高考化学重庆专用一轮复习第6章 第2讲.docx

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高考化学重庆专用一轮复习第6章第2讲

第二讲　原电池　化学电源

（时间：

45分钟　满分：

100分）

考　点

题　号

原电池原理

1、4、8、9

原电池原理的应用

2、3、5、6、7、10、11

一、选择题（本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意）

1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是（　　）。

解析　A项是将电能转化成化学能；B项是将水的势能转化成电能；C项是将太阳能转化成热能。

答案　D

2.（2012·北京理综，12）人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。

如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是（　　）。

A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程

B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生

C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强

D．催化剂b表面的反应是CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH

解析　电池总反应式为：

2CO2＋2H2O2HCOOH＋O2。

负极：

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，正极：

CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH。

A项，能量转换过程是太阳能先转化为电能，再转化为化学能；C项，催化剂a附近生成H＋，酸性增强，催化剂b附近消耗H＋，酸性减弱，故C项错误。

答案　C

3．（2013·重庆模拟）镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量的酸），下列说法正确的是（　　）。

A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg（OH）2

B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O

C．工作时，正极周围海水的pH减小

D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动

解析　根据镁与H2O2两种物质的性质，容易知道负极发生镁失电子的反应，正极发生H2O2得电子的反应，电解质呈酸性，故电池总反应为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；正极消耗H＋，pH增大；原电池中阳离子向正极移动，故溶液中的H＋向正极移动。

答案　B

4．如图甲是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如图乙所示，则卡片上的描述合理的是（　　）。

卡片号：

2　　　　2012.8.15

实验后的记录：

①Cu为阳极，Zn为阴极

②Cu极上有气泡产生

③SO\o\al（2－,4）向Cu极移动

④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体

⑤电子的流向是：

Cu→导线→Zn

⑥正极反应式：

Cu＋2e－===Cu2＋

图乙

A．①②③B．②④

C．④⑤⑥D．③④⑤

解析　①中Cu为正极，Zn为负极，③中SO向负极移动，⑤中电子的流向是：

Zn→导线→Cu，⑥中正极反应式：

2H＋＋2e－===H2↑，故①③⑤⑥错。

答案　B

5．（2013·城口模拟）某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。

所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。

已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，正极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO，则下列推断正确的是

（　　）。

A．负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O

B．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性

C．该电池供应2mol水蒸气，同时转移2mol电子

D．放电时负极有CO2生成

解析　由总反应式减去正极反应式得到负极反应式：

2H2＋2CO－4e－===2H2O＋2CO2，则可判断负极有CO2生成，A项错误，D项正确。

该电池使用的电解质是熔融的碳酸钾，在常温下无法工作，B错误。

该电池供应2mol水蒸气时，转移的电子为4mol，C错误。

答案　D

6．（2013·石家庄调研）某新型电池，以NaBH4（B的化合价为＋3价）和H2O2作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。

下列说法正确的是（　　）。

A．电池工作时Na＋从b极区移向a极区

B．每消耗3molH2O2，转移3mole－

C．b极上的电极反应式为：

H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O

D．a极上的电极反应式为：

BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O

解析　该电池工作时，a电极反应式为BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O；b电极反应式为4H2O2＋8e－===8OH－；随着不断放电，a极负电荷减少，b极负电荷增多，故Na＋从a极区移向b极区；每消耗3molH2O2转移6mole－，故A、B、C错误，D正确。

答案　D

7．（2013·天津六校联考）如图装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解池。

装置Ⅰ的离子交换膜只允许Na＋通过，已知电池充放电的化学方程式为：

2Na2S2＋NaBr3Na2S4＋3NaBr，当闭合开关K时，X电极附近溶液变红。

下列说法正确的是（　　）。

A．闭合开关K时，钠离子从右到左通过离子交换膜

B．闭合开关K时，负极反应式为：

3NaBr－2e－===NaBr3＋2Na＋

C．闭合开关K时，X电极反应式为：

2Cl－－2e－===Cl2↑

D．闭合开关K时，当有0.1molNa＋通过离子交换膜时，X电极上放出标准

状况下气体1.12L

解析　“当闭合开关K时，X电极附近溶液变红”说明X是阴极，Y为阳极，则电池的左侧是负极。

在原电池中阳离子向正极移动，故A错；NaBr3―→3NaBr，溴元素的化合价降低，是得到电子而不是失去，故B错；X极是阴极，发生的电极反应式为：

2H＋＋2e－===H2↑，故C错；“当有0.1molNa＋通过离子交换膜时”说明转移了0.1mol电子，则X电极生成0.05molH2，在标准状况下体积为1.12L，故D正确。

