原电池、化学电源

课时作业(十八)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是() A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析：A中碳棒是正极，工作中不会消耗，A错误；原电池是将化学能转化为电能的装置，B错误；原电池工作时，氢气在负极上失去电子被氧化，C正确；SiO2是制造光导纤维的材料。

太阳能电池的主要材料是晶体硅，D错误。

答案：C2．一位患者镶了两颗假牙，其中一颗是黄金的，另一颗是不锈钢的。

自镶上假牙后，他时感头疼，心情烦躁，多次治疗未见好转。

如果你是医生，下列方法不能治疗其疾病的是() A．将两颗假牙都做成黄金的B．将两颗假牙都做成不锈钢的C．将两颗假牙都做成特殊树脂的D．将金假牙改为铝质假牙解析：因形成原电池产生电流而使人头疼、心情烦躁，D项形成Al－Fe原电池。

答案：D3．(2012年吉林长春高三二调)下图为一原电池装置，下列叙述中正确的是()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Zn片。

答案：A4．(2012年南京调研)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>X解析：X投入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，说明活泼性X>Z；X 与Y组成原电池时，Y为电池的负极，说明Y>X，因此X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为Y>X>Z。

答案：C5．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点。

一般研究的镁燃料电池可分为镁－空气燃料电池、镁－海水燃料电池、镁－过氧化氢燃料电池和镁－次氯酸盐燃料电池。

其中，镁－次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是()A．放电过程中OH－移向正极B．电池的总反应式为Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－C．镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应D．镁－过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O解析：本题以镁燃料电池为背景考查了原电池原理、不同条件下电极反应式的书写。

镁燃料电池，镁作负极，失电子，产物由电解质溶液决定，若为酸性溶液，生成Mg2＋，若为碱性溶液，生成Mg(OH)2。

ClO－在正极反应，由图可知有Cl－和OH－生成：ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－，OH－向负极移动，生成Mg(OH)2。

答案：A6.任何氧化还原反应都可以设计成半电池，两个半电池连通即可形成原电池。

某同学设计了如图所示的装置，则该原电池负极的电极反应式为()A．Fe3＋＋e－===Fe2＋B．Fe2＋－e－===Fe3＋C．Sn4＋＋2e－===Sn2＋D．Sn2＋＋2e－===Sn4＋解析：负极失去电子，发生氧化反应，根据电子流向可判断负极反应，D项正确。

答案：D7．(2012年唐山统考)碱性锌锰电池的总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，下列说法不正确的是() A．该电池中Zn为负极，MnO2为正极B．放电时外电路电流由Zn流向MnO2C．电池工作时OH－向锌电极移动D．该电池的正极反应为MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－解析：根据锌锰电池的总反应知Zn为负极，MnO2为正极，选项A正确；放电时外电路电流由MnO2流向Zn；电池工作时，OH－向负极移动，选项C正确。

答案：B8.(2012年湖北武汉)关于如图所示的实验，下列说法不正确的是() A．往Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀B．Fe电极上有气泡产生C．Zn片上发生反应：Zn－2e－===Zn2＋D．电压计指针有偏转解析：本题考查原电池原理。

此装置是原电池，Zn是负极：Zn－2e－===Zn2＋，Fe是正极：2H＋＋2e－===H2↑，电子定向移动形成电流，故电压计指针有偏转。

Fe是正极，不产生Fe2＋，故不与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀。

答案：A9．用铜片、铝片、Cu(NO3)2溶液、导线构成一个原电池。

以下有关该原电池的叙述不正确的是() A．不用导线连接铜片、铝片，不可能构成原电池B．正极反应式为Cu2＋＋2e－===CuC．其他条件不变，只将铜片改为银片，Cu(NO3)2溶液改为AgNO3溶液，通过等量电子时，银片的质量变化大于Cu片的质量变化D．其他条件不变，将Cu(NO3)2溶液改为FeCl3溶液，负极电极反应式为Cu －2e －===Cu 2＋解析：首先根据Cu 、Al 和Cu(NO 3)2溶液的性质，判断出电池的正、负极，并推写出相应的电极反应式，然后分析选项C 、D 时要注意改变电极材料和电解质溶液对电极反应的影响。

