2014届高考化学三轮复习题：第五章 第二节 化学能转化为电能 电池(含解析)

一、单项选择题1．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2。

下列有关该电池的说法不正确的是()A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O解析：A项，由电池反应可知，Ni2O3→Ni(OH)2，Ni的化合价由＋3价→＋2价，化合价降低，发生还原反应，故Ni2O3为正极，Fe→Fe(OH)2，Fe的化合价由0价变为＋2价，化合价升高，发生氧化反应，故Fe为负极，正确；B项，负极发生氧化反应，Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，正确；C项，阴极发生还原反应，Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，c(OH－)增大，溶液的pH增大，故错误；D项，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，D项正确。

答案：C1题变式1－1.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Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOHB．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===OH－＋MnO(OH)解析：放电时，Zn为负极，MnO2为正极反应物，电子从Zn流向MnO2，电流方向与电子流向相反，故B项错误。

答案：B1－2.(2013·海南卷)Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。

有关该电池的说法正确的是()A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－C．不能被KCl 溶液激活D．可用于海上应急照明供电解析：根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错，C是指电解质溶液可用KCl 溶液代替。

答案：D2．“固体离子导体”是因为离子能在固体中迁移传递电荷。

如下图，空气中的O2与AlI3在聚四氟乙烯膜中反应生成I2，I2与Ag形成原电池，在RbAg4I5晶体中迁移的离子全是Ag＋。

下列说法中错误的是()A．电子从银电极迁移流向石墨电极B．Ag＋从下往上移动C．石墨电极为正极，银电极为负极D．银电极的电极反应式是I－－2e－===I2解析：由题意可知，该原电池总反应为2Ag+I2===2Ag I，电子由负极到正极，电解质中阳离子移向正极，负极反应式：Ag－e－=== Ag+，正极反应式：I2+2e－+2Ag＋===2Ag I,故D 错。

答案：D3．(2013·安徽卷)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：A项正极发生得电子的还原反应，错误；B项放电过程为原电池，阳离子向正极移动，错误；C项每转移0.1 mol电子，生成0.05 mol Pb，为10.35 g，错误；D项依据题意“热激活”表明该电池应在加热的条件下工作，故指针不偏转，正确。

答案：D3题变式3－1.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如下图，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极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：该原电池的化学原理是H2被氧化，在负极(a极)发生反应：H2－2e－===2H＋，H＋由a极转移到b极，D项正确；O2发生还原反应，在正极(b极)发生反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，则电子通过外电路从a极流向b极，A、B两项不正确；C项因未指明气体所处的温度和压强，不正确。

答案：D4．原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。

下列说法中正确的是()A．由Fe、Cu和FeCl3溶液组成的原电池中，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋B．由Al、Cu和稀硫酸组成的原电池中，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋C．由Al、Mg和NaOH溶液组成的原电池中，负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2OD．由Al、Cu和浓HNO3溶液组成的原电池中，负极反应式为Al－3e－===Al3＋解析：前两项都按常规应该是活泼金属作负极；C项中Al能与NaOH溶液反应，作负极。

D项中Al在浓HNO3中钝化，Cu为负极。

答案：CA．Z的阳离子氧化性最强B．W的还原性强于Y的还原性C．Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D．用X、Z和稀硫酸可构成原电池，X作负极解析：由实验1可知，金属活动性X＞Y，由实验2可知W＞X，由实验3可知Y＞Z，所以金属活动性顺序为W＞X＞Y＞Z。

那么，A、B、D三项都是正确的，而Z的金属活动性可能比Cu弱，C项错误。

答案：C6．综合如图判断，下列说法正确的是( )A ．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe －2e －===Fe 2＋B ．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －C ．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D ．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH 均增大解析：装置Ⅰ中，由于Zn 比Fe 活泼，所以Zn 作原电池的负极，电极反应式为Zn －2e －===Zn 2＋；Fe 作正极，电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －。

