第五节 原电池提升训练.docx
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第五节原电池提升训练
第5节原电池
提升训练一
1.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中正确的是( )
A.①②中Mg作负极,③④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↑
2.如图所示,各烧杯中盛海水,铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为( )
A.②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥
C.⑤④②①③⑥D.⑤③②④①⑥
3.(2018·娄底模拟)有A、B、C、D、E五块金属片,进行如下实验:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极;②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D→导线→C;③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡;④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应;⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液,E先析出。
据此,判断五种金属的活动性顺序是( )
A.A>B>C>D>E B.A>C>D>B>E
C.C>A>B>D>ED.B>D>C>A>E
4.(比较金属活动性)有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:
实验装置
部分实验现象
a极质量减小;b极质量增加
b极有气体产生;c极无变化
d极溶解;c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A.a>b>c>d B.b>c>d>a
C.d>a>b>cD.a>b>d>c
5.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是( )
A.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成
C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈
D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2,前者铁锈出现得快
6.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )
A.钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是O2+2H2O+4e-===4OH-
B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用
C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
7.下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( )
A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护栏表面涂漆
C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块
8.有关下图所示原电池的叙述不正确的是( )
A.电子沿导线由Cu片流向Ag片B.正极的电极反应式是Ag++e-===Ag
C.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应
D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液
9.(2018·湖南郴州模拟)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂,在200℃左右时供电,电池总反应为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,电池示意图如图所示。
下列说法中正确的是( )
A.电池工作时,质子向电池的负极迁移
B.电池工作时,电子由b极沿导线流向a极
C.a极上发生的电极反应是C2H5OH+3H2O+12e-===2CO2+12H+
D.b极上发生的电极反应是4H++O2+4e-===2H2O
10.利用反应6NO2+8NH3===7N2+12H2O构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜
C.电极A极反应式为2NH3-6e-===N2+6H+
D.当有4.48LNO2(标准状况)被处理时,转移电子为0.8mol
11.
(2015·天津高考)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( )
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO
)减小
C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
12.
近年,科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。
该电池包括两个涂覆着酶的电极,它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。
由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.左边为该电池的负极B.该电池可在高温环境下使用
C.该电池负极反应为H2-2e-===2H+D.该电池正极反应为O2+4e-===2O2-
13.(2018·兰州一中月考)硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最强的电池,电池结构示意图如图,该电池工作时总反应为4VB2+11O2===4B2O3+2V2O5,下列说法正确的是( )
A.电极a为电池负极,发生还原反应B.每消耗1molVB2转移6mol电子
C.电池工作时,OH-向电极a移动
D.VB2极发生的电极反应式为2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O
14.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,下列说法正确的是( )
A.电池放电时,正极反应为Mo3S4+2xe-+xMg2+===MgxMo3S4
B.电池放电时,Mg2+向负极迁移
C.电池充电时,阳极反应为xMg2++2xe-===xMg
D.电池充电时,阴极发生还原反应生成Mo3S4
15.(2018·江淮十校联考)利用反应6NO2+8NH3===7N2+12H2O设计的电池装置如图所示,该装置既能有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,下列说法不正确的是( )
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.电极A上发生氧化反应,电极B为正极
C.电极A的电极反应式为2NH3-6e-===N2+6H+
D.当有2.24L(标准状况)NO2被处理时,转移电子0.4mol
16.(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2H++2e-===H2↑
D.Y极每生成1molCl2,a区得到2molLiCl
17.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( )
A.Zn为电池的负极
B.正极反应式为2FeO
+10H++6e-===Fe2O3+5H2O
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D.电池工作时OH-向正极迁移
18. (2015·江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。
下列有关该电池的说法正确的是( )
A.反应CH4+H2O
3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O
C.电池工作时,CO
向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-===2CO
19.
(2018·哈尔滨模拟)新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图所示,(已知硼氢化钠中氢为-1价),有关该电池的说法正确的是( )
A.电极B材料中含MnO2层,MnO2可增强导电性
B.电池负极区的电极反应:
BH
+8OH--8e-===BO
+6H2O
C.放电过程中,Na+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1L6mol·L-1H2O2溶液,理论上流过电路中的电子为6NA个
20.(2016·全国卷Ⅱ)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( )
A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+B.正极反应式为Ag++e-===Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
21.(2016·全国卷Ⅲ)锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)
。
下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
22.电子计算机所用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应式:
Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。
下列判断正确的是( )
A.锌为正极,Ag2O为负极B.锌为负极,Ag2O为正极
C.原电池工作时,将电能转化成化学能D.原电池工作时,负极区溶液pH增大
23.
(2018·茂名一模)肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸,但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是( )
A.电池工作时,正极附近的pH降低
B.当消耗1molO2时,有2molNa+由甲槽向乙槽迁移
C.负极反应式为4OH-+N2H4-4e-===N2↑+4H2O
D.若去掉阳离子交换膜,电池也能正常工作
24.
(2018·青岛模拟)ZnZnSO4PbSO4Pb电池装置如图,下列说法错误的是( )
A.SO
从右向左迁移
B.电池的正极反应为Pb2++2e-===Pb
C.左边ZnSO4浓度增大,右边ZnSO4浓度不变
D.若有6.5g锌溶解,有0.1molSO
通过离子交换膜
25.(2018·合肥模拟)我国科研人员以Zn和尖晶石型锰酸锌(ZnMn2O4)为电极材料,研制出一种水系锌离子电池。
该电池的总反应方程式:
xZn+Zn1-xMn2O4
ZnMn2O4(0 下列说法正确的是( ) A.充电时,Zn2+向ZnMn2O4电极迁移 B.充电时,阳极反应: ZnMn2O4-2xe-===Zn1-xMn2O4+xZn2+ C.放电时,每转移1mole-,ZnMn2O4电极质量增加65g D.充放电过程中,只有Zn元素的化合价发生变化 26.(2017·全国卷Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。 下列有关表述不正确的是( ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 27.(双选)(2016·海南高考)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( ) A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为2FeO +10H++6e-===Fe2O3+5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH-向负极迁移 28.(2016·浙江高考)金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。 该类电池放电的总反应方程式为4M+nO2+2nH2O===4M(OH)n 已知: 电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。 下列说法不正确的是( ) A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面 B.比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池,Al空气电池的理论比能量最高 C.M空气电池放电过程的正极反应式: 4Mn++nO2+2nH2O+4ne-===4M(OH)n D.在Mg空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜 29.(2015·全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。 下列有关微生物电池的说法错误的是( ) A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移 C.质子通过交换膜从负极区移向正极区 D.电池总反应为C6H12O6+6O26CO2+6H2O 30.(2014·全国高考)如图是在航天用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NiOOH+H2O+e-―→Ni(OH)2+OH- B.电池的电解液可为KOH溶液 C.充电时负极反应为MH+OH-―→H2O+M+e- D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高 31.肼(N2H4)空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。 下列说法中,不正确的是( ) A.该电池放电时,通入肼的一极为负极 B.电池每释放1molN2转移的电子数为4NA C.通入空气的一极的电极反应式是O2+2H2O+4e-===4OH- D.电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将不变 32.含氯苯( )的废水可通过加入适量乙酸钠,设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去,其除去原理如图所示,下列叙述正确的是() A.A极为负极,发生氧化反应 B.H+由A极穿过质子交换膜到达B极 C.A极电极反应式为 +2e-+H+=Cl-+ D.反应后电解液的pH升高 33.MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600~700℃,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3。 已知该电池的总反应为2H2+O2===2H2O,下列有关该电池的说法正确的是( ) A.该电池的正极反应式为4OH-+4e-===O2↑+2H2O B.该电池的负极反应式为H2-2e-===2H+ C.放电时OH-向负极移动 D.当生成1molH2O时,转移2mol电子 34.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示.关于该电池的叙述不正确的是() A.该电池能够在高温下工作 B.电池的负极反应为: C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+ C.放电过程中,质子(H+)从负极区向正极区迁移 D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成 标准状况下CO2气体22.4L 35.某原电池总反应为Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,下列能实现该反应的原电池是( ) 选项 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 36.(2016·四川)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为: Li1-xCoO2+LixC6===LiCoO2+C6(x<1)。 