第九章+第一节+原电池+化学电源+课时作业Word格式文档下载.docx

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B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极

C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀

D．铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过

两种活泼性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液构成原电池．在原电池中，活泼金属中的电子流向不活泼的电极，因此活泼金属是负极．镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池，铁较锡活泼，铁先失电子被腐蚀．铜锌原电池工作时，锌作负极失电子，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，1molZn失去2mol电子，0.2mol锌（质量为13g）被溶解电路中有0.4mol电子通过．故选D.

D

4．（2009·

江苏高考）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

L

微生物在高温下会因蛋白质变性而死亡，所以该电池不能在高温下工作；

该燃料电池的原理为：

C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，根据总反应方程式可书写出电极反应方程式，负极为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，正极为6O2＋24e－＋24H＋===12H2O；

从电极反应方程式显而易见，H＋应从负极移向正极；

从总反应方程式可见，每生成1molCO2消耗1molO2.

B

5．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl

的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动）．下列叙述正确的是（　　）

A．a中铁钉附近呈现红色

B．b中铁钉上发生还原反应

C．a中铜丝上发生氧化反应

D．b中铝条附近有气泡产生

a中铁钉作负极，铜丝作正极，正极反应为：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正

极周围变红；

b中铝条作负极，失去电子发生氧化反应，铁钉作正极，发生还原反

应．

6．（双选）电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：

Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；

Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－.下列判断正确的是（　　）

A．锌为正极，Ag2O为负极

B．锌为负极，Ag2O为正极

C．原电池工作时，负极区溶液pH减小

D．原电池工作时，负极区溶液pH增大

原电池中失去电子的电极为负极，所以锌为负极，Ag2O为正极，B正确．因

为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，负极区域溶液c（OH－）不断减少，故pH减小．

BC

7．（双选）（2010·

广东高三联考）电车所用电池一般为铅蓄电池，如图所示，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO

2PbSO4＋2H2O，则下列说法正确的是（　　）

A．放电时：

电流方向由A到B

B．放电时：

正极反应是Pb＋SO

－2e－===PbSO4

C．充电时：

铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连

D．充电时：

阳极反应是PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2

＋SO

＋4H＋

（1）放电时：

负极：

Pb＋SO

正极：

PbO2＋4H＋＋SO

＋2e－===PbSO4＋2H2O

电子流向：

负极

正极，电流方向由PbO2→Pb.

（2）充电时：

阴极：

PbSO4＋2e－===Pb＋SO

阳极：

PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO

电源负极

阴极；

电源正极

阳极．

AD

8．（2009·

福建高考）控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池．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，乙中的石墨电极为负极

由反应2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2可知，反应开始时甲中Fe3＋发生还原反应，乙中I－发生氧化反应；

当电流计读数为零时，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极，故选D.

9．镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用．已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：

Cd＋2NiOOH＋2H2O

Cd（OH）2＋2Ni（OH）2有关该电池的说法正确的是（　　）

A．充电时阳极反应：

Ni（OH）2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O

B．充电过程是化学能转化为电能的过程

C．放电时负极附近溶液的碱性不变

D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动

由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价变化可知，Ni（OH）2作阳极，电解质溶液为KOH，所以电极反应式为Ni（OH）2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O，A正确；

Cd（OH）2作阴极，Cd（OH）2＋2e－===Cd＋2OH－充电过程是将电能转化为化学能，B不正确；

放电时，Cd作负极，Cd－2e－＋2OH－===Cd（OH）2，Cd周围的c（OH－）下降，OH－向负极移动，C、D错误．

10．（双选）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．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极

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

本题主要考查原电池的工作原理．由丁烷燃烧的化学反应方程式：

2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O，可知原电池的负极发生氧化反应，对应物质的化合价升高：

C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O；

原电池正极发生还原反应化合价降低：

O2＋4e－===2O2－，显然在熔融电解质中O2－从正极移向负极．本题答案为B、C.

11．中国在2009年推出了国产燃料电池概念汽车，该车装有“绿色心脏”——质子交

换膜燃料电池．如图是某科技杂志登载的该电池原理示意图．下列叙述正确的是

A．工作时“X极”周围溶液的酸性增强

B．氢气在电极上发生还原反应

C．图中标出的“Y极”实际是原电池的负极

D．工作过程中，质子（H＋）从“Y极”一边透过质子交换膜移动到“X极”一边与

OH－反应生成水

根据题意，此题氢气燃料电池根据图中标注，“X极”反应是H2－2e－===

2H＋，故“X极”周围酸性增强，A正确；

“X极”附近氢气失电子，发生氧化反应，B错误；

“X极”上氢气失电子，电子流出，此极为原电池负极，“Y极”实际是原电池的正极，C错误；

质子交换膜只允许H＋通过，故其从“X极”一边通过交换膜转移到“Y极”一边与OH－反应生成水，D错误．

12．（2010·

绍兴模拟）原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液

有关，下列说法中不正确的是（　　）

A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，放电时SO

向Al电极移动

B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：

Al－3e－＋4OH－===AlO

＋2H2O

C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：

Cu－2e－===Cu2＋

D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源，用石墨电极来电解硝酸银溶液，当析

出1molAg时，消耗铜电极32g

由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，Al为负极，原电池的电解质溶液里阴离子流向负极，A正确；

