（人教版）《原電池化學電源》質(zhì)量檢測試題（滿分：100分時間：45分鐘）一、單項選擇題（每題5分，共50分）1．下列反應(yīng)沒有涉及原電池的是(D)A．生鐵投入稀鹽酸中B．銅片與銀片用導(dǎo)線連接后，同時插入FeCl3溶液中C．純鋅投入硫酸銅溶液中D．含銅的鋁片投入濃硫酸中解析：A項生鐵中含碳，投入稀鹽酸中時構(gòu)成原電池；B項構(gòu)成原電池；C項鋅置換出銅片，構(gòu)成鋅銅原電池；D項濃硫酸不導(dǎo)電，不能構(gòu)成原電池。2．原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是(C)A．由Al、Cu、稀H2SO4組成的原電池，負極反應(yīng)式為Al－3e－=Al3＋B．由Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池，負極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋D．由Al、Cu、濃硝酸組成的原電池，負極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋解析：由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負極材料是Fe，反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，C錯。3．013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是(C)A．a(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應(yīng)為LiMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLiC．放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D．放電時，溶液中Li＋從b向a遷移解析：圖示所給出的是原電池裝置。A項，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負極，即b為負極，a為正極，故正確。B項，電池充電時為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，故正確。C項，放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確。D項，放電時為原電池，鋰離子為陽離子，應(yīng)向正極(a極)遷移，故正確。4．將氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)在氧氣中燃燒時的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達80%(一般柴油發(fā)電機只有40%左右)，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說法錯誤的是(C)A．上述燃料電池的負極反應(yīng)材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)B．氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用C．乙醇燃料電池的電解質(zhì)常用KOH，該電池的負極反應(yīng)為：C2H5OH－12e－=2CO2↑＋3H2OD．甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－解析：燃料電池總反應(yīng)實質(zhì)是一個燃燒反應(yīng)，形成的燃料電池中氫氣等燃料為負極反應(yīng)物，空氣等氧化劑作正極反應(yīng)物，一般發(fā)生反應(yīng)O2＋2H2O＋4e－=4OH－，電解質(zhì)常用KOH,乙醇作負極，反應(yīng)生成的CO2與堿反應(yīng)會生成COeq\o\al(2－,3)，故反應(yīng)為：C2H5OH＋16OH－－12e－=2COeq\o\al(2－,3)＋11H2O5．某小組為研究原電池原理，設(shè)計如圖裝置，下列敘述正確的是(C)A．若X為Fe，Y為Cu，鐵為正極B．若X為Fe，Y為Cu，電子由銅片流向鐵片C．若X為Fe，Y為C，碳棒上有紅色固體析出D．若X為Cu，Y為Zn，鋅片發(fā)生還原反應(yīng)6．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，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．當電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子解析：本題考查原電池原理以及電解質(zhì)溶液中離子的移動方向。根據(jù)電池總反應(yīng)2Ag＋Cl2=2AgCl可知Ag為負極，Cl2發(fā)生正極反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cl2＋2e－=2Cl－，A項錯誤；負極上Ag失電子生成Ag＋，Ag＋與溶液中的Cl－反應(yīng)生成AgCl沉淀，故白色沉淀在離子交換膜左側(cè)生成，B項錯誤；用NaCl代替鹽酸電池總反應(yīng)不變，C項錯誤；當電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時，交換膜左側(cè)產(chǎn)生0.01mol的Ag＋，Ag＋與鹽酸產(chǎn)生AgCl沉淀，同時約有0.01mol的H＋通過陽離子交換膜到達右側(cè)溶液中，故左側(cè)約減少0.02mol離子，D項正確。7．微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是(A)A．正極反應(yīng)中有CO2生成B．微生物促進了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C．質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D．電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O8．LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車。電池反應(yīng)為：FePO4＋Lieq\o(,\s\up11(放電),\s\do4(充電))LiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負極材料是石墨，含U導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是(D)A．可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B．放電時電池內(nèi)部Li向負極移動C．充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量增多D．放電時電池正極反應(yīng)為：FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4解析：放電時，負極：Li－e—=Li＋，正極：FePO4＋Li＋＋e—=LiFePO4；充電時，陽極：LiFePO4－e—=FePO4＋Li＋陰極：Li＋＋e—=Li，所以易知D正確。若加入硫酸，與Li單質(zhì)(固體)發(fā)生反應(yīng)，所以A錯；放電時，Li＋應(yīng)(正電荷)在電池內(nèi)部(電解質(zhì)中)向正極移動，故B錯；充電過程中，正極材料參加了反應(yīng)質(zhì)量減少，故C錯。9．下圖為某原電池的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中不正確的是()A．原電池工作時的總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，該反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)B．原電池工作時，Zn電極流出電子，發(fā)生氧化反應(yīng)C．原電池工作時，銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，CuSO4溶液藍色變深D．