原电池.doc化学电源.doc电化学.doc经典习题及解析

原电池化学电源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。

题组二原电池正、负极的判断3．下列有关原电池的说法中正确的是( ) A．在电路中，电子由正极流向负极B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化答案 D解析A项，电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。

4．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )A．①②中Mg作负极，③④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↑答案 B解析②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中易钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A错，C错。

②中电池总反应为2Al ＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极电极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O，二者相减得到正极电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确。

④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。

题组训练原电池原理的应用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：_______________________________________________。

答案铜、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．请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。

请写出电极反应式，负极_______________，正极____________________，并在方框画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。

答案Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋3．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HSO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀2H2SO4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( )A．A>B>C>D>E B．A>C>D>B>E C．C>A>B>D>ED．B>D>C>A>E答案 B解析金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在正极电极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极→正极，电流方向则由正极→负极。

在题述原电池中，A-B原电池，A为负极；C-D原电池，C为负极；A-C原电池，A为负极；B-D原电池，D为负极；E先析出，E不活泼。

综上可知，金属活动性：A>C>D>B>E。

4．把适合题意的图像填在横线上(用A、B、C、D表示)(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________。

(2)将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________(3)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，则图像是________。

答案(1)A (2)B (3)C解析加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，(1)a中Zn减少，H2体积减小；(2)中由于H2SO4定量，产生H2的体积一样多；(3)当把CuSO4溶液改成CH3COONa溶液时，由于CH3COO－＋H＋CH3COOH，a中c(H＋)减少，反应速率减小，但产生H2的体积不变，所以C项正确。

1．可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？答案2．铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料，请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：(1)放电时电解液中H2SO4的浓度将变_______________________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。

(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成________，B电极上生成____________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。

答案(1)小48 (2)Pb PbO2对换解析(1)放电时为原电池，正极为PbO2，其电极反应式为PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O。

从电池总反应式可知，随着电池放电，H2SO4不断被消耗，因此，其浓度逐渐变小；由Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4可知，当外电路通过1 mol e－时，理论上负极板有0.5 mol Pb变为0.5 mol PbSO4，即质量增加96 g·mol－1×0.5 mol＝48 g。

(2)当完全放电耗尽PbO2和Pb时，两极均变为PbSO4，再按图电——电解时，A极板发生反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4，B极板发生反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－4。

此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。

3．(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH_____。

(填“减小”、“增大”或“不变”)(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH____________。

(填“减小”、“增大”或“不变”)答案(1)减小减小(2)减小增大题组一化学电源中电极反应式的书写1．Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。

该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。

电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。

请回答下列问题：(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为________________________。

(2)电池正极发生的电极反应为_________________________________________。

答案(1)锂Li－e－===Li＋(2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑解析分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。

(1)负极材料为Li(还原剂)，Li－e－===Li＋；(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。

2．铝-空气海水电池：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负极：__________________________；正极：_______________________。

答案4Al－12e－===4Al3＋3O2＋6H2O＋12e－===12OH－题组二不同介质对燃料电池电极反应式书写的影响3．以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：(3)固体电解质(高温下能传导O2－)燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O ①燃料电池正极反应式：O2＋4e－===2O2－②①－②×2，得燃料电池负极反应式：_____________________________________。

(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O ①正极电极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3②①－②×2，得燃料电池负极反应式：____________________________________。

答案(3)CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O (4)CH4＋4CO2－3－8e－===5CO2＋2H2O 1．能用金属代替盐桥吗？答案不可以，在电路接通的情况下，这个盐桥只是整个回路的一部分，随时要保持电中性，琼胶作为盐桥因其中含有两种离子，可以与溶液中的离子交换，从而达到传导电流的目的，而且琼胶本身可以容纳离子在其中运动；若用金属作盐桥(已经不能叫做盐桥了)，电子流向一极后不能直接从另一极得到补充，必然趋势就是向另一极释放金属阳离子或者溶液中的金属阳离子在电子流出的那一极得电子析出金属，从而降低了整个电池的电势。

所以，光有自由电子是不够的，应该有一个离子的通道即“盐桥”。

2．在有盐桥的铜锌原电池中，电解质溶液的选择为什么要与电极材料的阳离子相同？如Zn极对应的是硫酸锌，能不能是氯化铜或者氯化钠？答案可以的，如果该溶液中溶质的阳离子对应的金属单质比电极强的话没有问题。

反正这边发生的反应只是Zn的溶解而已。

但是如果比电极弱的话，例如硫酸铜，锌就会置换出铜，在表面形成原电池，减少供电量。

使用盐桥就是为了避免这种情况，至于电解液要跟电极相同那只是一个做题的技巧，具体问题具体分析就行。

题组一有关原电池原理的考查1．某原电池构造如下图所示。

下列有关叙述正确的是( )A．在外电路中，电子由银电极流向铜电极B．取出盐桥后，电流表的指针仍发生偏转C．外电路中每通过0.1 mol电子，铜的质量理论上减小6.4 gD．原电池的总反应式为Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2答案 D解析Cu作负极，Ag作正极，电极反应式分别为负极：Cu－2e－===Cu2＋正极：2Ag＋＋2e－===2Ag总反应式：Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2，D正确。