原电池练习题及答案解析
原电池练习题及答案
原电池练习题及答案原电池练习题及答案一、选择题1. 电池是一种将化学能转化为电能的装置。
以下哪种物质常被用作电池的正极材料?A. 锌B. 铜C. 铁D. 铝答案:A. 锌2. 以下哪种物质常被用作电池的负极材料?A. 铜B. 锌C. 铁D. 铝答案:B. 锌3. 以下哪种物质常被用作电池的电解质?A. 盐水B. 纯净水C. 石油D. 酒精答案:A. 盐水4. 电池的正极和负极之间的连接线称为什么?A. 电线B. 导线C. 电路D. 电缆答案:B. 导线5. 以下哪种电池是一次性使用的?A. 干电池B. 锂电池C. 镍氢电池D. 铅酸电池答案:A. 干电池二、填空题1. 电池的正极通常是由金属(锌)制成的,负极通常是由金属(铜)制成的。
2. 电池内的电解质通常是溶解在水中的盐。
3. 电池的正极是电子的离开点,负极是电子的进入点。
4. 当电池连接在电路中时,电流会从正极流向负极。
5. 电池的电压可以通过连接多个电池来增加。
三、简答题1. 请简要解释电池的工作原理。
答案:电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能。
在电池中,正极和负极之间存在化学反应,产生电子和离子。
正极材料(如锌)会发生氧化反应,释放出电子;负极材料(如铜)会发生还原反应,接受电子。
这些电子通过外部电路流动,产生电流,从而实现了将化学能转化为电能的过程。
2. 请列举几种常见的电池类型及其用途。
答案:常见的电池类型包括干电池、锂电池、镍氢电池和铅酸电池等。
干电池广泛应用于家用电器、玩具等小型设备中;锂电池常用于移动电子设备,如手机、平板电脑等;镍氢电池常用于数码相机、无线电话等设备;铅酸电池常用于汽车起动、UPS等大功率设备。
3. 请简述如何正确使用和处理电池。
答案:正确使用电池包括正确安装电池极性、不混用不同类型的电池、避免过度放电或过充电等。
处理电池时应注意将废旧电池分类投放,避免随意丢弃。
对于环境友好的可回收电池,应选择专门回收点进行回收;对于有毒有害的电池,应按照相关规定进行处理,避免对环境造成污染。
高一化学原电池试题答案及解析
高一化学原电池试题答案及解析1.下列有关原电池的说法中,正确的是()A.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,镁片较活泼,作负极B铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中,铜作负极C.镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后,前者较易被腐蚀D.将反应2Fe3++Fe===3Fe2+设计为原电池,则可用锌片作负极,铁片作正极,FeCl3溶液作电解质【答案】B【解析】A.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,由于Al能够与NaOH溶液发生反应,而Mg不能反应,所以尽管镁片较活泼,但是作正极,错误;B铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中,由于Al在室温下在浓硝酸中会发生钝化,所以铜作负极,正确;C.镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后,由于金属活动性Zn>Fe>Sn,所以对前者较易被腐蚀的是Zn,Fe就得到了保护,而后者较易被腐蚀的是Fe。
所以镀层破损后,后者较易被腐蚀,错误;D.将反应2Fe3++Fe===3Fe2+设计为原电池,则可用铁片作负极,Cu片或C棒作正极,FeCl3溶液作电解质,错误。
【考点】考查原电池反应原理、组成、结构及应用的知识。
2.在下图所示的原电池中,正极发生的反应是A.2H++2e―H2↑B.Cu–2e―Cu2+C.Cu2++2e―Cu D.Zn–2e―Zn2+【答案】A【解析】在该装置中构成了原电池,Zn是负极,Cu是正极。
在正极Cu上溶液中的H+得到电子变为氢气产生,电极反应式是2H++2e―=H2↑,故选项是A。
【考点】考查原电池的反应原理的知识。
3.(8分)(1)将锌、铜用导线连接后浸入2mol/L的稀硫酸中,正极电极反应式为_________,发生反应(填氧化或还原);电子从经外电路到____ (填锌或铜),溶液中H+向移动(填正极或负极),放电一段时间后,正极区pH值(填变大、变小或不变)。
(2)将铜片和铁片用导线连接后插入三氯化铁溶液中,也有电流通过电流表,负极电极反应式为_________________,总反应的离子方程式为______ 。
高中化学《原电池》习题含解析
1.以下表达不正确的选项是 ()A.依据一次能源和二次能源的区分,氢气为二次能源B.电能是现代社会中应用最宽泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源C.火力发电是将燃猜中的化学能直接转变成电能的过程D.在火力发电过程中,化学能转变成热能的过程其实是氧化复原反响发生的过程,陪伴着能量的变化C[ 氢气不可以从自然界中直接获得,是二次能源,电能也是二次能源,且使用方便、污染最小,A 、B 两项正确;以煤为原料,火力发电的能量转变过程:焚烧蒸汽发电机化学能――→热能――→机械能――→电能, C项错误, D 项正确。
]2. 以下装置能形成原电池的是()A. ①②③⑦B. ①②⑤⑥C.①②③④D.①②③⑥⑦【分析】选 A。
依据构成原电池的“两极一液一线一反响”判断, 装置④不可以形成闭合回路 ; 装置⑤不拥有两个活动性不一样的电极, 只好发生氧化复原反响 ; 装置⑥ 中酒精不是电解质溶液。
3.以下说法正确的选项是 ()A.HCl + NaOH===NaCl+H2O 是放热反响,能够设计成原电池B.将铜片和锌片用导线连结插入酒精中,电流表指针发生偏转C.在铜-锌-稀硫酸原电池中,电子由锌经过导线流向铜,再由铜经过电解质溶液抵达锌D.原电池中阳离子向正极挪动答案D分析中和反响中无电子转移,不可以设计为原电池。
酒精是非电解质,该装置不可以构成原电池,不可以形成电流。
电子不可以经过溶液,原电池中电解质溶液经过离子的挪动导电。
由电流方向可知原电池中阳离子向正极挪动。
4.以下对于铜-锌-稀硫酸构成的原电池的有关表达,错误的选项是() A.锌为负极,锌发生氧化反响B.铜为正极,铜不易失掉电子而遇到保护C.负极发生复原反响,正极发生氧化反响D.外电路电子流入的一极为正极,电子流出的一极为负极答案C分析在铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,锌是负极,铜是正极,因此锌极发生氧化反响;铜电极上是溶液中的阳离子 H+得电子,发生复原反响;外电路电子的流向应当是由负极流向正极。
化学原电池试题答案及解析
化学原电池试题答案及解析1.瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如右,有关说法正确的是A.电池工作时,Na+向电极1移动B.电子由电极2经外电路流向电极1C.电池总反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2OD.电极1发生的电极反应为:2NH3-6 e-=N2+6H+【答案】C【解析】A、原电池中阳离子向正极移动,氨气在电极1失去电子,为负极,错误;B、该电池中氧气得到电子所在电极为正极,电极1为负极,电子有负极电极1流向正极电极2,错误;C、正确;D、该电池介质为碱性,不能有氢离子生成反应,错误。
【考点】考查原电池有关问题。
2.铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下动力电源,其原理如图所示。
该电池反应的化学方程式为:2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O,则下列说法正确的是 ( )A.该隔膜是阳离子交换膜B.正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-C.负电极的反应式为:Al-3e-= Al3+ +2H2OD.当电极上析出5.4 g Ag时,电路中转移的电子为0.1mol【答案】D【解析】A、由总反应式可知OH-参加反应,应用阴离子交换膜,错误;B、AgO被还原,应为原电池的正极,电极反应式为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-,错误;C、原电池工作时Al被氧化,应为电池的负极,电极反应为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,错误;D、AgO中Ag的化合价为+2价,当电极上析出5.4 g Ag即0.05 mol时,电路中转移的电子为0.1 mol,正确。
【考点】原电池原理及应用;新型化学电源;有关电化学的计算3.从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下:明矾焙烧的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O请回答下列问题:(1)在焙烧明矾的反应中,氧化剂是。
原电池练习二及答案
原电池练习二答案一、选择题1.下列原电池的说法正确的是A.所有的氧化还原反应都能设计成原电池B.原电池的两极中较活泼的金属一定为负极C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应D.原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能解析:选C;A项,必须是自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池,错误;B项,原电池的两极中较活泼的金属一般为负极,但在某些特殊的电解质溶液中,如Mg-AlNaOH原电池,较活泼的金属Mg与NaOH不能反应,而Al与之反应,较不活泼的金属Al作负极,故错误;D项,原电池反应后,电极产物仍会具有一定的能量,且由于过程中放热,不可能100%进行转化,故原电池不能把物质中的能量全部转化为电能,错误;2.2017·泉州模拟课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、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解析:选D;原电池是将化学能转化成电能的装置,A正确;原电池由电极、电解质溶液和导线等组成,B正确;图中a极为铝条、b极为锌片时,构成原电池,导线中会产生电流,C正确;图中a极为锌片、b极为铜片时,锌片作负极,电子由锌片通过导线流向铜片,D错误;3.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是还原产物解析:选B;电池的正极得电子,A错误;阳离子向正极移动,C错误;Ag化合价升高形成AgCl,AgCl是氧化产物,D错误;4.“天宫二号”飞行器白天靠太阳能帆板产生电流向镍氢电池充电,夜间镍氢电池向飞行器供电;镍氢电池的结构示意图如图所示;若电池总反应为2NiOH2错误!2NiOOH+H2;则下列说法正确的是A.放电时,NiOOH发生氧化反应B.充电时,a电极的pH增大,K+移向b电极C.充电时,a电极的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-D.放电时,负极反应为NiOOH+H2O+e-===NiOH2+OH-解析:选C;放电时,NiOOH在正极上放电,发生还原反应,A错误;充电时,a电极作阴极,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,pH增大,K+移向a电极,B错误、C正确;放电时,负极上H2放电,D错误;5.2017·张家界模拟液流电池是一种新的蓄电池,是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,具有容量高、使用领域环境广、循环使用寿命长的特点;如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液;下列说法正确的是A.充电时阳极的电极反应式:Zn-2e-===Zn2+B.充电时电极a为外接电源的负极C.放电时Br-向右侧电极移动D.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大解析:选D;如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液,所以该电池的负极为锌,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,溴为原电池的正极,电极反应式为Br2+2e-===2Br-,充电时阳极的电极反应式与正极的电极反应式相反,所以充电时阳极的电极反应式为2Br--2e-===Br2,故A错;在充电时,原电池的正极连接电源的正极,是电解池的阳极,而原电池的负极连接电源的负极,所以充电时电极a为外接电源的正极,故B错;放电时为原电池,在原电池中间隔着一个阳离子交换膜,所以Br-不能向右侧电极移动,故C 错;放电时左侧生成溴离子,为平衡电荷,右侧的锌离子向左侧电极移动,所以放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大,故D正确;6.如图所示,最近美国医学家利用人体自身环境设计了心脏起搏器,其动力由人体体液中的能量物质提供;下列有关说法正确的是A.图中“”为人体中的脂肪B.O2极为心脏起搏器的负极C.产生的CO2使人体血液呈酸性,长期使用对人体有害D.电池正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-解析:选D;本题将原电池原理进行拓展和创新,所以解答时首先要了解人体体液中的能量物质,其次要根据原电池原理来分析心脏起搏器的正、负极;选项A,人体体液中的能量提供者是葡萄糖,不是脂肪;选项B,体液中的葡萄糖为电池的负极;选项C,人体自身呼吸作用也会产生二氧化碳,通过人体的呼吸和体液调节不会使人体的血液呈酸性;选项D,O2获得电子为电池的正极,其电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-;7.如图所示,杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是实验过程中,不考虑两球的浮力变化A.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为导体时,A端低B端高D.当杠杆为导体时,A端高B端低解析:选C;当杠杆为导体时,构成原电池,Fe作负极,Cu作正极,电极反应式分别为负极:Fe-2e-===Fe2+,正极:Cu2++2e-===Cu,铜球增重,铁球质量减轻,杠杆A端低B端高;8.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源;一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能;该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca===CaCl2+Li2SO4+Pb;下列有关说法正确的是A.正极反应式:Ca+2Cl--2e-===CaCl2B.放电过程中,Li+向负极移动C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g PbD.常温时,在正、负极间接上电流表或检流计,指针不偏转解析:选D;正极应是得电子发生还原反应,故为PbSO4+2e-===Pb+SO错误!,A错误;放电过程为原电池,阳离子向正极移动,B错误;每转移0.1 mol电子,生成0.05 mol Pb,为10.35 g,C错误;由题意“热激活”表明该电池应在加热的条件下工作,故常温下电解质不能熔化,不能形成原电池,指针不偏转,D正确;9.如图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是A.该装置将化学能转化为电能B.催化剂b表面O2发生还原反应,其附近的溶液酸性增强C.催化剂a表面的反应是SO2+2H2O-2e-===SO错误!+4H+D.若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为8∶15解析:选B;A项,该装置没有外加电源,是一个原电池,能把化学能转化为电能,正确;B项,催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O,消耗H+,其附近溶液酸性减弱,错误;C项,催化剂a表面SO2失去电子生成硫酸,电极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO错误!+4H +,正确;D项,催化剂a处的反应为SO2+2H2O-2e-===SO错误!+4H+,催化剂b处的反应为错误!O2+2H++2e-===H2O,则总反应式为SO2+H2O+错误!O2===H2SO4;设参加反应的SO2的质量为x g,加入的H2O的质量为y g,则生成硫酸的质量为错误!g,消耗水的质量为错误!g,因得到硫酸的浓度为49%,故有错误!=错误!,可得x∶y=8∶15,正确;10.教材改编题镍镉Ni-Cd可充电电池在现代生活中有广泛应用;已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O错误!CdOH2+2NiOH2;有关该电池的说法正确的是A.放电时负极附近溶液的碱性不变B.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动C.放电时正极反应:NiOOH+e-+H2O===NiOH2+OH-D.放电时Cd在正极上放电解析:选C;放电时Cd作负极,发生Cd-2e-+2OH-===CdOH2,负极附近溶液碱性减弱,A、D错误;放电时电解质溶液中的OH-向负极移动,B错误;放电时正极反应:NiOOH+e-+H2O===NiOH2+OH-,C正确;11锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2ZnOH错误!;下列说法正确的是A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时,电解质溶液中c OH-逐渐减小C.放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-===ZnOH错误!D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L标准状况解析K+带正电荷,充电时K+应该向阴极移动,A项错误;根据该电池放电的总反应可知,放电时消耗OH-,则充电时,OH-浓度应增大,B项错误;放电时,Zn为负极,失去电子生成ZnOH错误!,其电极反应为Zn+4OH--2e-===ZnOH错误!,C项正确;消耗1 mol O2转移4 mol电子,故转移2 mol电子时消耗0.5 mol O2,0.5 mol O2在标准状况下的体积为11.2 L,D项错误;答案 C12.2015·高考江苏卷一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下;下列有关该电池的说法正确的是A.