高二化学选修四《原电池》专项测试题.doc
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高二化学选修四《原电池》专项测试题
一、选择题（20*2=40分）
1、镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量的酸），下列说法不正确的是（ ）
A.此燃料电池的总反应为：
Mg+H2O2=Mg（OH）2
B.正极发生的电极反应为：
H2O2+2H++2e-=2H2O
C.工作时，正极周围海水的pH增大
D.电池工作时，溶液中的H+向正极移动
2、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不正确的是 （ ）
A.在熔融电解质中，O2-移向负极
B.电池的总反应是：
2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正极，电极反应为：
O2+4e-=2O2-
D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：
C4H10+26e-+13O2-=4CO2↑+5H2O
3.、理论上不能用于设计成原电池的反应是（ ）
A.HCl+NaOH=NaCl+H2OΔH＜0
B.2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）ΔH＜0
C.4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）=4Fe（OH）3（s） ΔH＜0
D.2H2（g）+O2（g） =2H2O（l）ΔH＜0
4、被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。
在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
电池总反应为Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnO（OH）。
下列说法正确的是 （ ）
A.该电池的正极为锌
B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×1023
D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O=2MnO（OH）+2OH-
5、燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。
此种电池的能量利用率可高达80%（一般柴油
发电机只有40%左右），产物污染也少。
下列有关 燃料电池的说法错误的是 （）
A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质
B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用
C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH-12e-=2CO2↑+3H2O
D.甲烷燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
6、锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：
充电
放电
2Ag+Zn（OH）2=Ag2O+Zn+H2O 在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）
A.Ag B.Zn（OH）2 C.Ag2O D.Zn
7、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系，其中正确的是 （）
8、固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的。
它以固体氧化锆—氧化钇为电解
质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过。
该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
下列判断正确的是 （ ）
A.有O2放电的a极为电池的负极 B.有H2放电的b极为电池的正极
C.a极对应的电极反应为：
O2+2H2O+4e-=4OHD.该电池的总反应方程式为：
2H2+O2=2H2O
9、下列有关电池的说法不正确的是 （ ）
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中，锌电极是负极
10、控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列判断不正确的是（）
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
11、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
关于该电池的叙述正确的是 （ ）
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移
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22.4/6 L
12、用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U形管）构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是（）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：
Ag++e- =Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
13、一种燃料电池中发生的化学反应为：
在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。
该电池负极发生的反应是 （ ）
A.CH3OH（g）+O2（g）-2e-=H2O（l）+CO2（g）+2H+（aq） B.O2（g）+4H+（aq）+4e-=2H2O（l）
C.CH3OH（g）+H2O（l）-6e-=CO2（g）+6H+（aq） D.O2（g）+2H2O（l）+4e-=4OH-
14、在盛有稀硫酸的烧杯中放入导线连接的铜片和锌片，下列叙述正确的是 （）
A.正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2放出 D.铜片上有H2放出
15、将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。
已知，通入CH4的一极，其电极反应式是：
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;通入O2的另一极，其电极反应式是：
2O2+4H2O+8e-=OH-。
下列叙述不正确的是（ ）
A.通入CH4的电极为负极B.正极发生氧化反应
C.燃料电池工作时，溶液中的OH-向负极移动 D.该电池使用一段时间后应补充KOH
16、关于铅蓄电池的说法正确的是 （ ）
A.在放电时，正极发生的反应是Pb（s）+SO42-（aq）-2e-=PbSO4（s）
B.在放电时，该电池的负极材料是铅板
C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时，阳极发生的反应是PbSO4（s）+2e- =Pb（s）+SO42-（aq）
17、根据右图，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、Cd（s）+Co2+（aq）=Cd2+（aq）+Co（s）；
C、2Ag+（aq）+Cd（s）=2Ag（s）+Cd2+（aq）；
D、2Ag+（aq）+Co（s）=2Ag（s）+Co2+（aq）。
18、Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：
2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe有关该电池的下列中，正确的是（）
A、Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价；
B、该电池的电池反应式为：
2Li+FeS=Li2S+Fe；
C、负极的电极反应式为Al—3e—=Al3+；
D、充电时，阴极发生的电极反应式为：
Li2S+Fe—2e—=2Li++FeS。
19、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：
