课堂新坐标2018版高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第2节原电池化学电源课时分层训练

原电池化学电源A组专项基础达标(建议用时：30分钟)1. (2017·泉州模拟)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。

下列结论错误的是( )A．原电池是将化学能转化成电能的装置B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C．图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流D．图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片D [D项，a极为负极，电子由负极(锌片)流出。

]2．根据下图判断，下列说法正确的是( )【导学号：95812150】A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大D [A项，装置Ⅰ中的负极为Zn；B项，装置Ⅱ中的正极反应为2H＋＋2e－===H2↑；C项，阳离子向正极移动，装置Ⅰ中向左侧移动。

]3．(2013·全国卷Ⅱ)“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B [A项，在负极Na失电子生成Na＋，正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故电池反应中有NaCl生成；B项，电池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C项，正极上NiCl2发生还原反应，电极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D项，钠在负极失电子，被氧化生成Na＋，Na＋通过钠离子导体在两电极间移动。

]4．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。

①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。

据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是( )A．①③②④B．①③④②C．③④②① D．③①②④B [利用原电池的形成和工作原理解决问题。

在外电路中，电流从正极流向负极，则①作原电池的负极，②作正极，故活动性①>②；活动性相对较差的金属作原电池的正极，故金属的活动性①>③；有气泡产生的电极发生的还原反应，为原电池的正极，故活动性④>②；质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解，为原电池负极，故活动性③>④，由此可得金属活动性：①>③>④>②。

]5．Li­FeS2电池是目前电池中综合性能最好的一种电池，其结构如图所示。

已知电池放电时的反应为4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。

下列说法正确的是( )【导学号：95812151】A．Li为电池的正极B．电池工作时，Li＋向负极移动C ．正极的电极反应式为FeS 2＋4e －===Fe ＋2S 2－D ．将熔融的LiCF 3SO 3改为LiCl 的水溶液，电池性能更好C [A 项，由Li 0→Li 2＋1S 发生氧化反应，可知Li 为电池负极；B 项，电池工作时，阳离子(Li ＋)移向正极；D 项，由于2Li ＋2H 2O===2LiOH ＋H 2↑，故不能用LiCl 的水溶液作为电解质溶液。

]6．(2017·安阳模拟)甲醇(CH 3OH)是一种有毒物质，检测甲醇含量的测试仪工作原理如图所示。

下列说法正确的是( )A ．该装置将电能转化为化学能B ．a 电极发生的电极反应为CH 3OH －6e －＋H 2O===CO 2↑＋6H ＋C ．当电路中有1 mol 电子转移时，正极区n (H ＋)增加1 molD ．将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液，该测试仪不可能产生电流B [A 项，该装置为燃料电池，将化学能转化为电能；C 项，正极区H ＋生成H 2O ；D 项，碱性条件仍可以构成原电池。

]7．(2017·昆明模拟)糖生物电池是一种酶催化燃料电池(EFC)，它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。

下列有关判断不合理的是( )A ．该电池不宜在高温下工作B ．若该电池为酸性介质，正极反应式为O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2OC ．放电过程中，电池内阳离子向正极迁移D ．若该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料并完全氧化，负极反应式为C 6H 12O 6－24e －＋6H 2O===6CO 2↑＋24H ＋D [酶在高温下会失去生理活性，A 项合理；若该电池为酸性介质，则H ＋会在正极与O 2发生反应，正极反应式为：O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O ，B 项合理；根据原电池反应原理可知，放电过程中阳离子移向正极，C 项合理；若该电池为碱性介质，则负极反应式为C 6H 12O 6＋36OH －－24e －===6CO 2－3＋24H 2O ，D 项不合理。

]8．利用碳纳米管能够吸附氢气，设计一种新型二次电池，其装置如图所示。

关于该电池的叙述不正确的是( )A．电池放电时K＋移向正极B．电池放电时负极反应为：H2－2e－＋2OH－===2H2OC．电池充电时镍电极上NiOOH转化为Ni(OH)2D．电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连C [原电池放电时，阳离子向正极移动，A项正确；该电池中H2在负极上失电子，发生氧化反应，因电解质溶液为碱性溶液，故OH－参与反应，B项正确；放电时，正极(镍电极)上发生化合价降低的还原反应，即由NiOOH转化为Ni(OH)2，充电时正好相反，由Ni(OH)2转化为NiOOH，C项错误；充电时，该新型二次电池在外加电流的作用下，碳纳米管电极上发生还原反应，故碳纳米管电极作阴极，与电源负极相连，D项正确。