反应CH4+H2O错误!3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2OC.电池工作时,CO错误!向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-===2CO错误!解析:选D;A选项,甲烷中的C为-4价,一氧化碳中的C为+2价,每个碳原子失去6个电子,因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol电子,所以错误;B选项,熔融盐中没有氢氧根离子,因此氢氧根离子不能参与电极反应,电极反应式应为H2+CO+2CO错误!-4e-===3CO2+H2O,所以错误;C选项,碳酸根离子应向负极移动,即向电极A移动,所以错误;D选项,电二、非选择题1.以甲烷燃料电池为例来分析不同环境下电极反应式的书写;1酸性介质如H2SO4负极:_____________________________________________________________;正极:______________________________________________________________;总反应式:____________________________________________________________;2碱性介质如KOH负极:__________________________________________________________________;正极:__________________________________________________________________;总反应式:_______________________________________________________________;3固体电解质高温下能传导O2-负极:________________________________________________________________;正极:________________________________________________________________;总反应式:______________________________________________________________;4熔融碳酸盐如熔融K2CO3环境下负极:__________________________________________________________________;正极:__________________________________________________________________;总反应式:_______________________________________________________________;答案:1CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+2O2+8e-+8H+===4H2OCH4+2O2===CO2+2H2O2CH4-8e-+10OH-===CO错误!+7H2O2O2+8e-+4H2O===8OH-CH4+2O2+2OH-===CO错误!+3H2O3CH4-8e-+4O2-===CO2+2H2O2O2+8e-===4O2-CH4+2O2===CO2+2H2O4CH4-8e-+4CO错误!===5CO2+2H2O2O2+8e-+4CO2===4CO错误!CH4+2O2===CO2+2H2O2.14分1以Al和NiOOH为电极,NaOH溶液为电解质溶液组成一种新型电池,放电时NiOOH转化为NiOH2,该电池反应的化学方程式是__________________________________________________________;2普通锌锰电池放电时发生的主要反应为Zn+2NH4Cl+2MnO2===ZnNH32Cl2+2MnOOH;该电池中,负极材料主要是________,与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点是__________________________________________________________;3将氢氧燃料电池中的氢气换成氨气也可以构成燃料电池,其电池反应原理为4NH3+3O2===2N2+6H2O;电解质溶液应该呈________填“酸性”“碱性”或“中性”,负极的电极反应式:________________________________________________________________;解析:1根据得失电子守恒有Al+3NiOOH+NaOH―→NaAlO2+3NiOH2,再由元素守恒得:Al+3NiOOH+NaOH+H2O===NaAlO2+3NiOH2;2根据普通锌锰电池放电时发生的主要反应:Zn+2NH4Cl+2MnO2===ZnNH32Cl2+2MnOOH,失去电子的为负极,材料为锌;金属易和酸发生反应,而在碱性条件下,金属的性质比较稳定,电池的使用寿命大大增加;3NH3与酸反应生成盐,故该电池应选用碱性电解质溶液;答案:1Al+3NiOOH+NaOH+H2O===NaAlO2+3NiOH22锌在碱性条件下,金属的性质比较稳定,电池的使用寿命大大增加3碱性2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O3.14分已知在酸性条件下发生的反应为AsO错误!+2I-+2H+===AsO错误!+I2+H2O,在碱性条件下发生的反应为AsO错误!+I2+2OH-===AsO错误!+H2O+2I-;设计如图装置C1、C2均为石墨电极,分别进行下述操作:Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸;Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液;结果发现检流计指针均发生偏转,且偏转方向相反;试回答下列问题:1两次操作中指针为什么都发生偏转__________________________________________________________;2两次操作过程中指针偏转方向为什么相反试用化学平衡移动原理解释:__________________________________________________________;3操作Ⅰ过程中C1棒上发生的反应为__________________________________;4操作Ⅱ过程中C2棒上发生的反应为__________________________________;5操作Ⅱ过程中,盐桥中的K+移向______烧杯溶液填“A”或“B”;解析:由于酸性条件下发生的反应为AsO错误!+2I-+2H+===AsO错误!+I2+H2O,碱性条件下发生的反应为AsO错误!+I2+2OH-===AsO错误!+H2O+2I-,两反应都是氧化还原反应,而且满足构成原电池的三大要素:①不同环境中的两电极连接;②电解质溶液电极插入其中,并能自发发生氧化还原反应;③形成闭合回路;当加酸时,c H+增大,C1:2I--2e-===I2,为负极;C2:AsO错误!+2H++2e-===AsO错误!+H2O,为正极;当加碱时,c OH-增大,C1:I2+2e-===2I-,为正极;C2:AsO错误!+2OH--2e-===AsO错误!+H2O,为负极;答案:1两次操作均能形成原电池,将化学能转变成电能2①加酸时,c H+增大,AsO错误!得电子,I-失电子,所以C1极是负极,C2极是正极;②加碱时,c OH-增大,AsO错误!失电子,I2得电子,此时,C1极是正极,C2极是负极;故加入浓盐酸和NaOH溶液时发生不同方向的反应,电子流动方向不同,即检流计指针偏转方向不同32I--2e-===I24AsO错误!+2OH--2e-===AsO错误!+H2O5A4.14分2017·济宁模拟1银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2ZnOH4,写出该电池的反应方程式:__________________________________________________________;22Ag+aq+Cus===Cu2+aq+2Ags设计的原电池如图所示;电极X的材料是________;电解质溶液Y是________;外电路中的电子是从________填电极名称,下同电极流向________电极;3将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池;通入CH4的电极反应式是CH4+10OH--8e-===CO错误!+7H2O,通入O2的电极反应式是__________________________________________________________;解析:1根据原电池反应和氧化还原反应的对应关系,初步确定氧化剂是过氧化银,还原产物是银;还原剂是金属锌,氧化产物是四羟基合锌酸钾;同时注意所用的介质是氢氧化钾溶液;2原电池正极发生还原反应,负极发生氧化反应,Ag+作氧化剂,Ag++e-===Ag的反应为正极反应式,Cu作负极,负极反应式为Cu-2e-===Cu2+,Y溶液为AgNO3溶液,外电路中的电子由负极Cu流向正极Ag;3在原电池中,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应;答案:1Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O===2K2ZnOH4+2Ag2铜AgNO3溶液铜银32O2+4H2O+8e-===8OH-5.15分1熔融盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式;负极反应式:2CO+2CO错误!-4e-===4CO2,正极反应式:_____________________________________________________________________,电池总反应式:_________________________________________________________;2二甲醚CH3OCH3燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池能量密度5.93 kW·h·kg-1;若电解质为酸性,二甲醚燃料电池的负极反应式为__________________________________________________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________个电子的电量;该电池的理论输出电压为1.20 V,能量密度E=________________________________________列式计算;能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW·h=3.6×106 J,F=96 500 C·mol-1;3NO x是汽车尾气中的主要污染物之一;通过NO x传感器可监测NO x的含量,其工作原理示意图如下:①Pt电极上发生的是________反应填“氧化”或“还原”;②写出NiO电极的电极反应式:_____________________________________________;解析:1本题中的电池是一种新型高能电池,电解质是熔融物,而不是电解质溶液,但有自由移动的CO错误!存在;原电池的反应原理实质是氧化还原反应中的电子转移,燃料电池总反应实质是一个燃烧反应,故负极CO失去电子,而正极应为O2得到电子,再与阴极助燃气CO2结合生成电解质阴离子CO错误!;2原电池中二甲醚在负极失去电子,所以负极电极反应式是CH3OCH3-12e-+3H2O===2CO2+12H+;二甲醚中碳原子的化合价是-2价,反应后变为+4价,每个碳原子失去6个电子,所以一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生12个电子的电量;由于能量密度=电池输出电能/燃料质量,若燃料质量为1 kg,则该电池的能量密度E=错误!÷3.6×106 J·kW-1·h-1≈8.39 kW·h·kg-1;3①由工作原理示意图可知,O2在Pt电极发生还原反应生成O2-;②在O2-参加反应下,NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2;答案:1O2+2CO2+4e-===2CO错误!2CO+O2===2CO22CH3OCH3-12e-+3H2O===2CO2+12H+12错误!÷3.6×106 J·kW-1·h-1≈8.39 kW·h·kg-13①还原②NO+O2--2e-===NO26.1酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物;该电池放电过程产生MnOOH;回收处理该废电池可得到多种化工原料;该电池的正极反应式为____________________,电池反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________;2肼-双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注,其工作原理如图所示;请写出电池正极的电极反应式:________________________________________,电池工作过程中,A极区溶液的pH________填“增大”“减小”或“不变”;解析:1酸性锌锰干电池中正极上发生还原反应,该电池放电过程中产生MnOOH,则正极反应式为MnO2+H++e-===MnOOH;金属锌作负极,发生氧化反应生成Zn2+,则负极反应式为Zn-2e-===Zn2+,结合得失电子守恒可得电池反应式为2MnO2+2H++Zn===2MnOOH+Zn2+;2燃料N2H4在负极放电,则H2O2在正极B极上发生还原反应:H2O2+2e-===2OH -;电极A为负极,N2H4发生氧化反应:N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O,A极区c OH -减小,pH减小;答案:1MnO2+H++e-===MnOOH2MnO2+Zn+2H+===2MnOOH+Zn2+注:式中Zn2+可写为ZnNH3错误!、ZnNH32Cl2等,H+可写为NH错误!2H2O2+2e-===2OH-减小7.按要求写出电极反应式或总反应方程式;1肼N2H4-空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的电极反应式为_______________________________________________________________;2铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,电解质溶液是NaOH和NaAlO2混合液,其原理如图所示;该电池反应的化学方程式为__________________________________________________________;解析:1肼-空气燃料电池是一种碱性电池,O2在正极反应,故负极是肼发生反应:N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O;2Al作负极,Ag2O/Ag作正极,NaOH和NaAlO2溶液是电解质溶液,所以生成物是NaAlO2、Ag、H2O;答案:1N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O22Al+3Ag2O+2NaOH===2NaAlO2+6Ag+H2O。
高三化学原电池试题答案及解析
高三化学原电池试题答案及解析1.(12分)铁在地壳中的含量约占 5 %左右。
铁矿石的种类很多,重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是 Fe2O3)等。
(1)红热的铁能跟水蒸气反应,一种产物与磁铁矿的主要成分相同,另一种产物是可燃性气体,则其反应的化学方程式为。
该可燃气体在酸性条件下,可制成燃料电池,写出该气体发生的电极反应式。
(2)在常温下,铁跟水不起反应。
但在潮湿的空气中,铁很容易生锈(铁锈的主要成分是Fe203)而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
铁生锈的化学原理如下,请你用离子方程式和化学方程式补充完整。
①原电池反应:负极:2Fe-4e-=2Fe2+、正极:;②氢氧化物的形成: Fe2 + + 2OH-=" Fe(OH)"2↓。
③氢氧化物的分解: 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O。
(3)为了防止铁生锈,可在铁制品表面镀上一层铜(如图装置),a为(填“正极”或“负极”),铁制品表面发生的电极反应式为。
【答案】(1)3Fe+4H2O Fe3O4+4H2; H2—2e-=2H+(2)①O2+4e-+2H2O=4OH-,② 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(3)正极, Cu2++2e-="Cu" 。
【解析】(1)红热的铁能跟水蒸气反应,一种产物与磁铁矿的主要成分相同,为Fe3O4,另一种产物是可燃性气体,为H2,所以化学方程式为:3Fe+4H2O Fe3O4+4H2;酸性条件下,氢气通入燃料电池的负极,电极反应式为:H2—2e-=2H+(2)①正极O2得电子生成OH‾,电极方程式为:O2+4e-+2H2O=4OH-②Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3,化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)在铁制品上镀铜,铁制品为阴极,连接电源的负极,所以a为电源的正极;Cu2+在铁制品表面得电子生成Cu,电极方程式为:Cu2++2e-=Cu。
原电池练习题集[带答案解析]
原电池练习题1.下列装置不能形成原电池的是( )2.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.正极的电极反应式是Ag++e-===Ag C.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液3. MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( )A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+B.正极反应式为Ag++e-===AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑4.(教材改编题)如图所示是一位同学在测试水果电池,下列有关说法错误的是( )A.若金属片A是正极,则该金属片上会产生H2 B.水果电池的化学能转化为电能C.此水果发电的原理是电磁感应D.金属片A、B可以一个是铜片,另一个是铁片5.如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是( )选项M N PA Zn Cu 稀H2SO4B Cu Fe 稀HClC Ag Zn AgNO3溶液D Zn Fe Fe(NO3)3溶液6A.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↑7.(2017·泗洪模拟)如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是( )A.电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极B.电极Ⅱ的电极反应式为Cu2++2e-===CuC.该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子8.一定量的稀盐酸跟过量锌粉反应时,为了加快反应速率又不影响生成H2的总量,可采取的措施是( )A.加入少量稀NaOH溶液B.加入少量CH3COONa固体C.加入少量NH4HSO4固体D.加入少量CuSO4溶液9.(2017·开封高三调研)如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( )A.外电路的电流方向为X→导线→YB.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y10.一次电池——碱性锌锰干电池11.二次电池(以铅蓄电池为例)1.放电时的反应(1)负极:(氧化反应);(2)正极:(还原反应);(3)总反应:。
完整版)原电池练习题带答案
完整版)原电池练习题带答案的中,放入锌片和铜片,连接电路,可以观察到电流计指针偏转,由此可以得出()A.锌片上发生氧化反应,铜片上发生还原反应B.锌片和铜片上都发生氧化反应C.锌片和铜片上都发生还原反应D.锌片和铜片上都没有反应发生1.略2.正确的叙述是B,即正极的电极反应式是Ag+e=Ag,而不是Ag++e=Ag。
3.错误的叙述是D,负极不会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑。
4.错误的叙述是C,水果电池的原理是化学反应,而不是电磁感应。
5.可以成立的是选项B,即M为Zn,N为Fe,P为稀H2SO4.6.正确的结论是C,即③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e=Fe。
7.正确的叙述是B,即电极Ⅱ的电极反应式为Cu+2e=Cu。
8.可采取的措施是B,即加入少量CH3COONa固体。
9.正确的结论是A,即锌片上发生氧化反应,铜片上发生还原反应。
改写:在盛有稀H2SO4的中,通过连接电路将锌片和铜片放入,可以观察到电流计指针偏转,表明锌片发生氧化反应,铜片发生还原反应。
电解实验中的电极反应:A池电极反应:Cu2+ + 2e- -。
CuC池电极反应:2H2O + 2e- -。
H2↑ + 2OH-若B槽中共收集到224mL气体(标况),且溶液体积为200mL(设电解过程中溶液体积不变),则通电前溶液中的Cu物质的量浓度为多少?设溶液中的Cu物质量为x,根据电解反应可得:2mol电子 + Cu2+ -。
Cu电解过程中,B槽中收集到的气体为H2,根据电极反应可知,1mol H2需要2mol电子,所以电解过程XXX mol电子。
由电解方程式可知,2mol电子对应1mol Cu2+,所以电解过程中共还原出2/1000 XXX因为电解过程中溶液体积不变,所以Cu2+的物质量变化量为0,即:x - 2/1000 = x解得x = 0.2mol,所以通电前溶液中的Cu物质的量浓度为0.2mol/0.2L = 1mol/L。
5原电池原理练习题及参考答案
原电池原理例1.某化学兴趣小组组装的原电池装置如下图所示:下列有关说法正确的是A .X 极上发生的是还原反应B .外电路电流方向为:Y −−→外电路−−→XC .电子流动方向为:Y −−→电解质溶液−−→XD .烧杯中一定是稀硫酸例2.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:222Zn Ag O H O=Zn(OH)2Ag +++。
其工作示意图如图所示,下列说法不正确的是A .Zn 电极是负极B .Ag 2O 电极发生还原反应C .放电前后电解质溶液中c (OH -)保持不变D .Zn 电极的电极反应式:Zn-2e -+2OH -=Zn(OH)21.下列化学反应可设计成原电池的是 A .HCl+NaOH=NaCl+H 2O B .2FeCl 3+Cu=2FeCl 2+CuCl 2C .Ba(OH)2·8H 2O+2NH 4Cl=BaCl 2+2NH 3↑+10H 2OD .CO 2+Na 2CO 3+H 2O=2NaHCO 32.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜电极上能产生气体的是A .B .C .D .3.下列有关装置的说法正确的是A .装置I 中Mg 为原电池的负极B .装置II 为一次电池C .装置III 中a 极发生反应:2H 2e 2H -+-=D .装置IV 工作时,电子由锌通过导线流向碳棒4.将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中,下列叙述中正确的是 A .该装置能形成原电池,其中铝是负极 B .该装置能形成原电池,其中铜是负极 C .该装置不能形成原电池 D .以上说法均不正确5.某同学设计的原电池装置如图,下列说法错误的是A .该电池的总反应为32Fe 2Fe e =3F +++B .C 极为电池的正极C .电流从C 极经导线流向Fe 极D .3Fe +在C 极表面被氧化6.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 表示有大量气泡;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+。
高中化学原电池试题及答案
高中化学原电池试题及答案一、选择题1. 原电池的工作原理是什么?A. 将化学能直接转化为电能B. 将电能转化为化学能C. 将机械能转化为电能D. 将热能转化为电能答案:A2. 以下哪个选项不是原电池的组成部分?A. 电极B. 电解质C. 导线D. 电源答案:D3. 原电池放电时,正极发生的反应类型是?A. 氧化反应B. 还原反应C. 置换反应D. 聚合反应答案:B4. 原电池中,较活泼的金属通常作为哪个电极?A. 正极B. 负极C. 两极D. 不参与电极答案:B5. 原电池中,电子的流动方向是?A. 从正极到负极B. 从负极到正极C. 在两极之间循环D. 不流动答案:B二、填空题6. 原电池的两个电极分别是________和________。
答案:正极;负极7. 原电池中,较不活泼的金属或非金属通常作为正极,正极上发生的是________反应。
答案:还原8. 原电池工作时,溶液中的阳离子向________极移动,阴离子向________极移动。
答案:正;负9. 原电池中,较活泼的金属失去电子,发生________反应,成为阳离子进入溶液。
答案:氧化10. 原电池的总反应可以表示为________极上的反应加上________极上的反应。
答案:正;负三、简答题11. 描述锌铜硫酸原电池的工作原理。
答案:锌铜硫酸原电池中,锌作为负极,铜作为正极。
锌在负极上失去电子,发生氧化反应,生成锌离子进入溶液。
铜在正极上接受电子,发生还原反应,从溶液中得到锌离子。
电子从锌极通过导线流向铜极,形成闭合电路,产生电流。
四、计算题12. 假设一个锌铜硫酸原电池,锌电极的质量为65.38g,铜电极的质量为64g,硫酸的浓度为1M。
如果电池放电1小时,计算锌电极减少的质量。
答案:首先,我们需要知道锌的摩尔质量是65.38g/mol。
锌在电池中的氧化反应为:Zn → Zn^2+ + 2e^-。
根据法拉第定律,1 mol电子转移对应1法拉第的电量。
高考化学专题原电池例题和练习(含解析)
原电池化学电源【例题精讲】例1.如图是某同学设计的铜锌原电池装置,实验时,观察到滤纸上紫色小点向A极移动。
下列说法不正确的是 ( )A.A为Zn片,发生氧化反应B.电子由B经导线流向AC.B电极反应式为2H++2e- H2↑D.若将Cu片移出滤纸,锌片会继续溶解答案 B解析A项,原电池中阴离子向负极移动,Mn 向A极移动,则A极为Zn片,作为原电池的负极,发生氧化反应,正确;B项,电子由A(负极)经导线流向B(正极),错误;C项,H+在Cu电极上得电子,正确;D项,Zn会与滤纸上的稀硫酸反应而溶解,正确。
例2.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在浓硝酸中钝化,Cu和浓硝酸反应失去电子,作负极,A、C错误。
②中电池总反应为2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑,负极反应式为2Al+8OH--6e- 2Al +4H2O,则正极反应式为6H2O+6e- 6OH-+3H2↑,B正确。
④中Cu作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,D错误。
例3.铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺,装置如图。
若上端开口关闭,可得到具有强还原性的H·(氢原子);若上端开口打开,并鼓入空气,可得到具有强氧化性的·OH(羟基自由基)。
下列说法错误的是( )A.无论是否鼓入空气,负极的电极反应式均为Fe-2e-Fe2+B.不鼓入空气时,正极的电极反应式为H++e-H·C.鼓入空气时,每生成1 mol·OH有2 mol电子发生转移D.处理含有草酸(H2C2O4)的污水时,上端开口应打开并鼓入空气答案 C 由铁碳微电解装置示意图可知,Fe在原电池负极发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,故A正确;由题意可知上端开口关闭,可得到强还原性的H·,则不鼓入空气时,正极的电极反应式为H++e-H·,故B正确;鼓入空气时,正极的电极反应式为O2+2H++2e-2·OH,每生成1 mol·OH有1 mol电子发生转移,故C错误;处理含有草酸(H2C2O4)的污水时,草酸根离子具有较强的还原性,与氧化剂作用易被氧化为二氧化碳和水,则上端开口应打开并鼓入空气生成具有强氧化性的羟基自由基,以氧化草酸处理污水,故D正确。
高考化学《原电池原理及应用》真题练习含答案
高考化学《原电池原理及应用》真题练习含答案一、选择题1.[2022·广东卷]科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。
充电时电极a的反应为:NaTi2(PO4)3+2Na++2e -===Na3Ti2(PO4)3。
下列说法正确的是()A.充电时电极b是阴极B.放电时NaCl溶液的pH减小C.放电时NaCl溶液的浓度增大D.每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上增加23 g答案:C解析:由充电时电极a的反应式可知,电极a发生还原反应,则充电时电极a为阴极,电极b为阳极,故A错误;放电时,负极Na3Ti2(PO4)3转化为Na+,正极Cl2发生还原反应生成Cl-,NaCl溶液的浓度增大,但溶液一直为中性,故放电时NaCl溶液的pH不变,B项错误、C项正确;充电时,每生成1 mol Cl2,则转移2 mol电子,由题干电极a反应式可知,有2 mol Na+参与反应,则电极a质量理论上增加46 g,D项错误。
2.[2022·福建卷]一种化学“自充电”的锌有机物电池,电解质为KOH和Zn(CH3COO)水溶液。
将电池暴露于空气中,某电极无需外接电源即能实现化学自充电,该电极充放电2原理如图所示。
下列说法正确的是()A.化学自充电时,c(OH-)增大B.化学自充电时,电能转化为化学能C.化学自充电时,锌电极反应式:Zn2++2e-===ZnD.放电时,外电路通过0.02 mol电子,正极材料损耗0.78 g答案:A解析:由图示可知,化学自充电时,O2得电子转化为OH-,OH-与K+结合形成KOH,c(OH-)增大,A正确;该电池为自充电电池,无需外接电源,因此化学自充电时,没有电能转化为化学能,B错误;由图示可知,化学自充电时,阳极反应为有机物之间的转化,阴极反应为O2转化为OH-,没有发生Zn2++2e-===Zn,C错误;放电时,+2n K++2n e-===,正极材料中增加了K+,故当外电路中通过0.02 mol电子时,正极材料增加0.78 g,D错误。
原电池经典习题(含解析)
A.有O2放电的a极为电池的负极
B.有H2放电的b极为电池的正极
b,e原电池,b失去电子,b金属性强b>e于是d>a>b>e
5、在稀硫酸中放入一块镀层严重
损坏的白铁片,放出气体的速率是()
A时快时慢B先慢后快C先快后慢D保持不变
解析:镀层受损的白铁皮形成了原电池,加快了发生的氧化还原反应,放出气体的速率加快,随后随着稀硫酸浓度的减小,放出气体的速率又会减慢。答案:C
C、充电可以看作是放电的逆过程,即阴极为原来的负极,所以电池放电时,负极反应为:Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2,所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-,因此电池充电过程中阴极附近溶液的pH会升高,故C错误;D、充电时,阴极发生Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-,阳极发生2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O,故D正确.故C.
2、下列装置能组成原电池的是(B)
A.
B.
C.
D.
3、在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是()
A.正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大
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
由锌片、铜片、稀H2SO4构成原电池,锌片为负极,Zn-2e-===Zn2+;铜片为正极:2H++2e-===Hห้องสมุดไป่ตู้↑,SO2-4、OH-等阴离子向负极移动,外电路上,电子通过导线由锌片流向铜片。 答案D
必修2原电池试题及答案
必修2原电池试题及答案一、选择题1. 原电池中,正极上发生的反应是()。
A. 氧化反应B. 还原反应C. 无反应D. 氧化和还原反应同时发生答案:B2. 原电池中,电解质溶液的作用是什么?A. 导电B. 储存能量C. 产生电流D. 以上都不是答案:A3. 原电池中,负极材料通常是什么?A. 惰性金属B. 活泼金属C. 非金属D. 绝缘体答案:B二、填空题4. 原电池的两个电极分别是______和______。
答案:正极;负极5. 原电池工作时,电子从负极流向______。
答案:正极三、简答题6. 描述原电池的工作原理。
答案:原电池的工作原理是利用化学反应产生电能。
在原电池中,负极材料失去电子发生氧化反应,电子通过外部电路流向正极,正极材料则接受电子发生还原反应。
这个过程使得电子在电路中流动,形成电流。
7. 为什么原电池的负极材料通常选择活泼金属?答案:活泼金属容易失去电子,发生氧化反应,从而驱动原电池产生电流。
这种金属的化学活性高,能够快速反应,使得原电池的效率更高。
四、计算题8. 假设一个锌-铜原电池,锌的电极反应为Zn → Zn²⁺ + 2e⁻,铜的电极反应为Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu。
如果锌电极失去2摩尔电子,那么铜电极上会沉积多少摩尔的铜?答案:根据电子守恒原理,锌电极失去的电子数等于铜电极上沉积的电子数。
因此,如果锌电极失去2摩尔电子,那么铜电极上会沉积1摩尔的铜。
五、实验题9. 请设计一个简单的实验来验证原电池的工作原理。
答案:实验步骤如下:- 准备锌片和铜片各一片,以及稀硫酸溶液。
- 将锌片和铜片分别插入稀硫酸溶液中,用导线连接两片金属。
- 观察到导线中产生电流,同时锌片逐渐溶解,铜片表面有金属沉积。
- 这个实验现象验证了原电池的工作原理,即锌片作为负极发生氧化反应,铜片作为正极发生还原反应,电子通过导线从锌片流向铜片,形成电流。
高一化学下原电池电解池难点练习题(附答案)
2020年06月01日xx学校高中化学试卷学校: ___________姓名: ___________班级: ___________考号: ___________一、单选题1.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为2Li++FeS+2e-Li2S+Fe,有关该电池的下列说法中正确的是( )A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的总反应式为2Li+FeS Li2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-Al3+D.充电时,阴极发生的电极反应式为Li2S+Fe-2e-2Li++FeS2.近年来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全.电池总反应式为:C2H5OH+3O2→2CO 2+ 3H2O.下列说法不正确的是( )A.1mol乙醇被氧化转移6mol电子B.C2H5OH在电池的负极上参加反应C.在外电路中电子由负极沿导线流向正极D.电池正极的电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O3.有A.B.C.D四种金属。
将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B为正极。
将A.D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈。
将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。
如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。
据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )A.DCABB.DABCC.DBACD.BADC4.锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为:2Zn+O2+4OH-+2H2O=2()2-4Zn OH。
下列说法正确的是( )A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动.B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小C.放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e-=()2-4Zn OHD.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)5.某模拟"人工树叶”电化学实验装置如右图所示, 该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。
