高中化学原电池的工作原理练习题1

1高中化学原电池的工作原理练习题1．中和热测定实验中，下列操作一定使测定结果偏低的是()A．量筒量取所用药品B．NaOH溶液在倒入小烧杯中时，有少量的溅出C．量热计的保温材料质量高D．测量HCl溶液温度时的温度计用水洗后，测NaOH溶液的温度解析：NaOH溶液溅出，导致反应的NaOH的量减小，使放出的热量减少，致使结果偏低。答案：B2．关于右图所示的原电池，下列说法正确的是()A．锌是电池的负极，发生还原反应B．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移C．电流从锌电极通过电流计流向铜电极D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑解析：原电池负极发生氧化反应，A项错误；原电池电解质溶液中的阳离子移向正极，故盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移，B项正确；电子从锌电极(负极)通过电流计流向铜电极(正极)，电流方向正好相反，C项错误；铜电极上发生的电极反应为：Cu＋＋2e－===Cu，D项错误。答案：B3．锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。下列说法错误的是()A．电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gB．电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2C．电池工作时，电流由负极通过外电路流向正极D．碱性锌锰电池是二次电池解析：由电极反应式可知，1mol锌参加反应，转移2mol电子。则A项正确；负极上锌失电子，与氢氧根结合生成Zn(OH)2，B项正确；电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，C项错误；碱性锌锰电池不能重复使用，属于一次电池，D项错误。答案：CD4．研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgClB．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C．Na＋不断向“水”电池的负极移动2D．AgCl是还原产物解析：由电池总反应式可知，Ag在负极失去电子，生成氧化产物AgCl，每生成2molAgCl，即生成1molNa2Mn5O10时，转移2mol电子，故A、D错误，B正确；Na＋应向电池的正极移动，C错误。答案：B5．(2012·宁波八校联考)已知铅蓄电池：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。下列的叙述正确的是()A．铅蓄电池在放电过程中硫酸溶液的浓度、密度均减少B．放电时正极重量增加，负极质量减少C．充电时电池的负极接电源的正极D．充电时PbO2极发生还原反应解析：由电池总反应式可以看出，电池放电的过程中消耗硫酸，其密度和浓度均减小，A项正确；放电时，正、负极都生成硫酸铅固体，质量都增加，B项错误；充电时电池的负极接外电源的负极，C项错误；放电时正极(PbO2)发生还原反应，则充电时PbO2极发生氧化反应，D项错误。答案：A6．(2012·合肥检测)下图甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是()A．甲图电池反应的离子方程式为：Cd(s)＋Co2＋(aq)===Co(s)＋Cd2＋(aq)B．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===Cd(s)＋2Ag＋(aq)反应能够发生C．盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性D．乙图当有1mol电子通过外电路时，正极有108gAg析出解析：原电池甲发生的反应的离子方程式为Cd＋Co2＋===Cd2＋＋Co，Cd作负极，金属活动性CdCo；原电池乙发生的反应方程式为Co＋2Ag＋===2Ag＋Co2＋，Co作负极，金属活动性CoAg，则反应B不能发生，B错误；根据电子守恒，1mole－恰好使1molAg＋析出，D正确。答案：B7．如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，小心地向3水槽中滴入CuSO4浓溶液。该过程中不考虑两球浮力的变化，则下列说法正确的是()A．若杠杆由绝缘体材料制成，一段时间后，杠杆一定B端高A端低B．若杠杆由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定B端高A端低C．若杠杆由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定A端高B端低D．无论杠杆由绝缘体材料还是由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定A端高B端低解析：若杠杆由绝缘体材料，因此空心铁球可以把电解质液中的铜置换出来附着在表面上，质量增加。若杠杆由导体材料制成，空心铁球失电子经外导线，在铜极铜离子得电子附着在表面，空心铜球质量增加。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(8分)(2012·滨州质检)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_________________________________________________________________。解析：(1)利用Fe3＋氧化性的反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，然后改为离子方程式。(2)根据2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋氧化还原反应和原电池的工作原理进行设计，铜作负极，石墨作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋Cu2＋(2)装置图如图所示正极反应：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋负极反应：Cu－2e－===Cu2＋9．(8分)Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。4(1)该电池的负极材料是________。电池工作时，电子经外电路流向________(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_________________________________________________________________________。欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的______(填代号)。a．NaOHb．Znc．Fed．NH3·H2O解析：(1)负极是失电子的一极，Zn失电子由负极经外电路流向正极。(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn将Cu2＋置换为单质而除去。答案：(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b10．(9分)(2013·日照调研)燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的丁烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：请回答下列问题：(1)Pt(b)电极是电池的________极，电极反应式为_____________________________________________________________________________________________________；Pt(a)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为____________。(2)若电解质溶液改为KOH溶液，Pt(b)电极的电极反应式为_____________；Pt(a)电极的电极反应式为_____________________________________________________________。(3)如果该电池工作时电路中通过1.2mol电子，则消耗掉O2在标准状况下的体积为________L。解析：(1)通入氧化剂的一极为正极，正极上O2得电子与H＋结合生成H2O；负极上发生氧化反应，电极反应式为C4H10－26e－＋8H2O===4CO2＋26H＋。(2)改为碱性电解液后正极上O2得电子与H2O结合生成OH－，负极上C4H10失电子，OH－参与电极反应。(3)根据电极反应式，当有1molO2反应时，转移电子4mol，则通过1.2mole－时，消耗的氧气为0.3mol，V(O2)＝6.72L。5答案：(1)正O2＋4H＋＋4e－===2H2O氧化C4H10＋8H2O－26e－===4CO2＋26H＋(2)O2＋2H2O＋4e－===4OH－C4H10＋34OH－－26e－===4CO2－3＋22H2O(3)6.72