2019年高中化學(xué) 1.3.1 原電池的工作原理 化學(xué)電源課時提能演練 魯科版選修4.doc

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2019年高中化學(xué) 1.3.1 原電池的工作原理 化學(xué)電源課時提能演練 魯科版選修4 一、選擇題(本題包括6小題，每小題5分，共30分) 1.(雙選)下列四組原電池放電后，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，且在正極上有單質(zhì)生成的是( ) A．Cu、Ag、AgNO3溶液 B．Zn、Cu、稀硫酸 C．Fe、Zn、CuSO4溶液 D．Fe、C、Fe2(SO4)3溶液 2.一定量的稀鹽酸跟過量鋅粉反應(yīng)時，為了加快反應(yīng)速率又不影響生成H2的總量，可采取的措施是( ) A．加入少量稀氫氧化鈉溶液 B．加入少量CH3COONa固體 C．加入少量NH4HSO4固體 D．加入少量CuSO4溶液 3.有關(guān)如圖所示原電池的敘述，正確的是( ) (鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液) A．銅片上有氣泡逸出 B．取出鹽橋后，檢流計依然發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．反應(yīng)中，鹽橋中的K+會移向CuSO4溶液 D．反應(yīng)前后銅片質(zhì)量不改變 4.如圖所示,杠桿AB兩端分別持有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入較濃的硫酸銅溶液，一段時間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中不考慮兩球的浮力變化)( ) A．當(dāng)杠桿為絕緣體時，A端高、B端低；為導(dǎo)體時，A端低、B端高 B．當(dāng)杠桿為絕緣體時，A端低、B端高；為導(dǎo)體時，A端高、B端低 C．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時，均為A端高B端低 D．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時，均為A端低B端高 5.研究人員最近發(fā)現(xiàn)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5MnO2＋2Ag＋2NaCl====Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是( ) A.正極反應(yīng)：Ag＋Cl－－e－====AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.Na＋不斷向“水”電池的負(fù)極移動 D.AgCl是還原產(chǎn)物 6.美國海軍海底戰(zhàn)事中心與麻省理工大學(xué)共同研制成功了用于潛航器的鎂-過氧化氫燃料電池系統(tǒng)。其工作原理如圖所示。以下說法中錯誤的是( ) A.電池的負(fù)極反應(yīng)為：Mg-2e-====Mg2+ B.電池工作時，H+向負(fù)極移動 C.電池工作一段時間后，溶液的pH增大 D.電池總反應(yīng)式是：Mg+H2O2+2H+====Mg2++2H2O 二、非選擇題(本題包括2小題，共20分) 7．(10分)(1)事實證明，能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是___________。 A．C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) ΔH>0 B．NaOH(aq)+HCl(aq)====NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0 C．2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH<0 (2)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)你所選反應(yīng)，設(shè)計一個原電池，其負(fù)極反應(yīng)為____________。 8.(10分)鎳氫電池具有比能量值高，耐過充、過放能力強(qiáng)，循環(huán)壽命長，無毒及不使用貴金屬等優(yōu)點，是一種綠色環(huán)保型電池。電池使用氫氧化鎳為正極活性物質(zhì)，貯氫合金作負(fù)極活性物質(zhì)。鎳氫電池的總反應(yīng)式為： H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2 (1)電池放電時，其負(fù)極反應(yīng)為________，溶液中OH-向________(填“正極”或“負(fù)極”)移動；電池充電時，陽極上的電極反應(yīng)為________，陰極附近溶液pH不斷__________。 (2)以鎳氫電池作電源，用惰性電極和串聯(lián)電路電解等物質(zhì)的量濃度的下列水溶液：①AgNO3,②NaNO3,③CuCl2,④KCl，在相同時間內(nèi)生成氣體的總體積(同溫同壓下測定)，理論上由多到少的順序是____________。 答案解析 1.【解析】選B、C。正極上有單質(zhì)生成，則溶液中應(yīng)該有較不活潑的金屬陽離子得電子析出，或者氫離子得電子生成氫氣，排除掉D；電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，則進(jìn)入溶液的質(zhì)量大于析出物質(zhì)的質(zhì)量，A中每溶解64克金屬銅，會析出216克銀，A錯。 2.【解析】選D。A中加入堿性溶液，消耗鹽酸，氫氣的生成量會減少，A錯；B中加入CH3CONa,CH3COO-會結(jié)合氫離子，生成醋酸，減慢反應(yīng)速率，B錯；C中加入NH4HSO4固體，增加了H+的量，生成的氫氣會增多，C錯；形成原電池可以加快反應(yīng)速率，并且沒有影響氫氣的生成量，D對。 3.【解析】選C。左側(cè)Cu2+放電，無氫氣，A錯；取出鹽橋后，未形成閉合回路，無電流，B錯；原電池中陽離子移向原電池的正極，C對；左池中有銅析出，銅片質(zhì)量增加，D錯。 4.【解析】選A。當(dāng)杠桿為絕緣體時，銅球不發(fā)生反應(yīng)，鐵球置換出銅，所以，A質(zhì)量不變，B增重；當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，形成鐵-銅-硫酸銅原電池，鐵為負(fù)極，銅為正極，負(fù)極逐漸溶解，正極有銅析出，所以A重，B輕。 5.【解析】選B。Ag失電子，作負(fù)極，A錯；陽離子移向正極，C錯；AgCl是Ag被氧化得到的，為氧化產(chǎn)物，D錯。 6.【解析】選B。Mg-H2O2燃料電池中Mg作負(fù)極：Mg-2e-====Mg2+,Pt作正極：H2O2+2H++2e-====2H2O，總反應(yīng)式為：Mg+H2O2+2H+====Mg2++2H2O，消耗H+，使c(H+)減小，pH增大，且H+移向正極。 7．【解析】原電池反應(yīng)都是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，通常為放熱反應(yīng)，故C對；該電池為氫氧堿性燃料電池。 答案：(1)C (2)H2+2OH--2e-====2H2O 8.【思路點撥】解答本題關(guān)鍵是明確二次電池的原理是放電時為原電池，充電時為電解池。 【解析】正反應(yīng)方向： 放電時，負(fù)極為氫氣失去電子。逆反應(yīng)方向：充電時,陽極為Ni(OH)2放電，陰極為H+放電。電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等。電解硝酸銀，生成氧氣；電解硝酸鈉相當(dāng)于電解水，生成氫氣和氧氣；電解氯化銅生成氯氣；電解氯化鉀生成氫氣和氯氣。根據(jù)電子與氣體生成的關(guān)系式：4e-～O2～2H2+O2～2Cl2～2H2+2Cl2。 答案：(1)H2-2e-====2H+ 負(fù)極 Ni(OH)2-e-====NiO(OH)+H+ 增大 (2)④>②>③>①