课后限时集训19 原电池 化学电源 （人教版 高中化学必修一练习题）.DOC

1、 1 原电池 化学电源 (建议用时：35 分钟) 1 各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。 下列有关电池的 叙述正确的是 ( ) A手机上用的锂离子电池属于一次电池 B锌锰干电池中，锌电极是负极 C氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原 D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 答案 B 2(2019 滨州月考)下列有关说法中错误的是 ( ) A某燃料电池用熔融碳酸盐作电解质，两极分别通入 CO 和 O2，则通入 CO 的一极为负极，电极反应式为 CO2e CO2 3=2CO2 BZn 粒与稀硫酸反应制氢气时，为加快反应速率，可在反应过程中滴加几 滴 CuSO4溶液 C根据自发氧化

2、还原反应 Cu2NO 34H =Cu22NO 22H2O 设计 原电池，可在常温下用铜和铁作电极，使用浓硝酸作电解质溶液 D原电池中电子从负极出发，经外电路流向正极，再从正极经电解液回到 负极构成闭合回路 答案 D 3分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( ) A中 Mg 作负极，中 Fe 作负极 B中 Mg 作正极，电极反应式为 6H2O6e =6OH3H 2 C中 Fe 作负极，电极反应式为 Fe2e =Fe2 2 D中 Cu 作正极，电极反应式为 2H 2e=H 2 B 中 Mg 不与 NaOH 溶液反应，而 Al 能和 NaOH 溶液反应失去电子， 故 Al 是负极；中 Fe

3、 在浓硝酸中钝化，Cu 和浓硝酸反应失去电子作负极，A、 C 错；中电池总反应为 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，负极反应式 为2Al8OH 6e=2AlO 24H2O， 二者相减得到正极反应式为6H2O6e = 6OH 3H 2，B 正确；中 Cu 是正极，电极反应式为 O22H2O4e = 4OH ，D 错。 4 (2019 云南七校联考)铝空气电池以高纯度铝(含铝 99.99%)为负极， 铂铁 合金为正极，海水为电解质溶液，工作原理如图所示。下列说法正确的是 ( ) A铝空气电池要及时回收处理，以免造成重金属污染 B正极制成鱼鳃状的目的是增大铂铁合金与海水中溶解氧的接触面

4、积 C每消耗 1 mol Al，电解质溶液中会有 3 mol 电子通过 D该电池工作时，铂铁合金比高纯铝更容易被腐蚀 B 选项 A，铝不属于重金属，错误；选项 B，正极制成鱼鳃状的目的是增 大铂铁合金与海水中溶解氧的接触面积，从而加快反应速率，正确；选项 C，电 子只能沿导线转移，电解质溶液中移动的是离子，错误；选项 D，该电池工作时 铂铁合金是正极被保护，不易被腐蚀，错误。 5(2019 延边一模)某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极 能使电池在太阳光照下充电，充电时 Na2S4还原为 Na2S。下列说法不 正确的是 ( ) A充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能 B

5、放电时，a 极为负极 3 CM 是阴离子交换膜 D充电时，阳极的电极反应式为 3I 2e=I 3 C 根据题意及图示可知，TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电。则充电 时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能，充电时 Na2S4还原为 Na2S，放电 和充电互为逆过程，所以 a 是负极，b 是电池的正极，在充电时，阳极上发生失 电子的氧化反应为 3I 2e=I 3，根据图示可以知道交换膜允许钠离子自由通 过，所以应该是阳离子交换膜，C 项错误。 6 (2019 巴蜀名校联考)美国斯坦福大学的崔屹等人， 研发出一种新型的锰氢 二次电池，原理示意图如图所示。该电池以硫酸锰溶液为电解液，碳纤维和