由于正极有OH －生成，因此溶液的pH 增大。

装置Ⅱ中，Fe 作负极，电极反应式为Fe －2e －===Fe 2＋；Cu 作正极，电极反应式为2H ＋＋2e －===H 2↑。

正极由于不断消耗H ＋，所以溶液的pH 逐渐增大。

据此可知A 、B 皆错，D 正确。

在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，所以C 错误。

答案：D二、双项选择题7．根据右图，下列判断中正确的是( )A ．烧杯a 中的溶液pH 升高B ．烧杯b 中发生氧化反应C ．烧杯a 中发生的反应为2H ＋＋2e －===H 2↑D ．烧杯b 中发生的反应为2Cl －－2e －===Cl 2解析：由图知，烧杯b 中的Zn 棒失去电子，发生氧化反应，电子转移到Fe 棒上，烧杯a 中通入的氧气在Fe棒表面得电子生成氢氧根离子，使a 中溶液的pH 升高。

所以正确的为A 、B 两项。

答案：AB 8．镍镉(NiCd)可充电电池在充、放电时按下式进行：Cd ＋2NiOOH ＋2H 2O 放电充电Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。

有关该电池的说法正确的是( )A ．电解质溶液可以选用稀硫酸溶液B ．充电过程是电能转化为化学能的过程C ．放电时负极附近溶液的碱性不变D ．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e －＋OH －===NiOOH ＋H 2O解析：充电时的反应物Cd(OH)2和Ni(OH)2均属于碱，可与酸反应，故电解质不可选用酸溶液，A 错误；充电是电能转化为化学能的过程，B 正确；放电时负极反应式为Cd －2e－＋2OH －===Cd(OH)2，负极附近溶液的碱性减弱，C 错误。

答案：BD三、非选择题9．铅酸蓄电池应用广泛，其电解液是一定浓度的硫酸溶液，总反应是：Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4放电充电2PbSO 4＋2H 2O 。

(1)该蓄电池放电工作时的负极材料是________，充电时，该极接直流电源的________(填“正极”或“负极”)。

(2)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的__________腐蚀。

为防止发生这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn 块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________(填“正”或“负”)极相连。

钢铁在呈中性的潮湿环境下的腐蚀比呈酸性时缓慢，在碱性潮湿环境下的腐蚀更缓慢，试从化学平衡角度解释碱性时比中性时更缓慢的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出电极反应式及必要的文字叙述)。

(3)Cu2O 是一种半导体材料，可通过右图的电解装置制取，电解总反应为2Cu ＋H 2O=====通电Cu 2O ＋H 2↑，阴极的电极反应式是____________________。

若用铅酸蓄电池作为电源进行电解，当蓄电池中有0.2 mol H ＋被消耗时，Cu 2O 的理论产量为________。

解析：(1)放电时充当原电池，此时Pb 失电子生成PbSO 4。

因此，负极材料为Pb ；充电时充当电解池，需让该极生成的PbSO 4还原为Pb 。

因此应与电源的负极相连。

(2)轮船的铁船体与海水(中性)接触，在空气中发生的应为吸氧腐蚀；吸氧腐蚀的正极反应为O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －，碱性环境比中性时的OH －的浓度大，抑制了上述电极反应的发生，所以腐蚀得慢。

(3)阴极发生还原反应，即：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，当蓄电池中消耗0.2 mol H ＋时，转移的是0.1 mol e －，得到Cu 2O 的理论物质的量可由阳极反应式：2Cu ＋2OH －－2e －===Cu 2O ＋H 2O 得为0.05 mol ，质量为0.05 mol ×144g·mol －1＝7.2 g 。

答案：(1)Pb 负极(2)吸氧 负 碱性环境时，OH －抑制了反应O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －的进行，因此腐蚀缓慢(3)2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －7.2 g 10．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。

如图所示为电池示意图，该电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。

请回答下列问题：(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是______________，在导线中电子流动的方向为____________(用a 、b 表示)。