高中化学《原电池》基础练习题(含解析)
【详解】A.②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间,失电子的是金属铝,为负极,③中金属铁在常温下遇浓硝酸钝化,不能形成原电池,故A错误;
B.Mg比Al活泼,①Al作正极,正极上得到电子发生还原反应,2H++2e-=H2↑,故B正确;
C.②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间,失电子的是金属铝,为负极,镁作正极,发生还原反应,电极反应式为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,故C正确;
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
(1)请画出元素⑥的离子结构示意图:。
(2)元素⑦中质子数和中子数相等的同位素符号是:。
(3)④、⑤、⑦的离子半径由大到小的顺序为:。
(4)②的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为:。
(5)④、⑤两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为:。
D.在阳极,I-失电子被氧化,在阴极,Ru3+得电子被还原,所以发生的反应为2Ru3++3I-=2 u2++I3-,故D项正确;
综上所述,本题选D。
13.D
【详解】A.锌比铜活泼,为原电池的负极,铜为正极,盐桥中的K+移向原电池的正极,Cl-移向原电池的负极,即移向硫酸锌溶液,故A错误;B. 装置②中铜作阴极,石墨作阳极,电解硫酸铜溶液,生成铜、氧气和硫酸,工作一段时间后,可加适量氧化铜恢复原溶液,如果加入Cu(OH)2,多加了氢和氧,相当于多加了水,不能恢复原溶液,故B错误;C. 装置②中溶液内的H+没有在铜电极上被还原,是铜离子被还原,故C错误;D. 装置②b极为阳极,b极上,溶液中的水放电生成氧气,工作一段时间后,b极附近溶液的酸性增强,pH降低,故D正确;故选D。
高三化学原电池试题答案及解析
高三化学原电池试题答案及解析1.下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。
下列说法不正确的是A.该过程是电能转化为化学能的过程B.一段时间后,①池中n(KHCO3)不变C.一段时间后,②池中溶液的pH一定下降D.铜电极的电极反应式为CO2+8H++8e-=CH4+2H2O【答案】B【解析】A、该装置是一个电解池,电解池是将电能转化为化学能的装置,正确;B、在电解池的阴极上发生二氧化碳得电子的还原反应,即CO2+8H++8e-═CH4+2H2O,一段时间后,氢离子减小,氢氧根浓度增大,氢氧根会和①池中的碳酸氢钾反应,所以n(KHCO3)会减小,错误;C、在电解池的阳极上,是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应,所以酸性增强,pH一定下降,正确;D、CO2电催化还原为CH4的过程是一个还原反应过程,所以铜电解是电解池的阴极,铜电极的电极反应式为CO2+8H++8e-═CH4+2H2O,正确。
【考点】本题考查电解池原理。
2.金属M和N可构成如图所示的装置.下列分析正确的是A.金属活泼性N>MB.M逐渐溶解C.负极反应为2H++2e- =H2↑D.SO42-向M极定向移动【答案】A【解析】A、根据图中的电流方向判断M是正极,N是负极,所以N的金属性大于M,正确;B、M是正极,不会溶解,错误;C、负极发生氧化反应,所以是N金属失去电子,错误;D、原电池中阴离子向负极移动,所以硫酸根离子向N极移动,错误,答案选A。
【考点】考查原电池反应原理的应用3.一种碳纳米管(氢气)二次电池原理如右下图。
该电池的电解质为6mol/L KOH溶液,下列说法正确的是A.储存H2的碳纳米管放电时为负极,充电时为阳极B.充电时阳极反应为NiO(OH)+H2O+e﹣=Ni(OH)2+OH﹣C.放电时正极附近溶液的pH减小D.放电时负极反应为H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O【答案】D【解析】 A.储存H2的碳纳米管放电时为负极,充电时为阴极。
高中化学原电池练习题(有答案)
原电池练习题一、单选题1.放热的氧化还原反应能设计成原电池下列反应中能设计成原电池的是A.与反应B. 酸碱中和反应C. 灼热的炭与反应D.与的燃烧反应2.研究小组分别用锌片、铝片、Cu和稀硫酸进行原电池的相关的探究,所得部分实验数琚如下,下列说法正确的是实验电极甲电极乙I Zn CuⅡAl CuA. 两组实验溶液的pH均增大B. 实验Ⅱ中,向Al定向迁移C. 实验I中,甲电极反应为:D. 实验Ⅱ中,电子由铜转移到锌3.人造地球卫星用到的一种高能电池--银锌蓄电池,其电极分别是和Zn,电解液是KOH溶液放电时,该电池的电极反应式为:,下列说法中正确的是锌为负极,为正极;放电时,正极附近溶液浓度增大;工作时电流由极经外电路流向Zn极;溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动.A. B. C. D.4.下图是原电池的装置示意图,下列叙述正确的是( )A. Zn片是正极B. 电池工作时,在铜片上得电子C. 电池工作时,电能转变为化学能,且锌片逐渐被消耗D. 电池工作时,电子从锌片通过硫酸溶液流向铜片5.干电池原理示意图如图,电池总反应为:,下列说法正确的是A. 碳为电池的负极B. Zn极上发生氧化反应C. 电流由锌极流向碳极D.在Zn片上生成6.有甲、乙两位同学,他们一起做了水果电池的实验,测得数据如下:实验次数电极材料水果品种电极间距电压1锌铜菠萝3900 2锌铜苹果3650 3锌铜柑橘3850 4锌铜西红柿3750 5锌铝菠萝3650 6锌铝苹果3450甲同学提出的问题,乙同学解释不正确的是甲同学乙同学A实验6中的负极电极反应如何写?铝为负极:B实验1,5电流方向为什么相反?1中锌为负极,电流由铜经导线到锌,5中铝为负极,铝失去电子,电流由锌经导线流向铝C水果电池的电压与哪些因素有关?只跟水果的类型有关D实验中发光二极管不太亮,如何使它更明亮起来?可用铜锌作电极,用菠萝作介质,并将多个此电池串联起来A. AB. BC. CD. D7.我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。
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4-1《原电池》课时练双基练习1.下列变化中,属于原电池反应的是()A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B.镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层D.铁与稀H2SO4反应时,加入少量CuSO4溶液时,可使反应加速解析:A中Al在空气中的氧气直接发生氧化反应;B中的白铁中含Zn,Zn比Fe活泼,在构成原电池时Zn作负极,失去电子,阻止Fe进一步被氧化;C只是铁与H2O发生氧化还原反应,直接生成Fe3O4,不属于原电池反应;D中Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,析出的Cu覆盖于Fe的表面,相互接触,构成原电池,故B、D均属于原电池反应。
答案:BD2.100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的量,可采用的方法是()A.加入适量的6 mol/L的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量的蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液解析:增大氢离子浓度能加快反应速率,但由于是跟过量的锌片反应,所以再加入适量的6 mol/L的盐酸会影响生成氢气的量,故A错误;加入数滴氯化铜溶液,锌置换出铜以后,就会构成原电池,从而加快反应速率,故B正确;加入适量蒸馏水或加入适量的氯化钠溶液都会减小氢离子浓度,从而减慢了反应速率。
答案:B3.把金属M放入盐N(NO3)2溶液中,发生如下反应,M+N2+===M2++N,以下叙述正确的是()A.常温下金属M和N可跟水反应B.M和N用导线连接放入稀H2SO4中,一定能构成原电池,且N极上有H2放出C.M和N用导线连接并平行放入N(NO3)2溶液中,一定能构成原电池D.由M和N构成的原电池,M一定是负极,且N极上一定产生H2解析:A项,M可以从N(NO3)2溶液中置换出N,说明常温下M和N 都不与水反应;B项,M比N活泼但不一定能置换出酸中的H+;C项,由于可以发生反应:M+N2+===M2++N,因此能构成原电池;D项,M 和N构成的原电池,M不一定是负极,也不一定能产生H2,还需考虑电解质溶液的成分,如Fe、Cu放入浓硝酸中,Fe作正极。
答案:C电动势法测水泥初凝时间4.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2,溶液呈碱性。
根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。
