1、1原电池综合测试一、单项选择题：本题包括 10 小题，每小 题 2 分，共计 20 分每小题只有一个选项符合题意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 2 mol 电子，负极质量减轻 207 gD氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：选项 A 正确。在干电池中， Zn 作负极，被氧化， B 正确。氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最 终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D 正确。C 项忽略了硫酸铅在该极上析出，该极
2、质量应该增加而非减小。答案：C2、市场上经常见到一种标记为 Liion 的电池称为“锂离子电池 ”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导 Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电极反应式为：Li + 2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2 下列说法不正确的是：（ D ）A. 放电时，负极的电极反应式为： Lie = Li+B. 充电时，Li 0.85NiO2 既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过程中 Li+ 向负极移动3、 （2011 浙江高考 10）将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆
3、盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是A液滴中的 Cl 由 a 区向 b 区迁移B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O22H 2O4e 4OHC液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2 由 a 区向 b 区迁移，与b 区的 OH 形成 Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生2的电极反应为：Cu2e Cu24家用炒菜铁锅用水清洗后，放置一会出现红棕色的铁锈，在此变化过程中不会发生的化学变化是 A2Fe
4、O2 2H2O2Fe（OH） 2 B4Fe（OH） 2O 2 2H 2O4Fe（OH） 3CO 2 2H2O 4e 4OH DFe Fe 3 3e 5下列反应不可能是原电池反应的是（ ）AFe + 2H + = Fe2+ + H2 B2Fe 3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+C2H 2 + O2 = 2H2O DH + + OH = H2O6人造卫星用到的一种高能电池银锌电池，其电极反应为：Zn+ 2OH 2e =Zn(OH)2 Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH 根据反应式判断氧化银是( )A负极 被氧化 B正极 被还原C负极 被还原 D正极 被氧化7等质量的两份锌粉 a、b，
5、分别加入过量的稀 H2SO4，同时向 a 中加入少量的 CuSO4 溶液，下列图表示产生 H2 的体积（ V）与时间（t）的关系，其中正确的是 （ D ）V Va ab bO Ot tA B V Va ab bO Ot tC D8世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达 4 兆瓦，是历届世博会之最。下列有关叙述正确的是( )A光伏电池是将太阳能转变为电能B光伏电池是将化学能转变为电能3C电流从 a 流向 bD图中 N 型半导体为正极，P 型半导体为负极解析：根据图示，光伏电池是将太阳能直接 转变为电能的装置，A 正确， B 错误。外电路中，电流从 b 流向 a，C 错误。由于 电流
6、从 P 型半导体流出，因而 P 型半导体为正极，D 错误。答案：A9下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 B A. a 电极是负极 B. b 电极的电极反应：4OH 4e 2H 2OO 2C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置10（2 分）（2015 江苏）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图下列有关该电池的说法正确的是（ ）A.反应 CH4H 2O=点 燃 =通 电 =电 解 =催 化 剂 3H2CO,每消耗 1molCH4 转移12mol 电子B.电极 A 上 H2 参与的电极反应
7、为：H 22OH 2e =2H2OC.电池工作时，CO 32 向电极 B 移动 D.电极 B 上发生的电极反应为：O 22CO 24e =2CO32考点： 真题集萃；原电池和电解池的工作原理 .专题： 电化学专题分析： 甲烷和水经催化重整生成 CO 和 H2，反应中 C 元素化合价有 4 价升高到+2 价，H 元素化合价由+1 价降低到 0 价，原 电池工作时， CO 和 H2 为负极反应，被氧化生成二氧化碳和水，正极为氧气得电子生成 CO32，以此解答该题解答： 解：A反应 CH4+H2O 3H2+CO，C 元素化合价有 4 价升高到+2 价，H 元素化合价由+1 价降低到 0 价，每消耗
8、1molCH4 转移 6mol 电子，故 A 错误；4B电解 质没有 OH，负极反应为 H2+CO322e=H2O+CO2，故 B 错误；C电池工作 时，CO 32向负极移动，即向 电极 A 移动，故 C 错误；DB 为正极，正极为氧气得电子生成 CO32，电极反应为：O 2+2CO2+4e=2CO32，故 D正确故选 D点评： 本题为 2015 年江苏考题第 10 题，考 查了化学电源新型电 池，明确原 电池中物质得失电子、电子流向、离子流向即可解答，难点是电极反应式书写，要根据电解质确定正负极产物，难度中等二、不定项选择题：本题包括 5 小题，每小 题 4 分，共计 20 分每小题只有一个