6、Pt/C 分别作为电极材料，电池总反应式为 Mn2 2H 2O 充电 放电 MnO22H H 2。 下列说法错误的是( ) A充电时，碳纤维电极为阳极 B充电时，碳纤维电极附近溶液 pH 增大 C放电时，正极反应式为 MnO24H 2e=Mn22H 2O D放电时，电子由 Pt/C 电极流向碳纤维电极 B 根据锰氢电池的原理示意图及电池总反应式可知，放电时，Pt/C 电极 为负极，负极的电极反应式为 H22e =2H，碳纤维电极为正极，正极的电极 反应式为 MnO24H 2e=Mn22H 2O， 放电时， 电子由 Pt/C 电极流向碳纤 维电极。充电时，碳纤维电极为阳极，Pt/C 电极为阴极，

7、阳极的电极反应式为 Mn2 2H 2O2e =MnO 24H ，碳纤维电极附近溶液 pH 减小，B 项错误。 7(2019 昆明模拟)糖生物电池是一种酶催化燃料电池(EFC)，它使用便宜的 酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理的是 ( ) A该电池不宜在高温下工作 B若该电池为酸性介质，正极反应式为 O24e 4H=2H 2O C放电过程中，电池内阳离子向正极迁移 4 D 若该电池为碱性介质， 以葡萄糖为原料并完全氧化， 负极反应式为 C6H12O6 24e 6H 2O=6CO224H D 酶在高温下会失去生理活性，A 项合理；若该电池为酸性介质，则 H 会在正极与

8、 O2发生反应，正极反应式为 O24e 4H=2H 2O，B 项合理；根 据原电池反应原理可知，放电过程中阳离子移向正极，C 项合理；若该电池为碱 性介质，则负极反应式为 C6H12O636OH 24e=6CO2 324H2O，D 项不合 理。 8(2019 合肥模拟)以纳米 Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金 属锂和石墨的复合材料)，电解质只传导锂离子，通过在室温条件下对锂离子电池 进行循环充放电，成功实现了对磁性的可逆调控(如图)。下列说法正确的是 ( ) A电解质溶液可用 Li2SO4溶液 B放电时，锂离子向正极移动生成金属锂 C放电时，Fe 作为负极，电池能被磁铁吸引 D

9、充电时，阳极的电极反应式为 2Fe3Li2O6e =Fe 2O36Li D 电极 反应式 放电 (原电池) 负极(金属锂和 石墨的复合材料) 6Li6e =6Li 正极(Fe2O3) Fe2O36Li 6e= 2Fe3Li2O 充电 (电解池) 阴极(金属锂和石 墨的复合材料) 6Li 6e=6Li 阳极(Fe2O3) 2Fe3Li2O6e = Fe2O36Li 由上述分析可知，放电时，负极是 Li 和石墨的复合材料，Li 可与水反应， 故不能用 Li2SO4溶液作电解质溶液， A 项错误； 放电时， Li 向正极移动生成 Li 2O， B 项错误；放电时，Li 和石墨的复合材料为负极，电池不

10、能被磁铁吸引，C 项错 5 误；由上述分析知 D 项正确。 9(1)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池 的原理如图甲所示，该电池从浓缩海水中提取 LiCl 的同时又获得了电能。 图甲 X 为_极，Y 电极反应式为_ _。 Y 极生成 1 mol Cl2时，_ mol Li 移向_极(填“X”或“Y”)。 (2)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图乙所示。该电池用空气中的氧 气作氧化剂，KOH 作电解质。 负极反应式为_， 正极反应式为_。 图乙 解析 (1)根据装置图甲可知生成H2的电极为正极， 生成Cl2的电极为负极。 (2)根据装置图乙可知 N2H4N2为

11、氧化反应，在负极上反应。 答案 (1)正 2Cl 2e=Cl 2 2 X (2)N2H44e 4OH=N 24H2O O24e 2H 2O=4OH 10(2019 昆明模拟)一种太阳能储能电池的工作原理如图所示，已知锂离子 电池的总反应为 Li1xNiO2xLiC6 放电 充电 LiNiO2xC6。下列说法错误的是( ) 6 A该锂离子电池为二次电池 B该锂离子电池充电时，n 型半导体作为电源正极 C该锂离子电池放电时，Li 从 a 极移向 b 极 D该锂离子电池放电时，b 极上发生还原反应，电极反应式为 Li1xNiO2 xe xLi=LiNiO 2 B 根据图示可知该储能电池左边为太阳能电

