人教版高中化学选修四高三第一轮复习同步训练

江西省重点中学新时代学校2012 届高三第一轮复习同步训练
原电池
一、选择题 (本题包括10 小题，每小题 5 分，共 50 分 )
1．为探究原电池的形成条件和反应原理，某同学设计了如下实验，并记录了实验现象：
①向一定浓度的稀硫酸中插入锌片，看到有气泡生成；
②向上述浓度的稀硫酸中插入铜片，没有气泡生成；
③将锌片与铜片上端接触并捏住，一起插入上述浓度的稀硫酸中，看到铜片上有气泡生成，且生成气泡的速率比实验①中快；
④在锌片和铜片中间接上电流计，再将锌片和铜片插入上述浓度的稀硫酸中，发现电流计指针偏转．
下列关于以上实验设计及现象的分析，不正确的是 ()
．
A．实验①、②说明锌能与稀硫酸反应而铜不能
B．实验③说明发生原电池反应时会加快化学反应速率
C．实验③说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气
D．实验③、④说明该原电池中铜为正极、锌为负极
2．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 FeCl3溶液组成的原电池中，负极反应式为：
－2
＋Cu － 2e ===Cu
B．由 Al 、 Cu 和稀硫酸组成的原电池中，负极反应式为：
－2＋Cu－ 2e ===Cu
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 2－＋ 2H 2O D．由 Al 、 Cu 和浓 HNO 3溶液组成的原电池中，负极反应式为：Al － 3e－ ===Al 3＋
3．[2011 安·徽卷 ] 研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO 2＋ 2Ag＋ 2NaCl ＝ Na2 Mn 5 O10＋ 2AgCl 。

下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 ()
A．正极反应式： Ag＋Cl －－ e－＝ AgCl
B．每生成 1 mol Na 2Mn 5O 10转移 2 mol 电子
＋
不断向“水”电池的负极移动
C． Na
D． AgCl 是还原产物
4．世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达 4 兆瓦，是历届世博会之最．下列有关叙述正
确的是()
A．光伏电池是将太阳能转变为电能
B．光伏电池是将化学能转变为电能
C．电流从 a 流向 b
D．图中 N 型半导体为正极，P 型半导体为负极
5． (2010 ·课标全国卷新)根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()
A． 2Ag(s)＋ Cd 2＋ (aq)===2Ag ＋ (aq)＋ Cd(s)
B．Co2＋(aq)＋ Cd(s)===Co(s)＋ Cd2＋ (aq)
＋2＋
C． 2Ag (aq)＋ Cd(s)===2Ag(s)＋ Cd (aq)
D． 2Ag＋(aq)＋ Co(s)===2Ag(s)＋ Co2＋ (aq)
6． (2011 南·通月考 )下列有关电化学知识的描述正确的是()
A．CaO ＋ H 2O===Ca(OH) 2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其B．某原电池反应为 Cu ＋ 2AgNO 3===Cu(NO 3)2＋ 2Ag，装置中的盐桥中可以是装有C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池铜作正极
D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
7．(2011 汕·头模拟 )镁及其化合物一般无毒(或低毒 )、无污染，且镁原电池放电时电越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点．其中一种镁原电池的反应为xMg ＋ M 镁原电池放电时，下列说法错误的是( )
A． Mg 2＋向正极迁移
B．正极反应为： Mo 3S4＋ 2xe－===Mo 3S42x－
C． Mo 3S4发生氧化反应
－2
＋
D．负极反应为： xMg － 2xe ===xMg
8.[2011 北·京卷 ] 结合图 B－ 1 判断，下列叙述正确的是()
图 B－1
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护－＋
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－ 2e ===Fe2
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋ 2H
－－
2O＋4e ===4OH
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K 3[Fe(CN) 6]溶液，均有蓝色沉淀
9．上海世博会期间，氢氧燃料电池车进入世博园，园区内实现了公共交通“二氧化碳零中正确的是 ()
A． CH 4燃料电池车也能实现“二氧化碳零排放”
B．燃料电池正极发生氧化反应
C．通入氢气的一极为燃料电池的负极
D．氢氧燃料电池把H 2和 O2燃烧放出的热能转化为电能
10． (2011 海·淀高三期末)高功率 Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车．总反应方程式如下：
Ni(OH) 2＋ M 放电
NiOOH ＋ MH ，下列叙述正确的是( ) 充电
A．放电时正极附近溶液的碱性增强
B．放电时负极反应为：
－－M ＋ H 2O＋ e ===MH ＋ OH
C．充电时阳极反应为：
－－NiOOH ＋ H 2O＋ e ===Ni(OH) 2＋ OH
D．放电时每转移 1 mol 电子，正极有 1 mol NiOOH 被氧化
11.[2011 福·建卷 ] 研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。

