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2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 原電池和化學(xué)電源提高鞏固練習(xí)（含解析） 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題：（每題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意） 1．右圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2H+→Zn2++H2↑，下列說法錯(cuò)誤的是 A．a(chǎn)、b不可能是同種材料的電極 B．該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 C．該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 D．該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸 2．100 mL濃度為2 mol／L的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成H2的總量，可采用的方法是（ ） A．加入適量6 mol／L的鹽酸 B．加入幾滴CuCl2溶液 C．加入適量蒸餾水 D．加入適量的NaCl溶液 3．將等質(zhì)量的兩份鋅粒a、b，分別加入過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加少量CuSO4溶液，下列各圖為產(chǎn)生氫氣體積V與時(shí)間t的關(guān)系，其中正確的是（ ） 4．電動(dòng)自行車由于靈活、快捷、方便，已成為上班族的主要代步工具，其電源為鉛蓄電池，其反應(yīng)原理為：，下列敘述正確的是（ ） A．電池放電時(shí)，PbO2是電池的正極，被氧化 B．電池放電時(shí)，SO42－只在負(fù)極發(fā)生反應(yīng) C．電池放電時(shí)，溶液的pH不斷減小 D．電池放電時(shí)，正極反應(yīng)式為：PbO2+4H++SO42－+2e－==PbSO4+2H2O 5．據(jù)報(bào)道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運(yùn)會(huì)期間為運(yùn)動(dòng)員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是（ ） A.正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH― B.工作一段時(shí)間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變 C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2+O2=2H2O D.用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24LCl2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，有0.1mol電子轉(zhuǎn)移 6．一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH－4e－+H2O=CH3COOH+4H＋。下列有關(guān)說法正確的是（ ） A. 檢測時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋向負(fù)極移動(dòng) B. 若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48L氧氣 C. 電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O D. 正極上發(fā)生的反應(yīng)是：O2+4e－+2H2O=4OH－ 7．某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負(fù)極，含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時(shí)的電池反應(yīng)為：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列說法正確的是（ ） A．放電時(shí)，LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) B．放電時(shí)，正極反應(yīng)為：Li++LiMn2O4+e－=Li2Mn2O4 C．充電時(shí)，LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) D．充電時(shí)，陽極反應(yīng)為：Li++e-=Li 8．在堿性鋅錳干電池中，已知?dú)溲趸洖殡娊赓|(zhì)，發(fā)生的電池總反應(yīng)為： Zn+2MnO2+2H2O==2MnOOH +Zn(OH)2。則下列對該電池的電極反應(yīng)書寫正確的是( ) A．負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－==Zn2+ B．負(fù)極反應(yīng)為Zn+2H2O－2e－==Zn(OH)2+H+ C．正極反應(yīng)為2MnO2+2H++2e－==2MnOOH D．正極反應(yīng)為2MnO2+2H2O+2e－==2MnOOH+2OH－ 9．鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：Fe+Ni2O3+3H2O==Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是（ ） A．電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O2、負(fù)極為Fe B．電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH－－2e－==Fe(OH)2 C．電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低 D．電池充電時(shí)，陽極反應(yīng)為2Ni(OH)2+2OH－－2e－==Ni2O3+3H2O 10．我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3，下列說法不正確的是（ ） A．正極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e－==4OH－ B．電池工作時(shí)，電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極 C．以網(wǎng)狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積 D．該電池通常只需更換鋁板就可繼續(xù)使用 11．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(shí)的有關(guān)說法正確的是（ ） 　　A．正極反應(yīng)式：Ag＋Cl-－e-=AgCl 　　B．每生成1mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子 　　C．Na+不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng) 　　D．AgCl是還原產(chǎn)物 12．可用于電動(dòng)汽車的鋁－空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是（ ） A．NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，正極反應(yīng)都為O2+2H2O+4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al＋3OH－－3e－＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的pH保持不變 D．電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極 13．以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是（ ） A．該電池能夠在高溫下工作 B．電池的負(fù)極反應(yīng)為：C6H12O6+6H2O―24e―==6CO2↑+24H+ C．放電過程中，H+從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移 D．在電池反應(yīng)中，每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體 14．研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是（ ） A．水既是氧化劑又是溶劑 B．放電時(shí)正極上有氫氣生成 C．放電時(shí)OH―向正極移動(dòng) D．總反應(yīng)為：2Li+2H2O==2LiOH+H2↑ 15．下列各項(xiàng)正確的是（ ） 電極反應(yīng)式 出現(xiàn)環(huán)境 A O2+2H2O+4e—=4OH— 堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng) B 4OH——4e—=O2↑+2H2O 弱酸性環(huán)境下鋼鐵的吸氧腐蝕 C 2H++2e—=H2↑ 用Cu作電極電解NaOH溶液的陰極反應(yīng) D H2—2e—=2H+ 用惰性電極電解H2SO4的陽極反應(yīng) 放電 充電 16．Li-SO2電池具有輸出功率高和低溫性能好等特點(diǎn)。其電解質(zhì)是LiBr，溶劑是碳酸丙烯酯和乙腈，電池反應(yīng)為2Li + 2SO2 Li2S2O4。下列說法正確的是（ ） A．該電池反應(yīng)為可逆反應(yīng) B．放電時(shí)，Li+向負(fù)極移動(dòng) C．充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為Li+ + e－＝Li D．該電池的電解質(zhì)溶液可以換成LiBr的水溶液 17．鎳氫充電電池（Ni－MH，KOH作為電解液）已經(jīng)開始用于汽油/電動(dòng)混合動(dòng)力汽車上，該電池的總反應(yīng)方程式如下：Ni(OH)2＋MNiOOH+MH (M表示儲(chǔ)氫合金）， 下列敘述正確的是（ ） A．放電時(shí)正、負(fù)極附近溶液的pH均不變 B．放電時(shí)正極材料為MH，發(fā)生氧化反應(yīng) C．充電時(shí)陽極反應(yīng)為：Ni(OH)2 + OH－－e－=== NiOOH + H2O D．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，負(fù)極有1mol NiOOH被還原 18．用酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下圖所示。下列說法中，正確的是（ ） H2 CuSO4溶液 含金屬催化劑的多孔電極 酸性電解質(zhì) O2 H2O A．燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)為：O2 + 2H2O + 4e－＝ 4OH－ B．a(chǎn)極是鐵，b極是銅時(shí)，b極逐漸溶解，a極上有銅析出 C．a(chǎn)極是粗銅，b極是純銅時(shí)，a極逐漸溶解，b極上有銅析出 D．a(chǎn)、b兩極均是石墨時(shí)，在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等 19．有關(guān)右圖所示原電池的敘述不正確的是 （ ） A．電子沿導(dǎo)線由Cu片流向Ag片 B．正極的電極反應(yīng)是Ag++e－=Ag C．Cu片上發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag片上發(fā)生還原反應(yīng) D．用該電池電解飽和食鹽水，3.2 g Cu溶解時(shí)生成1.12 L Cl2 二、填空題 1．依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+ (aq)+Cu (s)==Cu2+ (aq)+2Ag (s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。 請回答下列問題： (1)電極X的材料是________；電解質(zhì)溶液Y是________； (2)銀電極為電池的________極，發(fā)生的電極反應(yīng)為________；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為________； (3)外電路中的電子是從________電極流向________電極。 2．分別用A、B、C、D四塊金屬片做如下圖所示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 金屬片 電子流動(dòng)方向 電壓表讀數(shù) A Cu←A ＋0.67 B Cu→B －0.71 C Cu←C ＋1.35 D Cu←D ＋0.30 已知：構(gòu)成兩電極的金屬活動(dòng)性相差越大，電壓表讀數(shù)越大。請依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷： （1）________金屬可能是最強(qiáng)的還原劑。 （2）________金屬一定不能從硫酸銅溶液中置換出銅。 （3）若濾紙不用鹽溶液浸潤而改用NaOH溶液浸潤，則在濾紙上能看到有藍(lán)色沉淀析出的是________（填字母）。金屬對應(yīng)的原電池的電極反應(yīng)式為：負(fù)極：________，正極：________。 【答案與解析】 一、選擇題 1．A 2．B 【解析】加入適量6 mol／L的鹽酸，增大了溶液中c (H+)和n (H+)，反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生H2的量也增多，所以A不符合題意；加入適量蒸餾水或加入適量的NaCl溶液后，溶液中c (H+)降低，反應(yīng)速率減慢；加入幾滴CuCl2溶液，鋅置換出少量銅，鋅、銅在鹽酸中構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率，但不影響產(chǎn)生H2的量，故B正確。 3．A 【解析】向a中加入少量的CuSO4溶液，則有Zn+Cu2+==Zn2++Cu，消耗一部分Zn而使產(chǎn)生的H2總量減少，但生成的Cu附于Zn表面上形成Cu－Zn原電池，加快了反應(yīng)速率，因此曲線a的斜率大于曲線b的斜率。 4．D 5．D 6．C 【解析】本題考查的是原電池和電解池原理。原電池中H＋移向電池的正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該原電池的總反應(yīng)為乙醇的燃燒方程式，C項(xiàng)正確，用C項(xiàng)的方程式進(jìn)行判斷，有0.4 mol的電子轉(zhuǎn)移，消耗氧氣為0.1mol，B項(xiàng)錯(cuò)誤；酸性電池不可能得到OH—，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．B 【解析】A項(xiàng)，放電時(shí)，LiMn2O4發(fā)生還原反應(yīng)； C項(xiàng)，充電時(shí)，應(yīng)為Li2Mn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)；D項(xiàng)，充電時(shí)，應(yīng)為陰極反應(yīng)：Li++e-==Li 。注意：放電時(shí)負(fù)極被氧化，充電時(shí)陰極被還原。 8．D 【解析】由于所給電池的電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液，所以該電池為堿性電池。在書寫堿性電池的電極反應(yīng)式時(shí)，方程式中不得出現(xiàn)H+，因此立即排除B、C。在堿性電池中，負(fù)極的Zn失去電子形成的Zn2+應(yīng)該與OH－結(jié)合為Zn(OH)2，因此A錯(cuò)誤。 9．C 【解析】由放電時(shí)的反應(yīng)可以得出鐵作還原劑失去電子，Ni2O3作氧化劑得到電子，因此選項(xiàng)A、B均正確；充電可以看做是放電的逆過程，即陰極為原來的負(fù)極，因?yàn)殡姵胤烹姇r(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Fe+2OH――2e―==Fe(OH)2，所以電池充電過程中陰極反應(yīng)為Fe(OH)2+2e―==Fe+2OH―，因此電池充電過程中，陰極附近溶液的pH會(huì)升高，選項(xiàng)C不正確；同理分析選項(xiàng)D正確。 10.B 【解析】此電池在工作時(shí)，電子由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極，電流方向是電子流動(dòng)方向的反方向，即由鉑電極沿導(dǎo)線流向鋁電極。 11．B 【解析】由電池總反應(yīng)可知銀失去電子被氧化得氧化產(chǎn)物，即銀做負(fù)極，產(chǎn)物AgCl是氧化產(chǎn)物，A、D都不正確；在原電池中陽離子在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以陽離子向電池的正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合價(jià)是+18/5價(jià)，所以每生成1mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為(4－18/5)×5＝2mol，因此選項(xiàng)B正確。 12．A 13．B 【解析】該燃料電池的原理為C6H12O6+6O2==6CO2+6H2O，根據(jù)總反應(yīng)方程式可書寫出電極反應(yīng)式，負(fù)極為C6H12O6+6H2O―24e―==6CO2↑+24H+，正極為6O2+24e―+24H+==12H2O，從電極反應(yīng)式易知H+應(yīng)從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，從總反應(yīng)方程式可知每生成1 mol CO2消耗1 mol O2。 14．C 【解析】C項(xiàng)是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵姵胤烹姇r(shí)OH―是向負(fù)極移動(dòng)的。這種電池名稱叫鋰水電池，可推測其總反應(yīng)為：2Li+2H2O==2LiOH+H2↑。再寫出其電極反應(yīng)如下： （―）2Li―2e―==2Li+ （+）2H2O+2e―==2OH―+H2↑ 結(jié)合選項(xiàng)分析A、B、D項(xiàng)都是正確的。 15．D 16．C 17．C 18．C 19．C 20．D 【解析】D項(xiàng)中沒給“標(biāo)準(zhǔn)狀況”。 二、填空題 1．【答案】(1)Cu AgNO3溶液 (2)正 Ag++e－==Ag Cu－2e－==Cu2+ (3)X Ag 【解析】由氧化還原反應(yīng)：2Ag+ (aq)+Cu (s)==Cu2+ (aq)+2Ag (s)可知，可以選用Cu (s)—Ag (s)—AgNO3 (aq)構(gòu)成簡易的原電池，因此上圖中電極X的材料是Cu，電解質(zhì)溶液Y是AgNO3溶液，正極為Ag，正極上發(fā)生的反應(yīng)為Ag++e－==Ag，負(fù)極為Cu，負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu－2e－==Cu2+，在外電路電子由負(fù)極流向正極，即從X電極流向Ag電極。 2．（1）C （2）B （3）B 2Cu+4OH――4e―==2Cu(OH)2 O2+2H2O+4e―==4OH― 【解析】（1）兩極金屬活動(dòng)性相差越大，電壓表讀數(shù)越大，表中四個(gè)原電池，電壓表讀數(shù)絕對值C最大，且C中電子流動(dòng)方向?yàn)镃→Cu，故C的還原性最強(qiáng)。 （2）B中電壓為負(fù)值，證明電流方向應(yīng)為Cu←B，構(gòu)成原電池后，Cu作負(fù)極，故B不會(huì)與CuSO4溶液發(fā)生置換 。 （3）如改用NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，在濾紙上能看到有藍(lán)色沉淀生成，溶液中應(yīng)有Cu2+生成，Cu作負(fù)極，為B。 負(fù)極：2Cu+4OH――4e―==2Cu(OH)2 正極：O2+2H2O+4e―==4OH―。