12、池，右边为锂离子电池。结合 锂离子电池总反应可知：放电时 a 极为负极，b 极为正极；充电时 a 极为阴极， b 极为阳极。题图所示锂离子电池能实现充电和放电，为二次电池，A 项正确； 充电时 a 极为阴极，则 n 型半导体为电源负极，B 项错误；电池放电时，Li 从 负极向正极移动，即 Li 从 a 极向 b 极移动，C 项正确；电池放电时，b 极为正 极，发生还原反应，其电极反应式为 Li1xNiO2xe xLi=LiNiO 2，D 项 正确。 11(2019 石家庄模拟)锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池，某种 锂离子电池的结构如图所示，它在放电时有关离子转化关系如图所示，下列说法

13、 正确的是( ) ALi 透过膜除允许 Li通过外，还允许 H 2O 分子通过 B充电时，电池内部发生的总反应式为 Li Fe2= 电解 LiFe3 C充电时，钛电极与外接电源的负极相连 D放电时，进入贮罐的液体发生的离子反应为 S2O2 8Fe2 =2SO2 4 Fe3 B 根据 Ti 电极上物质转化关系可判断放电时 Ti 电极为正极，充、放电时 7 各电极发生的反应如下： 放电 充电 Li 电极 负极：Lie =Li(氧化反 应) 阴极：Li e=Li(还原反 应) Ti 电极 正极：Fe3 e=Fe2(还原 反应) 阳极：Fe2 e=Fe3(氧化 反应) Li 为碱金属，能与水反应，因此

14、 Li 电极要避免与水接触，H2O 分子不能通 过 Li 透过膜， A 项错误； 由上述分析知， 充电时电池总反应式为 LiFe2= 电解 LiFe3 ，B 项正确；充电时，钛电极为电解池的阳极，与外接电源的正极相连， C 项错误；放电时，进入贮罐的液体中的 Fe2 与 S 2O2 8反应，Fe2 被氧化为 Fe3， S2O2 8被还原为 SO2 4，配平离子方程式为 2Fe2 S 2O2 8=2Fe3 2SO2 4，D 项错 误。 12(2019 武汉模拟)某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺 H2N(CH2)2NH2氧化成环境友好的物质，工作原理如图所示(a、b 均为石墨电 极)

15、。下列分析正确的是( ) Aa 电极发生反应：H2NCH2CH2NH216e 4H 2O=2CO2N2 16H B质子交换膜处 H 由右向左移动 C该电池在微生物作用下将化学能转化为电能 D开始放电时 b 电极附近溶液 pH 不变 C 该微生物燃料电池可将污水中的乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化成环境 友好的物质，则产物为 CO2和 N2，根据氧化还原反应原理可知，a 电极发生氧化 反应，为负极，b 电极发生还原反应，为正极。H2N(CH2)2NH2在 a 电极上失电子 发生氧化反应，负极的电极反应式为 H2N(CH2)2NH24H2O16e =2CO 2 N216H ，A 项错误；原电池中

16、阳离子向正极移动，a 电极是负极，b 电极是 正极，所以 H 由左向右移动，B 项错误；该装置是原电池，可将化学能转化为电 8 能，C 项正确；b 电极发生反应：O24e 4H=2H 2O，所以 b 电极附近溶液 的 pH 变大，D 项错误。 13某氢氧燃料电池用固体金属化合物陶瓷作电解质(可电离出金属离子和 O2 )，两极上发生的反应为 A 极：2H 22O2 4e=2H 2O；B 极：_。 电子流动的方向是_； 假设该燃料电池工作时， 每生成 1 mol H2O(l)时产生的最大电能为 240 kJ， 则 该电池的能量转化效率为_(H2的燃烧热为 285 kJ mol 1 ，最大电能 与所能释放出的全部热量之比)。 解析 该燃料电池中，因 A 极上发生的是失去电子的反应，故 B 极上是氧 气得到电子变成 O2 的反应，工作过程中 A 极失去电子而 B 极得到电子。能量转 化效率为240 kJ 285 kJ100%84.2%。 答案 O24e =2O2 由 A 极流向 B 极 84.2%