课练19

课练19原电池化学电源小题狂练⑲1．[2019·北京海淀区模拟]如图所示为锌铜原电池。下列叙述中，正确的是()A．盐桥的作用是传导离子B．外电路电子由铜片流向锌片C．锌片上的电极反应式为Zn2＋＋2e－===ZnD．外电路中有0.2mol电子通过时，铜片表面质量增加约3.2g答案：A解析：“双液”原电池中，盐桥连接左、右两个烧杯中的溶液，传导离子，起到导电作用，A正确。锌的活泼性强于铜，则锌片是负极，铜片是正极；在外电路中，电子由负极流向正极，则电子由锌片流向铜片，B错误。锌片是负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，C错误。铜片是正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，电路中通过0.2mol电子时，铜片上析出0.1molCu，其质量为0.1mol×64g·mol－1＝6.4g，D错误。2．Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===AgC．电池放电时Cl－由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑答案：B解析：该电池中Mg作负极，失去电子发生氧化反应，生成Mg2＋，A项正确；正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B项错误；电池放电时，Cl－从正极向负极移动，C项正确；在负极，Mg会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D项正确。3．[2019·成都摸底测试]铅蓄电池是汽车常用的蓄电池，其构造如图所示。下列说法不正确的是()A．电池放电时，负极质量减轻B．电池放电时，c(H＋)减小C．电池充电时总反应为：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4D．铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低答案：A解析：放电时负极Pb失去电子转化为PbSO4，负极质量增加，A项错误；放电过程中消耗硫酸，溶液中c(H＋)减小，B项正确；电池充电时总反应为2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4，C项正确；铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低，废弃电池污染环境，D项正确。4．[2019·辽宁大连模拟]锌、铁、镁、铝、锂等金属都可以用在金属燃料电池中。某金属燃料电池的基本结构如图所示，其中Y电极为石墨。下列说法正确的是()A．该电池工作时，电子沿M→电解质溶液→Y电极流动B．若M为铝，则该电池工作时溶液的pH将不断增大C．若M为镁，则该电池反应的化学方程式为2Mg＋O2===2MgOD．五种金属作电极材料时，比能量(单位质量的电极材料放出电能的大小)由高到低的顺序依次是锂、铝、镁、铁、锌答案：D解析：该装置是原电池，一般活泼金属作原电池的负极，Y电极为石墨，则Y是正极，M是负极，电子沿M→负载→Y电极流动，不能进入电解质溶液，A错误；若M为铝，该电池总反应式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，溶液的pH不变，B错误；若M为镁，该电池总反应式为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，C错误；根据电池的比能量的定义，1g金属Li能产生的电子数目为1g7g·mol－1×NAmol－1＝NA7，同理可分析其他四种金属材料，求得五种金属的比能量大小关系为LiAlMgFeZn，D正确。5．[2019·清华中学高三考试]一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池的说法正确的是()A．a电极为正极B．H＋由右室通过质子交换膜进入左室C．a电极的电极反应式为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋D．当b电极上产生1molN2时，溶液中将有10mole－通过答案：C解析：根据a电极上C6H5OH转化为CO2，知a电极上发生氧化反应，则a电极为负极，A项错误；H＋由左室通过质子交换膜进入右室，B项错误；a电极上C6H5OH被氧化为CO2，电极反应式为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，C项正确；电子不能通过电解质溶液，D项错误。6．[2019·贵州贵阳模拟]一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是()A．b电极是负极B．a电极的电极反应式：N2H4＋4OH－＋4e－===N2↑＋4H2OC．放电时，电子从a电极经过负载流向b电极D．电池工作时，K＋从正极移向负极答案：C解析：由图可知，N2H4在a电极上发生氧化反应生成N2，则a电极是负极，b电极是正极，A错误；N2H4在a电极上发生失去电子的氧化反应生成N2，则电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，B错误；放电时，电子由负极经导线流向正极，即电子从a电极经过负载流向b电极，C正确；电池工作时电解质溶液中的阳离子向正极移动，则K＋从负极移向正极，D错误。7．[2019·湖南五校联考]高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用如图装置模拟其工作原理(放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成)，下列有关说法中正确的是()A．放电时，电子由正极通过外电路流向负极B．放电时，负极上的电极反应式为：Zn－2e－＋2H2O===Zn(OH)2＋2H＋C．充电时，阴极区溶液的pH减小D．充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO2－4＋4H2O答案：D解析：放电时，电子由负极通过外电路流向正极，A项错误；放电时，负极反应为：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，B项错误；充电时，阴极反应为：Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－，阴极区溶液中c(OH－)增大，pH增大，C项错误；充电时，阳极上Fe(OH)3转化为FeO2－4，发生氧化反应：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO2－4＋4H2O，D项正确。8．[2019·福建泉州质检]锂－空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．电解质溶液中，Li＋由多孔电极迁移向锂电极B．该电池放电时，负极发生了还原反应C．