2020届二轮复习原电池化学电源作业

2020届二轮复习原电池化学电源作业

原电池 化学电源 ‎1.下列叙述中正确的是(　　)‎ A.图①中正极附近溶液pH降低 B.图②正极反应是2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)‎ C.图①中电子由Fe流向石墨，盐桥中的Cl－移向FeSO4溶液 D.ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的 解析　图①所示装置为原电池，其中Fe作负极，失去电子，发生氧化反应，石墨作正极，得到电子，发生还原反应，电极反应为2H＋＋2e－===2H2↑，H＋浓度减小，pH升高，负极失去的电子沿导线流向正极，即由Fe流向石墨，盐桥中的阴离子向负极方向移动，因此Cl－移向Fe附近，即移向FeSO4溶液，A错误，C正确；图②所示装置为普通锌锰干电池，正极反应为2NH＋2MnO2＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O，干电池自放电腐蚀是由于NH4Cl呈酸性，Zn在酸性条件下被腐蚀，是由于锌的还原作用引起的，B、D错误。‎ 答案　C ‎2.(2019·宁波3月模拟)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，适合现场酒精检测。下列说法不正确的是(　　)‎ A.电流由b电极经外电路流向a电极 B.b电极发生还原反应 C.该电池的负极反应式为：2CH3CH2OH＋O2－4e－===2CH3COOH＋4H＋‎ D.H＋从左侧迁移到右侧 解析　A、乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应，电流由正极b流向负极a，故A正确；B、乙醇燃料电池中，O2所在的铂电极处发生还原反应，即b电极发生还原反应，故B正确；C、该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，由装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH－4e－＋H2O===4H＋＋CH3COOH，故C错误；D、原电池的内电路中阳离子移向正极b、阴离子移向负极a，即H＋从左侧迁移到右侧，故D正确。故选：C。‎ 答案　C ‎3.(2019·嘉兴丽水3月模拟)图是一种染料敏化太阳能电池的示意图，电池的一个电极由有机光敏染料(R)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，下列关于该电池叙述不正确的是(　　)‎ A.染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应 B.正极电极反应式是：I＋2e－===3I－‎ C.电池总反应是：2R＋＋3I－===I＋2R D.电池工作时将太阳能转化为电能 解析　A、根据图示装置可以知道染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应R－e－===R＋，故A正确；B、正极电极发生还原反应，电极反应式是：I＋2e－===3I－，故B正确；C、正极和负极反应相加可以得到总反应：2R＋I===3I－＋2R＋，故C错误；D、太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，故D正确。故选C。‎ 答案　C ‎4.(2019·稽阳3月模拟)O2辅助的Al－CO2电池工作原理如下图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应的产物Al2(C2O4)3‎ 是重要的化工原料。已知电池的正极反应式为：6O2＋6e－===6O；6CO2＋6O===3C2O＋6O2，下列说法正确的是(　　)‎ A.铝电极为负极，发生还原反应 B.溶液中的阴离子移向多孔碳电极 C.O2起到催化剂的作用 D.电池总反应式为：2Al＋3C2O===Al2(C2O4)3‎ 解析　铝电极为负极，发生氧化反应，A错；阴离子移向铝电极，B错；由题干中正极反应可知O2起到催化剂的作用，C对；电池总反应电荷不守恒，正确的电池总反应式为：2Al＋6CO2===Al2(C2O4)3，D错。‎ 答案　C ‎5.(2018·课标全国Ⅱ，12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是(　　)‎ A.放电时，ClO向负极移动 B.充电时释放CO2，放电时吸收CO2‎ C.放电时，正极反应为：3CO2＋4e－===2CO＋C D.充电时，正极反应为：Na＋＋e－===Na 解析　电池放电时，ClO向负极移动，A项正确；结合总反应可知放电时需吸收CO2，而充电时释放出CO2，B项正确；放电时，正极CO2‎ 得电子被还原生成单质C，即电极反应式为3CO2＋4e－===2CO＋C，C项正确；充电时阳极发生氧化反应，即C被氧化生成CO2，D项错误。‎ 答案　D ‎6.(2018·北京理综，12)验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是(　　)‎ A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe B.对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D.将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 解析　②中Zn作负极，发生氧化反应生成Zn2＋，Fe作正极被保护，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，试管内无明显变化。但③中没有Zn保护Fe，Fe在酸性环境中发生析氢腐蚀，Fe作负极被氧化生成Fe2＋，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比②③可知Zn保护了Fe，A项正确；①与②的区别在于：前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液，①中出现了蓝色沉淀，说明有Fe2＋生成。