下列关于该电池的说法不正确的是( ) A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移 B.放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe-===xLi++C6 C.充电时,若转移1mole-,石墨(C6)电极将增重7xg D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+ 37.一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池说法正确的是( ) A.a电极发生还原反应,作电池的正极 B.b电极反应式为2NO3-+10e-+12H+===N2↑+6H2O C.H+由右室通过质子交换膜进入左室 D.标准状况下,电路中产生6molCO2同时产生22.4L的N2 38.(2014·广东)某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,则( ) A.电流方向: 电极Ⅳ―→Ⓐ―→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应 C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应: Cu2++2e-===Cu 39.Mg-NaClO电池是一种以NaOH溶液为电解质溶液的燃料电池。 下列叙述错误的是( ) A.负极反应式为Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2 B.正极反应式为ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH- C.电池工作时,Na+由负极向正极迁移 D.当有2.4gMg完全溶解时,流经电解液的电子个数约为1.204×1023 40.光电池是发展性能源。 一种光化学电池的结构如图,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl(s) Ag(s)+Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],接着Cl(AgCl)+e-===Cl-(aq),若将光源移除,电池会立即恢复至初始状态。 下列说法不正确的是( ) A.光照时,电流由X流向Y B.光照时,Pt电极发生的反应为2Cl-+2e-===Cl2↑ C.光照时,Cl-向Pt电极移动 D.光照时,电池总反应为AgCl(s)+Cu+(aq) Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq) 41.“天宫一号”飞行器白天靠太阳能帆板产生电流向镍氢电池充电,夜间镍氢电池向飞行器供电。 镍氢电池的结构示意图如图所示。 若电池总反应为2Ni(OH)2 2NiOOH+H2。 则下列说法正确的是( ) A.放电时,NiOOH发生氧化反应 B.充电时,a电极的pH增大,K+移向b电极 C.充电时,a电极的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH- D.放电时,负极反应为NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH- 42.下图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是( ) A.该装置将化学能转化为电能 B.催化剂b表面O2发生还原反应,其附近酸性增强 C.催化剂a表面的反应是: SO2+2H2O-2e-===SO42-+4H+ D.若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8∶15 43. (1)Fe和KClO4反应放出的热量,能为熔融盐电池提供550~660℃的温度,使低熔点盐熔化导电,从而激活电池,这类电池称为热电池。 Li/FeS2热电池工作时,Li转变为硫化锂,FeS2转变为铁,该电池工作时,电池总反应式为 ________________________________________________________________________。 (2)铁是用途最广的金属材料之一,但生铁易生锈。 请讨论电化学实验中有关铁的性质。 ①某原电池装置如图所示,右侧烧杯中的电极反应式为 ________________________________________________________________________。 ②已知图中甲、乙两池的总反应式均为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。 请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。 (3)用铅蓄电池电解苦卤水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。 下列说法中正确的是________(填字母)。 A.铅蓄电池负极的反应式为Pb-2e-===Pb2+ B.铅蓄电池放电时,B极质量减轻,A极质量增加 C.铅蓄电池充电时,A极应与外电源负极相连 D.电解苦卤水时,a电极首先放电的是Br- 44.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 45. (1)如图所示,若溶液C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为_______________ _______________________________,A电极的电极反应式为 _______________________________________________________; 反应进行一段时间后溶液C的pH会________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。 (2)我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水数分钟,就会发出耀眼的白光。 则电源的负极材料是________(填化学名称),负极反应为______________________; 正极反应为____________________________________________________________。 (3)熔融盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,其负极反应式为2CO+2CO -4e-===4CO2,则正极反应式为________________________________________________________________________, 电池总反应式为_______________________________________________________。 46.高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。 如图1是高铁电池的模拟实验装置: ①该电池放电时正极的电极反应式为_______________________________________________________________________________________________________________; 若维持电流强度为1A,电池工作十分钟,理论消耗Zn________g(已知F=96500C·mol-1)。 ②盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向________(填“左”或“右”)移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向________(填“左”或“右”)移动。 ③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有______________________________________________________________________
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