充电时，电池正极的反应式为Li2O2－2e－===2Li＋＋O2↑D．电池中的电解质溶液可以是有机溶剂或稀盐酸等答案：C解析：由图可知，金属锂作负极，多孔电极作正极，阳离子向正极移动，则Li＋由锂电极迁移向多孔电极，A错误；放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，B错误；充电时，电池的正极与电源的正极相连，作电解池的阳极，电极反应式为Li2O2－2e－===2Li＋＋O2↑，C正确；由于锂是活泼金属，可与稀盐酸反应生成LiCl和H2，故电解质溶液不能用稀盐酸，D错误。9．美国NASA曾开发一种铁－空气二次电池。该电池放电时，其原理如图所示，电池反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。有关该电池放电时的说法正确的是()A．电极a质量不变B．电极b为电池负极C．电子由电极a经负载流向电极bD．由电能转变为化学能答案：C解析：从已知的反应原理看，Fe在反应过程中失去电子，则在原电池的负极发生反应，O2在反应过程中得到电子，则在原电池的正极发生反应。电极aFe失去电子生成Fe2＋，并进一步变成Fe(OH)2，所以电极a的质量增大，A错误；电极bO2得到电子，作原电池的正极，B错误；电子从负极流出，经过外电路流向正极，C正确；原电池是一种将化学能转变成电能的装置，D错误。10．[2019·安徽宿州质检]太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点，现已得到广泛应用。氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是()A．该装置系统中只存在光能与电能之间的转化B．Cu电极上的电极反应式为CO2＋8H＋－8e－===CH4＋2H2OC．工作时，产生的O2、CH4体积比为1:1(同温同压)D．离子交换膜为质子交换膜，H＋从左池移向右池答案：D解析：由图可知，该装置系统中存在太阳能与化学能、化学能与电能及化学能与热能等的转化，A错误；CO2在Cu电极上发生还原反应生成CH4，则电极反应式为CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O，B错误；H2O在GaN电极上发生氧化反应生成O2，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，根据得失电子守恒可知，产生O2和CH4的物质的量之比为2:1，在同温同压下的体积比为2:1，C错误；由上述分析知左池产生H＋，右池消耗H＋，则离子交换膜为质子交换膜，H＋向正极移动，即H＋从左池移向右池，D正确。11．[2019·安阳模拟]镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有比能量高、使用安全方便、成本低、燃料易于贮运、污染小等特点，拥有良好的应用前景。如图是镁燃料电池的一种原理图，该装置为圆筒状，其中心为镁柱，圆筒为可透气的导电材料。下列有关该镁燃料电池的叙述正确的是()A．该电池的总反应为2Mg＋O2===2MgOB．反应生成O2－，该离子由正极移向负极C．Cl－在负极失去电子生成Cl2D．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－答案：D解析：负极电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，电解质为氯化钠溶液，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此电池总反应为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，故A错误；根据上述分析，没有O2－产生，故B错误；在负极镁失去电子，故C错误；根据A的分析，故D正确。12．用单质铁去除酸性水体中NO－3的原理如图所示，下列说法错误的是()A．能量转化形式主要为化学能转化为电能B．电极材料分别为Fe和Fe3O4C．负极反应为NO－3＋8e－＋10H＋===NH＋4＋3H2OD．该原理的总反应可表示为NO－3＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋4＋Fe3O4答案：C解析：此为原电池，其能量转化形式主要为化学能转化为电能，故A正确；由图示可知负极为Fe，正极材料为Fe3O4，故B正确；负极发生失电子的氧化反应，故C错误；该原电池的总反应可表示为NO－3＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋4＋Fe3O4，故D正确。13．[2019·河南漯河高中模拟]普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一特点科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。下列有关说法正确的是()A．装置中电流方向由Cu经导线到Ag2OB．测量原理示意图中，Ag2O为负极C．负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2OD．电池工作时，OH－向正极移动答案：C解析：由电池总反应可知，Cu发生氧化反应，则Cu极是负极，Ag2O/Ag极是正极，原电池中电流由正极经导线流向负极，故电流是由Ag2O/Ag极流向Cu极，A错误；由A项分析可知，Ag2O/Ag极为正极，B错误；负极上Cu失电子被氧化生成Cu2O，电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，C正确；电池工作时，阴离子向负极移动，故OH－向Cu电极移动，D错误。14．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是()A．镀铂导电玻璃的作用是传递I－B．电池工作时，光能转变为电能，X为电池的正极C．电解质溶液中发生反应：2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋I－3D．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度均不断减小答案：C解析：由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为2Ru2＋－2e－===2Ru3＋，电极Y为原电池的正极，电解质为I－3和I－的混合物，I－3在正极上得电子被还原，正极反应为I－3＋2e－===3I－。电池工作时，Y电极为原电池的正极，发生还原反应，则镀铂导电玻璃的作用是作正极材料，A错误；由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，B错误；电池工作时，负极反应为2Ru2＋－2e－===2Ru3＋，正极反应为I－3＋2e－===3I－，又Ru2＋和Ru3＋，I－3和I－相互转化，所以电解质溶液中发生2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