专题六第二单元原电池与常见的化学电源.docx
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专题六第二单元原电池与常见的化学电源
专题六第二单元原电池与常见的化学电源
[对接高考——高考命题常设误区汇总]
设误选项摘录
设误角度诊断
1.在Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池中,因Mg比Al活泼,故Mg作负极(2011·临沂模拟)
判断原电池的正、负极时,不能只注意两电极的组成,还要注意电解质的成分
2.铜锌原电池工作时,在外电路,电子从正极流向负极(2010·广东高考)
原电池工作过程中,负极发生氧化反应,失去电子,故电子从负极流出,流入正极,且与电流方向相反
3.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应(2011·江苏高考)
电极名称与电极上发生反应的类型不对应
4.铅蓄电池工作时,当电路中转移0.2mol电子时,消耗的H2SO4为0.1mol(2010·福建高考)
解答有关原电池的计算题时,不能灵活利用电子守恒法或关系式法而导致错误
5.以KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池中,负极的电极反应式为H2-2e-===2H+(2011·济南模拟)
书写燃料电池的电极反应式时,不能忽视电解质溶液的酸碱性
[随堂强化落实]
1.2010年4月中旬全球核安全峰会在华盛顿举行,发展核电、制裁核武器发展是会议主题。
各式各样电池的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被还原
D.太阳能电池的主要材料为二氧化硅
解析:
手机上的电池可以充电,属于二次电池;锌锰干电池中锌失去电子生成Zn2+,故作为负极;氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化;太阳能电池的主要材料为硅。
故A、C、D项错误,B项正确。
答案:
B
2.氢氧燃料电池以KOH溶液为电解质溶液,下列有关该电池的叙述不正确的是( )
A.正极反应式为:
O2+2H2O+4e-===4OH-
B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量浓度不变
C.该燃料电池的总反应方程式为:
2H2+O2===2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24LCl2(标准状况)时,有0.2mol电子转移
解析:
由于燃料电池的总反应式就是燃料燃烧时的化学方程式,所以该燃料电池的总反应式为:
2H2+O2===2H2O;由于水的生成,导致电解液中KOH的物质的量浓度减小;在KOH做电解液时,正极反应:
O2+2H2O+4e-===4OH-,根据电子转移相等知,当电解CuCl2溶液产生0.1molCl2时,电池中转移电子0.2mol。
答案:
B
3.(2011·安徽高考)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:
5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl。
下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )
A.正极反应式:
Ag+Cl--e-===AgCl
B.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子
C.Na+不断向“水”电池的负极移动
D.AgCl是还原产物
解析:
本题考查电化学,意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况。
电池的正极得电子,A项错误;阳离子向正极移动,C项错误;Ag化合价升高形成AgCl,AgCl是氧化产物,D项错误。
答案:
B
4.(2011·汕头模拟)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。
其中一种镁原电池的反应为xMg+Mo3S4
MgxMo3S4;在镁原电池放电时,下列说法错误的是( )
A.Mg2+向正极迁移
B.正极反应为:
Mo3S4+2xe-===Mo3S
C.Mo3S4发生氧化反应
D.负极反应为:
xMg-2xe-===xMg2+
解析:
正极反应为Mo3S4+2xe-===Mo3S
,发生还原反应,负极反应为xMg-2xe-===xMg2+,负极产生的Mg2+移向正极,C选项错误。
答案:
C
5.(2011·海淀高三期末)高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。
总反应方程式如下:
Ni(OH)2+M
NiOOH+MH,下列叙述正确的是( )
A.放电时正极附近溶液的碱性增强
B.放电时负极反应为:
M+H2O+e-===MH+OH-
C.充电时阳极反应为:
NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-
D.放电时每转移1mol电子,正极有1molNiOOH被氧化
解析:
放电时正极反应为NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-,正极附近c(OH-)增大,溶液碱性增强,A对;放电时负极反应为MH+OH--e-===M+H2O,B错;充电时阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-===NiOOH+H2O,C错;放电时正极发生还原反应,放电时每转移1mol电子,正极上有1molNiOOH被还原,D错。
答案:
A
6.(2011·无锡模拟)根据氧化还原反应:
2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示,其中盐桥为琼脂-饱和KNO3盐桥。
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,写出两电极的电极反应式:
银电极:
____________;X电极:
____________。
(3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。
(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________(填序号)。
A.K+ B.NO
C.Ag+D.SO
解析:
由反应方程式可知,该原电池的电极反应式为:
正极:
2Ag++2e-===2Ag,负极:
Cu-2e-===Cu2+,所以X极的材料应为Cu,电解质溶液Y应为AgNO3溶液,外电路中的电子从Cu极流向Ag极。
盐桥中的K+移向正极(Ag极);NO
移向负极(Cu极)。
答案:
(1)Cu AgNO3溶液
(2)正 2Ag++2e-===2Ag Cu-2e-===Cu2+
(3)Cu Ag (4)B
[提能综合检测]
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的是( )
A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏
C.铅蓄电池工作过程中,每通过2mol电子,负极质量减轻207g
D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
2.(2011·福建高考)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法不正确的是( )
A.水既是氧化剂又是溶剂
B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动
D.总反应为:
2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
3.如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为:
X→外电路→Y
B.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁
C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y
4.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速率甲比乙慢
5.(2011·青岛模拟)某原电池的电池反应为:
Fe+2Fe3+===3Fe2+,与此电池反应不符的原电池是( )
A.铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
B.石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
C.铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池
D.铜片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
6.(2010·新课标全国卷)根据下图,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.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq)
C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq)
7.2011年4月19日至28日,以“创新·未来”为主题的第十四届上海国际车展在浦东新国际博览中心举行。
车展期间,新一代电动汽车因其“技术含量高”“节能环保”而倍受关注。
液态锂离子电池是一种被采用的车载电池,该电池的电极反应如下:
正极6C+xLi++xe-===LixC6,负极LiNiO2-xe-===Li1-xNiO2+xLi+。
则有关该电池的下列说法中正确的是( )
A.放电时,电子从正极流向电源的负极
B.放电时,Li+向负极移动
C.该电池的总反应为LiNiO2+6C
Li1-xNiO2+LixC6
D.充电时,阳极发生的电极反应为Li1-xNiO2+xLi++xe-===LiNiO2
8.分析下图所示的四个原电池装置,结论正确的是( )
A.
(1)
(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极
B.
(2)中Mg作正极,电极反应式为:
6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
C.(3)中Fe作负极,电极反应式为:
Fe-2e-===Fe2+
D.(4)中Cu作正极,电极反应式为:
2H++2e-===H2↑
9.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)===Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是( )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极反应为2MnO2(s)+H2O(l)+2e-―→Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C.电池工作时,负极附近溶液碱性增强
10.(2010·安徽高考)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为:
2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是( )
A.电子通过外电路从b极流向a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1.12L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
11.(12分)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
请回答下列问题:
(1)高铁电池的负极材料是________。
(2)放电时,正极发生________(填“氧化”或“还原”)
反应;已知负极反应为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,则正极反应为__________。
(3)放电时,________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
12.(12分)(2011·长春质检)金属铜不溶于稀硫酸,可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。
现将一定量的铜片加入到100mL稀硫酸和硫酸铁的混合液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)
(1)写出铜溶解于上述混合液的离子方程式___________________________。
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则溶解铜的质量是________g,溶液中的
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- 专题 第二 单元 原电池 常见 化学 电源