该电池以金属锂和钢板为电极材料，以 LiOH 为电解质，使用时加入水即可放电。

关于该电池的下列说法不正确的是() A．水既是氧化剂又是溶剂
B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时 OH －向正极移动
D．总反应为： 2Li ＋ 2H 2O===2LiOH ＋ H 2↑
的是 ( )
12.[2011 广·东卷 ] 某小组为研究电化学原理，设计如图0 装置。

下列叙述不正确
．．．
图 0
A． a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出
2＋＋ 2e－ ===Cu
B． a 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu
C．无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D． a 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu 2＋向铜电极移动
13.[2011 海·南化学卷 ] 根据图 0，下列判断中正确的是( )
图 0
A．烧杯 a 中的溶液 pH 升高
B．烧杯 b 中发生氧化反应
＋＋ 2e－===H 2
C．烧杯 a 中发生的反应为2H
D．烧杯 b 中发生的反应为2Cl －－ 2e－ ===Cl 2
14.[2011 课·标全国卷 ] 铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe＋ Ni2 O3＋ 3H 2 O＝Fe(OH) 2＋ 2Ni(OH) 2
下列有关该电池的说法不正确的是 ( )
．．．
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni 2O3、负极为 Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe＋ 2OH －－2e－＝ Fe(OH) 2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH) 2＋ 2OH －－ 2e－＝ Ni2 O3＋ 3H 2O
15.[2011 山·东卷 ] 以 KCl 和 ZnCl 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()
A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程
B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率
D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用
二、非选择题(共 50 分 )
16． [2011 山·东卷 ] 科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。

(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为___________在试管壁上的硫，可用的试剂是________。

图 1－15
(2)如图 1－ 15 所示的为钠硫高能电池的结构示意图。

该电池的工作温度为320℃＝Na 2S x，正极的电极反应式为 ________。

M( 由 Na 2O 和 Al 2O3制得 )的两个作用是 _池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍
(3)Na 2S 溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________ ，向该溶液中加入pH________( 填“增大”“减小”或“不变” ) 。

Na 2S 溶液长期________________________( 用离子方程式表示 )。

17． ((1) 氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不
正确
．A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀 H2SO4、 KOH 为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀 H2 SO4、 KOH 为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(2)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式
放电
为： 3Zn ＋ 2K 2FeO4＋ 8H 2O
充电
3Zn(OH) 2＋ 2Fe(OH) 3＋ 4KOH.
①该电池放电时负极反应式为 _________________ ．
②放电时每转移 3 mol 电子，正极有 ________ mol K 2FeO 4被还原．
(3) 锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位．电池反应式为：
放电
4，下列有关说法不．正确的是 ________．
Li x充电LiMnO
A．放电时电池的正极反应式为：Li 1－x MnO 4＋ xLi ＋＋ xe－ ===LiMnO 4
B．放电过程中，石墨没有得失电子
C．该电池也能在KOH 溶液的环境中正常工作
D．充电时电池上标有“－”的电极应与外接电源的负极相连
18．某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO 4＋ 10FeSO4＋ 8H 2 SO4===2Mn 8H 2O 设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为 1 mol·L －液．回答下列问题：
(2) ①电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌，
高温然后用碳还原来制取，化学反应方程式为ZnO ＋ C=====
Zn ＋ CO ↑，此法为 ________．
A．电解法B．热还原法C．热分解法
②电极材料氧化银可回收利用得到银，其化学方程式为________________________ ．
②除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口________(填“A”或“B”)导出．
③在相同条件下，a 处与 b 处产生的气体体积比为
______________________ ．
20. [2011·四川卷]开发氢能是实现社会可持续发展的需要。

硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制 H2SO4，又能制 H 2。

请回答下列问题：
(1) 已知 1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ 热量， FeS2燃烧反应的热化学方程式为 ______________________。

NiO(OH) ＋ MH 放电
Ni(OH) 2＋ M 充电
①电池放电时，负极的电极反应式为________________________ 。

②充电完成时， Ni(OH) 2全部转化为 NiO(OH) 。

若继续充电将在一个电极产生O2， O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为________________________ 。

2012 届高三第一轮复习同步训练答案
原电池
一、选择题 (本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)
1
2
3
4
5
6 7
8
9
10 11
12 13 14 15 C C B A A D C
A C A C D
AB
C
C
16. (1)2CH 3CH 2OH ＋ 2Na ―→ 2CH 3CH 2ONa ＋ H 2↑ CS 2( 或热 NaOH 溶液 )
－
2
－
＋ －
(2)xS ＋ 2e ===S x (或 2Na ＋ xS ＋2e ===Na 2S x )
离子导电 (导电或电解质 )和隔离钠与硫 4.5
＋ )>c(S 2－
－ － ＋ 减小
(3)c(Na )>c(OH )> c(HS )> c(H )
2S 2－
＋ O 2＋ 2H 2O===2S ↓＋ 4OH
－
【解析】 (2)负极发生氧化反应： 2Na － 2e －
＝ 2Na ＋
，正极发生还原反应：
xS ＋ 2e
－
＝ S x 2－。

在铅蓄电池中，
a g P
b 时转移电子的物质的量为
2a
铅作负极，当铅蓄电池消耗
207 mol ，而钠硫电池消耗
a g Na 时转移电子的物质
a
的量为 23 mol ，故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的
4.5 倍。

2
－
＋ H 2O
－＋OH －
和 HS －
＋H 2
2S ＋ OH －
，故溶液中离子浓度
(3)Na 2S 溶液中存在水解平衡： S
的大小顺序为 c(Na ＋
)＞ c(S 2－
)＞ c(OH －
)＞c(HS －
) ＞c(H ＋
) 。

