2019高中化学 主题3 合理利用化学能源 课题1 电池探秘作业1 鲁科版选修1.doc

1课题课题 1 1 电池探秘电池探秘,)基础达标1在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应为 Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2，下列该电池的电极反应正确的是( ) A负极反应为 Zn2e=Zn2 B负极反应为 Zn2H2O2e=Zn(OH)22H C正极反应为 2MnO22H2e=2MnOOH D正极反应为 2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH 解析：选 D。原电池中，负极发生氧化反应：Zn 失电子；正极发生还原反应：MnO2得电子。 此题关键是要注意介质的作用，在 KOH 的碱性环境中不可能有大量 H参与反应，C 项错； 也不可能有大量的 H生成，B 项错；与 OH反应的 Zn2也不可能存在，A 项错，正确的负 极反应式为 Zn2OH2e=Zn(OH)2。 2下列四位同学的说法正确的是( )解析：选 A。在原电池中，较活泼的金属做负极，失去电子发生氧化反应，电子从负极流 出经导线流向正极；内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故只有 A 项正确。3下列关于化学电源的叙述错误的是( ) A干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池 B干电池中碳棒为正极 C铅蓄电池是可充电电池 D铅蓄电池中的 PbO2为负极 解析：选 D。铅蓄电池工作时 PbO2PbSO4，铅元素化合价由4 价降为2 价，PbO2被还 原，故 PbO2为正极。 4用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂­KNO3的 U 形管)构成 一个原电池，以下有关该原电池的叙述正确的是( ) 在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为 Age=Ag 实验过程中取 出盐桥，原电池仍继续工作 将铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应 相同 A B C D2解析：选 C。Cu 为负极，外电路中电子由 Cu 电极流向 Ag 电极，电流方向相反；取出 盐桥，电池不能形成闭合回路，不能继续工作。5如图所示的原电池装置，X、Y 为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向 如图所示，对此装置的下列说法中正确的是( ) A外电路的电流方向为 X外电路Y B若两电极分别为 Zn 和碳棒，则 X 为碳棒，Y 为 Zn C若两电极都是金属，则它们的活动性为 X>Y DX 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应 解析：选 C。由题图可知，电子的流动方向是 X外电路Y，则电流的方向为 Y外电路 X；X 为原电池的负极，Y 为正极，X 的活动性比 Y 的强；X 极应发生氧化反应，Y 极应发 生还原反应，所以 A、B、D 错误，C 正确。 6氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图，下列有关氢氧燃料电池的说法 正确的是( )A该电池工作时电能转化为化学能 B该电池中电极 a 是正极 C该电池的总反应为 2H2O2=2H2O D外电路中电子由电极 b 通过导线流向电极 a 解析：选 C。该装置是化学能转变为电能的装置，a 极为负极，电子从 a 极流向 b 极。 7废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危 害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是( )A把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气 B碳棒取下洗净用做电极3C把铜帽取下洗净回收利用 D电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物做化肥用 解析：选 D。废电池的集中处理主要是从能源利用、环境保护等角度考虑。电池内部酸性 物质和重金属化合物会造成对土壤的污染，而且有毒、有害物质进入水体后会形成水体污 染。 8控制合适的条件，将反应 2Fe32I2Fe2I2设计成如图所示的原电池。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，在甲中加入 FeCl2固体，乙中石墨电极为负极 解析：选 D。反应开始时，乙中电极反应为 2I2e=I2，I失去电子，发生氧化反应， 故 A 项正确；反应开始时，甲中电极反应为 2Fe32e=2Fe2，Fe3被还原成 Fe2， 故 B 项正确；当电流计读数为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达到化学平衡， 故 C 项正确；当达到化学平衡后，加入 FeCl2，导致平衡逆向移动，此时 Fe2失去电子生 成 Fe3，I2得到电子生成 I，所以甲中石墨为负极，乙中石墨为正极，故 D 项错。 9一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为 CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是( ) A检测时，电解质溶液中的 H向负极移动 B若有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气 C电池反应的化学方程式为 CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O D正极上发生的反应为 O24e2H2O=4OH 解析：选 C。A.检测仪利用的是原电池原理，故 H应向正极移动，A 项错误。B.正极反应 为 O24e4H=2H2O，可知转移 0.4 mol 电子，消耗 0.1 mol O2，为 2.24 L，B 项错 误。C.将正负极两电极反应相加，得出总反应，C 项正确。D.由于是酸性环境，故不能存 在 OH，D 项错误。 10下图中 a 为生铁，A、B 两个烧杯中为海水，C 烧杯中为 1 mol·L1的稀硫酸。(1)C 中 Cu 极的电极反应式为 _。 (2)B 中 Zn 极的电极反应式为_， Fe 极附近溶液的 pH_(填“增大” 、 “减小”或“不变”)。4(3)比较 A、B、C 中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。 解析：在原电池中活泼金属做负极，故 C 中 Fe 做负极被腐蚀，B 中 Fe 做正极被保护。 答案：(1)2H2e=H2 (2)Zn2e=Zn2 增大 (3)C>A>B 11Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是 ZnCl2-NH4Cl 混合溶液。 (1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极” )。 (2)若 ZnCl2-NH4Cl 混合溶液中含有杂质 Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是 _。欲除去 Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOH bZn cFe dNH3·H2O 解析：(1)负极是失电子的一极，即 Zn 失电子，电子由负极经外电路流向正极。(2)锌与还 原出来的 Cu 构成铜­锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以 应选 Zn 将 Cu2置换为单质而除去。 答案：(1)Zn(或锌) 正极 (2)锌与还原出来的 Cu 构成铜­锌原电池而加快锌的腐蚀 b 能力提升 12某实验室备有如下实验用品：铁片、铜片、锌片、碳棒、FeCl3溶液、ZnCl2溶液、 CuCl2溶液、NaCl 溶液以及部分导线，试回答下列问题： (1)若选用铜片、碳棒、FeCl3溶液及导线，_(填“能”或“不能”)构成原电池。 若能，请用原电池的表示式表示出该电池：_ _。 并画出其装置图：判断该电池的正极材料是_，负极材料是_，正极反应式： _，负极反应式：_，电池 反应方程式：_。 若不能，请说明原因：_。 (2)若选用铜片、铁片、NaCl 溶液及导线并外加电流计，_(填“能”或“不能”) 组成原电池装置，电流计指针_(填“发生偏转”或“不偏转”)。 (3)甲、乙两同学利用氧化还原反应 Cu2Zn=Zn2Cu 分别设计如下装置：已知盐桥(含琼胶的 KCl 饱和溶液)中的离子能定向移动，试分析： 甲、乙两同学设计的装置是否为原电池？5_。 在原电池装置中标出正、负极以及外电路上的电子流向。 写出正、负极所发生的电极反应式及反应类型。 正极： _； 负极： _。 试分析原电池装置中离子的移动方向：_ _。 解析：本题考查原电池的构成条件和工作原理，在分析构成条件时，要特别注意三个因素： 活泼程度不同的金属做电极(也可以是金属和能导电的非金属)；要有电解质溶液； 要形成闭合回路。第(1)(2)题中所涉及的装置均符合条件能组成原电池。第(3)题中甲装置 没形成闭合回路，不是原电池装置，而乙装置由于形成闭合回路，符合形成原电池的条件。 在书写电极反应式及分析电子转移、离子移动方向等问题时，应首先准确判断正、负极， 再根据原电池工作原理做出结论。 答案：(1)能 ()Cu|FeCl3(aq)|C()碳棒 铜片 2Fe32e=2Fe2 Cu2e=Cu2 2Fe3Cu=2Fe2Cu2 (2)能 发生偏转 (3)甲装置不是，乙装置是 Cu22e=Cu，还原反应 Zn2e=Zn2，氧化反应 K移向 CuCl2溶液，Cl移向 ZnCl2溶液 13根据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示(盐 桥中为琼脂­饱和 KNO3，能使离子通过)。请回答下列问题：(1)电极 X 的材料是_；电解质溶液 Y 是_。6(2)银电极为电池的_极，写出两电极的电极反应式：银电极：_；X 电 极：_。 (3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。 (4)盐桥中向 CuSO4溶液中迁移的离子是_(填序号)。 AK BNO 3CAg DSO24解析：(1)根据硫酸铜可知 X 为铜，根据银可知 Y 为硝酸银；(2)铜比银活泼，所以铜失电 子做负极，银得电子做正极；(3)电子从负极经过外电路流向正极；(4)溶液中阳离子向正 极移动，阴离子向负极移动。 答案：(1)铜 AgNO3溶液 (2)正 Age=Ag Cu2e=Cu2 (3)铜(或 X) 银 (4)B