魯科選修4第一章第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池第1同步測試

1、1下列反應(yīng)，不可以設(shè)計(jì)成原電池的是()A2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2BNaOHHCl=NaClH2OC2Fe3Br2=2FeBr3D2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO4解析：選B。只有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池，B選項(xiàng)為中和反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)成原電池。2關(guān)于如圖所示、兩個(gè)裝置的敘述，正確的是()A裝置名稱：是原電池，是電解池B硫酸濃度變化：增大，減小C電極反應(yīng)式：中陽極：4OH4e=2H2OO2中正極：Zn2e=Zn2D離子移動方向：中H向陰極方向移動中H向負(fù)極方向移動解析：選B。該裝置為電解池，發(fā)生反應(yīng)是2H2O2H2O2。為原電池，電池反

2、應(yīng)：ZnH2SO4=ZnSO4H2。所以H2SO4濃度變化為增大，減小。3(2012·蚌埠高二質(zhì)檢)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂­KNO3的U形管)構(gòu)成一個(gè)原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是()在外電路中，電流由銅電極流向銀電極正極反應(yīng)為：Age=Ag實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同ABC D解析：選C。根據(jù)原電池原理可判斷相對活潑的銅為負(fù)極，失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移至銀電極上，乙池中的Ag得到電子在電極上析出。電子從CuAg，電流從AgCu；鹽橋的作用是使甲、乙兩電

3、池中電荷平衡，所以取出鹽橋，就不能形成閉合回路，即不會形成原電池；銅片浸入AgNO3溶液后，銅失電子，Ag得電子，所以說法正確，答案為C。4關(guān)于下圖所示的原電池，下列說法正確的是()A電子從鋅電極通過電流表流向銅電極B鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C鋅電極發(fā)生還原反應(yīng)，銅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是2H2e=H2解析：選A。由圖可見鋅做負(fù)極，銅做正極，故電子從鋅電極通過外電路流向銅電極，A正確。內(nèi)電路電流方向是從鋅通過溶液流向銅，而鹽橋中的陰離子反向流向硫酸鋅溶液中，B錯(cuò)誤。根據(jù)鋅做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，銅做正極發(fā)生還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤。銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是Cu22e=Cu，D錯(cuò)誤

4、。5如圖所示，將兩燒杯用導(dǎo)線如圖相連，Pt、Cu、Zn、C分別為四個(gè)電極，當(dāng)閉合開關(guān)后，以下敘述正確的是()ACu極附近OH濃度增大BCu極為原電池負(fù)極C電子流向是由C極流向Pt極D當(dāng)C極上有4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，Pt極上有1 mol O2生成解析：選A。閉合開關(guān)后，右側(cè)裝置中有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，是原電池，Zn做原電池的負(fù)極，C做正極。左側(cè)裝置是電解池，Cu做陰極，Pt做陽極，B項(xiàng)錯(cuò)誤。Cu電極的電極反應(yīng)式為2H2e=H2，OH濃度增大，A項(xiàng)正確。電子流向應(yīng)由電解池的陽極Pt流向原電池的正極C，C項(xiàng)錯(cuò)誤。Pt電極的電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，當(dāng)有4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，Pt電極上有2 mo

5、l Cl2生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6(2012·濰坊高二統(tǒng)考)關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中，正確的是(雙選)()A裝置是原電池，總反應(yīng)是：Cu2Fe3=Cu22Fe2B裝置中，鐵做負(fù)極，正極反應(yīng)式為：Fe3e=Fe2C裝置通電一段時(shí)間后石墨電極附近溶液紅褐色加深D若用裝置精煉銅，則d極為粗銅，c極為純銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液解析：選BC。裝置中，F(xiàn)e為負(fù)極，總反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，A錯(cuò)誤，B正確；裝置中石墨為陰極，F(xiàn)e(OH)3膠粒帶正電荷，移向陰極，顏色加深，C正確；裝置中，c為陽極，d為陰極，D錯(cuò)誤。7(2011·高考廣東卷)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)下圖裝置，下

6、列敘述不正確的是()Aa和b不連接時(shí)，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu22e=CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2向銅電極移動解析：選D。a和b不連接時(shí)，鐵與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)：FeCu2=Fe2Cu，A項(xiàng)正確；a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，組成了原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，Cu為正極，銅片上發(fā)生還原反應(yīng)：Cu22e=Cu，鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe2e=Fe2，B項(xiàng)正確；通過以上分析可知，無論a和b是否連接，均發(fā)生反應(yīng)：FeCu2=Fe2Cu，故溶液均從藍(lán)色(Cu2的顏色)逐漸變成淺綠色(F

7、e2的顏色)，C項(xiàng)正確；a和b分別連接直流電源正、負(fù)極時(shí)，構(gòu)成電解池，銅片為陽極，鐵片為陰極，Cu2應(yīng)向陰極(鐵電極)移動，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8(2011·高考安徽卷)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是()A正極反應(yīng)式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子CNa不斷向“水”電池的負(fù)極移動DAgCl是還原產(chǎn)物解析：選B。A項(xiàng)，AgCle=AgCl應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)式，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，負(fù)

8、極只有Ag失電子，根據(jù)電荷守恒，由總反應(yīng)式可知正確；C項(xiàng)，Na由負(fù)極向正極移動，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，AgCl為氧化產(chǎn)物，故錯(cuò)誤。9(2012·威海高二期中考試)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列敘述不正確的是(雙選)()A放電時(shí)鋅做負(fù)極B充電時(shí)Fe(OH)3被還原C充電時(shí)溶液的堿性減弱D放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，有2 mol FeO被還原解析：選BD。根據(jù)總反應(yīng)中各元素的化合價(jià)變化情況可判斷，放電時(shí)，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，做負(fù)極，A正確；充電時(shí)Fe(

