（人教版）《原電池化學(xué)電源》質(zhì)量驗(yàn)收試題（滿分：100分時(shí)間：50分鐘）一、單項(xiàng)選擇題（每題5分，共50分）1．有關(guān)金屬腐蝕的論述，正確的是(D)A．金屬的腐蝕一定伴有電流的產(chǎn)生B．Fe在干燥的氯氣里比在潮濕的空氣里更易被腐蝕C．發(fā)生化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母g時(shí)較活潑的金屬總是作正極而被腐蝕D．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)都有能量的轉(zhuǎn)變，且被腐蝕的金屬總是失電子解析：金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕是金屬直接與氧化劑反應(yīng)，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑，無電流產(chǎn)生；而電化學(xué)腐蝕是最普通的一種金屬腐蝕，其原理與原電池原理一致。2．理論上不能設(shè)計(jì)為原電池的化學(xué)反應(yīng)是(B)A．CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)ΔH<0B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH<0C．2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)ΔH<0D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)=3FeCl2(aq)ΔH<0解析：原電池反應(yīng)均是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，選項(xiàng)A、C、D均屬氧化還原反應(yīng)，理論上可以設(shè)計(jì)成原電池，而選項(xiàng)B是非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。3.2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是（C）A．a(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4Li1xMn2O4+xLiC．放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D．放電時(shí)，溶液中Li＋從b向a遷移4．下圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是(C)A．該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B．裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃燒和氧化劑的再生D．裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化解析：A項(xiàng)，系統(tǒng)中存在光能→電能、電能→化學(xué)能、化學(xué)能→電能、電能→機(jī)械能等多種能量轉(zhuǎn)化方式；B項(xiàng)，Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為H2－2e－=2H＋；C項(xiàng)，裝置X可電解水生成H2和O2；D項(xiàng)，無論是原電池還是電解池都不可能實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能的完全轉(zhuǎn)化，故只有C正確。5．有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法中正確的是(A)①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole－②負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式為：CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O③負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－④電池放電時(shí)，溶液pH不斷升高A．①② B．①③C．①④ D．③④解析：CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng)，即CH4→CO2，嚴(yán)格地講生成的CO2還與KOH反應(yīng)生成K2CO3，化合價(jià)升高，失去電子，是電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O,1molCH4參加反應(yīng)有8mole－發(fā)生轉(zhuǎn)移，O2在正極上發(fā)生反應(yīng)，獲得電子，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－。雖然正極產(chǎn)生OH－，負(fù)極消耗OH－，但從總反應(yīng)CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O可看出是消耗KOH，所以電池放電時(shí)溶液的pH不斷下降，故①②正確，③④錯(cuò)誤。故正確答案為A。6.如右圖所示，X為單質(zhì)硅，Y為金屬鐵，a為NaOH溶液，組裝成一個(gè)原電池，下列說法正確的是(C)A．X為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Si－4e－=Si4＋B．X為正極，電極反應(yīng)為：4H2O＋4e－=4OH－＋2H2↑C．X為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Si＋6OH－－4e－=SiOeq\o\al(2－,3)＋3H2OD．Y為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe－2e－=Fe2＋解析：硅、鐵、NaOH溶液組成原電池時(shí)，Si為負(fù)極：Si－4e－＋6OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋3H2O；鐵為正極：4H2O＋4e－=4OH－＋2H2↑，總反應(yīng)式：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。7．利用生活中常見的材料可以進(jìn)行很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)，制作出一些具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的裝置，下圖是用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動(dòng)玩具的電池的示意圖。該電池工作時(shí)，下列有關(guān)說法正確的是(A)A．鋁制汽水罐將逐漸被溶解B．炭粒和木炭棒上發(fā)生的反應(yīng)為O2＋4e－=2O2－C．木炭棒應(yīng)與玩具電機(jī)的負(fù)極相連D．該電池工作一段時(shí)間后木炭棒和炭粒的質(zhì)量均會(huì)減少解析：該電池的反應(yīng)原理是4Al＋3O2=2Al2O3，所以Al作電源負(fù)極，與玩具的負(fù)極相連，即鋁制汽水罐將逐漸溶解，A正確；木炭棒作電源正極，與玩具電機(jī)的正極相連，C項(xiàng)錯(cuò)誤；正極上發(fā)生的反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2=2AgCl。下列說法正確的是(D)A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－=Ag＋Cl－B．放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子解析：電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液有0.01molCl－參與反應(yīng)生成AgCl沉淀，還有0.01molH＋通過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入右側(cè)溶液，故D項(xiàng)正確。二、非選擇題（本題包括4小題，共52分）9．（除標(biāo)注外，每空2分，共10分）Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)是LiAlCl4-SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2↑。請(qǐng)回答下列問題：(1)電池的負(fù)極材料為________，發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________；(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________________________________________；(3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________；(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是________________________________________________________________________。解析：分析反應(yīng)的化合價(jià)變化，可得Li為還原劑，SOCl2為氧化劑。(3)題中給出有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物，則沒有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物應(yīng)為SO2和HCl，所以現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣味氣體生成。答案：(1)Li（1分）Li－e－=Li＋(2)2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣味氣體生成（1分）SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑(4)因?yàn)闃?gòu)成電池的主要成分Li能和氧氣、水反應(yīng)，且SOCl2也與水反應(yīng)10．（每空3分，共15分）化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。Ⅰ.氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，具有廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)(圖中所用電極均為惰性電極)：(1)對(duì)于氫氧燃料電池，下列敘述不正確的是________。A．a(chǎn)電極是負(fù)極，OH－移向負(fù)極B．b電極的電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．電池總反應(yīng)式為：2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2OD．電解質(zhì)溶液的pH保持不變E．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置(2)上圖右邊裝置中盛有100mL0.1mol·L－1AgNO3溶液，當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，此時(shí)AgNO3溶液的pH＝________(溶液體積變化忽略不計(jì))。Ⅱ.已知甲醇的燃燒熱ΔH＝－726.5kJ/mol，在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_______________________，正極的反應(yīng)式為__________________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ，則該燃料電池的理論效率為________(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)。解析：Ⅰ.(2)右池為電解池，其電極反應(yīng)為：陽(yáng)極：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，陰極：4Ag＋＋4e－=4Ag，當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.01mol，右池中共消耗0.01molOH－，故生成0.01molH＋，c(H＋)＝eq\f(0.01mol,0.1L)＝0.1mol·L－1，pH＝1。Ⅱ.該燃料電池的理論效率＝eq\f(702.1kJ,726.5kJ)×100%≈96.6%。答案：Ⅰ.(1)CD(2)1Ⅱ.CH3OH＋H2O－6e－=CO2↑＋6H＋O2＋4H＋＋4e－=2H2O96.6%11．(除標(biāo)注外，每空3分，共12分)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，完成下列問題：(1)反應(yīng)過程中，________棒質(zhì)量減少。(2)正極的電極反應(yīng)為____________________。(3)反應(yīng)過程中，當(dāng)一電極質(zhì)量增加2g，另一電極減輕的質(zhì)量________(填“大于”、“小于”或“等于”)2g。(4)鹽橋的作用是向甲、乙兩燒杯中提供NHeq\o\al(＋,4)和Cl－，使兩燒杯溶液中保持電荷守恒。①反應(yīng)過程中Cl－將進(jìn)入________(填“甲”或“乙”)燒杯。②當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，乙燒杯中濃度最大的陽(yáng)離子是________。解析：(3)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，銅棒質(zhì)量增加6.4g，鋅棒質(zhì)量減少6.5g，故反應(yīng)過程中，當(dāng)銅電極質(zhì)量增加2g時(shí)，另一電極減少的質(zhì)量大于2g。(4)反應(yīng)過程中，溶液為了保持電中性，Cl－將進(jìn)入甲燒杯，NHeq\o\al(＋,4)進(jìn)入乙燒杯。當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，乙燒杯中有0.1molCu2＋消耗，還剩余0.1molCu2＋，有0.2molNHeq\o\al(＋,4)進(jìn)入乙燒杯，故乙燒杯中濃度最大的陽(yáng)離子是NHeq\o\al(＋,4)。答案：(1)鋅（2分）(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)大于（2分）(4)①甲（2分）②NHeq\o\al(＋,4)12．(15分)(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)2H2＋O2=2H2O，設(shè)計(jì)成燃料電池，負(fù)極通的氣體應(yīng)是________，正極通的氣體應(yīng)是________。(2)上圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是________。A．a(chǎn)電極是負(fù)極B．b電極的電極反應(yīng)為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置