统考版高考化学一轮复习课时作业19原电池化学电源含答案

这是一份统考版高考化学一轮复习课时作业19原电池化学电源含答案，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．在超市里经常会看到一种外壳为纸层包装的电池，印有如图所示的文字。下列有关说法错误的是( )
A．该电池是一次电池
B．该电池工作时，电子由负极通过外电路流入正极
C．该电池含有的金属元素中毒性最大的是Hg
D．该电池工作时，外电路中每通过0.2 ml电子，锌的质量理论上减少3.25 g
2．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
3．普通锌锰干电池的简图如图所示。该电池工作时的总反应为Zn＋2NH eq \\al(\s\up11(＋),\s\d4(4)) ＋2MnO2===[Zn(NH3)2]2＋＋Mn2O3＋H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是( )
A．当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原
B．电池负极反应式为2MnO2＋2NH eq \\al(\s\up11(＋),\s\d4(4)) ＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O
C．原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极
D．外电路中每通过0.1 ml电子，锌的质量理论上减小6.5 g
4．电化学在日常生活中用途广泛，下图是镁—次氯酸钠燃料电池，电池总反应为：Mg＋ClO－＋H2O===Cl－＋Mg(OH)2↓，下列说法不正确的是( )
A.惰性电极上发生氧化反应
B．镁电极是该电池的负极
C．正极反应式为ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－
D．进料口加入NaClO溶液，出口为NaCl溶液
5．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )
A.b电极发生氧化反应
B．a电极的电极反应式为
N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O
C．放电时，电流从a电极经过负载流向b电极
D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜
6．利用碳纳米管能够吸附氢气，设计一种新型二次电池，其装置如图所示。关于该电池的叙述不正确的是( )
A．电池放电时K＋移向正极
B．电池放电时负极反应为：
H2－2e－＋2OH－===2H2O
C．电池充电时镍电极上NiOOH转化为Ni(OH)2
D．电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连
7．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。下列说法不正确的是( )
A．O2在电极b上发生还原反应
B．溶液中OH－向电极a移动
C．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
D.负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O
8．已知：锂离子电池的总反应为：LixC＋Li1－xCO2 eq \(,\s\up11(放电),\s\d4(充电)) C＋LiCO2；锂硫电池的总反应为：2Li＋S eq \(,\s\up11(放电),\s\d4(充电)) Li2S。
有关上述两种电池说法正确的是( )
A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
9．如图为利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。下列说法正确的是( )
A．a、b极不能使用同种电极材料
B．工作时，a极的电势低于b极的电势
C．工作一段时间之后，a极区溶液的pH增大
D．b极的电极反应式为：CH3COO－＋4H2O－8e－===2HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ＋9H＋
10．某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物做固态电解质，其电池结构如图所示。电池总反应为：MnO2＋ eq \f(1,2) Zn＋ (1＋ eq \f(x,6) )H2O＋ eq \f(1,6) ZnSO4 eq \(,\s\up11(放电),\s\d4(充电)) MnOOH＋ eq \f(1,6) ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O
下列说法中，正确的是( )
A．充电时，Zn2＋移向Zn膜
B．充电时，含有MnO2膜的碳纳米管纤维一端连接有机高聚物电源负极
C．放电时，电子由锌膜表面经有机高聚物至MnO2膜表面
D．放电时，电池的负极反应为：
MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－
11.2016年评出的十大创新技术之一是碳呼吸电池，电池原理如图所示，则下列有关说法正确的是( )
A．该装置将电能转变为化学能
B．正极的电极反应为
C2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) －2e－===2CO2
C．每生成1 ml Al2(C2O4)3，有6 ml电子流过负载
D．随着反应进行，草酸盐浓度不断变小
12．金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如图，下列说法正确的是( )
A．放电时，空气极为负极
B．放电时，电池反应为4Li＋O2===2Li2O
C．有机电解液可以是乙醇等无水有机物
D．在更换锂电极的同时，要更换水性电解液
13．一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
B．H＋由右室通过质子交换膜进入左室
C．b电极上的电极反应式为
2NO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O
D．电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极
二、非选择题
14．(1)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
①外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。
②电池正极反应式为_____________________________________________________。
③是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？______(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如图所示。
①a电极的电极反应式是_____________________________________________。
②一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业19 原电池 化学电源