B选项中，Al作电池的负极失电子被氧化，因电解质溶液为NaOH溶液，故Al应转化为AlO

，B说法正确；

由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极材料为Fe，故C说法错误；

由电子守恒知，当析出1molAg时转移电子1mol，消耗Cu0.5mol，即32g，故D说法正确．

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（14分）依据氧化还原反应：

2Ag＋（aq）＋Cu（s）===Cu2＋（aq）＋2Ag（s）设计的原电池如图所示：

请回答下列问题：

（1）电极X的材料是______；

电解质溶液Y是______；

（2）银电极为电池的______极，发生的电极反应为

____________________，X电极上发生的电极反应为

______________________；

（3）外电路中的电子是从______电极流向______电极．

根据所给氧化还原反应方程式，结合原电池反应原理以及所给原电池装置，

Cu应作负极，AgNO3溶液为电解质溶液，从而推知：

（1）X的材料为铜，Y是AgNO3.

（2）银为原电池的正极，发生的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag.X电极上发生的电极反

应式为Cu－2e－===Cu2＋.

（3）外电路中的电子从X（Cu）电极流向银（正）电极．

（1）铜　AgNO3溶液

（2）正　Ag＋＋e－===Ag　Cu－2e－===Cu2＋

（3）Cu　Ag

14．（10分）某同学用如图所示做水果电池的实验，测得数据如下表所示：

实验编号

电极材料

水果品种

电极间

距/cm

电压/mV

1

锌

铜

菠萝

3

900

2

苹果

650

柑橘

850

4

西红柿

750

5

铝

6

450

请回答以下问题：

（1）实验6中负极的电极反应式为__________________________________________．

（2）实验1、5中电流方向相反的原因是______________________________________

________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________.

（3）影响水果电池的电压的因素有________、________.

（4）若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再按发光二极管，这样做________．（填“合理”或“不合理”）

（1）实验6中电极是Zn与Al，因Al更活泼，故负极反应为Al－3e－===Al3＋.

（2）因实验1中锌比铜活泼，锌作负极，实验5中铝比锌活泼，锌作正极，故两实验中电流方向相反．（3）由实验1和5可知，水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关．（4）这样做可使电压增大，合理．

（1）Al－3e－===Al3＋

（2）实验1中锌比铜活泼，锌作负极；

实验5中锌比铝活泼性差，锌作正极，所以两

实验中电流方向相反

（3）水果品种　电极材料　（4）合理

15．（12分）（2010·

宁波质检）科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径．近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过．其工作原理的示意图如下：

（1）Pt（a）电极是电池的________极，电极反应式为____________________________

_______________________________________________________________________；

Pt（b）电极发生________反应（填“氧化”或“还原”），电极反应式为_____________

（2）电池的总反应方程式为________________________________________________．

（3）如果该电池工作时电路中通过2mol电子，则消耗的CH3OH有________mol.

Pt（a）原料为CH3OH和水，产物为CO2、H＋，根据C化合价由－2价升到＋

4价，失去6个电子，Pt（a）为负极；

Pt（b）原料为O2、H＋，产物为H2O，O化合价

由0价降低为－2价，发生还原反应，为正极．

（1）负　CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋

还原　O2＋4H＋＋4e－===2H2O

（2）2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O　（3）

16．（16分）（2009·

天津高考）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念

的新型发电装置，右图为电池示意图，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为____________________________________________．

（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.

（1）电池即是把化学能转变为电能的装置；

在电池中电子是从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极，故电子由a流向b.

（2）H2在负极失电子，因为电解质溶液是KOH溶液，故负极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O.（3）电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率．（4）LiH中Li为＋1价，H为－1价，故反应Ⅰ中还原剂是Li，反应Ⅱ中氧化剂是H2O.由反应Ⅰ可知吸收标准状况下224LH2时生成160gLiH，则生成的LiH的体积是

，则生成的LiH体积与被吸收的H2的体积比为：

＝

.由②生成的20molLiH与H2O反应，由反应Ⅱ可知生成20molH2，H2～2e－，能量转化率为80%，则通过电子的物质的量为20mol×

2×

80%＝32mol.

（1）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的分子数，加快电极反应速率

（4）①Li　H2O　②1∶1148　③32