9、或两个选项符合题意若正确答案只包括一个 选项，多 选时，该小题得 0 分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得 2 分，选 两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得 0 分11.如图所示，装置中都盛有 0.1mol/L 的 NaCl 溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是 （ ）A B C D 12双选题(2010 广东高考)铜锌原电池(如图) 工作时，下列叙述正确的是 ( )A正极反应为：Zn2e=Zn2 B电池反应为：ZnCu2 =Zn2CuC在外电路中，电子从负极流向正极D盐桥中的 K移向 ZnSO4 溶液13一种由甲醇、氧气和强碱溶液(作
10、电解质)组成的新型手机电池，可持续使用一个月，其电池反应为：2CH3OH3O 24OH 2CO32-6H 2O，则有关说法正确的是 ( )A放电时 CH3OH 参与反应的电极为正极B放电时负极的电极反应为 CH3OH8OH -6e CO 32-6H 2OC标准状况下，通入 5.6 L O2 并完全反应后，有 0.5 mol 电子转移D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的 pH 降低514固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的，以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2 )在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极 a、b
11、 均不参与电极反应。下列判断正确的是 （ D ）2e2e2e- 1/2 O 2 O 2-(干 燥 ) 多 孔 电 极 a固 体 电 解 质多 孔 电 极 bH 2OH 2A有 O2 放电的 a 极为电池的负极 B有 H2 放电的 b 极为电池的正极Ca 极对应的电极反应为：O 2+2H2O+4e = 4OH D该电池的总反应方程式为： 2H2+O2 = 2H2O15我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应式为：4Al + 3O 2 +6H2O =4Al(OH)3 下列说法不正确的是 ( B )A正极反应式为：O 2 + 2H2O +
12、4e = 4OH B电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D该电池通常只需更换铝板就可继续使用参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22D BC B C D C D D B B B B B D B B D B D D B D4某原电池总反应为：Cu2Fe 3 =Cu2 2Fe 2 ，下列能实现该反应的原电池是( )A B C D电极材料 Cu、Zn Cu、 C Fe、Zn Cu、 Ag电解液 FeCl3 Fe(NO3)2 CuSO4 Fe2(SO4)3解析：由原电池总反应
13、可知铜电极发生氧化反应，为原电池 负极，另一 电极的活泼性应该比铜弱，电解质溶液中应该 含有 Fe3 ，由此可知，符合题意的为 D。答案：D16(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：5MnO22Ag2NaCl= =Na2Mn5O102AgCl 。下列“水 ”电池在海水中放电时的有关说法正确的是6( )A正极反应式：AgCl e =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 是还原产物解析：本题考查电化学，意在考 查电极反应式的书写
14、、 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：B17(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 2H 2O=2LiOHH 2解析：本题考查原电池工作原理及考生解决新情境中实际问题的能力。该电池的负极是锂，氧化剂水在正极上得到 电子生成
15、氢气， 电解质是 LiOH，故 A、B、D 项正确；原电池中OH 向负极移动，C 项错误。答案：C182011 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6CxLi xe =LixC6，负极 LiNiO2xe =Li1x NiO2xLi 。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 LiNiO26C Li1x NiO2Li xC6D
16、充电时，阳极发生的电极反应为 Li1x NiO2xLi xe =LiNiO2解析：放电时，电子从电池的负 极流向电池的正极， A 不正确；Li 应向正极移动，B 不正确；充电时，阳极应失去电子，D 不正确。答案：C19(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7构如图，电池总反应可表示为：2H 2O 2=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Bb 极上的电极反应式为：O 22H 2O4e =4OHC每转移 0.1 mol 电子，消耗 1.12 L 的 H2DH 由 a 极通过固体酸电解质传递到 b 极解析：该原电池
17、的化学原理是 H2 被氧化，在 负极(a 极) 发生反应：H 22e =2H ，H由 a 极转移到 b 极， D 项正确； O2发生还原反应，在正极 (b 极) 发生反应：O24H 4e =2H2O，则电 子从 a 极流向 b 极， A、B 两项不正确；C 项因未指明气体所处的温度和压强，不正确。答案：D三、填空题(本题包括 2 小题，共 50 分)16(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：3Zn2K 2FeO48H 2O 3Zn(OH)22Fe(OH) 34KOH 。请回答下列问题：= = = = =放 电 充 电
18、(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 Zn2e 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。解析：电池的负极上发生氧化反应，正极上 发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知，负极材料应为作还 原剂的 Zn。由电池的总反应方程式负极反应式正极反应式可知，正极反应式为 FeO 3e 4H 2O=Fe(OH)35OH ，正极生成了 OH ，碱性24增强。答案：(1)Zn(2)还原 FeO 3e 4H 2O=Fe(OH)35OH 24(3)正(2)(2011山东高考，节选)