] 9．锂­空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量，因此它是最有前途的电池技术之一。

如图是锂­空气电池放电和充电时的工作示意图。

下列说法正确的是( )【导学号：95812152】A．a极为原电池的正极B．电池充电时，b极发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．放电时，a极锂的化合价未发生变化D．充电时，溶液中Li＋由b极向a极迁移D [根据题给装置图判断，a电极为原电池的负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，A、C 项错误；电池充电时，b极发生的反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，B项错误；充电时，阳离子移向电解池的阴极，D项正确。

]10．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、NaOH溶液、盐酸，按要求回答下列问题。

(1)电工经常说的一句口头禅：“铜接铝，瞎糊弄”，所以电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用，说明原因：______________________。

(2)通常说的燃料电池都以铂为电极，将燃烧反应的化学能转化为电能，在燃料电池中，可燃物在________极反应，________在另一极反应。

(3)请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。

请写出电极反应，负极：____________________________，正极：____________________________，并在方框内画出实验装置图。

[解析](2)可燃物被氧化失电子，在电源负极发生反应。

[答案](1)铜铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电路断路(2)负助燃物(3)Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋11．(2017·贵阳市模拟)由于锂密度小，活动性强，是制造电池的理想物质。

锂锰电池的体积小，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LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。

(1)外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。

(2)电池负极反应式为____________________________，正极反应式为____________________________。

(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KClO3在高温下反应生成K2MnO4，反应的化学方程式为___________________________________________；K 2MnO 4在酸性溶液中歧化，生成KMnO 4和MnO 2的物质的量之比为________。

[解析] (1)根据题给信息“Li ＋通过电解质迁移入MnO 2晶格中”及阳离子向正极迁移，可知b 为正极，a 为负极，外电路的电流方向是由正极流向负极，即由b 极流向a 极。

(2)负极上Li 失电子生成Li ＋：Li －e －===Li ＋，正极上反应为MnO 2＋e －＋Li ＋===LiMnO 2。

(3)不能用水代替混合有机溶剂，因为Li 是活泼金属，能与水反应。

(4)根据锰元素的化合价变化，可推出氯元素化合价降低，发生反应的化学方程式为：3MnO 2＋KClO 3＋6KOH=====高温3K 2MnO 4＋KCl ＋3H 2O ；根据得失电子守恒可知生成的KMnO 4和MnO 2的物质的量之比为2∶1。

[答案] (1)b a(2)Li －e －===Li ＋ MnO 2＋e －＋Li ＋===LiMnO 2(3)否 Li 是活泼金属，能与水反应(4)3MnO 2＋KClO 3＋6KOH=====高温3K 2MnO 4＋KCl ＋3H 2O 2∶1B 组 专项能力提升(建议用时：15分钟)12．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车族的“新宠”。

某电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO 2)电池，其工作原理如图所示，且电解质为一种能传导Li ＋的高分子材料，隔膜只允许Li ＋通过，电池反应式为Li x C 6＋Li 1－x CoO 2 放电充电C 6＋LiCoO 2。

下列说法不正确的是( )A ．放电时，正极锂的化合价未发生改变B ．充电时Li ＋移动方向：右室→左室C ．放电时负极的电极反应式：Li x C 6－x e －===C 6＋x Li ＋D ．充电时阳极的电极反应式：Li 1－x CoO 2＋x Li ＋＋x e －===LiCoO 2D [放电时，负极的电极反应式为Li x C 6－x e －===C 6＋x Li ＋，正极的电极反应式为Li 1－x CoO 2＋x Li ＋＋x e －===LiCoO 2，放电时正极上钴的化合价降低、锂的化合价不变，A 、C 项正确；充电时左侧为阴极，右侧为阳极，阳极发生失电子的氧化反应，阳离子由阳极移向阴极，B 项正确，D项错误。