选项A ，将铜片、铝片直接接触并浸入Cu(NO 3)2也可形成原电池。

选项B ，因Al 的活泼性大于Cu 的，所以Al 失去电子，Al 作电源负极：Al －3e －===Al 3＋，溶液中Cu 2＋在正极获得电子而析出Cu ：Cu 2＋＋2e －===Cu 。

选项C,1 mol Cu 2＋得到2 mol 电子，Cu 片质量增加64 g ，若2 mol Ag ＋得到2 mol 电子，银片质量增加216 g ，故正确。

选项D ，在FeCl 3溶液中，Cu 失电子的能力大于Al 失电子的能力，所以铜片作原电池的负极，故正确。

答案：A10．查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO 2，但实际乙醇被氧化为X ，其中一个电极的反应式为CH 3CH 2OH －2e －===X ＋2H ＋。

下列说法中正确的是( )A ．电池内部H ＋由正极向负极移动B ．另一极的电极反应式为O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －C ．乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极D ．电池总反应式为2CH 3CH 2OH ＋O 2===2CH 3CHO ＋2H 2O解析：根据原电池工作原理、反应规律及质量守恒等，可以确定乙醇作原电池的负极，正极反应式为O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O ，物质X 的分子式为C 2H 4O ，是乙醇被氧化的产物，为CH 3CHO ，则电池的总反应式为2CH 3CH 2OH ＋O 2===2CH 3CHO ＋2H 2O ；工作过程中负极产生H ＋，正极消耗H ＋，所以，H ＋应由负极向正极移动；外电路中的电子应由负极流出，正极流入。

答案：D11．(2012年石家庄市高中毕业班教学质检)全钒液流储能电池(VRB)广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统。

电池反应为VO ＋2＋V 2＋＋2H ＋ 放电充电VO 2＋＋V 3＋＋H 2O ，下列说法正确的是A ．该电池属于一次电池B ．电池工作时，H ＋由正极流向负极C．电池放电时，负极的电极反应为VO2＋＋H2O===VO＋2＋2H＋＋e－D．电池充电时，阴极的电极反应为V3＋＋e－===V2＋解析：该电池属于二次电池，A项错误；电池工作时，H＋由负极流向正极，B项错误；电池放电时，负极的电极反应为V2＋－e－===V3＋，C项错误；电池充电时，阴极的电极反应为V3＋＋e－===V2＋，D项正确。

答案：D12．(2013年合肥市高三质检)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(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。

下列对该燃料电池说法正确的是() A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极B．通入空气的一极是正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2＋5H2OD．在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体179.213L解析：原电池中阴离子移向负极，A项错误；正极反应为O2＋4e－===2O2－，B项错误；负极反应为C4H10－26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O，C项错误；根据得失电子数相等，D项正确。

答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(10分)下图装置中明显有电流产生的是________。

解析：根据原电池的构成条件判断。

答案：②、③、⑥、⑩14．(12分)某同学用如图所示做水电电池的实验，测得数据如下表所示：(2)实验1、5中电流方向相反的原因是_________________________。

(3)影响水果电池的电压的因素有________、________。

(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再按发光二极管，这样做________。

(填“合理”或“不合理”)解析：(1)实验6中电极是Zn与Al，因Al更活泼，故负极反应为Al－3e－===Al3＋。

(2)因实验1中锌比铜活泼，锌作负极，实验5中铝比锌活泼，锌作正极，故两实验中电流的方向相反。

(3)由实验1和5可知，水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关。

(4)这样做可使电压增大，合理。

答案：(1)Al－3e－===Al3＋(2)实验1中锌比铜活泼，锌作负极；实验5中锌比铝活泼性差，锌作正极，所以两实验中电流方向相反(3)水果品种电极材料(4)合理15．(14分)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：(1)实验1、2的Al所作的电极是否相同？________。

(2)指出铝和石墨的电极，并写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。

铝为()___________________________________________________；石墨为()_________________________________________________；电池总反应：_____________________________________________。

(3)实验4中的铝作正极还是负极？________，为什么？__________________________________________________。