当加入 CuSO 4 时， Cu 2
＋
与 S
2－
结合成 CuS 沉淀，使上
述两个平衡均向左移动，使溶液中 c(OH －
)减小，溶液 pH 减小。

而 Na 2S 溶液长期放置有硫析出，则是由于
2
S
－
被空气中的氧气氧化所致。

17. 解析： (1)选项 A ，电解获得 H 2 消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解
H 2O 获得 H 2更为
科学．选项 B ，氢氧燃料电池中生成物为
H 2O ，对环境无污染． 选项 C ，以稀 H 2SO 4 为介质的电池负极反应式为：
H 2－ 2e
－
===2H ＋
，以 KOH
为介质的电池负极反应式为 H 2＋2OH －
－ 2e
－
2
选项 D ，氢氧燃料电池的总反
===2H O..
应式均为： 2H 2＋ O 2 2
===2H O.
(2)① 放电时，在碱性条件下，负极反应式为：
Zn － 2e －
＋ 2OH －
===Zn(OH) 2 .
② 根据电池总反应式可知， 2 mol K 2 4 被还原时有 6 mol 电子转移，所以放电时每转移
3 mol 电子，有 1 mol
FeO
K 2FeO 4 被还原．
(3)选项 A ，根据总反应式可知 Li 失去电子， 电池负极反应式为：
xLi － xe －
===xLi ＋
，由总反应式减去负极反
应式可得放电时的正极反应式为 Li 1－ x MnO 4＋ xLi ＋
＋ xe －
===LiMnO 4.选项 B ，根据总反应式可判断石墨没有得失 电子．选项 C ，Li 能与 KOH
溶液中的 H 2O 反应，导致电池无法正常工作．选项
D ，充电过程是放电的逆向过 程，外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有 “ － ” 的电极应与外接电源的负
极相连．
答案： (1)C (2) ① Zn － 2e －
＋ 2OH －
===Zn(OH) 2 ② 1 (3)C
18. 解析： 根据氧化还原反应可知：甲烧杯中石墨作正极，发生还原反应，电极反应为：
MnO 4＋ 8H ＋
＋ 5e
－
===Mn 2＋
＋ 4H 2O ；乙烧杯中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应为 Fe 2＋
－ e －
===Fe 3＋
，外电路电流方向从正
极流向负极，即从 a 到 b.电池工作时，盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，即
答案： (1) 乙 (2)a b (3)乙
(4)MnO 4－
＋ 8H ＋
＋ 5e －
===Mn 2＋
＋ 4H 2O
19. 解析： (1)依据电池总反应式： Zn ＋ Ag 2O===ZnO ＋ 2Ag ，锌为活泼金属，故锌
Zn －2e －
＋ 2OH －
===ZnO ＋ H 2O ；Ag 2O 为正极；电池工作时，阳离子向正极移动．
高温
＋ C=====Zn ＋ CO ↑ ，说明碳还原氧化锌，故此法为热还原法，选
B.②氧化银不稳定
△
学方程式为 2Ag 2O=====4Ag ＋ O 2↑ .
(3)① 电解池的阴极是 H ＋
放电，故电极反应式为 2H ＋
＋ 2e －
===H 2↑ ；② 除去杂
导出；③ a 为电解池的阳极， 放出的是氧气， b 为电解池的阴极， 放出的是氢气， 总反应
＋
O 2↑ ，所以相同条件下 a 处与 b 处产生的气体体积比为
1∶2.
答案： (1)Ag 2 O 正极
Zn － 2e －
＋ 2OH －
===ZnO ＋ H 2O
(2)① B △
② 2Ag 2O=====4Ag ＋ O 2↑ (3)① 2H ＋
＋ 2e －
===H 2↑ ② B ③ 1∶ 2
高温
20. (1)4FeS 2(s)＋ 11O 2(g)=====2Fe 2O 3(s)＋ 8SO 2(g) ； H ＝－ 3408 kJ/mol (2)2H 2O ＋ SO 2 ===H 2SO 4＋H 2
(3)减小 H 2 浓度，使 HI 分解平衡正向移动，提高 HI 的分解率
(4)① MH ＋OH －
－ e －
===M ＋ H 2O ② 2H 2O ＋O 2＋ 4e －
===4OH
－
【解析】 该工艺过程的原理是： ①SO 2＋I 2＋ 2H 2O===H 2SO 4＋ 2HI ，②
即 2H 2O ＋ SO 2===H 2SO 4＋ H 2。

(4) ① 蓄电池放电时是原电池、充电时是电解池。

只要记
还原 ” ，电解池中 “ 阳氧化、阴还原 ” 的规律，在写电极反应式时先弄清楚是原电池还总反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应按需选取即可。

② 中阴极的电极反应有两
应式，由 ① 中的方法不难确定为 M ＋H 2O ＋e －
===MH ＋ OH －
，第二阶段为吸收氧气的电阴极被还原，结合该蓄电池中电解质溶液显碱性可知氧气被还原为
OH －
，所以其电极
－===4OH －。