2022年高考化学一轮总复习 第九章 第28讲 原电池 化学电源课后作业（含解析）

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1、2022年高考化学一轮总复习 第九章 第28讲 原电池 化学电源课后作业（含解析）一、选择题(每题6分，共66分)1在如图所示的8个装置中，属于原电池的是()A B C D答案D解析根据原电池的构成条件可知：中只有一个电极，中两电极材料相同，中酒精不是电解质，中两电极材料相同且无闭合回路，故不能构成原电池。2下列有关电池的说法不正确的是()A太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极C氢氧燃料电池工作时，氢气在负极被氧化D原电池中一定发生了氧化还原反应答案A解析太阳能电池的主要材料是高纯硅，A错误；铜锌原电池工作时电子从锌极流出，沿外电路流入铜极，

2、B正确；燃料电池中燃料在负极被氧化，C正确；原电池中一定发生氧化还原反应，D正确。3原电池中，B极逐渐变粗，A极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的()AA是Zn，B是Cu，C为稀硫酸BA是Cu，B是Zn，C为稀硫酸CA是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液DA是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液答案C解析该原电池中，B极逐渐变粗，A极逐渐变细，A失电子作负极，B作正极，所以A的活泼性大于B的活泼性，排除B、D；A极逐渐变粗，说明有金属析出，A中析出氢气不是金属，C中析出金属，故C正确。4某电池以K2FeO4和Zn为电极材料、KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是()AZ

3、n为电池的负极B正极反应式为2FeO10H6e=Fe2O35H2OC该电池放电过程中，电子流向ZnD电池工作时OH向正极迁移答案A解析Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，电子从Zn流出，A正确，C错误；KOH溶液为电解质溶液，则正极电极反应式为2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH，B错误；电池工作时阴离子向负极迁移，D错误。5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()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生

4、的化学反应与该原电池反应相同A B C D答案C解析原电池中，较活泼的金属铜作负极，负极上金属铜失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属银作正极，正极上银离子得电子发生还原反应。在外电路中，电流由银电极流向铜电极，错误；正极上Ag得电子发生还原反应，电极反应为Age=Ag，正确；实验过程中取出盐桥，不能构成闭合回路，所以原电池不能继续工作，错误；将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应均为Cu2Ag=2AgCu2，正确。6如图是在高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是()A放电时正极反应为NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电

5、解液可为KOH溶液C充电时负极反应为MHOHH2OMeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高答案C解析电池放电时，正极发生得电子的还原反应，A正确；由电池示意图及放电时正极上的电极反应知，该电池的电解液呈碱性，可为KOH溶液，B正确；充电时的负极实质上为阴极，发生还原反应，C错误；MH的氢密度越大，表明单位体积的MH所能储存的电子越多，能量密度越大，D正确。7研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极

6、反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物答案B解析原电池的正极得电子，发生还原反应，A错误；阳离子向正极移动，C错误；Ag化合价升高生成AgCl，AgCl是氧化产物，D错误。8氮的化合物可以通过电化学转化，如图为NO转化为NO2的工作原理示意图，下列说法正确的是()APt电极上发生的是氧化反应BPt电极的电极反应式为O22H2O4e=4OHC每转化1 mol NO，消耗O2的体积为11.2 LD外电路中电子由NiO电极向Pt电极移动答案D解析根据装置图可知，Pt电极上氧气得到电子转化为O2，所以Pt

7、电极作正极，发生还原反应，NiO电极作负极，A错误；Pt电极上氧气得到电子转化为O2，B错误；不能确定氧气所处的状况，则不能计算氧气的体积，C错误；NiO是负极，NO在负极上失去电子，外电路中电子由NiO电极向Pt电极移动，D正确。9某同学利用氧化还原反应：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如图所示原电池，盐桥中装有饱和溶液。下列说法正确的是()Ab电极上发生还原反应B外电路电子的流向是从a到bC电池工作时，盐桥中的SO移向甲烧杯Da电极上发生的反应为MnO8H5e=Mn24H2O答案D解析根据氧化还原反应方程式可知，氧化剂是KMnO

8、4，故a为正极，发生还原反应，A错误；a为正极，b为负极，电子沿外电路从负极流向正极，即电子从b流向a，B错误；原电池工作时，阴离子移向负极，即乙烧杯，C错误；a电极为正极，MnO得电子生成Mn2，D正确。10(2018长沙模拟)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所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是()A电池工作时，Li通过离子导体移向b区B电流由X极通过外电路移向Y极C正极发生的反应为2H2e=H2DY极每生成1 mol Cl2，a区得到2 mol LiCl答案A解析加入稀盐酸，在X极(正极)上生成氢气，发生

9、还原反应，电极反应式为2H2e=H2，为正极反应，Y极生成Cl2，为负极反应，发生反应：2Cl2e=Cl2，原电池中电流从正极流向负极，阳离子向正极移动，则电池工作时，Li向正极a区移动，A错误；电流由正极X极通过外电路移向负极Y极，B正确；在X极(正极)上生成氢气，发生还原反应，电极反应式为2H2e=H2，C正确；Y极每生成1 mol Cl2，则转移2 mol电子，有2 mol Li向正极移动，则a区得到2 mol LiCl，D正确。11(2018汕头模拟)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是()A电子从b流出，经外

10、电路流向aBHS在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是HS4H2O8e=SO9HC如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化D若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，则有0.5 mol H通过质子交换膜答案B解析b电极通入氧气，是正极，a电极是负极，电子从a流出，经外电路流向b，A错误；a电极是负极，发生失去电子的氧化反应，即HS在硫氧化菌作用下转化为SO，电极反应是HS4H2O8e=SO9H，B正确；如果将反应物直接燃烧，会有部分化学能转化为光能，因此能量的利用率会变化，C错误；若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，根据电荷守恒可知有0.4 mol H通过质子交换膜与0.1 mol氧气

11、结合转化为水，D错误。二、非选择题(共34分)12(16分)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过_mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为_，这是由于NH4Cl溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水

12、，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式：_ _。答案(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H解析(1)负极反应Fe2e=Fe2，正极反应Cu22e=Cu，则原电池反应为FeCu2=Fe2Cu。设导线中通过电子的物质的量为x，则负极减少28 gmol1x，正极增加32 gmol1x,28x32x12，x0.2 mol。(2)NH4Cl水解使溶液显酸性，正极上H得电子，负极上Fe失

13、电子生成Fe2。13(18分)直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_。(2)碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为_，使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性会不断降低，其原因是_。(3)酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为_，通过质子交换膜的离子是_。(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO向电极_(填“a”或“b”)移动，电极b上发生的电极反应式为_。答案(1)氧气(2)C2H5OH16OH12e=2CO11H2O空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶液的碱

14、性，同时反应中也会消耗KOH(3)O24H4e=2H2OH(4)aO22CO24e=2CO解析(1)燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气或空气的一极为正极，三种乙醇燃料电池中正极反应物均为氧气。(2)碱性乙醇燃料电池中，电极a为负极，电极反应式为C2H5OH16OH12e=2CO11H2O，使用空气代替氧气，空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶液的碱性，同时反应中也会消耗KOH，所以电池工作过程中碱性会不断降低。(3)酸性乙醇燃料电池中，电极b为正极，电极反应式为O24H4e=2H2O；质子交换膜能够使质子(H)通过。(4)根据图示可知，a为负极，原电池中阴离子由正极向负极移动，所以CO向电极a移动；电极b为正极，由图示可知，CO2也参与了正极的反应，电极反应式为O22CO24e=2CO。