高二化学选修四《原电池》专项测试题

1高二化学选修四《原电池》专项测试题一、选择题（20*2=40分）1、镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量的酸），下列说法不正确的是（）A.此燃料电池的总反应为：Mg+H2O2=Mg(OH)2B.正极发生的电极反应为：H2O2+2H++2e-=2H2OC.工作时，正极周围海水的pH增大D.电池工作时，溶液中的H+向正极移动2、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法不正确的是()A.在熔融电解质中，O2-移向负极B.电池的总反应是：2C4H10+13O2=8CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-=4CO2↑+5H2O3.、理论上不能用于设计成原电池的反应是（）A.HCl+NaOH=NaCl+H2OΔH＜0B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2（g）+4H2O（l）ΔH＜0C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH＜0D.2H2（g）+O2(g)=2H2O(l)ΔH＜04、被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO（OH）。下列说法正确的是（）A.该电池的正极为锌B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C.当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×1023D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O=2MnO（OH）+2OH-5、燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%（一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是（）A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH-12e-=2CO2↑+3H2OD.甲烷燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-6、锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn(OH)2=Ag2O+Zn+H2O在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn充电放电27、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中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V（L）与时间t(min)的关系，其中正确的是()8、固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是（）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C.a极对应的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OHD.该电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O9、下列有关电池的说法不正确的是（）A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中，锌电极是负极10、控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极311、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是()A.该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移D.在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4/6L12、用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U形管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A.①②B.②③C.②④D.③④13、一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是（）A.CH3OH(g)+O2(g)-2e-=H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)B.O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(l)C.CH3OH(g)+H2O(l)-6e-=CO2(g)+6H+(aq)D.O2(g)+2H2O(l)+4e-=4OH-14、在盛有稀硫酸的烧杯中放入导线连接的铜片和锌片，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放出D.铜片上有H2放出15、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。已知，通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;通入O2的另一极，其电极反应式是：2O2+4H2O+8e-=OH-。下列叙述不正确的是（）A.通入CH4的电极为负极B.正极发生氧化反应C.燃料电池工作时，溶液中的OH-向负极移动D.该电池使用一段时间后应补充KOH16、关于铅蓄电池的说法正确的是（）A.在放电时，正极发生的反应是Pb（s）+SO42-（aq）-2e-=PbSO4（s）B.在放电时，该电池的负极材料是铅板C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时，阳极发生的反应是PbSO4（s）+2e-=Pb（s）+SO42-（aq）43Zn+2K2FeO4+8H23Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH17、根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是（）A、2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)；B、Cd(s)+Co2+(aq)=Cd2+(aq)+Co(s)；C、2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq)；D、2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq)。18、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、该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe；C、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++FeS。19、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是（）A、H+由a极通过固体酸电解质传递到b极；B、b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e—=4OH—；C、每转移0.1mol电子，消耗1.12升的H2；D、电子通过外电路从b极流向a极。20、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为下列叙述不正确．．．的是A．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－+5OH－=FeO42－+4H2OB．充电时电池的正极和电源的正极相连C．放电时正极反应为Zn－2e－+2OH－=Zn(OH)2D．放电时每转移3mole－，有1molFeO42－被还原二、非选择题（60分）21、（9分）（1）将Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中组成原电池，写出电极名称及电极反应式：Al片（），Cu片（）。（2）若将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中能否组成原电池？（填“能”或“不能”），若能组成原电池，写出电极名称及电极反应式：Al片（），Cu片（）。22、（10分）燃料在电池中直接被氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。肼分子（H2N—NH2）可以在氧气中放电充电5燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的电极反应式和总反应式：；并指出电解质溶液中，OH-向哪极移动：。23、（8分）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：（1）氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是，在导线中电子流动方向为（用a、b表示）。（2）负极反应式为。（3）电极表面镀铂粉的原因是。（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ.2Li+H2=2LiHⅡ.LiH+H2O=LiOH+H2↑①反应Ⅰ中的还原剂是，反应Ⅱ中的氧化剂是。②已知LiH固体密度为0.82g/cm3，用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为。③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为mol。24、(12分)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。（1）丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8（g）CH4(g)+HCCH(g)+H2(g)ΔH1=+156.6kJ/molCH3CH=CH2(g)CH4(g)+HCCH(g)ΔH2=+32.4kJ/mol则相同条件下，反应C3H8（g）CH3CH=CH2(g)+H2(g)的ΔH=kJ/mol。（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为；放电时，CO32-移向电池的（填“正”或“负”）极。（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1=。（已知：10-5.60=2.5×10-6）6(4)常温下，0.1mol/LNaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)c(CO32-)(填“”、“=”或“”)，原因是（用离子方程式和必要的文字说明）。25、（6分）我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。则；（1）该电源负极材料为；正极材料为。（2）负极反应为。（3）正极反应为。26、（16分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：。（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应：；负极反应：。（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol/L，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤：。氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe3+1.93.2Fe2+7.09.0Cu2+4.76.7提供的药品：Cl2浓H2SO4NaOH溶液CuOCu(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水