19、如图为钠高能电池的结构示意图，该电8池的工作温度为 320左右，电池反应为 2NaxS =Na2Sx，正极的电极反应式为_。M(由 Na2O 和 Al2O3 制得)的两个作用是_。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_倍。17.（09 海南卷15）Li-SOCl 2 电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl 2 = 4LiCl +S +SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；(2)电池正极发生的电极反应为 ；(3)组装该电池必须在无水
20、、无氧的条件下进行，原因是 。18、电子工业常用 30%的 FeCl3 溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得 FeCl3 溶液，准备采用下列步骤：(1)写出一个能证明还原性 Fe 比 Cu 强的离子方程式_，该反应在上图步骤_中发生。请根据上述反应设计一个原电池，在方框中画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液)。(2)分别写出上图步骤、相关反应的化学方程式：步骤_。步骤_。(3)上述过程回收的铜是粗铜，为了获得更纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及电极反应式_。四、简答题(本题包括 2 小题，共 50 分)919
21、(13 分) 为节省药品和时间，甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO 4溶液、直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器(用品) ，通过巧妙的构思，设计了比较铜、锌金属活动性相对强弱的系列实验。试填写下列空白：(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部( 铜与锌不接触)，向烧杯中小心加入稀硫酸，观察到的现象是_。甲同学的设计思路是_。(2)乙同学接着甲的实验，向烧杯中滴加_溶液，进而观察到的现象是_。乙同学作出锌、铜金属活动性相对强弱的结论所依据的原理是_。(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置，向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂_ 溶液( 作
22、为电解液) 。反应在调控下随即开始，实验中有关反应的化学方程式为_。实验中的明显现象是_。(4)请你再单独设计一个简单的实验( 试剂、仪器自选)，探究和证实锌、铜金属活动性的相对强弱(简要说明操作和现象 )_。解析：从该题的实验目的来看，是要用 实验证明锌和铜的金属活 动性的相对强弱；从实验方法来看，有与酸反应产生气泡的快慢，构成原电池时负 极比正极活泼，置换反应，金属离子在溶液中电解时的现象等。甲同学用两种金属放到酸中是否 产生气泡或产生气泡的快慢来比较。乙同学在甲的基础 上，加入 CuSO4 溶液观察现象，锌与少量硫酸铜发生置换反应生成的铜附在锌表面形成微型原电池，加快了反 应速率， 产
23、生气泡的速率加快，说明锌比铜活泼。丙同学在乙同学的基础 上运用电解原理，阴极有 红色的 铜析出说明锌比铜活泼。最后要设计一种方案，可以从氧化 还原反应的先后顺序去证明金属的活 泼性，即与同种氧化 剂接触时，活泼性强的金属先与氧化 剂反应，活 泼性弱的金属后与氧化 剂反应，因此可以将锌、铜分别同时加入到少量浅绿色的氯化亚铁溶液中，加入 锌 的溶液褪色， 说明锌比铜活泼。答案：(1)锌片上有气泡产生，铜片上无气泡 锌能置换出酸中的氢，而铜不能(2)CuSO4 锌片上有红色的铜析出，锌片上产生气泡的速率明显加快 活泼金属可以把不活泼金属从其盐溶液中置换出来(或 Zn、Cu、稀硫酸组成原电池，Zn 为
24、负极)(3)CuSO4 2CuSO 42H 2O 2CuO 22H 2SO4= = = = =电 解 阴极上有红色铜析出，阳极附近有气体产生(4)分别取一小片铜片与锌片置于两支试管中，向试管中加入少量浅绿色的 FeCl2 溶液，片刻后，加锌片的试管中溶液的颜色褪去，溶液近乎无色( 其他可行答案也可)106市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝；启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。请回答下列问题：1 “热敷袋”放出的热量是利用了铁 放出的热量；2 炭粉的主要作用是 ；3 加入氯化钠的主要
25、作用是 ；4 试写出有关的电极反应式和化学方程式 。20、 （09 山东卷29）Zn-MnO 2 干电池应用广泛，其电解质溶液是 ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是 。电池工作时，电子流向 （填“正极”或“负极”） 。（2）若 ZnCl2-NH4Cl 混合溶液中含有杂质 Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去 Cu2+，最好选用下列试剂中的 （填代号） 。a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3H2O(3)MnO2 的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的 MnSO4 溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过 2mol 电子，MnO 2 的理论产量为 。
26、20铅蓄电池是典型的可充型电池， 它的正负极是惰性材料，电池总反应式为：PbPbO 22H 2SO4 2PbSO42H 2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：（1）放电时：正极的电极反应式是 ；电解液中 H2SO4 的浓度将变_(填大或小)；当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加_g.（已知 O 和S 的相对原子质量为 16、 32）(2)在完全放电耗尽 PbO2 和 Pb 时，若按图连接，电解一段时间后，则在 A 电极上生成_，B 电极上生成_，此时铅蓄电池的正负极的极性将_五、实验题(50 分)20某校化学研究性学习小组欲设计实验验证 Fe、Cu 的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。
