2017-2018学年高中化学鲁科版选修4：课时跟踪检测(五) 原电池的工作原理、化学电源 Word版含解析

课时跟踪检测（五）原电池的工作原理、化学电源1．以下反应在理论上不能用于设计原电池的是()A．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH<0B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH<0C．Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)ΔH<0D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH<0解析：选A只有氧化还原反应才能设计成原电池。

2．如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是()解析：选B A中两电极相同，C中没有构成闭合回路，D中酒精是非电解质，都不符合原电池的构成条件，只有B符合条件。

3．一个原电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该电池材料及电解质溶液可能是()解析：选C Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)，正极反应：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)，因此负极材料只能是Zn。

正极为Cu2＋得电子还原成铜，电解质应为可溶性铜盐，正极材料为活泼性比Zn弱的Cu、Fe(或C、Pt)等。

4．如图所示的各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是( )解析：选B A 项和C 项装置中无外接电源，则构成原电池，铜电极均作正极，发生的电极反应均为2H ＋＋2e －===H 2↑，均放出H 2。

B 项装置是电解池，铜电极作阳极，电极反应为Cu －2e －===Cu 2＋，铜电极上无气体生成。

D 项装置是电解池，铜电极作阴极，电极反应为2H ＋＋2e －===H 2↑，有H 2放出。

5．目前常见的燃料电池主要有四种，下面是这四种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是( )解析：选C A 中通空气的一极为正极，电极反应式为O 2＋4e －===2O 2－。

B 中通O 2的一极为正极，电极反应式为2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH －。

C 中通空气的一极为正极，电极反应式为4H ＋＋O 2＋4e －===2H 2O 。

D 中通CO 2和O 2的一极为正极，电极反应式为2CO 2＋O 2＋4e －===2CO 2－3。

6．某蓄电池放电、充电时的反应为Fe ＋Ni 2O 3＋3H 2O 放电充电Fe(OH)2＋2Ni(OH)2 下列推断中正确的是( )①放电时，Fe 为正极，Ni 2O 3为负极 ②充电时，阴极上的电极反应式是Fe(OH)2＋ 2e －===Fe ＋2OH －③充电时，Ni(OH)2为阳极 ④该蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中A ．①②③B ．①②④C ．①③④D ．②③④解析：选D 根据元素化合价变化，放电时Fe 为负极，Ni 2O 3为正极，①错；充电时，阴极发生还原反应，②对；充电时，Ni(OH)2中Ni 元素的化合价升高，因此Ni(OH)2为阳极，③对；因Fe 、Ni 2O 3、Fe(OH)2、Ni(OH)2均可以与酸反应，因此该蓄电池的电极必须浸在碱性电解质溶液中，④对。

7．M 、N 、P 、E 四种金属，①M ＋N 2＋===N ＋M 2＋②M 、P 用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M 表面有大量气泡 ③N 、E 用导线连接放入E 的硫酸溶液中，电极反应为E 2＋＋2e －===E ，N －2e －===N 2＋。

四种金属的还原性由强到弱顺序是( )A ．PMNEB ．ENMPC ．PNMED ．EPMN解析：选A 由①知，活泼性M ＞N ，由②知，活泼性P ＞M ；由③知，N 、E 构成的原电池N 作负极，活泼性N ＞E 。

8．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为2Ag ＋Zn(OH)2 充电放电Ag 2O ＋Zn ＋H 2O ，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是( ) A ．Ag B ．Zn(OH)2 C ．Ag 2OD ．Zn解析：选D 电池放电时其负极发生氧化反应，元素的化合价升高，即负极材料 为Zn 。

9．由A 、B 、C 、D 四种金属按下表中装置图进行实验。

(1)装置甲中负极的电极反应式是___________________________________________。

(2)装置乙中正极的电极反应式是_____________________________________________。

(3)装置丙中溶液的c (H ＋)________(填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_________________________________________。