9、OH)3在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；充電時(shí)消耗KOH，故溶液的堿性減弱，C正確；放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1 mol K2FeO4被還原，D錯(cuò)誤。10依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)，設(shè)計(jì)一個(gè)最簡單的原電池。(1)在下邊方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖。并指出正極為_，電極反應(yīng)式為_；負(fù)極為_，電極反應(yīng)式為_。(2)該反應(yīng)還可設(shè)計(jì)成能量轉(zhuǎn)化效率更高的原電池裝置，如圖所示：請回答下列問題：電極X的材料是_，Y的材料是_，電解質(zhì)溶液Z是_。鹽橋的作用是_。外電路中的電子是從_電極流向_電極。解析：本題考查原電池的原理和設(shè)計(jì)，解題時(shí)應(yīng)明確設(shè)計(jì)思路，理解帶鹽橋的原電池

10、的組成原理。根據(jù)已知的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池的思路是：首先將已知的反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)(即氧化反應(yīng)和還原反應(yīng))：Cu2eCu2，2Ag2e2Ag；然后結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)，分析可知，該電池的負(fù)極應(yīng)該用Cu做材料，正極要保證Ag得到負(fù)極失去的電子，一般用不能還原Ag的材料如Pt或碳棒等，電解質(zhì)溶液只能用含Ag的電解質(zhì)溶液如AgNO3溶液。在帶鹽橋的原電池組成半電池時(shí)，注意電極材料與溶液中的離子一般要相對應(yīng)，如Cu2/Cu或Ag/Ag。答案：(1)實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖：Pt2Ag2e=2AgCuCu2e=Cu2(2)CuAgAgNO3將兩個(gè)隔離的電解質(zhì)溶液連接起來，可使電流持續(xù)傳導(dǎo)CuAg11鉛蓄電池

11、是典型的可充電電池，它的正負(fù)極是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：PbPbO24H2SO 2PbSO42H2O請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原)：(1)放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是_；電解液中H2SO4的濃度將變_；當(dāng)外電路通過1 mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g。(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí)，若按右圖連接，電解一段時(shí)間后，則在A電極上生成_，B電極上生成_，此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將_。解析：原電池中正極上得電子、負(fù)極上失電子。根據(jù)電池總反應(yīng)式，正極反應(yīng)為：PbO22e4HSO=PbSO42H2O負(fù)極反應(yīng)為：PbSO=PbSO42e質(zhì)量增加 2 mol 96 g 1 mol m

12、求得m48 g。電解池中與電源正極相連的電極(陽極)上失電子，與電源負(fù)極相連的電極(陰極)上得電子。則陽極反應(yīng)為PbSO42H2O2e=PbO24HSO；陰極反應(yīng)為PbSO42e=PbSO。根據(jù)圖示，電解一段時(shí)間后，原PbO2極(陰極)變成Pb，原Pb極(陽極)變成PbO2，即鉛蓄電池的正負(fù)極的極性對換。答案：(1)PbO22e4HSO=PbSO42H2O小48(2)PbPbO2對換12如圖所示，甲池中電池反應(yīng)式為2Fe3Cu=2Fe2Cu2，已知B電極質(zhì)量不變，C、D為石墨電極，乙池中為200 mL飽和NaCl溶液?；卮鹣铝袉栴}：(1)A極為_極(填“正”或“負(fù)”)，電極材料為_，發(fā)生_反應(yīng)

13、(填“氧化”或“還原”)。(2)寫出乙池的電極反應(yīng)式：陽極反應(yīng)式為_；陰極反應(yīng)式為_。(3)A電極質(zhì)量減少0.64 g時(shí)，此時(shí)乙池中電解液中OH_ mol·L1(忽略反應(yīng)過程中溶液體積的變化)，C電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_ L。解析：由題知，甲池為原電池，A為負(fù)極，電極材料為Cu；乙池為電解池，C為陽極，電極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，D為陰極，電極反應(yīng)為2H2e=H2。(3)A極有0.64 g Cu溶解時(shí)，轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，乙池中C極上生成0.01 mol Cl2，溶液中生成0.02 mol OH。答案：(1)負(fù)銅氧化(2)2Cl2e=Cl22H2e=H2(3)0

14、.10.22413.(2012·重慶高二檢測)如圖所示，A、F為石墨電極，B、E為鐵片電極。按要求回答下列問題。(1)打開K2，合并K1。B為_極，A極的電極反應(yīng)式為_，最終可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)打開K1，合并K2。E為_極，F(xiàn)極的電極反應(yīng)式為_，檢驗(yàn)F極產(chǎn)生氣體的方法是_。(3)若往U形管中滴加酚酞，進(jìn)行(1)(2)操作時(shí)，A、B、E、F電極周圍能變紅的是_，原因是_。解析：(1)當(dāng)打開K2，合并K1時(shí)，左邊裝置為原電池，A為石墨電極，B為Fe電極，則B應(yīng)為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe2e=Fe2，正極反應(yīng)為：O24e2H2O=4OH，F(xiàn)e22OH=Fe(OH)2，有白色氫氧化亞鐵沉淀生成，隨即沉淀變成灰綠色，最后變成紅褐色；(2)打開K1，合并K2時(shí)右邊裝置為電解池，E為陰極，電極反應(yīng)為2H2e=H2，同時(shí)生成OH，