2014高考化学一轮复习 第6章 第2讲《原电池 化学电源》考点测试
高考化学一轮复习 第6章 2 原电池 化学电源练习(含解析)
回夺市安然阳光实验学校原电池化学电源电池续航是制约电动汽车发展的主要因素,而借助科学家发明的薄片式电池技术,这一难题有可能迎刃而解。
科学家正在研究一种新电池,它可以让电动汽车充电一次续航620英里(大约1 000公里)。
研究人员的做法是,剔除封装单个电池的外壳,用薄片式设计取代圆柱形设计。
金属片上涂有能源存储材料,它是用粉末陶瓷和聚合物黏合剂制造的。
金属片的一侧是正极,另一侧是负极。
然后将双极性电极一个一个堆叠起来,如同将一张张纸叠起来一样,电极之间用薄薄的电解液分开,里面还有一种材料防止电荷短路。
最终,科学家将叠起来的薄片封装为大约10平方英尺(约1平方米)的电池,并与汽车电力系统连接。
研究人员表示,这样的做法能够在相同的空间内安放更多的电极,从而存储更多的电能。
问题1.阅读材料分析薄片式电池增大电池容量的思路是怎样的?(素养角度——宏观辨识与微观探析)提示:薄片式电池采用薄片式设计,通过在相同的空间内安放更多的电极,从而存储更多的电能。
问题2.薄片式电池属于二次电池,分析其充电时电极与外接电源的正负极的连接方式。
(素养角度——证据推理与模型认知)提示:问题3.一种薄片式电池的设计原理如图所示。
该电池封装的电解质溶液为6 mol·L-1的KOH溶液。
(素养角度——宏观辨识与微观探析)(1)写出放电时的正、负极电极反应式。
提示:负极:H2-2e-+2OH -2H2O;正极:2NiO(OH)+2H2O+2e -2Ni(OH)2+2OH-。
(2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。
提示:阴极:2H2O+2e -H2↑+2OH-;阳极:2Ni(OH)2+2OH--2e -2NiO(OH)+2H2O。
问题4.思考薄片式电池等新型电池的开发对社会发展的意义。
(素养角度——科学态度与社会责任)提示:减少传统能源的使用,对可持续发展有利;减少有害物质排放,对环境保护有利。
1.(2020·济南模拟)锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。
高考化学一轮复习 第6章 2 原电池 化学电源题组训练2(含解析)鲁科版-鲁科版高三全册化学试题
原电池化学电源一次电池1.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5MnO2+2Ag+2NaCl Na2Mn5O10+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-AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物【解析】选B。
A、根据总反应:5MnO2+2Ag+2NaCl Na2Mn5O10+2AgCl,可知,Ag的化合价升高,被氧化,为原电池的负极,错误;B、反应方程式中5MnO2得电子生成Na2Mn5O10,化合价共降低了2价,所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子,正确;C、在原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,错误;D、Ag的化合价升高,被氧化,AgCl是氧化产物,错误。
2.(2020·漳州模拟)锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池,剖视图如图所示,一种非水的LiAlCl4的SOCl2溶液为电解液。
亚硫酰氯既是电解质,又是正极活性物质,其中碳电极区的电极反应式为2SOCl2+4e-4Cl-+S+SO2↑,该电池工作时,下列说法错误的是( )A.锂电极区发生的电极反应:Li-e-Li+B.放电时发生的总反应:4Li+2SOCl24LiCl+SO2↑+SC.锂电极上的电势比碳电极上的低D.若采用水溶液代替SOCl2溶液,电池总反应和效率均不变【解析】选D。
锂电池中锂为电池的负极,失电子生成锂离子,反应式:Li-e-Li+,A正确;放电时的总反应式为电池正负极得失电子总数相等时电极反应相加,4Li+2SOCl24LiCl+SO2↑+S,B正确;锂电极为电池的负极,负极的电势比正极低,C正确;若采用水溶液代替SOCl2溶液,锂电极则与水反应生成氢氧化锂,造成电极的损耗,D错误。
2014年高考化学一轮复习测试卷及解析(32):原电池、化学电源
高考化学一轮复习测试卷及解析(32):原电池、化学电源题组一原电池正、负极的判断与电极反应式的书写1.(2011·福建理综,11)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+2H2O===2LiOH+H2↑2.(2011·安徽理综,12)研究人员最近发明了一种“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:5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+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-===AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物3.(2011·广东理综,12)某小组为研究电化学原理,设计如图装置。
下列叙述不正确的是()A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-===CuC.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分别连接直流电流正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动4.(2010·福建理综,11)铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,研读下图,下列判断不正确的是()A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO2-4B.当电路中转移0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 molC.K闭合时,Ⅱ中SO2-4向c电极迁移D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极5.(2010·广东理综,23)铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是( )(双选)A .正极反应为Zn -2e -===Zn 2+B .电池反应为Zn +Cu 2+===Zn 2++Cu C .在外电路中,电子从负极流向正极D .盐桥中的K +移向ZnSO 4溶液题组二 原电池原理的应用 6.(2011·江苏,18)Ag 2O 2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH 溶液中加入适量AgNO 3溶液,生成Ag 2O 沉淀,保持反应温度为80 ℃,边搅拌边将一定量K 2S 2O 8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。
高考化学一轮复习6.2 原电池 化学电源(对点练习)试题
回夺市安然阳光实验学校第二讲原电池化学电源一、选择题1.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流表、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【答案】D【解析】D项,a极为负极,电子由负极(锌片)流出。
2.MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600~700 ℃,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3。
已知该电池的总反应为2H2+O2===2H2O,下列有关该电池的说法正确的是( )A.该电池的正极反应式为4OH-+4e-===O2↑+2H2OB.该电池的负极反应式为H2-2e-===2H+C.放电时OH-向负极移动D.当生成1 mol H2O时,转移2 mol电子【答案】D【解析】该燃料电池的燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3,总反应为2H2+O2===2H2O,负极反应式为2H2+2CO2-3-4e-===2H2O+2CO2,正极反应式为O2+2CO2+4e-===2CO2-3,故A、B均错误;电解质中移动的阴离子为CO2-3,不是OH-,故C错误;根据负极反应式知,生成1 mol H2O时转移2 mol电子,故D 正确。
3.关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法:①微生物促进了电子的转移②微生物所在电极区放电时发生还原反应③放电过程中,H+从正极区移向负极区④正极反应式为:MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O正确的是( )A.④B.①③C.①④D.②③【答案】C【解析】①在微生物作用下C m(H2O)n转化为CO2促进电子的转移,正确;②微生物在右侧,右侧电极为电源的负极,所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应,错误;③根据电流的方向,放电过程中,H+从负极区移向正极区,错误;④电池左侧为电池的正极区,MnO2在H+条件下发生得电子反应,所以正极反应式为:MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O,④正确。
高考化学一轮复习课件第6章 第2讲原电池 化学电源(人教版)[ 高考]
应式为Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2 C.由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池,其正极反应
式为Cu-2e-===Cu2+
D.由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池,其负极反应式为
Cu-2e-===Cu2+
考基梳理 助学提升
考点通解 能力对接
考向集训 名师揭秘
解析 由Fe、Cu与稀硫酸组成的原电池,Fe作负极,电极
考基梳理 助学提升
考点通解 能力对接
考向集训 名师揭秘
3.用于金属的防护
使被保护的金属制品做原电池正极而得到保护。
例如,要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等,可用导
线将其与一块锌块相连,使锌做原电池的负极。
4.设计电池,制造化学电源
如根据以下反应设计的原电池如下表所示:
原理 负极
2FeCl3+ Cu===2FeC Cu
考基梳理 助学提升
考点通解 能力对接
考向集训 名师揭秘
【典例1】 (2012·合肥调研)已知在酸性条件下发生的反应
为AsO
3- 4
+2I-+2H+===AsO
3- 3
+I2+H2O,在碱性条件
下发生的反应为AsO
3- 3
+I2+2OH-===AsO
3- 4
+H2O+2I
-。设计如图装置(C1、C2均为石墨电极),分别进行下述
考向集训 名师揭秘
3.原电池的构成条件
(1)能自发地发生 氧化还原反应
。
(2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。
(3)由还原剂和导体构成 负 极系统,由氧化剂和导体构 成 正 极系统。
(4)形成 闭合回路 (两电极接触或用导线连接)。
考基梳理 助学提升
考点通解 能力对接
高考化学一轮复习 第6章 第2讲 原电池 化学电源
第二讲 原电池 化学电源(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题() 1.下列装置中,都伴随有能量变化,其中是由化学能转变为电能的是( )。
解析 A 项是将电能转化成化学能;B 项是将水的势能转化成电能;C 项是将太阳能转化成热能。
答案 D2.(2012·北京理综,12)人工光合作用能够借助太阳能,用CO 2和H 2O 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O 2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CO 2+2H ++2e -===HCOOH 解析 电池总反应式为:2CO 2+2H 2O =====光能催化剂2HCOOH +O 2。
负极:2H 2O -4e -===O 2↑+4H +,正极:CO 2+2H ++2e -===HCOOH 。
A 项,能量转换过程是太阳能先转化为电能,再转化为化学能;C 项,催化剂a 附近生成H +,酸性增强,催化剂b 附近消耗H +,酸性减弱,故C 项错误。
答案 C3.(2013·惠州模拟)镁/H 2O 2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法正确的是( )。
A .电池总反应为Mg +H 2O 2===Mg(OH)2B.正极发生的电极反应为H2O2+2H++2e-===2H2OC.工作时,正极周围海水的pH减小D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动解析根据镁与H2O2两种物质的性质,容易知道负极发生镁失电子的反应,正极发生H2O2得电子的反应,电解质呈酸性,故电池总反应为Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O;正极消耗H+,pH增大;原电池中阳离子向正极移动,故溶液中的H+向正极移动。
答案 B4.(2013·资阳模拟)如图甲是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如图乙所示,则卡片上的描述合理的是 ( )。
高考化学一轮复习6.2原电池化学电源练习(含解析)
原电池化学电源1.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
下列有关说法中错误的是( )A.电解质溶液Y是CuSO4溶液B.电极X的材料是CuC.银电极为电池的正极,其电极反应为Ag++e-===AgD.外电路中的电子是从X电极流向Ag电极【答案】A【解析】由电极反应可知,电解质溶液应为AgNO3溶液而不是CuSO4溶液。
2.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:下列说法不正确的是( )A.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀B.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-===2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓【答案】C【解析】 A项,酸性较强条件下,碳钢主要发生析氢腐蚀,正确;B项,在pH>6的溶液中,酸性较弱,主要发生吸氧腐蚀,正确;C项,碳钢腐蚀的正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,错误;D项,除O2后,腐蚀速率减缓,正确。
3.①②③④四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.③①②④【答案】B【解析】①②相连时,外电路电流从②流向①,说明①为负极;①③相连时,①为负极;②④相连时,②上有气泡,说明④为负极;③④相连时,③的质量减少,说明③为负极。
综上所述可知,这四种金属活动性由强到弱的顺序为①③④②,【答案】项B正确。
4.铅蓄电池的示意图如图所示。
下列说法正确的是( )A.放电时,N为负极,其电极反应式为:PbO2+SO2-4+4H++2e-===PbSO4+2H2OB.放电时,c(H2SO4)不变,两极的质量增加C.充电时,阳极反应式为:PbSO4+2e-===Pb+SO2-4D.充电时,若N连电源正极,则该极生成PbO2【答案】D【解析】放电时,是原电池,M作负极,电极反应式为Pb+SO2-4-2e-===PbSO4,A不正确;放电时,正负极均消耗硫酸,c(H2SO4)减小,B不正确;充电时阳极发生氧化反应,电极反应式为PbSO4-2e-+2H2O===PbO2+SO2-4+4H+,C不正确;充电时,若N连电源正极,则该极为阳极,电极反应产物为PbO2,D正确。
2014届高考化学总复习 教师精选题库文档(13年试题+详细解析):原电池 化学电源 Word版含解析
原电池化学电源(限时:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.原电池的电极名称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.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极B.(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑2.(2012·南京调研)X、Y、Z都是金属,把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为电池的负极,X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为() A.X>Y>Z B.X>Z>YC.Y>X>Z D.Y>Z>X3.将两个铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流,称为燃料电池,下列叙述正确的是()①通入CH4的电极为正极;②正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-===4OH-;③通入CH4的电极反应式是CH4+2O2+4e-===CO2+2H2O;④负极的电极反应式是CH4+10OH--8e-===CO2-3+7H2O;⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动;⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动。
A.①③⑤B.②④⑥C.④⑤⑥D.①②③4.(2011·广东高考)某小组为研究电化学原理,设计如图装置。
下列叙述不.正确的是()A.a 和b 不连接时,铁片上会有金属铜析出B.a 和b 用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-===CuC.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 5.(2012·北京西城期末)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y 2O 3)的氧化锆(ZrO 2)晶体,在熔融状态下能传导O 2-。
【优化方案】(新课标通用)2014届高考化学一轮复习第六章第二节原电池化学电源备考课件
即时应用 3.(2011·高考新课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放 电时的总反应为 Fe+Ni2O3+3H2O===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 Ni2O3、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-=== Ni2O3+3H2O
2.(2013·哈尔滨高三检测)有关如图所示原电池的叙述不正确 的是( )
A.电子沿导线由 Cu 片流向 Ag 片 B.正极的电极反应是 Ag++e-===Ag C.盐桥中的 K+移向 AgNO3 溶液 D.用该电池电解饱和食盐水,有 3.2 g Cu 溶解时理论上生 成 1.12 L Cl2
解析:选 D。分析知此原电池中发生的总反应是 Cu+2Ag+ ===Cu2++2Ag,原电池的负极为 Cu,电极反应式:Cu-2e- ===Cu2+(氧化反应),正极为 Ag,溶液中的 Ag+在正极得电 子,电极反应式:Ag++e-===Ag(还原反应),电子由铜片流 向银片,故 A、B 项正确;硝酸银溶液中 Ag+在正极发生反 应,阳离子减少,为确保溶液呈电中性,盐桥中的 K+移向 硝酸银溶液中,故 C 项正确;D 项未注明标准状况,错误。
解析:选D。本题考查电化学,意在考查考生对原电池、电解 池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况。a、 b不连接,未形成原电池,Cu2+与Fe在接触面上直接反应,A 项正确;a、b用导线连接,铜片作正极,Cu2+在该电极上得 电子,B项正确;a、b连接与否,溶液中的Cu2+均得电子发 生还原反应生成Cu,Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2+,故 溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色,C项正确;a与电源正极相连 时,Cu片作阳极,Cu2+向Fe电极移动,D项错误。
高考理综高三一轮高考化学复习第6章第2讲原电池化学电源.docx
Big new dream第 2 讲原电池化学电源[ 考纲要求 ] 1. 了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2. 了解常见化学电源的种类及其工作原理。
考点一原电池及其工作原理1.概念把化学能转化为电能的装置。
2.工作原理以锌铜原电池为例电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn- 2e- ===Zn2+Cu2++ 2e-===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由 Zn 沿导线流向Cu+-3.原电池的构成条件(1) 一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生( 一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液。
题组一原电池工作原理的考查1.下列装置中能构成原电池产生电流的是()Big new dream答案B解析 A 项,电极相同不能构成原电池; C 项,酒精不是电解质溶液,不能构成原电池; D 项,锌与电解质溶液不反应,无电流产生。
2.有关电化学知识的描述正确的是() A.CaO+ H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3) 2+ 2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成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答案D解析 CaO+ H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应, KCl 和 AgNO3反应生成 AgCl 沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。
规避原电池工作原理的 4 个易失分点(1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。
(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。
高考化学一轮复习专题6.2原电池化学电源(知识讲解)(含解析)
第二讲 原电池 化学电源【真题速递】1.(2019.全国Ⅲ卷)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn (3D −Zn )可以高效沉积ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D −Zn —NiOOH 二次电池,结构如下图所示。
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放充电电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
A. 三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,所沉积的ZnO 分散度高B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l)C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e−ZnO(s)+H 2O(l)D. 放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区 【答案】D 【解析】A 、三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,吸附能力强,所沉积的ZnO 分散度高,A 正确;B 、充电相当于是电解池,阳极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH ,电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH -(aq)-e -=NiOOH(s)+H 2O(l),B 正确;C 、放电时相当于是原电池,负极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)+2OH -(aq)-2e -=ZnO(s)+H 2O(l),C 正确;D 、原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则放电过程中OH -通过隔膜从正极区移向负极区,D 错误。
2.(2019.全国1卷)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是A. 相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B. 阴极区,氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +C. 正极区,固氮酶催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 【答案】B 【解析】由生物燃料电池的示意图可知,左室电极为燃料电池的负极,MV +在负极失电子发生氧化反应生成MV 2+,电极反应式为MV +—e —= MV 2+,放电生成的MV 2+在氢化酶的作用下与H 2反应生成H +和MV +,反应的方程式为H 2+2MV 2+=2H ++2MV +;右室电极为燃料电池的正极,MV 2+在正极得电子发生还原反应生成MV +,电极反应式为MV 2++e —= MV +,放电生成的MV +与N 2在固氮酶的作用下反应生成NH 3和MV 2+,反应的方程式为N 2+6H ++6MV +=6MV 2++NH 3,电池工作时,氢离子通过交换膜由负极向正极移动。
高考一轮复习-化学 第6章 化学反应与能量6-2原电池 化学电源
13
板块一
板块二
板块三
高考一轮总复习 ·化学
总结提升
原电池的判断方法
(1)先分析有无外接电源,有外接电源的为电解池,无
外接电源的可能为原电池。
(2)然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四
看”:
电极
活泼性不同的金属或非金属电极燃料电池 —的电极一般为惰性电极
↓
14
板块一
板块二
板块三
高考一轮总复习 ·化学
高考一轮总复习 ·化学
题组一 判断金属的活动性强弱
1.有 A、B、C、D、E 五块金属片,进行如下实验: ①A、B 用导线相连后,同时浸入稀 H2SO4 溶液中,A 极为 负极;②C、D 用导线相连后,同时浸入稀 H2SO4 溶液中, 电流由 D→导线→C;③A、C 相连后,同时浸入稀 H2SO4 溶液中,C 极产生大量气泡;④B、D 相连后,同时浸入稀 H2SO4 溶液中,D 极发生氧化反应;⑤用惰性电极电解含 B 离子和 E 离子的溶液,E 先析出。据此,判断五种金属的活 动性顺序是( )
高考一轮总复习 ·化学
第6章 化学反应与能量
第2节 原电池 化学电源
1
板块一
板块二
板块三
高考一轮总复习 ·化学
明考纲 1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应式和电池 反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2
板块一
板块二
板块三
高考一轮总复习 ·化学
析考情 纵观近几年的高考试题发现,高考主要围绕着原电池工 作原理及应用进行命题。考查原电池工作原理往往以新 型能源电池或燃料电池为载体,考查原电池正负极的判 断、电极反应的书写、电子或电流的方向及溶液 pH 的 变化等;原电池的应用主要考查原电池的设计、电化学 腐蚀及解释某些化学现象等,主要以选择题、填空题形 式出现。
高考化学一轮专题复习 第六章 第2讲 原电池 化学电源
知识梳理 思维深化
考点一 原电池及其工作原理
•2.下列装置可以形成原电池的是________,并写出形成原 电池的电极材料及电极反应式:正极:__________________; 负极:____________________。
•提示:B 银片:2Ag++2e-===2Ag 铜片:Cu-2e- ===Cu2+
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
答案 解析
• CaO+ H2O===Ca(OH)2不 是氧化还原反应; KCl和AgNO3反应 生成AgCl沉淀易 阻止原电池反应的 发生;作电极的不 一定是金属,如石 墨棒也可作电极。
题组设计 思维建模
题组一 原电池原理的考查
•2.下图为一原电池装置,下列叙述中 正确的是A( ) •A.铜离子在铜片表面被还原 •B.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 •C.电流从锌片经导线流向铜片 •D.铜是阳极,铜片上有气泡产生
下列判断正确的A是( )
• A项,Zn作原电池的负极,
•A.Cu电极上发生还原反应
Cu作原电池的正极,Cu电
•B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动 极发生还原反应;B项, 电子流向是负极到正极,
C.片刻后甲池中 c(SO24-)增大
但a→b这一环节是在溶液
•D.片刻后可观察到滤纸b点变红色 中导电,是离子导电,电
