走向高考高考化学一轮总复习 91原电池 化学电源 新人教版必修部分Word格式.docx

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外电路中，电流从b流向a，C错误。

由于电流从P型半导体流出，因而P型半导体为正极，D错误。

4．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是（　　）

A．2Ag（s）＋Cd2＋（aq）===2Ag＋（aq）＋Cd（s）

B．Co2＋（aq）＋Cd（s）===Co（s）＋Cd2＋（aq）

C．2Ag＋（aq）＋Cd（s）===2Ag（s）＋Cd2＋（aq）

D．2Ag＋（aq）＋Co（s）===2Ag（s）＋Co2＋（aq）

第一图中Cd：

Cd（s）－2e－===Cd2＋（aq），Co：

Co2＋（aq）＋2e－===Co（s），故B正确；

第二图中Co：

Co（s）－2e－===Co2＋（aq），Ag：

2Ag＋（aq）＋2e－===2Ag（s），故C、D正确，A错。

5．（2012·

百校联盟调研卷）已知氧化性：

Au3＋>

Ag＋>

Cu2＋>

Pb2＋>

Cr3＋>

Zn2＋>

Ti2＋。

现有如图所示的电化学装置，下列叙述中正确的是（　　）

A．若X为Ti，则Y极的电极反应式可能是Zn－2e－===Zn2＋

B．若X为Cr，则Y可以选Zn或Ti

C．若Y为Cu，则X极的电极反应式可能是Cr－3e－===Cr3＋

D．若Y为Pb，则Xn＋（aq）中阴离子数会减少

Y为正极，不可能失电子，A项错误；

由氧化性顺序可知，还原性：

Au<

Ag<

Cu<

Pb<

Cr<

Zn<

Ti，若负极（X）为Cr，则正极（Y）只能选Au、Ag、Cu、Pb，B项错误；

Y为正极，X为负极，故盐桥中阴离子会移向Xn＋（aq）中，阳离子移向Ym＋（aq）中，D项错误。

6．（2011·

汕头模拟）镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。

其中一种镁原电池的反应为xMg＋Mo3S4

MgxMo3S4；

在镁原电池放电时，下列说法错误的是（　　）

A．Mg2＋向正极迁移

B．正极反应为：

Mo3S4＋2xe－===Mo3S

C．Mo3S4发生氧化反应

D．负极反应为：

xMg－2xe－===xMg2＋

正极反应为Mo3S4＋2xe－===Mo3S

，发生还原反应，负极反应为xMg－2xe－===xMg2＋，负极产生的Mg2＋移向正极参加反应，C选项错误。

7．（2012·

大纲全国理综）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。

①②相连时，外电路电流从②流向①：

①③相连时，③为正极：

②④相连时，②上有气泡逸出：

③④相连时，③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．①③②④B．①③④②

C．③④②①D．③①②④

由原电池原理判断金属活动性，外电路电流从②流向①，②为正极，金属活动性①>

②；

①③相连，③为正极，金属活动性①>

③；

②④相连，②上有气泡（H2）逸出，②为正极，金属活动性④>

②，③④相连，③质量减少，则金属活动性③>

④，即金属活动性顺序为①>

③>

④>

②，B正确。

B

8．（2012·

山东莱芜期末）锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，电池总反应式为V2O5＋xLi===LixV2O5，下列说法不正确的是（　　）

A．向外供电时，锂离子向负极移动

B．负极上反应的物质是锂，正极上反应的物质是V2O5

C．正极的电极反应为：

V2O5＋xe－＋xLi＋===LixV2O5

D．负极的电极反应为：

xLi－xe－===xLi＋

该电池的负极为锂，反应式为xLi－xe－===xLi＋，产生的Li＋移向正极，A项错误，D项正确；

Li被氧化，则V2O5必定被还原，即在正极反应，反应式为V2O5＋xe－＋xLi＋===LixV2O5，B、C均正确。

9．（2012·

北京理综）人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。

下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是（　　）

A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程

B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生

C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强

D．催化剂b表面的反应是CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH

首先标化合价，看价变化，

O2―→H

OOH，CO2中C的化合价降低，得电子，由图示装置中电子转移的方向可知催化剂a表面发生失电子的反应，催化b表面发生得电子的反应，所以在催化剂b表面发生的电极反应为CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH；