如果將Cu電極改為Fe電極，Zn電極依然作負極解析：選C由圖可知：原電池總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，自發(fā)進行且放熱的反應(yīng)才能設(shè)計成原電池，A正確，Zn比Cu活潑，故作負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確，C不正確；Fe也不如Zn活潑，故Zn電極依然作負極，D正確。6．Mg－H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法正確的是(C)A．Mg電極是該電池的正極B．H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C．石墨電極附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正極移動解析：本題考查原電池原理。在原電池中活潑金屬做負極，A錯；H2O2具有強氧化性，在反應(yīng)過程中發(fā)生還原反應(yīng)，B錯；石墨電極為電解池的正極，電極反應(yīng)式為H2O2＋2e－＋2H＋=2H2O，電極附近溶液pH增大，C正確；原電池電解質(zhì)溶液中陰離子向負極移動，D錯。二、非選擇題（本題包括4小題，共50分）11．（每空3分，共9分）(1)事實證明，能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是________(填字母，下同)。a．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH>0b．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH<0c．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH<0若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池，其正極的電極反應(yīng)為______________________。(2)某同學用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂－KNO3的U形管)設(shè)計成一個原電池，如圖所示，下列判斷中正確的是________。a．實驗過程中，左側(cè)燒杯中NOeq\o\al(－,3)濃度不變b．實驗過程中取出鹽橋，原電池能繼續(xù)工作c．若開始時用U形銅代替鹽橋，裝置中無電流產(chǎn)生d．若開始時用U形銅代替鹽橋，U形銅的質(zhì)量不變答案：（1）bO2＋2H2O＋4e－=4OH－（2）d12．(每空2分，共10分)銀是一種貴金屬，古代常用于制造錢幣及裝飾器皿，現(xiàn)代在電池和照相器材等領(lǐng)域亦有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)久存的銀制品表面會變黑，失去銀白色的光澤，原因是_______________________。(2)已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，若向50mL0.018mol·L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L－1的鹽酸，混合后溶液中Ag＋的濃度為________mol·L－1，pH為________。(3)AgNO3光照易分解，生成Ag和紅棕色氣體等物質(zhì)，其光照分解反應(yīng)的化學方程式為______________。(4)下圖所示原電池正極的反應(yīng)式為____________________________________。答案：(1)銀制品與空氣中的硫化物反應(yīng)生成Ag2S，Ag2S為黑色固體(2)1.8×10－72(3)2AgNO3eq\o(=,\s\up12(光照))2Ag＋2NO2↑＋O2↑(4)Ag＋＋e－=Ag解析：本題考查溶度積的相關(guān)計算，原電池等。(2)二者混合后，Ag＋與Cl－反應(yīng)，剩余Cl－濃度為：(0.020mol·L－1－0.018mol·L－1)×eq\f(1,2)＝0.001mol·L－1，則c(Ag＋)＝eq\f(Ksp(AgCl),c(Cl－))＝eq\f(1.8×10－10,0.001)mol·L－1＝1.8×10－7mol·L－1；混合溶液中c(H＋)＝0.020mol·L－1×eq\f(1,2)＝0.010mol·L－1，pH＝2。(4)該電池中Cu作負極，Ag作正極，正極電極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=Ag。13．（除標注外，每空2分，共19分）常見鉛蓄電池是二次電池，其電極材料分別為Pb和PbO2，電解液為稀H2SO4溶液，工作時的總反應(yīng)式為Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(,\s\up11(放電),\s\do4(充電))2PbSO4＋2H2O。請依據(jù)上述情況判斷：(1)鉛蓄電池的負極材料是_________________。(2)請依據(jù)兩極材料和總反應(yīng)，寫出放電時正極反應(yīng)是___________________________。(3)請依據(jù)總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式，寫出放電時負極反應(yīng)是________________________。(4)放電時，電解質(zhì)溶液中陰離子移向______極；電流方向從______極流向______極。(5)放電時，電解質(zhì)溶液的酸性_________(填“增強”、“減弱”或“不變”)。(6)充電時PbO2極發(fā)生___________反應(yīng)，電極反應(yīng)式_____________________________；Pb極發(fā)生___________反應(yīng)，電極反應(yīng)式___________________________。答案：(1)鉛(Pb)（1分）(2)PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O(3)Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4(4)負（1分）氧化鉛(PbO2)鉛(Pb)(5)減弱(6)氧化PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)還原（1分）PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)14.（每空2分，共12分）據(jù)報道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一個月才充電一次。假定放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生二氧化碳被充分吸收生成COeq\o\al(2－,3)。(1)該電池反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________。(2)甲醇在________極發(fā)生反應(yīng)(填“正”或“負”)，電池中放電過程中溶液pH將________(填“下降”、“上升”或“不變”)；若有16克甲醇蒸氣被完全氧化產(chǎn)生電能，并利用該過程中釋放的電能電解足量的硫酸銅溶液，假設(shè)能量利用率為80%，則將產(chǎn)生標準狀況下氧氣________L。(3)最近，又有科學家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高。一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸氣。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2－離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷代表汽油。該電池的正極反應(yīng)式為______________________________。(4)放電時固體