解析：甲、乙、丙均为原电池装置。

依据原电池原理，甲中A 不断溶解，则A 为负极、B 为正极，活动性A>B ；乙中C 极增重，即析出Cu ，则B 为负极，活动性B>C ；丙中A 上有气体即产生H 2，则A 为正极，活动性D>A ，随着H ＋的消耗，c (H ＋)减小。

答案：(1)A －2e －===A 2＋(2)Cu 2＋＋2e －===Cu (3)变小 (4)D>A>B>C10．某实验室备有如下实验用品：铁片、铜片、锌片、碳棒、FeCl 3溶液、ZnCl 2溶液、CuCl 2溶液、NaCl 溶液以及部分导线。

试回答下列问题：(1)若选用铜片、碳棒、FeCl 3溶液及导线，________(填“能”或“否”)构成原电池。

①若能，请画出其装置图。

判断该电池的正极材料是__________，负极材料是__________，正极反应为________________________________________________________________________，负极反应为__________________________________________________________，电池反应为______________________________________________________________。

②若不能，请说明原因：__________________________________________________。

(2)若选用铜片、铁片、NaCl溶液及导线并外加电流计，________(填“能”或“否”)组成原电池装置。

解析：在分析构成条件时，要特别注意三个因素：活泼程度不同的金属作电极(也可以是金属和导电非金属)；要有电解质溶液；要形成闭合电路。

(1)、(2)中所涉及的装置均符合条件，能组成原电池。

答案：(1)能碳棒铜片2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)能1．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是() A．正极附近的SO2－4浓度逐渐增大B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出解析：选D A项正极的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。

SO2－4向负极移动，正极附近SO2－4的浓度减小；B项电子应从锌片(负极)经导线流向铜片(正极)；C项正极上有H2逸出。

2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速度甲比乙慢解析：选C甲、乙中发生的反应均为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，故pH均增大；甲形成原电池，铜片是正极，表面有气泡产生；乙中Zn与稀硫酸反应，在Zn表面产生气泡，产生气泡的速度比甲慢。

3．某同学组装了如图所示的电化学装置。

电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则()A．电流方向：电极Ⅳ→→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu解析：选A首先应根据图示判断左边两池通过盐桥构成原电池，产生电流对右边硫酸铜溶液进行电解(相当于精炼铜)。

电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，所以电流方向：电极Ⅳ→→电极Ⅰ，A正确。

电极Ⅰ上铝失电子发生氧化反应，B错。

电极Ⅱ上有铜析出，C错。

电极Ⅲ的电极反应：Cu－2e－===Cu2＋，D错。

4．纽扣电池可用作计算器、电子表等的电源。

有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO。

关于该电池的叙述不正确的是()A．使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极B．使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极，Ag2O是负极C．正极的电极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－D．Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应解析：选B由电池方程式可以看出，负极为Zn，正极为Ag2O，使用时电子由负极流向正极，A项正确，B项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，C项正确，D项也正确。

5．某可充电的锂离子电池LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li＋导电固体为电解质。

放电时的电池反应为Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4。

下列说法正确的是()A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应B．放电时，正极反应为Li＋＋LiMn2O4＋e－===Li2Mn2O4C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应D．充电时，阳极反应为Li＋＋e－===Li解析：选B根据电池反应可写出电极反应式为负极：Li－e－===Li＋正极：LiMn2O4＋Li＋＋e－===Li2Mn2O4则充电时的电极反应式为阴极：Li＋＋e－===Li阳极：Li2Mn2O4－e－===LiMn2O4＋Li＋可知B正确，D错误；放电时，LiMn2O4发生还原反应生成Li2Mn2O4，充电时，Li2Mn2O4发生氧化反应生成LiMn2O4，A、C均不正确。

6．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。

下列有关说法正确的是()A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D．H＋由a极通过固体电解质传递到b极解析：选D由电池总反应及原电池原理可知，充入H2的一极即a极是负极，充入O2的一极即b极是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即H＋移向正极，正极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故A项、B项错误，D项正确。

C项没有指明标准状况，错误。

7．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。

电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是()A．正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用解析：选B该原电池负极反应为Al－3e－===Al3＋，正极反应为O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－，工作时电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。