在a表面H2O失电子生成O2，电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，由电极反应式可知a极附近酸性增强，b极附近酸性减弱，C错误。

10．（2012·

合肥市高三第一次质检）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．在熔融电解质是，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

本题以丁烷燃料电池为载体综合考查了原电池原理涉及的有关“电子流向、电极反应式、总反应式”等内容。

难度中等。

因正极上富集电子，根据电性关系，O2－不可能移向正极，A项错；

通入O2的一极为正极，其正极反应式为O2＋4e－===2O2－，B项错；

通入丁烷的一极应为负极，电极反应为C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O，C项错误；

根据2C4H10＋13O2―→8CO2＋10H2O可知消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体的体积为

L，D项正确。

D

11．（2011·

威海质检）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。

高铁电池的总反应为：

3Zn＋2K2FeO4＋8H2O

3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH。

下列叙述不正确的是（　　）

A．放电时锌作负极

B．充电时氢氧化铁被氧化

C．放电时溶液的碱性增强

D．充电时转移3mole－，有2molFeO

被还原

由电池反应知，Zn从0价变为＋2价，失去电子，Zn作原电池的负极，A项正确；

充电时，Fe（OH）3中的＋3价的铁被氧化为K2FeO4中的＋6价的铁，B项正确；

放电时，生成OH－，对应的溶液碱性增强，C项正确；

放电时，此反应转移6mole－，对应有2molFeO

被还原，D项错误。

12．（2011·

福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。

该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。

关于该电池的下列说法不正确的是（　　）

A．水既是氧化剂又是溶剂

B．放电时正极上有氢气生成

C．放电时OH－向正极移动

D．总反应为：

2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑

C项是错误的，因为原电池放电时OH－是向负极移动的。

这种电池名称叫锂水电池，可推测其总反应为：

2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。

再写出其电极反应如下：

（－）2Li－2e－===2Li＋

（＋）2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑

结合选项分析A、B、D项都是正确的。

13．（2012·

哈尔滨市第二中学高三年级期末考试）用两根铂丝作电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，下列说法错误的是（　　）

A．通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极

B．放电时通入氧气的一极附近溶液的pH升高

C．放电一段时间后，K＋的物质的量不变

D．通甲烷的电极反应式是CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2O

本题考查电化学。

涉及的电池反应：

CH4＋2O2===CO2＋2H2O，CO2＋2KOH===K2CO3＋H2O，从化合价角度分析，碳从－4价升到＋4价，失去电子，故通CH4的一极为负极，氧从0价降至－2价，得到电子，故通O2的一极为正极，A项正确；

通入O2的一极发生得电子反应，即O2＋4e－＋2H2O===4OH－，生成OH－，故pH升高，B项正确，K＋在整个反应过程中没有参与反应，故其物质的量不变，C项正确；

在碱性溶液中不可能生成CO2，应生成CO

，D项错。

14．（2011·

全国新课标）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（　　）

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

由放电时的反应可以得出铁作还原剂失去电子，Ni2O3作氧化剂得到电子，因此选项A、B均正确；

充电可以看做是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，因为电池放电时，负极反应为：

Fe＋2OH－－2e－===Fe（OH）2，所以电池充电过程中阴极反应为Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，选项C不正确；

同理分析选项D正确。

15．有4种燃料电池：

A.固体氧化物燃料电池，B.碱性氢氧燃料电池，C.质子交换膜燃料电池，D.熔融盐燃料电池。

下面是工作原理示意图，其中正极反应的产物为水的是（　　）

燃料电池通入燃料的电极为负极，通入氧气或空气的电极为正极。

正极反应

负极反应

O2＋4e－===2O2－

2H2－4e－＋2O2－===2H2O

O2＋4e－＋2H2O===

4OH－

2H2－4e－＋4OH－===

4H2O

O2＋4e－＋4H＋===

2H2O

2H2－4e－===4H＋

O2＋4e－＋2CO2===

2CO

2H2－4e－＋2CO

===

2H2O＋2CO2↑

或CO－2e－＋CO

2CO2↑

二、非选择题

16．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

装置

现象

二价金属A不断溶解

C的质量增加

A上有气体产生

根据实验现象回答下列问题：

（　　）

（1）装置甲中负极的电极反应式是_________________________

__________________________________________________________。

（2）装置乙中正极的电极反应式是_________________________

（3）装置丙中溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）四种金属活泼性由强到弱的顺序是______________________