对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化Fe生成了Fe2＋，B项正确；通过上述分析可知，验证Zn保护Fe时不能用①的方法，C项正确；若将Zn换成Cu，铁氰化钾仍会将Fe氧化为Fe2＋，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断Fe2＋是不是负极产物，即无法判断Fe与Cu的活泼性，D项错误。‎ 答案　D ‎7.(2017·课标全国Ⅲ，11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是(　　)‎ A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4‎ B.电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多 解析　A项，原电池电解质中阳离子移向正极，根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li＋移动方向可知，电极a为正极，正极发生还原反应，由总反应可知正极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应，正确；B项，电池工作时负极电极方程式为：Li－e－===Li＋，当外电路中流过0.02 mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.02 mol，其质量为0.14 g，正确；C项，石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极a的导电能力，正确；D项，电池充电时为电解池，此时电解总反应为8Li2Sx16Li＋xS8(2≤x≤8)，故Li2S2的量会越来越少，错误。‎ 答案　D ‎8.下列有关原电池的叙述中不正确的是(　　)‎ A.原电池是将化学能转化为电能的装置 B.在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应 C.锌、铜、硫酸组成的原电池中，溶液中的 Zn2＋、H＋均向正极移动 D.构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属 解析　A.原电池可将化学能转化为电能，在外电路中形成电流，故A正确；B.在原电池中，负极是电子流出的一极，发生氧化反应，故B正确；C.原电池工作时，溶液中的阳离子均向正极移动，故C正确；D.构成原电池的两极可以是两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体，如石墨等，故D错误；答案为D。‎ 答案　D ‎9.(2018·四川省成都外国语学校)炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A.腐蚀过程中，负极是C B.Fe失去电子经电解质溶液转移给C C.正极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ D.每生成1 mol铁锈(Fe2O3·xH2O)理论上消耗标准状况下的O2 33.6 L 解析　该原电池中，Fe易失电子作负极、C作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子发生还原反应，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋、正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；从以上分析可以知道原电池反应，铁做负极被腐蚀，碳做正极，A错误；原电池中电子沿导线从负极流向正极，不能通过电解质溶液，电解质溶液中是离子的定向移动形成闭合回路，B错误；正极电极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，电极反应O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C错误；负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋、正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，被氧气氧化生成氢氧化铁，离子反应方程式为Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2、化学方程式为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，每生成1 mol铁锈(Fe2O3·xH2O)，铁元素为2 mol，根据铁元素守恒计算：2Fe～O2～2Fe(OH)2～4e－，根据上述反应关系可知，2 mol Fe参加反应消耗氧气1 mol，生成Fe(OH)2为2 mol，再根据4Fe(OH)2～O2关系可知，消耗2 mol Fe(OH)2，消耗氧气为0.5 mol，理论上消耗标准状况下的氧气体积(1 mol＋0.5 mol)×22.4 L·mol－1＝33.6 L，D正确。‎ 答案　D ‎10.已知可逆反应：AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O，设计如图装置，进行下述操作：‎ ‎①向(Ⅱ)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安表(G)指针偏转 ‎②若改往(Ⅱ)烧杯中滴加40% NaOH溶液，发现微安表指针与①的偏转方向相反。‎ 下列有关说法不正确的是(　　)‎ A.①操作过程中C1棒上发生的反应为：2I－－2e－===I2‎ B.②操作过程中盐桥中的阳离子移向(I)烧杯 C.若将微安表换成惰性电极电解饱和食盐水的装置，在①操作过程中与C2棒连接的电极上有Cl2产生 D.若将微安表换成电解精炼铜装置，在②操作过程中与C1棒连接的为纯铜电极 解析　由图可知，该装置为原电池，①发生AsO＋2I－＋2H＋===AsO＋I2＋H2O，②发生AsO＋I2＋2OH－===AsO＋2I－＋H2O。A.①发生AsO＋2I－＋2H＋===AsO＋I2＋H2O，C1棒为负极，发生：2I－－2e－===I2，故A正确；B.②发生：AsO＋I2＋2OH－===AsO＋2I－＋H2O，C2棒为负极，盐桥中的阳离子移向正极，即移向(I)烧杯，故B正确；C.将微安表换成电解饱和食盐水装置以模拟氯碱工业，C1棒连接阴极，C2棒连接阳极，阳极发生氧化反应，有Cl2产生，故C正确；D.将微安表换成电解精炼铜装置，C1棒连接阳极，C2棒连接阴极，阳极应为粗铜，故D错误。‎ 答案　D