失去电子,c(OH)减小,c(H)增大,b处滤纸不可能变红色,故D错误。答案:A4(2013全国卷新课标)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
5、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2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析:原电池原理及应用。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Al3e=Al3,正极反应式为Ag2S2e=2AgS2。Al3与S2在溶液中不能共存,能发生水解相互促进反应2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S,故原电池总反应为2Al3Ag2S6H2O=6Ag2Al(OH)
6、33H2S,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。答案:B5(1)(2013高考广东卷节选)原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。完成原电池甲的装置示意图(见图),并作相应标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极_。甲
7、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_,其原因是_。解析:因为电子的流向是从左侧到右侧,故左侧烧杯内盛放ZnSO4溶液,电极用金属Zn,右侧烧杯内盛放CuSO4溶液,电极用金属Cu,即实现ZnCuSO4=ZnSO4Cu。由所给电极材料可知,当铜片作电极时,Cu一定是正极,则负极是活泼的金属失去电子发生氧化反应,反应现象是电极逐渐溶解。以Zn和Cu作电极为例分析,如果不用盐桥则除了电化学反应外还发生了ZnCu的置换反应,反应放热,会使部分化学能以热能形式散失,使其不能完全转化为电能,而盐桥的使用,可以避免Zn和Cu2的接触,从而避免能量损失,提供稳定电流。答案:(1)电极逐渐溶解变细甲
8、Zn和Cu2不直接接触,避免两种物质直接发生反应,从而避免能量损失,提高了电池效率,提供稳定电流(2)(2012高考海南卷节选)肼空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为_。 解析:该燃料电池中N2H4在负极发生氧化反应,其电极反应式为N2H44OH4e=4H2ON2。答案:N2H44OH4e=4H2ON2(3)(2012高考新课标全国卷节选)与MnO2Zn电池类似,K2FeO4Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应为_,该电池总反应的离子方程式为_。解析:正极发生还原反应,K2FeO4被还原为Fe3,由于是碱性环境,故生成Fe(OH)3,电极反应
9、式为FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH;负极发生氧化反应,由于是碱性环境,Zn被氧化生成Zn(OH)2,电极反应式为Zn2e2OH=Zn(OH)2,两电极反应式相加得2FeO3Zn8H2O=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH。答案:FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH2FeO3Zn8H2O=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH(4)(2012高考江苏卷节选)铝电池性能优越,AlAgO电池可用作水下动力电源,其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_。解析:由铝电池原理图可知,Al作负极,AgO/Ag作正极,电池反应式为2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O。答案:2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O