原电池 化学电源Word格式文档下载.docx

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铁棒+铜棒或铂棒+稀H2SO4,2种;

铁棒+铜棒或铂棒+Fe2（SO4）3溶液,2种;

铜棒+铂棒+Fe2（SO4）3溶液,1种。

综上共5种。

2.（2013年江苏化学）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。

该电池以海水为电解质溶液,示意图如图所示。

该电池工作时,下列说法正确的是（　C　）

A.Mg电极是该电池的正极

B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应

C.石墨电极附近溶液的pH增大

D.溶液中Cl-向正极移动

该电池总反应为Mg+H2O2

Mg（OH）2;

负极反应为Mg-2e-

Mg2+,即Mg作负极,A项错误;

正极反应为H2O2+2e-

2OH-,H2O2发生还原反应生成OH-,故B项错误、C项正确;

原电池中阴离子Cl-移向负极,D项错误。

3.有关电化学知识的描述正确的是（　A　）

A.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池

B.某原电池反应为Cu+2AgNO3

Cu（NO3）2+2Ag,装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液

C.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池,必是铁作负极、铜作正极

D.CaO+H2O

Ca（OH）2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能

原电池利用的是自发进行的氧化还原反应,A正确;

由于有Ag+,盐桥内不能有Cl-,B错误;

Fe、Cu、浓硝酸组成原电池,由于铁遇浓硝酸会钝化,则Cu为负极,Fe为正极,C错误;

CaO+H2O

Ca（OH）2不是氧化还原反应,不能设计成原电池,D错误。

4.（2014合肥高三质检）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（　D　）

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,电极反应为O2+2H2O+4e-

4OH-

C.通入丁烷的一极是负极,电极反应为C4H10+26e-+13O2-

4CO2+5H2O

D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体

L

原电池中阴离子移向负极,A项错误;

正极反应为O2+4e-

2O2-,B项错误;

负极反应为C4H10-26e-+13O2-

4CO2+5H2O,C项错误;

根据得失电子数相等,标准状况下生成CO2:

×

4mol×

22.4L/mol=

L,D项正确。

5.（2013北京海淀区高三期末）下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是（　D　）

图Ⅰ:

碱性锌锰电池

图Ⅱ:

铅蓄电池

图Ⅲ:

电解精炼铜

图Ⅳ:

纽扣式银锌电池

A.图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是催化剂

B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大

C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变

D.图Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag

图Ⅰ所示碱性锌锰电池中MnO2是电池的正极,A错误;

图Ⅱ所示电池放电过程中:

Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O,硫酸浓度不断减小,B错误;

图Ⅲ所示装置是电解精炼铜,粗铜中的杂质放电进入电解质溶液,Cu2+浓度减小,C项错误;

图Ⅳ所示电池中正极反应:

Ag2O+2e-+H2O

2Ag+2OH-,D正确。

6.（2014广西桂林中学高三月考）普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca（OH）2,溶液呈碱性。

根据这一特点科学家发明了电动势（E）法测水泥初凝时间,此法的原理如图所示,反应的总方程式为:

2Cu+Ag2O

Cu2O+2Ag。

下列有关说法不正确的是（　B　）

A.工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石

B.测量原理装置图中,Ag2O/Ag极发生氧化反应

C.负极的电极反应式为:

2Cu+2OH--2e-

Cu2O+H2O

D.在水泥固化过程中,由于自由水分子的减少,溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化

测量原理装置图中,Ag2O/Ag极发生还原反应,电极反应式为Ag2O+H2O+2e-

2Ag+2OH-,B项不正确。

7.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:

Fe+Ni2O3+3H2O

Fe（OH）2+2Ni（OH）2

下列有关该电池的说法不正确的是（　C　）

A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe

B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-

Fe（OH）2

C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低

D.电池充电时,阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-

Ni2O3+3H2O

由总反应知,得电子的为正极（Ni2O3）,失电子的为负极（Fe）,A项正确;

由总反应知介质为碱性溶液,负极反应为Fe-2e-+2OH-

Fe（OH）2,B项正确;

电池充电时,阴极反应Fe（OH）2+2e-

Fe+2OH-,pH会增大,C项错误;

电池充电时,Ni（OH）2作阳极,失电子变为Ni2O3,D项正确。

8.（2012年上海化学）如图装置中发生反应的离子方程式为:

Zn+2H+

Zn2++H2↑,下列说法错误的是（　A　）

A.a、b不可能是同种材料的电极

B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸

C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸

D.该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸

该池既可能是原电池,也可能是电解池。

若该装置为电解池,则a、b两电极的材料可以都为Zn,A错误;

在保证阳极为Zn时,该电解池的电解质溶液可以为稀盐酸,B正确;

在保证其中一电极的材料为Zn,另一电极的材料的活泼性比Zn弱的情况下,该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸都可以,C、D正确。

9.（2013年上海化学）糕点包装中常用的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。

下列分析正确的是（　D　）

A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期

B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:

Fe-3e-

Fe3+

C.脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为:

2H2O+O2+4e-

D.含有1.12g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336mL

（标准状况）

脱氧过程是放热的,A项错误;

脱氧过程中铁作负极,发生反应:

Fe-2e-

Fe2+,碳作正极,发生反应:

O2+2H2O+4e-

4OH-,B、C项错误;

由电池总反应及后续反应:

2Fe+O2+2H2O

2Fe（OH）2,4Fe（OH）2+O2+2H2O

4Fe（OH）3,可知:

4Fe～3O2,则1.12g铁粉,即0.02mol铁粉最多可吸收标准状况下O2为:

3×

22.4L/mol×

1000mL/L=336mL,D项正确。

10.（2014江南十校模拟）镁燃料电池作为一种高能化学电源,具有良好的应用前景。

下图是镁—空气燃料电池工作原理示意图。

下列有关该电池的说法正确的是（　B　）

A.该电池Mg作负极,发生还原反应

B.该电池的正极反应式为:

C.电池工作时,电子通过导线由碳电极流向Mg电极

D.当电路中通过0.2mol电子时,消耗的O2体积为1.12L

电解质溶液为NaCl中性溶液,所以正极反应类似吸氧腐蚀的正极反应,为O2+2H2O+4e-

4OH-,B正确;

负极反应为:

2Mg-4e-+4OH-

2Mg（OH）2,Mg被氧化,A错;

原电池中,电子由负极流向正极,C错;

D中O2未指定标准状况,所以无法计算其体积。

二、非选择题

11.（2014重庆南开中学、巴蜀中学期末）工业上用CO合成甲醇的反应式为:

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）。

甲醇可用作燃料电池,其电池的工作原理如图所示。

（1）请写出X电极的电极反应式　。

（2）当电路中有3mole-转移时,电池负极区中n（H+）的变化量为　　　。

（1）从图中电子转移方向可知,X为负极、Y为正极,故X极通的a是甲醇,故该电极的反应方程式为:

CH3OH-6e-+H2O

CO2↑+6H+。

（2）正极氧气放电,消耗溶液中的H+,因溶液中只有H+通过,故电池负极区H+不变化。

答案:

（1）CH3OH-6e-+H2O

CO2↑+6H+

（2）0

12.（高考题组合）

（1）（2012年山东理综节选）利用反应2Cu+O2+2H2SO4

2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应为　。

（2）（2012年天津理综改编）熔融状态下,Z（Na）的单质和FeG2（G为Cl）能组成可充电电池（装置示意图如图）,反应原理为:

2Z+FeG2

Fe+2ZG

放电时,电池的正极反应式为 

　;

充电时,　　　　（写物质名称）电极接电源的负极;

该电池的电解质为　　　　　　　　　　　　　　　。

（1）根据电池反应可知,Cu作负极,电极反应为2Cu-4e-

2Cu2+,则正极反应为O2+4H++4e-

2H2O。

（2）Na与FeCl2形成的可充电电池在放电时为原电池,正极发生的反应为Fe2++2e-

Fe。

根据可充电电池装置可知,放电时熔融Na电极作负极,熔融FeCl2电极作正极;

充电时,原电池的负极接电源负极作电解池阴极,原电池的正极接电源正极作电解池阳极,故充电时钠接电源的负极。

因为该电池中电极材料为熔融Na电极和熔融FeCl2电极,所以电解质为β

Al2O3。

（1）O2+4e-+4H+

2H2O

（2）Fe2++2e-

Fe　钠　β

Al2O3

13.如图是氨氧燃料电池示意图,按照此图的提示,回答下列问题:

（1）a电极作　　　　极（填“正”、“负”、“阴”或“阳”）,其电极反应式为　;

（2）反应一段时间后,电解质溶液的pH将　　　　（填“增大”、“减小”或“不变”）;

（3）已知①N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）

ΔH=-92.4kJ/mol,

②2H2（g）+O2（g）

2H2O（g）

ΔH=-483.6kJ/mol,试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式:

　。

（4）若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌（制白铁皮）,某铁皮上现需要镀上97.5g锌,理论上至少需要消耗氨气　　　　L（标准状况）。

氨氧燃料电池中氨气失电子被氧化,生成氮气和水,作负极;

反应一段时间后由于生成的水稀释了氢氧化钾溶液,因此pH减小;

根据盖斯定律,由②×

3-①×

2得

4NH3（g）+3O2（g）

2N2（g）+6H2O（g）

ΔH=-1266kJ/mol;

由电子守恒可得,2NH3→3Zn,镀上97.5g锌消耗1mol氨气,在标准状况下的体积为22.4L。

（1）负　2NH3-6e-+6OH-

N2+6H2O

（2）减小

（3）4NH3（g）+3O2（g）

ΔH=-1266kJ/mol

（4）22.4

14.（2014云南玉溪模拟）

（1）在298K时,1molC2H6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量1558.3kJ。

写出该反应的热化学方程式:

（2）利用该反应设计一个燃料电池:

用氢氧化钾溶液作电解质溶液,多孔石墨作电极,在电极上分别通入乙烷和氧气。

通入乙烷气体的电极应为　　　　极（填“正”或“负”）,该电极上发生的电极反应式是　 

（3）如图所示实验装置中,石墨棒上的电极反应式为 

如果起始时盛有1000mLpH=5的硫酸铜溶液（25℃,CuSO4足量）,一段时间后溶液的pH变为1,此时若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变,忽略溶液体积的变化）,可向溶液中加入　　　　　　　　　　　　（填化学式）。

（1）根据已知条件可知,热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）

4CO2（g）+6H2O（l）　ΔH=-3116.6kJ/mol。

（2）原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以乙烷在负极通入,氧气在正极通入;

又因为溶液显碱性,所以负极的电极反应式为:

C2H6-14e-+18OH-

2C

+12H2O。

（3）根据装置图可知,石墨是电子流出的极,所以石墨是阳极,溶液中的OH-失去电子,反应式为4OH--4e-

O2↑+2H2O;

一段时间后溶液的pH变为1,则溶液中氢离子的物质的量是0.1mol,则根据方程式2CuSO4+2H2O

2Cu+2H2SO4+O2↑可知,生成铜0.05mol,所以需要加入0.05mol氧化铜。

（1）2C2H6（g）+7O2（g）

4CO2（g）+6H2O（l）

ΔH=-3116.6kJ/mol

（2）负　C2H6-14e-+18OH-

+12H2O

（3）4OH--4e-

O2↑+2H2O　CuO