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1、达标作业20原电池化学电源 基础题 1.原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关， 也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是（） A.由Fe、Cu和FeCh溶液组成的原电池中，负极反应式为： Cu2e =Cu 21 B?rtl AL Cu和稀硫酸组成的原电池中，负极反应式为：6 2e=Cu2+ C?由Al、Mg和NaOH溶液组成的原电池中，负极反应式为： Al+4OH“ 3e _=AlO ； + 2HQ D?由Al、Cu和浓HNO3溶液组成的原电池中，负极反应式为: A1 3e=Al 3 解析：前两项都按常规，应该是活泼金属作负极；C项中A1能 与NaOH溶液反应，作负极。D项中A1在
2、浓HNO3中钝化，Cu能与 浓HNO3溶液反应，Cu作负极。 答案：C 2.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是（） 铁f -0- 4 ? fl ? ; ? ? NaCl溶液 稀HSOj （盐桥中装冇含琼胶的KC1饱和溶液） A?Fe作正极，发生氧化反应 B.负极反应：2H + + 2e =H 2 t C?工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变 D.工作一段时间后，NaCl溶液中c（C厂）增大 解析：铁比石墨活泼，Fe为负极，发生氧化反应，电极反应式为 Fe2e _=Fe2+,石墨为正极，发生还原反应，电极反应式为 2H + + 2e=H2 t , A、B错误；工作一段时间后，左边烧
3、杯中生成Fe? + , 水解 使溶液呈酸性，右边烧杯消耗H+,溶液酸性减弱，两烧杯中溶液的pH 都发生变化，C错误；原电池工作时，阴离子向负极移动, 则NaCl溶 液中c（Cr）增大，D正确。 答案：D 3.（2018-沈阳检测） =LED 灯 锌片门铜片 - 稀硫酸 * ch U _ _ - . _ bO4 Y为Cu,铁为正极 Y为Cu,电子市铜片流向铁片 Y为C,碳棒上有红色固体析出 Y为Zn,锌片发生还原反应 解析：Fe比Cu活泼，Fe作负极，电子从Fe流 向Cu,故A、B 两项错误；若X为Fe, Y为C,电解质溶液为硫酸铜，则 正极C上 析出Cu,故C正确；Zn比Cu活泼，Zn作负极发
4、生氧化反 应，故D 错误。 答案：C 5.控制适合的条件，将 反应2Fe 3+ + 2I_ 2Fe 2+ + l 2设计成如 下图所示的原电池。下列判断不正确的是（） A. B. C. D. 若X为Fe, 若X为Fe, 若X为Fe, 若X为Cu, 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Fe”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FeCb固体，乙中的石墨电 极为负极 解析：由图示结合原电池原理分析可知，Fe?+得电子变成Fe?+被 还原，I一失去电子变成【2被氧化，所以A、B正确；电流计读数为 零 时FJ+得电子速
5、率等于Fe?+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2Fe 3+ + 21“ 2Fe2+ +12 向左移动 , 【2被还原为厂，乙中才墨为正极，D不正确。 答案：D 6.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 + C10“ + H 20=Cr + Mg(0H)2 I ,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CIO“ + H2O+2e _=Cr + 2OH“ D.进料口加入NaClO溶液，出口为NaCl溶液 解析：由总反应可知镁发生氧化反应，“负氧正还原”，镁为
6、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 I , 正极反应为：C10“ + 2e_ + H20=Cl 一+ 2OH, C、D 项正确。 答案：A 7.普通水泥在固化过程中自由水分子减少，并产生Ca(OH)2，溶 液呈碱性。根据这一特点，科学家发明了电动势(Q 法测水泥初凝时 间，此法原理如图所示。反应总方程式为：2Cu+Ag2O=Cu2O + 2 Ago 惰性电极 ( 内壁附着催化剂 ) FeCI, 溶液 下列有关说法不正确的是（） A?工业上制备水泥的原料有黏土、石灰石、石膏 B.测量原理装置图中Ag2O/Ag极发生还原反应
7、 C.负极的电极反应式为2Cu + H20-2e“=Cu2O + 2H + D?在水泥固化过程中， 自由水分子减少， 溶液中各离子浓度的变 化导致电动势变化 解析：工业上制备普通水泥的原料有石灰石、黏土、石膏，故A 项正确；根据电池反应式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag知，Ag2O/Ag 作正极， 正极上Ag2O得电子，发生还原反应，故B项正确；根据电池反应式 2Cu + Ag2O=Cu2O + 2Ag知，铜失电子作负极，负极上的电极反应式 为：2Cu + 20H -2e_=Cu2O+H 20, C项错误；水泥固化过程中，自由水分 子减少， 导致溶液中各离子浓度发生变化，从而 引起电动势变化
8、， 故D 项正确。 答案：C 8.电化学气敏传感器可用于监测环境中NHs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OPT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2NH.3-6e - + 60H-=N 2+6H2O 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；ImolNHs 反应 生成氮气转移3 mol电子，1 mol O2反应转移4 mol电子，根据电子转 移守恒，消耗的NH?与Ch的物质的量之比为4 : 3, C
9、错误; 负极的电极反应式为2NH3-6e_ + 6OH _=N 2+6H2O, D正确。 答案：C 9.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池的总 反应为Li1-ACoO2+LivC6,LiCoO2+C6(xAC (2) a CH4 +1 OOH“ - 8e=COr + 7H2O 减小 能力题 14?锂猛电池的体积小、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LiC104溶于混合有机溶剂中，Li十通 过 电解质迁移入MnC)2晶格中，生成LiMnC)2。回答下列问题： jz - ? - LiClO4 LiMnO. 混合有机溶剂 夕卜电路的电流方向是由_
10、极流向 _ 极。(填字母 ) (2)电池正极反应式为_ o (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 _ (4)_ MnO2 可与KOH和KC1O3在高温下反应，生成K2MnO4,反应的化学方程式 为 _ _o K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和 MnO2的物质的量之比为_ o 羅析：(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，MnO?作正极材料，所以电子流向是从ab,那么电流方向则是 b-ao(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MnCh晶格中，生成LiMnOz”，所以正极
11、的电 极反应式为MnO2+e +Li=LiMn02o (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，故本能用水代替电池中的混合有机溶剂。 (4)由题目中的信息“MnC2可与KOH和KCIO3在高温条件下反应， 生成K2MnO4v ,可知该反应属于氧化还原反应，Mn元素 化合价升高 (MnMn),则Cl元素的化合价降低(“tPcb，所以化学高温 方程式为3MnO2+KC1O3+6KOH=3K2MnO4+KC1 + 3H2O；根据+6 +7 uK 2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4(K2MnO4-KMnO4)和 MnO2(K2MnO4-MnO2)“,根据得失电子守恒， 可知生成的KMnO4 和Mn。? 的物质的量之比为2 : lo 答案：(l)b a (2) MnO2+e+Li +=LiMnO 2 (3)否 电极Li是活泼金属，能与水反应 高温 (4) 3MnO2+KC1O3 + 6KOH3K2MnO4+KC1 + 3H2O 2 : 1