2016高考化学(人教)大一轮全程复习构想检测 第九章 电化学基础 课时训练26

课时训练26原电池化学电源一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)1．下列叙述中正确的是()A．任何化学反应都能设计成原电池B．任何氧化还原反应都能设计成原电池C．原电池反应一定是氧化还原反应D．两个不同的金属电极用导线连接插入到电解质溶液中一定能形成原电池解析：形成原电池的反应是氧化还原反应，A错。

吸热的氧化还原反应一般不能设计为原电池，B错。

根据原电池的形成条件必须形成闭合回路，D错。

答案：C2．用a、b、c、d四种金属按表中所示的装置进行实验，下列叙述中正确的是()B．装置乙中的c金属是原电池的阴极C．装置丙中的d金属是原电池的正极D．四种金属的活泼性顺序：d>a>b>c解析：甲中a溶解说明a是负极，活泼性a>b，A错误；原电池用正极或负极命名电极，B错误，由乙中现象知活泼性b>c；丙中d 是负极，活泼性d>a，C错误；综上可知D正确。

答案：D3.(2015·好题调研)下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是()A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 gD．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：选项A正确。

在干电池中，Zn作负极，被氧化，B正确。

氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D 正确。

C项忽略了硫酸铅在该极上析出，该极质量应该增加而非减小。

答案：C4．“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解析：该电池总反应为：2Na＋NiCl2===2NaCl＋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。

答案：B5.(2015·石家庄质检)烧过菜的铁锅未及时洗涤，会出现红棕色锈斑。

整个过程中，不可能发生的变化为()A．2H2O＋O2＋4e－===4OH－B．Fe－3e－===Fe3＋C．Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3解析：铁锅是铁碳合金材料，烧过菜的铁锅未洗涤时，水膜中含有少量食盐，覆盖在铁锅表面，容易形成铁碳原电池，负极反应为Fe －2e－===Fe2＋，正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，同时部分Fe(OH)3发生分解，得到的红棕色锈斑是Fe(OH)3和Fe2O3的混合物。

综上所述，B项错误。

答案：B6.(2014·全国新课标)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LiMn2O4===Li1－x Mn2O4＋x LiC．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迁移解析：本题考查锂离子电池及电极反应，意在考查学生对原电池原理的应用能力。

根据原电池中的金属性更强的做负极，所以a为电池的正极，A项正确；电池的充电反应为电解池原理，B项正确；放电时，a做正极，锂不参与电极反应，C项错误；放电时，阳离子移向电池的正极，D项正确。

考法点拨：锂电池、锂离子电池与人们日常生活密切相关，各种锂电池还将成为高考命题热点，因此各备考时要理解掌握各种锂电池的反应原理及电极反应式。

答案：C7.(2015·武汉调研)下图装置可用来监测空气中NO的含量，下列说法正确的是()A．电子由Pt电极流出，经外电路流向NiO电极B．Pt电极上发生的是氧化反应C．NiO电极的电极反应式为NO＋O2－－e－===NO2D．每流经1 m2空气(假设NO被完全吸收)，转移电子的物质的量为2×10－7 mol，则该空气中NO的含量约为3×10－2 mg/m3解析：O2在Pt电极上得电子变成O2－，是正极，电子经外电路流入，A不正确；Pt电极上氧气发生还原反应，B不正确；NO在NiO 电极上失电子，C正确；转移电子的物质的量为2×10－7mol时，由NO＋O2－－2e－===NO2，得n(NO)＝10－7mol，m(NO)＝10－7 mol×30×103 mg·mol－1＝3×10－3 mg/m3，D不正确。

答案：C8.(2015·绵阳诊断)某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O，盐桥中装有饱和K2SO4溶液，下列叙述中正确的是()A．乙烧杯中发生还原反应B．甲烧杯中溶液的pH逐渐减小C．电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯D．外电路的电流方向是从a到b解析：本题考查原电池的工作原理，意在考查学生对原电池工作原理的理解能力。

乙烧杯中发生氧化反应：Fe2＋－e－===Fe3＋，A项错误；甲烧杯中发生还原反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O，c(H ＋)减小，pH增大，B项错误；电池工作时，乙烧杯中正电荷增多，SO2－4移向乙烧杯，C项错误；外电路的电流方向是从正极(a)到负极(b)，D 项正确。

答案：D9.人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。

如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是()A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D．催化剂b表面的反应是CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH解析：依题意，以二氧化碳和水为原料，在太阳能作用下生成HCOOH。

A项，人工光合作用是借助太阳能由二氧化碳和水生成甲酸，将太阳能贮存在化学物质中，A项正确；B项，由图示知，电子由催化剂a表面流向催化剂b表面，说明催化剂a为负极，催化剂b 为正极，在原电池中，负极发生氧化反应，即水在催化剂a表面发生氧化反应，即2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，催化剂a附近溶液酸性增强，B项正确，C项不正确；D项，二氧化碳在催化剂b表面发生还原反应，并结合H＋生成HCOOH，电极反应为CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH，正确。

答案：C10.(2014·全国大纲)如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。

下列有关说法不正确的是()A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反应为：MH＋OH－―→H2O＋M＋e－D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高解析：本题考查化学，考查学生的理解能力。

C项，充电时，该电池负极做阴极，发生得电子还原反应，错误。

答案：C11.(2014·福建卷)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。

下列说法正确的是()A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子解析：本题考查电化学知识，考查学生分析、综合应用能力。

A 项，正极上是Cl2得电子发生还原反应生成Cl－，错误；B项，放电时，负极Ag失电子氧化为Ag＋，与电解质溶液中Cl－生成AgCl沉淀，在交换膜左侧生成大量白色沉淀，错误；C项，将电解质溶液换成NaCl溶液，电池总反应不变，错误；D项，当电路中转移0.01 mol e －时，交换膜左侧消耗0.01 mol Cl－与生成的Ag＋转化为AgCl沉淀，同时还有0.01 mol H＋移向右侧，故交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol 离子，正确。

答案：D12.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。

一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。

该电池总反应为：PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。

下列有关说法正确的是()A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2B．放电过程中，Li＋向负极移动C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g PbD．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转解析：本题考查热激活电池，意在考查学生对原电池工作原理的理解能力。

正极上发生还原反应，A项错误；放电过程中Li＋向正极移动，B项错误；由电池总反应式可知，每转移0.1 mol电子，理论上生成0.05 mol Pb的质量为10.35 g，C项错误；常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转。

答案：D二、非选择题(本题共4小题，共52分)13．(12分)(2015·太原调研)科学家预言，燃料电池是21世纪获得电能的重要途径。

一种甲烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。

其工作原理的示意图为：请回答下列问题：(1)Pt(a)电极是电池的________极，其电极反应式为________。

Pt(b)电极发生________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式为__________。

(2)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗CH4的物质的量为________mol。

(3)25 ℃、101 kPa时，若CH4在氧气中直接燃烧生成1 mol水蒸气放热401 kJ，写出该反应的热化学方程式：________；若1 g水蒸气转化成液态水放热2.44 5 kJ，则CH4的燃烧热为________kJ/mol。

解析：(1)原电池的负极发生氧化反应，在Pt(a)电极CH4变为CO2被氧化，因此Pt(a)是负极，电极反应式为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋，Pt(b)是正极，发生还原反应，电极反应式为2O2＋8e－＋8H＋===4H2O。