甲、乙、丙均为原电池装置。

依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性A>

B；

乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性B>

C；

丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活泼性D>

A，随着H＋的消耗，pH变大。

（1）A－2e－===A2＋　

（2）Cu2＋＋2e－===Cu

（3）变大　（4）D>

A>

B>

17．

（1）氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是________。

A．太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学

B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境

C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同

D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同

（2）纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：

①该电池放电时负极反应式为___________________________。

②放电时每转移3mol电子，正极有________molK2FeO4被还原。

（3）锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。

电池反应式为：

Li1－xMnO4＋Lix

LiMnO4，下列有关说法不正确的是________。

A．放电时电池的正极反应式为：

Li1－xMnO4＋xLi＋＋xe－===LiMnO4

B．放电过程中，石墨没有得失电子

C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作

D．充电时电池上标有“－”的电极应与外接电源的负极相连

（1）选项A，电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，选项B，氢氧燃料电池中生成物为H2O，对环境无污染，选项C，以稀H2SO4为介质的电池负极反应式为：

H2－2e－===2H＋，以KOH为介质的电池负极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O。

选项D，氢氧燃料电池的总反应式均为：

2H2＋O2===2H2O。

（2）①放电时，在碱性条件下，负极反应式为：

Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2。

②根据电池总反应式可知，2molK2FeO4被还原时有6mol电子转移，所以放电时每转移3mol电子，有1molK2FeO4被还原。

（3）选项A，根据总反应式可知Li失去电子，电池负极反应式为：

xLi－xe－===xLi＋，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1－xMnO4＋xLi＋xe－===LiMnO4。

选项B，根据总反应式可判断石墨没有得失电子。

选项C，Li能与KOH溶液中的H2O反应，导致电池无法正常工作。

选项D，充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有“－”的电极应与外接电源的负极相连。

（1）C　

（2）①Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2

②1　（3）C

18．某兴趣小组同学利用氧化还原反应：

2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4）3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1mol·

L－1，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。

回答下列问题：

（1）发生氧化反应的烧杯是________（填“甲”或“乙”）。

（2）外电路的电流方向为：

从________到________。

（填“a”或“b”）

（3）电池工作时，盐桥中的SO

移向________（填“甲”或“乙”）烧杯。

（4）甲烧杯中发生的电极反应为________。

根据氧化还原反应可知：

甲烧杯中石墨作正极，发生还原反应，电极反应为：

MnO

＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O；

乙烧杯中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，外电路电流方向从正极流向负极，即从a到b。

电池工作时，盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，即SO

移向乙烧杯。

（1）乙　

（2）a　b　（3）乙　（4）MnO

＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O

19．（2011·

江苏化学）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：

在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。

反应方程式为

2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8

Ag2O2↓＋2KNO3＋2K2SO4＋2H2O

（1）上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是________。

（2）银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn（OH）4，写出该电池反应方程式：

________________________________________。

（3）准确称取上述制备的样品（设仅含Ag2O2和Ag2O）2.588g，在一定的条件下完全分解为Ag和O2，得到224.0mLO2（标准状况下）。

计算样品中Ag2O2的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。

（1）考查实验基本操作，检查沉淀是否洗净的方法是取最后一滴洗涤液，滴加几滴Ba（NO3）2溶液，若有白色沉淀则证明未洗净。

也可以滴加酚酞，检验OH－存在。

还可以做焰色反应等。

（2）该电池正负极主要反应物、产物已知，再结合原子守恒可写出总电池反应式：

Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O===2Ag＋2K2Zn（OH）4

（3）n（O2）＝

＝0.01mol

n（Ag）＝

＝0.021mol

设Ag2O2、Ag2O的物质的量分别为x、y，则有

x＝0.0095mol　y＝0.001mol

因此Ag2O2质量分数w（Ag2O2）＝

≈0.91

（1）取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba（NO3）2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全）

（2）Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O===2K2Zn（OH）4＋2Ag

＝1.000×

10－2mol

设样品中Ag2O2的物质的量为x，Ag2O的物质的量为y248g·

mol－1×

x＋232g·

y＝2.588g

x＋

y＝1.000×

x＝9.500×

10－3mol

w（Ag2O2）＝

＝

＝0.91