105高三化学一轮复习原电池习题有答案 (1)105

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原电池(附参考答案)一、选择题1．下列事实中与电化学腐蚀无关的是(　　)A．光亮的自行车钢圈不易生锈B．黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易产生铜绿C．铜、铝电线一般不连接起来作导线D．生铁比熟铁(几乎是纯铁)更容易生锈【答案】　A2．为保护地下钢管不受腐蚀，可采取的措施有(　　)A．与石墨棒相连　　　　　B．与直流电源负极连接C．与直流电源正极连接    D．与铜板相连【答案】　B3.关于如图所示装置的叙述，正确的是(　　)A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原【解析】　铜是正极，原电池正极发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，A不正确，D正确，故铜片质量不变，B不正确。电流由正极(铜片)经导线流向锌片(负极)，C不正确。【答案】　D4．(2012·衡水模拟)下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是(　　)【解析】　装置A和C中无外接电源，且符合构成原电池的条件，是原电池装置，稀H2SO4作电解质溶液，铜做正极，放出H2。装置B是电解池装置，铜做阳极，失去电子逐渐溶解，无气体生成。装置D也是电解池装置，铜做阴极，阴极H＋得到电子生成H2。【答案】　B5．在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是(　　)①Fe2＋转化为Fe3＋　②O2被还原　③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O　⑤杂质碳被氧化A．只①②　　　　　　　B．只②③④C．①②③④            D．①②③④⑤【解析】　在腐蚀过程中，负极Fe－2e－===Fe2＋，正极O2或2H＋得电子，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水形成铁锈。【答案】　C6．(2010·课标全国高考)根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是(　　)A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)【解析】　由图可知金属活泼性顺序为Cd>Co>Ag。活泼金属可置换不活泼金属，A中Ag不能置换Cd，故 B、C、D正确，A错。【答案】　A7．一个原电池的反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应的原电池的正确组成是(　　) ABCD正极ZnCuZnFe负极CuZnAgZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl2【解析】　从Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu看，该电池负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，故负极一定为Zn，正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，电解质溶液应含Cu2＋，正极活泼性比Zn弱即可。【答案】　D8．(2012·诸城质检)下列有关电化学的说法中正确的是(　　)A．铅蓄电池充电时的阳极反应为：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋SO＋4H＋B．氢氧固体燃料电池中的正极反应为(固体电解质只允许O2－通过)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．用石墨电极电解CuCl2溶液一段时间后，向所得溶液中加入少量的CuO可使电解液复原D．可用如图所示的装置实现反应：Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑【解析】　A项，阳极发生氧化反应，失去电子，正确；B项，正极应生成O2－，即O2＋4e－===2O2－，错；C项，电解CuCl2，生成Cu和Cl2，故应补充CuCl2，错；D项，Cu与H2SO4不能发生自发的氧化还原反应，应设计成电解池，错。【答案】　A9．一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率而倍受重视。现有Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2的混合气体，制作650 ℃时工作的燃料电池，其电池总反应是2CO＋O2===2CO2。则下列说法中正确的是(　　)A．负极电极反应是：O2＋2CO2＋4e－===2COB．通CO的一极是电池的正极C．熔融盐中CO的物质的量在工作时保持不变D．正极发生氧化反应【解析】　本题考查熔融盐作电解质的燃料电池，CO为负极燃气，电极反应式为：2CO＋2CO－4e－===4CO2，O2为正极燃气，电极反应式为：O2＋4e－＋2CO2===2CO，每通过4 mol 电子，负极消耗 2 mol CO，正极生成2 mol CO，CO总量保持不变。【答案】　C10．铅蓄电池的充、放电反应方程式为：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。关于铅蓄电池的说法正确的是(　　)A．在放电时，正极发生的反应是：Pb＋SO－2e－===PbSO4B．在放电时，该电池的负极材料是铅板C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D．在充电时，阳极发生的反应是：PbSO4＋2e－===Pb＋SO【解析】　铅蓄电池放电时，Pb作负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4，正极反应为：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O；充电时，H2SO4的浓度不断增大，阳极上发生的是氧化反应，是失去电子而不是得到电子。【答案】　B二、非选择题11．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：甲醇燃料电池工作原理示意图请回答下列问题：(1)Pt(a)电极是电池的__________极，电极反应式为____________________；Pt(b)电极发生__________反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为______________________________________________________。(2)电池的总反应方程式为______________________________________________________。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol 电子，则消耗的CH3OH有__________mol。【答案】　(1)负　2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋还原　3O2＋12H＋＋12e－===6H2O(2)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O(3)12．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：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。请回答下列问题：(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Zn＋2OH－－2e－===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：2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－，正极生成了OH－，碱性增强。【答案】　(1)Zn(2)还原　FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－(3)正13．钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，铁锈被溶解的过程中，溶液中发生化合反应的化学方程式为________________________________________________________。(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀_________________________________________________。(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图：①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是________________________________________________________________________。②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因________________________________________________________________________。【答案】　(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(2)B、D(3)①铜　Cu2＋＋2e－===Cu②0.08③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀(其他答案合理也可)14．(2012·菏泽质检)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Ⅰ：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____________________________。方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。 正极反应式：_____________________________________________________；负极反应式：____________________________________________________。方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，用离子方程式表示其反应原理：________________________________________________________________________。【解析】　方案Ⅰ：铁与酸反应而铜与酸不反应。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ：设计原电池时以铁、铜为电极，电解质溶液应能与电极反应，实验现象应比较明显。方案Ⅲ：设计简单实验时注意原理与方案Ⅰ及方案Ⅱ的原理不同，且现象明显，操作简单。【答案】　方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ：2H＋＋2e－===H2↑　Fe－2e－===Fe2＋方案Ⅲ：将铁片置于CuSO4溶液中，一段时间后观察Fe表面是否有金属铜析出Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu