2018版高考化学总复习 专题六 原电池 化学电源对接高考精练 苏教版

课时2 原电池化学电源
原电池原理及应用
1．(2013·新课标全国卷Ⅰ，10)
银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是( )
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
解析铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。

负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。

Al3＋与S2－在溶液中不能大量共存，能发生水解相互促进反应2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)2↓＋3H2S↑，故原电池总反应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故B项正确，C项错误；A 项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中Ag2S被还原成Ag，质量减轻，A项错误；D项，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag，D项错误。

答案 B
2．(2015·天津理综，4)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是( )
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
解析A项，由锌的活泼性大于铜，可知铜电极为正极，在正极上Cu2＋得电子发生还原反应生成Cu，错误；B项，由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的c(SO2－4)不变，错误；C项，在乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，同时甲池中的Zn2＋通过阳离子交换膜进入乙池
中，则有Cu2＋→Zn2＋，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的总质量增加，正确；D项，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中Zn2＋通过交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡，阴离子是不能通过交换膜的，错误。

答案 C
3．(1)[2016·江苏化学，20(1)]铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。

将含有Cr2O2－7的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O2－7转化为Cr3＋，其电极反应式为_____________________________________________________。

(2)[2016·天津理综，10(1)]氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。

回答下列问题：
与汽油相比，氢气作为燃料的优点是___________________________________________________(至少答出两点)。

但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_____________________________________________________。

(3)[2015·四川理综，11(5)]FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。

该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S，正极反应式是__________________________________________。

(4)[2015·海南化学，15(4)]下图所示原电池正极的反应式为________________________________________________________________。

答案(1)Cr2O2－7＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O
(2)污染小，可再生，来源广，资源丰富，燃烧热值高(任写其中2个) H2＋2OH－－2e－===2H2O
(3)FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S(或FeS2＋4e－===Fe＋2S2－)
(4)Ag＋＋e－===Ag
化学电源
4．(2016·海南化学，10改编)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。

下列说法正确的是( )
A．Zn为电池的负极
B．正极反应式为2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D．电池工作时OH－向正极迁移
解析以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液的电池中，Zn为负极，发生反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，K2FeO4为正极，发生反应：FeO2－4＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－，放电过程中有OH－生成，则电解质溶液的浓度增大，OH－向负极迁移，故A正确。

答案 A
5．(2015·课标全国Ⅰ，11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。

下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O
解析由题意可知，微生物电池的原理是在微生物作用下O2与C6H12O6发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B正确；氧气在正极反应，由于质子交换膜只允许H＋通过，则正极反应为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，没有CO2生成，A项错误；负极发生反应：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，H＋在负极区生成，移向正极区，在正极被消耗，C项正确；总反应为：C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D项正确。

答案 A
6．(2014·新课标全国卷Ⅱ，12)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 Li
C．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
解析由图可知，b极(Li电极)为负极，a极为正极，放电时，Li＋从负极(b)向正极(a)
迁移，A项、D项正确；该电池放电时，负极：x Li－x e－===x Li＋，正极：Li1－x Mn2O4＋x Li＋＋x e－===LiMn2O4，a极Mn元素的化合价发生变化，C项错误；由放电反应可得充电时的反应，B项正确。

答案 C
揭秘：以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作原理的题型是高考的热点。

通常考查的知识点是原电池电极的判断、电极和电池反应式的书写、电子的转移或电流方向的判断、电解质溶液中离子的移动方向及有关计算，难度一般偏大。