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1、原电池考点1 原电池1.2018陕西部分学校摸底检测常温下,将除去表面氧化膜的Al片、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是()A.t1时刻前,Al片上的电极反应为2Al-6e-+3H2OAl2O3+6H+B.t1时,因Al在浓硝酸中钝化,氧化膜阻碍了Al继续反应C.t1时刻后,负极Cu失电子,电流方向发生改变D.烧杯中发生反应的离子方程式为2NO2+2OH-2NO3-+H2O2.2015天津理综,4,6分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
2、()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(SO42-)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3.2014新课标全国卷,12,6分2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()A.a为电池的正极B.电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC.放电时,a极锂的化合价发生变化D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移考点2 常见的化学电源4.两种锌锰电池的构造如图所示。与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是。5.2018湖北荆州第一次质检硼化钒(VB2)
3、-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池装置如图所示,该电池工作时反应式为4VB2+11O24B2O3+2V2O5。下列说法不正确的是()A.电极a 为电池正极B.图中选择透过性膜为阴离子透过性膜C.电池工作过程中,电极a附近区域pH减小D.VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH-22e-V2O5+2B2O3+11H2O6.2017合肥三模我国科研人员以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。该电池的总反应式:xZn +Zn1-xMn2O4ZnMn2O4。下列说法正确的是()A.充电时,Zn2+向ZnMn2O4电极迁移B.充电时,阳极反应式:ZnMn2O
4、4 -2xe-Zn1-xMn2O4+xZn2+C.放电时,每转移1 mol e-,ZnMn2O4电极质量增加65 gD.充电或放电过程中,只有Zn元素的化合价发生变化7.2018成都毕业班摸底考试铅蓄电池是汽车常用的蓄电池,其构造如图所示。下列说法不正确的是()A.电池放电时,负极质量减轻B.电池放电时,c(H+)减小C.电池充电时总反应为2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO4D.铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低8.NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物Y。下列说法正确的是()A.若将该电池中的熔融NaNO3换成NaOH溶
5、液,则不可能产生电流B.电子从石墨电极沿导线流向石墨电极C.石墨电极的电极反应式为NO2+NO3-e-N2O5D.NO2只有还原性没有氧化性9.2013新课标全国卷,11,6分“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C.正极反应为:NiCl2+2e-Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动答案1.D由题图1、2知,t1时刻前,即Al钝化前,Al片作负极,发生反应2Al-6e-+3H2OAl2O3+6H+,A项正确;t1时
6、,因Al在浓硝酸中钝化,氧化膜阻碍了Al继续反应,B项正确;t1时刻后,Cu片作负极,失电子,电流方向发生改变,C项正确;烧杯中发生反应的离子方程式为2NO2+2OH-NO3-+NO2-+H2O,D项错误。2.C锌电极是原电池的负极,发生氧化反应,铜电极是原电池的正极,发生还原反应,A项错误。阳离子交换膜不允许阴离子通过,所以电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)不变,B项错误。乙池中发生的电极反应为Cu2+2e-Cu,溶液中Cu2+逐渐减少,为维持溶液中的电荷平衡,Zn2+会不断移向乙池,使溶液质量增加,C项正确。阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,D项错误。3.C锂离子电池中,单质锂
7、作负极,负极反应式是Li-e-Li+,因此题图中含金属锂的b是电池的负极,则a为电池的正极,A项正确。LiMn2O4是锂离子电池的正极材料,充放电过程中,发生LiMn2O4与Li1-xMn2O4之间的转化。充电时阳极(电池的正极材料)的反应式为LiMn2O4-xe-xLi+Li1-xMn2O4;再将阴极(负极材料)的反应式乘以x与正极反应式相加就得到电池充电的总反应,B项正确。放电时,a作电池的正极,Mn化合价发生变化,Li化合价不变,C项错误。放电时,b为电池的负极,a为电池的正极,Li+从负极向正极迁移,D项正确。4.消耗的负极改装在电池的内部,碱性电池不易发生电解质泄漏;碱性电池使用寿命
8、较长,金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高(答一条即可)【解析】锌负极由外壳改装到电池内部,避免了因锌筒的腐蚀而发生电解质泄漏的问题;金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高,锌由与酸性电解质接触改为与碱性电解质接触,防止电池不工作时锌直接被酸性介质氧化,延长了电池的使用寿命。5.C电极a通入空气,则电极a为正极,故A说法正确;电极a的反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,负极反应式为2VB2+22OH-22e-V2O5+2B2O3+11H2O,OH-需要向负极移动,因此选择透过性膜为阴离子透过性膜,故B、D说法正确;根据以上分析,电极a产生OH-,使其附近区域pH增大
9、,故C说法错误。6.B充电时,ZnMn2O4作阳极,Zn作阴极,Zn2+向阴极(Zn电极)移动,A项错误;充电时,阳极上ZnMn2O4发生氧化反应,转化为Zn1-xMn2O4,B项正确;放电时,ZnMn2O4电极上发生还原反应:Zn1-xMn2O4+xZn2+2xe-ZnMn2O4,故每转移1 mol e-,ZnMn2O4电极质量增加32.5 g,C项错误;充电或放电过程中,Zn、Mn元素的化合价均发生变化,D项错误。7.A放电时负极Pb失去电子转化为PbSO4,负极质量增加,A项错误;放电过程中消耗H2SO4,溶液中c(H+)减小,B项正确;电池充电时总反应为2PbSO4+2H2OPb+Pb
10、O2+2H2SO4,C项正确;铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低,废弃电池污染环境,D项正确。8.CNO2能与NaOH溶液发生氧化还原反应,反应过程中有电子转移,故可产生电流,A项错误;根据电池工作示意图可知,石墨电极上O2得电子发生还原反应,为电池正极,石墨电极为电池负极,电子从石墨电极沿导线流向石墨电极,B项错误;石墨电极上,NO2失去电子与NO3-结合转化为N2O5,C项正确;NO2既有氧化性又有还原性,D项错误。9.B该电池的总反应为2Na+NiCl22NaCl+Ni,因此有NaCl生成,A项正确;电池总反应为Na还原Ni2+,B项错误;正极为NiCl2发生还原反应:NiCl2+2e-Ni+2Cl-,C项正确;钠离子通过钠离子导体由负极移向正极,D项正确。5