图显/隐 答案 解析
• 该原电池装置中Zn片 作负极:Zn-2e- ===Zn2+,Cu作正极: Cu2++2e-===Cu, 盐桥中的K+移向正 极、Cl-移向负极, 电子从Zn片流向Cu 片,电流从Cu片流向 原电池原理的考查
•3.将如图所示实验装置的K闭合, 图显/隐 答案 解析
•B.②中Mg作正极,电H极N反O3应反式应为失去电子作负极,A、C 错误;
2014高考化学一轮复习试题第6章第2讲原电池化学电源(人教版)
第二讲原电池化学电源(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7个小题,每题6分,共42分,每个小题只有一个选项符合题意)1.下列装置中,都伴随有能量变化,其中是由化学能转变为电能的是()。
解析A项是将电能转化成化学能;B项是将水的势能转化成电能;C项是将太阳能转化成热能。
答案 D2.(2012·北京理综,12)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 电池总反应式为:2CO 2+2H 2O =====光能催化剂2HCOOH +O 2。
负极:2H 2O -4e -===O 2↑+4H +,正极:CO 2+2H ++2e -===HCOOH 。
A 项,能量转换过程是太阳能先转化为电能,再转化为化学能;C 项,催化剂a 附近生成H +,酸性增强,催化剂b 附近消耗H +,酸性减弱,故C 项错误。
答案 C3.(2013·惠州模拟)镁/H 2O 2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法正确的是( )。
A .电池总反应为Mg +H 2O 2===Mg(OH)2B .正极发生的电极反应为H 2O 2+2H ++2e -===2H 2OC .工作时,正极周围海水的pH 减小D .电池工作时,溶液中的H +向负极移动解析 根据镁与H 2O 2两种物质的性质,容易知道负极发生镁失电子的反应,正极发生H 2O 2得电子的反应,电解质呈酸性,故电池总反应为Mg +H 2O 2+2H+===Mg 2++2H 2O ;正极消耗H +,pH 增大;原电池中阳离子向正极移动,故溶液中的H +向正极移动。
高考一轮复习-化学 第6章 化学反应与能量6-2a原电池 化学电源 章节练习
Li1-xNiO2
C.铅、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有 5.175
g 铅溶解,正极上就有 1120 mL(标准状况)气体析出
D.在理论上可将反应 CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH<0 设计成原电池
2
高考一轮总复习 ·化学
解析 A 中原电池工作时电极上一定都发生氧化反应 或还原反应;B 中电池放电时,负极材料是 Li;C 中通过 计算知正极上生成的气体在标准状况下应为 560 mL。
19
高考一轮总复习 ·化学
8.利用反应 6NO2+8NH3===7N2+12H2O 构成电池的 方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染, 又能充分利用化学能,装置如图所示,下列说法不正确的 是( )
20
高考一轮总复习 ·化学
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换 膜 C.电极 A 极反应式为 2NH3-6e-===N2+6H+ D.当有 4.48 L NO2(标准状况)被处理时,转移电子为 0.8 mol
3
高考一轮总复习 ·化学
2.金属锂燃料电池是一种新型电池,比锂离子电池具 有更高的能量密度。它无电时也无需充电,只需更换其中 的某些材料即可,其工作示意图如图,下列说法正确的是 ()
4
高考一轮总复习 ·化学
A.放电时,空气极为负极 B.放电时,电池反应为 4Li+O2===2Li2O C.有机电解液可以是乙醇等无水有机物 D.在更换锂电极的同时,要更换水性电解液 解析 放电时,通入空气的一极为正极,A 选项错误; 放电时,电池总反应为 4Li+O2+2H2O===4LiOH,B 选项 错误;不能用乙醇代替有机电解液,因为乙醇与锂反应,C 选项错误;由以上分析可知,在更换锂电极的同时,要更 换水性电解液,D 选项正确。
【步步高】2014届高三化学一轮总复习 第六章 第2讲 原电池 化学电源 新人教版
第2讲原电池化学电源[考纲要求] 1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
考点一原电池及其工作原理1.概念把化学能转化为电能的装置。
2.工作原理以锌铜原电池为例电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极3.原电池的构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液。
题组一原电池工作原理的考查1.下列装置中能构成原电池产生电流的是( )答案 B解析A项,电极相同不能构成原电池;C项,酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;D项,锌与电解质溶液不反应,无电流产生。
2.有关电化学知识的描述正确的是( ) A.CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成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答案 D解析CaO+H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应,KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。
规避原电池工作原理的4个易失分点(1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。
(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。
(3)无论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。
2014届高三新人教版化学一轮练出高分:6.2原电池化学电源Word版含答案全解
世纪金榜圆您梦想1.对于原电池的表达正确的选项是() A.原电池工作时,电极上不必定都发生氧化复原反响B.某可逆电流充、放电时的反响式为Li 1-x NiO 2放电LiNiO 2,放电时此电池+ xLi充电的负极资料是 Li 1-x NiO 2C.铅、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有 5.175 g 铅溶解,正极上就有 1 120 mL( 标准情况 )气体析出D.在理论上可将反响 CH 4(g)+ 2O2(g)===CO 2(g) +2H 2O(l)H <0 设计成原电池答案D分析 A 中原电池工作时电极上必定都发生氧化复原反响; B 中电池放电时,负极资料是Li ; C 中经过计算知正极上生成的气体在标准情况下应为560 mL 。
2.将两金属 A、 B 分别用导线相连结,并同时插入电解质溶液中,发现 A 极的质量增添,则以下说法正确的选项是()A.金属活动性:A>BB. A 极是正极,电解质溶液能够是盐酸C. B 极是负极D.要判断 A 极与 B 极是正极仍是负极,还需考虑电解质溶液答案C分析 A 极质量增添,故 A 极是正极, B 极是负极;若电解质溶液是盐酸,则 A 极的表面有氢气产生,没有金属析出。
3.一种新式燃料电池,以镍板为电极插入KOH 溶液中,分别向两极通入乙烷(C2 H6)和氧气,此中某一电极反响式为C2H6+ 18OH --14e- ===2CO23-+ 12H2O。
相关此电池的推测不正确的选项是()A.通入氧气的电极为正极B.参加反响的O2与 C2H6的物质的量之比为7∶ 2C.放电一段时间后,KOH 的物质的量浓度将降落D.放电一段时间后,正极区邻近溶液的pH 减小答案D分析 A 项,通入乙烷的一极为负极,通入氧气的一极为正极,正确; B 项, 1 mol 乙烷参加反响时转移 14 mol 电子,则参加反响的氧气的量为14 mol=7mol ,故正确; C 项,依据电极反响式或42总反响方程式可知,氢氧化钾被耗费,故正确; D 项,放电时正极产生OH-,则 pH 增大, D 错。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二讲原电池化学电源
一、选择题(本题共7个小题,每题6分,共42分,每个小题只有一个选项符合题意) 1.下列装置中,都伴随有能量变化,其中是由化学能转变为电能的是( )。
2.(2012·北京理综,12)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
3.(2013·惠州模拟)镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法正确的是 ( )。
A.电池总反应为Mg+H2O2===Mg(OH)2
B.正极发生的电极反应为H2O2+2H++2e-===2H2O
C.工作时,正极周围海水的pH减小
D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动
4.(2013·资阳模拟)如图甲是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如图乙所示,则卡片上的描述合理的是 ( )。
①Cu为阳极,Zn为阴极
A.①②③ B.②④
C.④⑤⑥ D.③④⑤
5.(2012·泸州模拟)某航空站安装了一台燃料电池,该电池可同时提供电和水蒸气。
所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾。
已知该电池的总反应为2H2+O2===2H2O,正极反应为O2+2CO2+4e-===2CO2-3,则下列推断正确的是 ( )。
A.负极反应为H2+2OH--2e-===2H2O
B.该电池可在常温或高温时进行工作,对环境具有较强的适应性
C.该电池供应2 mol水蒸气,同时转移2 mol电子
D.放电时负极有CO2生成
6.(2013·石家庄调研)某新型电池,以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料,该电池可用作深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
( )。
A.电池工作时Na+从b极区移向a极区
B.每消耗3 mol H2O2,转移3 mol e-
C.b极上的电极反应式为:H2O2+2e-+2H+===2H2O
D.a极上的电极反应式为:BH-4+8OH--8e-===BO-2+6H2O
7.(2013·天津六校联考)如图装置Ⅰ是一种可充电电池,装置Ⅱ为电解池。
装置Ⅰ的离子
交换膜只允许Na+通过,已知电池充放电的化学方程式为:2Na2S2+NaBr3放电
充电Na2S4
+3NaBr,当闭合开关K时,X电极附近溶液变红。
下列说法正确的是( )。
A.闭合开关K时,钠离子从右到左通过离子交换膜
B.闭合开关K时,负极反应式为:3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+
C.闭合开关K时,X电极反应式为:2Cl--2e-===Cl2↑
D.闭合开关K时,当有0.1 mol Na+通过离子交换膜时,X电极上放出标准状况下气体1.12 L
二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
8.(10分)某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件,按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果:
分析上述实验,回答下列问题:
(1)实验2中电流由________极流向________极(填“A”或“B”)。
(2)实验6中电子由B极流向A极,表明负极是________(填“镁”或“铝”)电极。
(3)实验5表明________。
A.铜在潮湿空气中不会被腐蚀
B.铜的腐蚀是自发进行的
(4)分析上表有关信息,下列说法不正确的是________。
A.相对活泼的金属一定作负极
B.失去电子的电极是负极
C.烧杯中的液体必须是电解质溶液
D.原电池中,浸入同一电解质溶液中的两个电极,是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)
9.(16分)(2012·绵阳一模)如图是一个化学过程的示意图。
已知甲池的总反应式为2CH3OH +3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O
请回答:
(1)甲池是________池,通入O2的电极作为________极,电极反应式为
_______________________________________________________________。
(2)乙池是________池,A电极名称为________极,电极反应式为
_______________________________________________________________。
乙池中的总反应离子方程式为______________________________________________________________,
溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2________mL(标准状况
下)。
10.(16分)(2012·长春高中毕业班调研)碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。
碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。
碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。
以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。
1.惰性电极
2.直流电源
3.离子交换膜
4.冷却水
(1)碘是________(填颜色)固体物质,实验室常用________的方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:
3I2+6KOH===5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。
另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。
电解时,阳极上发生反应的电极反应式为_____________________________________________________________;
每生成1 mol KIO3,电路中通过的电子的物质的量为________。
(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I-。
请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案,并按要求填写下表。
要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。
试剂:淀粉溶液、淀粉KI试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。
(4)
阳极电解液―→
①
蒸发浓缩
―→②―→
③
过滤
―→④
洗涤
―→⑤―→
碘酸钾
晶体
步骤②的操作名称是________,步骤⑤的操作名称是________。
步骤④洗涤晶体的目的是_______________________________________________
_______________________________________________________________。
11.(16分)(2013·日照二诊)第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。
汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电
池处于充电状态。
(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C 8H 18计)和氧气充分反应,生成1 mol 水蒸气放热
569.1 kJ 。
则该反应的热化学方程式为
_______________________________________________________________。
(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M 表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。
镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应
式为H 2+2NiOOH 放电
充电2Ni(OH)2。
根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时,乙电极周围溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为_______________________________________________________________。
(3)Cu 2O 是一种半导体材料,可通过如图所示的电解装置制取,电解总反应式为2Cu +H 2O
=====
通电
Cu 2O
+
H 2↑
,
阴
极
的
电
极
反
应
式
是
_______________________________________________________________。
用镍氢电池作为电源进行电解,当电池中有 1 mol H 2被消耗时,Cu 2O 的理论产量为________g 。
(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的________腐蚀。
为防止这种腐蚀,通常把船体与浸在海水里的Zn 块相连,或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________(填“正”或“负”)极相连。