此方法的原理如图所示,反应的总方程式为:2Cu+Ag2O===Cu2O+2Ag,下列有关说法正确的是()A.普通水泥的主要成分是2CaO·SiO2,3CaO·SiO2和3CaO·Al2O3B.测量原理示意图中,Ag2O为负极C.正极的电极反应为:2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2OD.电池工作时,OH-向正极移动解析:普通水泥的成分是硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙,A正确;在总反应中Ag2O作氧化剂,氧化剂在原电池中作正极,B错;原电池的正极得电子,C错;电池工作时电子由负极通过外电路流向正极,由电荷守恒可知,带负电荷的阴离子应该流向负极,D错。
答案:A5.下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4,在Cu电极上产生大量气泡的是()A.B.C. D.解析:B、C中铜、银均不能跟稀H2SO4反应,而D没有形成原电池,只有A中Cu为正极,溶液中H+在该电极上发生还原反应产生H2。
答案:A6.在如图所示的装置中,a为金属(在金属活动顺序表中排在H前),b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是()A.碳棒上有气体放出,溶液pH变大B.a是正极,b是负极C.导线中有电子流动,电子从a极流到b极D.a极上发生了氧化反应解析:a比H活泼作负极发生氧化反应。
答案:B7.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CuSO4溶液。
图中产生H2的体积V L与时间t min的关系正确的是()A. B.C. D.解析:由于发生Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu。
发生的Cu附着在Zn 上,与H2SO4溶液构成Cu-Zn/H2SO4原电池,反应速率加快,但由于Zn 与CuSO4反应消耗了Zn,使产生H2的体积减少,图A中a反应速率大,产生的氢气少。
答案:A8.将铜片和银片用导线连接插入硝酸银溶液中,当线路中有mol的电子发生转移时,负极质量的变化是()A.增加6.4 g B.增加2.16 gC.减轻6.4 g D.减轻2.16 g解析:构成的原电池中负极是单质铜失去电子变成铜离子进入溶液,每摩尔铜失去2摩尔电子,所以负极有mol铜失去电子变成Cu2+进入溶液,质量减轻6.4 g。
答案:C9.把A、B、C、D四块金属泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池,若A、B相连时,A为负极;C、D相连时,D上有气泡逸出;A、C相连时,A极减轻;B、D相连时,B为正极。
则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为()A.A>B>C>D B.A>C>B>DC.A>C>D>B D.B>D>C>A解析:组成原电池时,相对活泼的金属失去电子作负极,相对不活泼的金属作正极,负极被氧化质量减轻,正极上发生还原反应,有气泡逸出,由题意得活泼性A>B,A>C,C>D,D>B。
故A>C>D>B。
答案:C原材料名:铁粉、水、活性炭、蛭石、食盐10.(2011·山东德州高二检测)2010年1月,持续的低温大雪使我国北方地区的“暖宝宝”成为紧俏商品。
暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理,使其发生原电池反应,铁粉在原电池中充当() A.负极B.正极C.阴极D.阳极解析:铁——活性炭——食盐构成的原电池中,铁作负极。
答案:A能力提升11.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上塞子,定时测定生成氢气的体积。
甲加入50 mL pH=3的盐酸,乙加入50 mL pH=3的醋酸,丙加入50 mL pH=3的醋酸及少量胆矾粉末。
若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌。
请用“>”“=”或“<”回答下列各题。
(1)开始时,反应速率的大小为__________。
(2)三支试管中参加反应的锌的质量为__________。
(3)反应终了,所需时间为__________。
(4)在反应过程中,乙、丙速率不同的理由是(简要说明)__________。
解析:三支试管产生H2的实质是:Zn+2H+===Zn2++H2↑,开始c(H+)相等,故开始时反应速率:甲=乙=丙;产生H2的体积相等,则与酸反应消耗的Zn的质量相等,但丙同时发生了反应:Zn+Cu2+===Zn2++Cu。
故参加反应的Zn的质量:甲=乙<丙;对于乙:CH3COOH CH3COO-+H+,随着c(H+)的减少,电离平衡向右移动,因此反应过程中c(H+)乙>c(H+)甲,乙的反应速率大于甲;对于丙,因形成Zn-Cu原电池,使反应速率加快,故反应终了,所需时间:甲>乙>丙。
答案:(1)甲=乙=丙(2)甲=乙<丙(3)甲>乙>丙(4)因丙形成原电池,加快了反应速率。
12.如上图所示的装置,在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。
小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可观察到的观察是(指悬吊的金属圈)__________。
A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.铁圈和银圈仍保持平衡状态不变C.铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜D.银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜(2)产生上述现象的原因是__________。
解析:此题表面上与原电池无关,需要我们透过表面现象,抓住本质,只要能分析出由铁、银、硫酸铜溶液能构成原电池,题目就迎刃而解。
答案:(1)D(2)形成原电池,铁作负极,溶解:Fe-2e-===Fe2+,质量减轻。
银作正极,电极上析出铜:Cu2++2e-===Cu,质量增加13.根据下式所示的氧化还原反应设计一个原电池:Cu+2Ag+===Cu2++2Ag(1)装置可采用烧杯和盐桥,画出此原电池的装置简图。
(2)注明原电池的正极和负极。
(3)注明外电路中电子的流向。
(4)写出两个电极上的电极反应。
解析:首先将已知的反应拆成两个半反应:Cu-2e-===Cu2+,2Ag++2e-===2Ag,然后结合原电池的电极反应特点分析可知,该电池的负极应该用Cu作材料,正极材料为Ag。
原电池由两个半电池组成,铜和铜盐溶液组成铜半电池,银和银盐溶液组成银半电池,中间通过盐桥连接起来。
答案:(1)(2)(3)如图所示(4)负极:Cu-2e-===Cu2+正极:2Ag++2e-===2Ag14.一个完整的氧化还原反应可以拆写成两个“半反应”,一个是氧化反应,一个是还原反应。
如Fe+Cu2+===Fe2++Cu的拆写结果是:氧化反应:Fe-2e-===Fe2+,还原反应:Cu2++2e-===Cu,总反应是两个“半反应式”的加和。
(1)请据此将反应3NO2+H2O===2H++2NO-3+NO拆写为两个“半反应”。
氧化反应为__________________________;还原反应为__________________________。
(2)请将离子反应MnO2+4H++2Cl-===Mn2++Cl2↑+2H2O拆写为两个“半反应”。
氧化反应:__________________________;还原反应为__________________________。
解析:(1)根据题目提供的信息,还原剂失去电子作负极,发生氧化反应,氧化剂得到电子作正极发生还原反应,反应式为:氧化反应:2NO2+2H2O-2e-===2NO-3+4H+。
还原反应:NO2+2H++2e-===NO+H2O。
(2)同理可得:氧化反应:2Cl--2e-===Cl2↑。
还原反应:MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O。
答案:(1)2NO2+2H2O-2e-===2NO-3+4H+。
NO2+2H++2e-===NO+H2O。
(2)2Cl--2e-===Cl2↑。
MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O。
15.已知反应AsO3-4+2I-+2H+AsO3-3+I2+H2O是可逆反应。
设计如图装置(盐桥中的阴、阳离子可以自由移动,盐桥在原电池中不参与反应,只起导体作用),进行下述操作:(Ⅰ)向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安培表指针偏转:(Ⅱ)若改往(B)烧杯中滴加40%NaOH溶液,发现微安培表指针向前述相反方向偏转。
(1)两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反?试用电极反应和化学平衡移动的原理解释此现象。
________________________。
(2)(Ⅰ)操作过程中C1棒上发生的电极反应为________。
(3)(Ⅱ)操作过程中C2棒上发生的电极反应为________。
解析:(1)B中加盐酸,AsO3-4发生还原反应;当加入NaOH后,AsO3-3发生氧化反应;(2)2I--2e-===I2;(3)AsO3-3-2e-+H2O===AsO3-4+2H+。