2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是（）
A、H+由a极通过固体酸电解质传递到b极；
B、b极上的电极反应式为：
O2＋2H2O＋4e—=4OH—；
C、每转移0.1mol电子，消耗1.12升的H2；
D、电子通过外电路从b极流向a极。
放电
充电
3Zn+2K2FeO4+8H23Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
20、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
下列叙述不正确的是
A．充电时阳极反应为：
Fe（OH）3－3e－+5OH－=FeO42－+4H2O
B．充电时电池的正极和电源的正极相连
C．放电时正极反应为Zn－2e－+2OH－=Zn（OH）2
D．放电时每转移3mole－，有1molFeO42－被还原
二、非选择题（60分）
21、（9分）
（1）将Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中组成原电池，写出电极名称及电极反应式：
Al片（ ） ，
Cu片（ ） 。
（2）若将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中能否组成原电池？
（填“能”或“不能”）， 若能组成原电池，写出电极名称及电极反应式：
Al片（ ） ，
Cu片（ ） 。
22、（10分）燃料在电池中直接被氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池。
燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。
肼分子（H2N—NH2）可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的电极反应式和总反应式：
；并指出电解质溶液中，OH-向哪极移动：
。
23、（8分）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。
请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是，在导线中电子流动方向为（用a、 b表示）。
（2）负极反应式为 。
（3）电极表面镀铂粉的原因是 。
（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。
因此，大量安全储氢是关键技术之一。
金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ.2Li+H2=2LiH Ⅱ.LiH+H2O= LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ，反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3，用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为 mol。
24、（12分）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：
C3H8（g）CH4（g）+HCCH（g）+H2（g） ΔH1=+156.6kJ/mol
CH3CH=CH2（g） CH4（g）+HCCH（g） ΔH2=+32.4kJ/mol
则相同条件下，反应C3H8（g）CH3CH=CH2（g）+ H2（g）的ΔH= kJ/mol。
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。
电池反应方程式为 ；
放电时，CO32-移向电池的（填“正”或“负”）极。
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。
常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60,c（H2CO3）=1.5×10-5mol/L。
若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 HCO3-+H+的平衡常数K1= 。
（已知：
10-5.60=2.5×10-6）
（4）常温下，0.1mol/LNaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c（H2CO3） c（CO32-）（填“>”、“=”或“<”），原因是 （用离子方程式和必要的文字说明）。
25、（6分）我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯，它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。
只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。
则；
（1）该电源负极材料为 ；正极材料为。
（2）负极反应为 。
（3）正极反应为 。
26、（16分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等
（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：
。
（2）若将
（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应：
；
负极反应：
。
（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol/L，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤：
。
氢氧化物开始
沉淀时的pH
氢氧化物沉淀
完全时的pH
Fe3+
1.9
3.2
Fe2+
7.0
9.0
Cu2+
4.7
6.7
提供的药品：
Cl2浓H2SO4NaOH溶液CuOCu
（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。
请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式：
； 。
劣质不锈钢腐蚀的实验现象：
。
高二化学选修四《原电池》专项测试题参考答案
一、选择题（20*2=40）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
A
D
C
D
A
D
B
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
C
C
D
B
B
A
B
A
C
二、非选择题（60分）
21、（9分）
（1）负极2Al-6e-=2Al3+正极6H++6e-=3H2↑
（2）能正极2NO3-+4H++2e-=2NO2↑+2H2O负极Cu-2e- =Cu2+
22、（10分）负极：
N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，正极：
O2+4e-+2H2O =4OH-，
总反应式：
N2H4+O2=N2+2H2OOH-向负极移动
23、（8分）
（1）由化学能转变为电能由a到b
（2）2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-= 2H2O
（3）增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率
（4）①LiH2O②1/1148或8.71×10-4③32
24、（12分）
（1）+124.2
（2）C3H8+5O2 =3CO2+4H2O负 （3）4.2×10-7
（4）>HCO3-+H2OCO32-+H3O+（或HCO3-CO32-+H+），HCO3-+H2OH2CO3+OH-，HCO3-的水解程度大于电离程度
25、（6分）
（1）铝石墨
（2）4Al-12e-=4Al3+（3）3O2+6H2O+12e-=12OH-
26、（15分）
（1）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
（2）装置图
2Fe3++2e-=2Fe2+Cu-2e-=Cu2+
（3）①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;③过滤［除去Fe（OH）3］
（4）CuO+H2SO4 =CuSO4+H2OCuSO4+Fe=FeSO4+Cu不锈钢表面有紫红色物质生成
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