答案　D

二、非选择题（本题共4个小题，共58分）

8．（10分）某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果：

实验序号

A

B

烧杯中的液体

灵敏电流计指针是否偏转

1

Zn

Zn

乙醇

无

2

Zn

Cu

稀硫酸

有

3

Zn

Zn

稀硫酸

无

4

Zn

Cu

苯

无

5

Cu

C

氯化钠溶液

有

6

Mg

Al

氢氧化钠溶液

有

分析上述实验，回答下列问题：

（1）实验2中电流由________极流向________极（填“A”或“B”）。

（2）实验6中电子由B极流向A极，表明负极是________（填“镁”或“铝”）电极。

（3）实验5表明________。

A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀

B．铜的腐蚀是自发进行的

（4）分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。

A．相对活泼的金属一定作负极

B．失去电子的电极是负极

C．烧杯中的液体必须是电解质溶液

D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属（或其中一种非金属）

解析　

（1）电流是由正极流向负极，实验2中，Cu为正极，Zn为负极；

（2）电子由负极流向正极，实验6中电子由B极流向A极，表明负极是B（Al）；（3）实验5是铜的吸氧腐蚀，说明铜的腐蚀是自发进行的；（4）判断原电池负极时，不能简单地比较金属的活动性，要看反应的具体情况，如Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；在原电池中负极失去电子，发生氧化反应；必须有电解质溶液，形成闭合回路；活泼性不同的两种金属，或一种金属和一种能导电的非金属都可以作电极。

答案　

（1）B　A　

（2）铝　（3）B　（4）A

9．（16分）（2013·南川区质检）如图是一个化学过程的示意图。

已知甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O

请回答：

（1）甲池是________池，通入O2的电极作为________极，电极反应式为_______________________________________________________________。

（2）乙池是________池，A电极名称为________极，电极反应式为_______________________________________________________________。

乙池中的总反应离子方程式为______________________________________________________________，

溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2________mL（标准状况下）。

解析　（3）利用电子守恒找出关系式：

4Ag～O2，V（O2）＝n（Ag）×22.4L·mol－1＝××22.4L·mol－1＝0.28L，即280mL。

答案　

（1）原电　正　O2＋2H2O＋4e－===4OH－

（2）电解　阳　4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋　减小　（3）280

10．（16分）（2012·长春高中毕业班调研）碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。

碘酸钾（KIO3）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。

碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。

以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。

（1）碘是________（填颜色）固体物质，实验室常用________的方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

（2）电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：

3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，将该溶液加入阳极区。

另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。

电解时，阳极上发生反应的电极反应式为_____________________________________________________________；

每生成1molKIO3，电路中通过的电子的物质的量为________。

（3）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I－。

请设计一个检验电解液中是否有I－的实验方案，并按要求填写下表。

要求：

所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。

试剂：

淀粉溶液、淀粉KI试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

实验方法

实验现象及结论

（4）电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

―→―→―→

―→―→―→

步骤②的操作名称是________，步骤⑤的操作名称是________。

步骤④洗涤晶体的目的是_______________________________________________

_______________________________________________________________。

解析　

（1）碘是紫黑色固体，实验室常利用碘易升华的特性来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

（2）电解时，溶液中的阴离子（I－、IO、OH－）向阳极移动，因为I－的还原性最强，所以I－在阳极失电子被氧化为单质碘：

2I－－2e－===I2。

生成的I2再与KOH溶液反应生成KIO3：

3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，如此循环，最终I－都转化为KIO3。

1molI－转化成1molIO时，转移6mol电子。

（3）阳极区溶液中会含有IO，如果其中含有I－，在酸性条件下，IO和I－会反应生成单质碘：

IO＋5I－＋