1．解析：电池工作时，锌失去电子，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋所以外电路中每通过0.2 ml电子，锌的质量理论上应减少6.5 g，所以D项错误。
答案：D
2．解析：由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流计读数为零时Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。
答案：D
3．解析：普通锌锰干电池是一次电池，不能充电复原，A项错误；根据原电池工作原理，负极失电子，B项错误；由负极的电极反应式可知，每通过0.1 ml电子，消耗锌的质量是65 g·ml－1× eq \f(0.1 ml,2) ＝3.25 g，D项错误。
答案：C
4．解析：由总反应可知镁发生氧化反应，“负氧正还原”，镁为负极，惰性电极上发生还原反应，A项错误，B项正确；负极反应为：Mg－2e－＋2OH－===Mg（OH）2↓，正极反应为：ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－，C、D项正确。
答案：A
5．解析：燃料电池燃料（N2H4）在负极（a电极）发生氧化反应：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，O2在正极发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，A项错误，B项正确；放电时电流由正极流向负极，C项错误；OH－在正极生成，移向负极，所以离子交换膜应让OH－通过，故选用阴离子交换膜，D项错误。
答案：B
6．解析：原电池放电时，阳离子向正极移动，A项正确；该电池中H2在负极上失电子，发生氧化反应，因电解质溶液为碱性溶液，故OH－参与反应，B项正确；放电时，正极（镍电极）上发生化合价降低的还原反应，即由NiOOH转化为Ni（OH）2，充电时正好相反，由Ni（OH）2转化为NiOOH，C项错误；充电时，该新型二次电池在外加电流的作用下，碳纳米管电极上发生还原反应，故碳钠米管电极作阴极，与电源负极相连，D项正确。
答案：C
7．解析：构成的原电池中，通入氧气的电极是正极，发生还原反应，A正确；溶液中阴离子氢氧根离子移向负极a极，B正确；1 ml NH3反应生成氮气转移 3 ml电子，1 ml O2反应转移4 ml电子，根据电子守恒，消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶3，C错误；负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，D正确。
答案：C
8．解析：锂离子电池放电时Li＋（阳离子）向正极迁移，A项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C项错误；充电时原电池的负极与电解池的阴极相连，故应为C与Li相连，D项错误。
答案：B
9．解析：根据图示：工作时，b极上CH3COO－→HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ，碳原子从0价升至＋4价，b极是原电池的负极，则a极是电池的正极。a、b极上发生的反应为电解质溶液的变化，电极材料可同可异，A项错误；a极（正极）的电势高于b极（负极）的电势，B项错误；a极（正极）电极反应式为，正极每得到2 ml电子时，为使溶液保持电中性，必须有2 ml H＋通过质子交换膜进入a极溶液，同时电极反应消耗1 ml H＋，故工作一段时间之后，a极区溶液中H＋浓度增大，pH减小，C项错误；据图中物质转化，考虑到质量守恒和电荷守恒关系，b极（负极）反应为CH3COO－＋4H2O－8e－===2HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ＋9H＋，D项正确。
答案：D
10．解析：充电时，阳离子移向阴极，此时含有锌膜的碳纳米管纤维一端作为阴极，因此Zn2＋应移向Zn膜，选项A正确；充电时，MnOOH在MnO2膜表面失电子生成MnO2，因此含有MnO2膜的碳纳米管纤维一端作为阳极连接电源正极，选项B错误；电子从锌膜失去后通过外电路到MnO2膜表面，不会进入电解质溶液中，选项C错误；电池的负极反应是锌失去电子的反应，电极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2，选项D错误。
答案：A
11．解析：A项，该装置属于原电池，将化学能转化为电能，错误；B项，原电池正极上发生得电子的还原反应，结合电池原理图可得正极反应式为：2CO2＋2e－===C2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ，错误；C项，每生成1 ml Al2（C2O4）3，负极有2 ml Al失去电子，共失去6 ml电子，所以有6 ml电子流过负载，正确；D项，根据正负极反应情况可得电池总反应为2Al＋6CO2===Al2（C2O4）3，所以反应过程中不消耗草酸盐，错误。
答案：C
12．解析：A.放电时，Li极为负极，错误；B.放电时，电池反应为4Li＋O2＋2H2O=== 4LiOH，错误；C.因为有锂存在，就不能用乙醇，锂和乙醇反应，错误；D.水性电解液中有沉淀生成，所以在更换锂电极的同时，要更换水性电解液，正确，所以选D。
答案：D
13．解析：在a电极苯酚生成CO2，被氧化，A项错误；阳离子向正极移动，即H＋向b电极移动，B项错误；b电极为正极，NO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) 得到电子生成N2，电极反应式为2NO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，C项正确；a电极是负极，b电极是正极，电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极，D项错误。
答案：C
14．解析：（1）①结合所给装置图以及原电池反应原理，可知Li作负极材料，MnO2作正极材料，所以电子流向是从a→b，那么电流方向则是b→a。②根据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2”，所以正极的电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2。③因为负极的电极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，故不能用水代替电池中的混合有机溶剂。（2）a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O；一段时间后，需向装置中补充KOH，是由于发生4NH3＋3O2===2N2＋6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。
答案：（1）①b a
②MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2
③否 电极材料Li是活泼金属，能与水反应
（2）①2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O
②由于发生4NH3＋3O2===2N2＋6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH