寒假作业09 原电池与化学电源（巩固培优）高二化学人教版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业09 原电池与化学电源 1．原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。 2．原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 3．无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 4．通电时，溶液中的溶质粒子分别向两级移动，或不移动（溶质粒子为分子，不带电）；而胶体中的分散质粒子向某一极移动。 5．燃料电池负极上燃料放电生成CO2，要考虑溶液酸碱性，若为碱性，则CO2+2OH-=CO32-+H2O。 6．对蓄电池而言，其正、负极在充电时应分别和外接电源的正、负极相连。即正极接正极，负极接负极。 7．原电池电解质溶液中，阴离子向电池负极移动，阳离子向电池正极移动；电解池中阴离子向电池阳极移动，阳离子向电池阴极移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。。 8．原电池和电解池的外电路：电子定向移动形成电流；内电路：离子定向移动形成电流。 9．在船身装上锌块利用的是牺牲阳极的阴极保护法（专业名词），即使是原电池但也是这种说法。 10.原电池才考虑是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。 11.废电池中对环境形成污染的主要物质是多种重金属。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 B．锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌 C．太阳能光解水可制氢 D．氢氧燃料电池可将化学能转化为电能 【答案】A 【解析】A．太阳能电池通过光伏效应将光能直接转化为电能，而非化学能转化为电能，A错误； B．锂离子电池放电时，锂离子从负极脱嵌并通过电解质迁移至正极嵌入，B正确； C．利用太阳能光催化分解水可生成氢气，这是当前新能源研究的重要方向，C正确； D．氢氧燃料电池通过氢氧反应将化学能直接转化为电能，D正确； 故选A。 2．（25-26高二上·广东肇庆·期中）某原电池的总反应离子方程式为：，不能实现该反应的原电池为 A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为溶液 B．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为溶液 C．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为溶液 【答案】B 【分析】根据2Fe3++Fe=3Fe2+知，铁失电子作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，铁离子得电子发生还原反应，电解质溶液为可溶性的铁盐，以此解答该题。 【解析】A．铁作负极，Cu作正极，溶液为电解质溶液，铁离子与铁发生氧化还原反应，原电池的总反应离子方程式为：，A不符合题意； B．锌的活泼性大于铁，锌作负极，铁作正极，电解质溶液为硫酸铁溶液，原电池的总反应离子方程式为：，B符合题意； C．铁作负极，C作正极，电解质溶液为硫酸铁溶液，原电池的总反应离子方程式为：，C不符合题意； D．铁的活泼性大于银，铁作负极，银作正极，电解质溶液为氯化铁溶液，原电池的总反应离子方程式为：，D不符合题意； 故选B。 3．（24-25高二上·广东广州·期末）如图为两种不同的铜锌原电池，下列相关说法不正确的是 A．图a与图b的反应原理均为： B．图a中电流流向为：Cu片→导线→Zn片→溶液→Cu片 C．图b所示原电池能量利用率比图a所示原电池要高 D．若将图b中溶液换成稀硫酸，当电路中转移1mol电子时，产生22.4L氢气 【答案】D 【解析】A．两种原电池均为铜锌原电池，总反应均为锌与铜离子发生置换反应生成铜和锌离子，反应原理均为：，A正确； B．图a为单液原电池，Zn为负极（失电子），Cu为正极（铜离子得电子），外电路电流方向为正极（Cu）→导线→负极（Zn），内电路通过离子定向移动形成电流，整体电流流向可描述为“Cu片→导线→Zn片→CuSO4溶液→Cu片”，B正确； C．图a为单液原电池，Zn与CuSO4溶液直接接触易发生自放电（Zn直接与Cu2+反应），能量利用率低；图b为双液原电池，通过盐桥隔离Zn与Cu2+，减少自放电，能量利用率更高，C正确； D．图b中CuSO4溶液换为稀硫酸后，正极反应为，转移1 mol电子时生成0.5 mol H2，且未说明“标准状况”，无法确定H2体积，D错误； 故选D。 4．电化学装置在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A．甲：锌作负极，发生氧化反应 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙：放电过程中，铅电极质量会增加 D．丁：电解精炼铜，当电路中共有2 mol电子转移时， a电极上一定溶解64 g Cu 【答案】D 【解析】A．甲为碱性锌锰干电池，锌活泼性强，作负极，失去电子发生氧化反应，A正确； B．乙为纽扣式银锌电池，正极Ag2O得电子被还原，电解质为KOH溶液，电极反应式为Ag2O+2e-+H2O = 2Ag+2OH-，B正确； C．丙为铅酸蓄电池，放电时Pb为负极，发生反应：，生成的PbSO4附着在电极上，导致铅电极质量增加，C正确； D．丁为电解精炼铜，a电极为阳极（粗铜），粗铜中含Fe、Zn等活泼杂质，杂质会先于Cu放电，电路中转移2 mol电子时，溶解的Cu质量不等于64 g，D错误； 故选D。 5．杭州亚运会主火炬创新使用绿色“零碳甲醇”燃料。关于甲醇、空气和溶液组成的燃料电池，下列说法错误的是 A．向负极移动 B．可选用石墨、作电极 C．负极发生的电极反应为： D．相比直接燃烧甲醇发电，甲醇燃料电池能量利用率高 【答案】C 【解析】A．原电池中，阴离子移向负极，即OH-向负极移动，故A项正确； B．甲醇、空气和KOH溶液组成的燃料电池可选用石墨、Pt作电极，故B项正确； C．负极上甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：，故C项错误； D．甲醇燃烧先将化学能转化为热能，热能再转化为机械能，最后机械能转化为电能，转化过程中都有能量损失，燃料电池直接将化学能转化为电能，避免了能量转化过程中的损失，故D项正确； 故答案选C。 6．我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域。如图是其放电过程工作示意图，下列说法不正确的是 A．放电时，PbO2为原电池的正极 B．每消耗6.5gZn就有0.2molK+通过交换膜a进入B区域 C．电池反应的离子方程式为 D．b为阳离子交换膜 【答案】D 【解析】A．锌是活泼金属，PbO2具有强氧化性，则放电时Zn电极为原电池的负极，PbO2为原电池的正极，A正确；B．A区域是溶液，结合变为，为了维持溶液呈电中性，应通过交换膜进入区域，每消耗就有通过交换膜a进入B区域，B正确；C．负极电极反应式为，正极电极反应式为，总反应离子方程式为，C正确；D．由C项分析可知A区域电解质为，区域电解质为，则在B区域电解质为，交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜，D错误；故选D。 7．海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是 A. 海水起电解质溶液作用 B. N极仅发生的电极反应： C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D. 该锂-海水电池属于二次电池 【答案】BD 【分析】由图可知，M电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li—e—=Li+，N电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e—+2H2O=4OH—。 【解析】A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，构成锂—海水电池时海水起电解质溶液作用，A正确； B．N极发生的电极反应：O2+4e—+2H2O=4OH—，B错误； C．锂为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷能起到防止水和锂反应，并能传导离子的作用，C正确； D．锂—海水电池不可充电，属于一次电池，D错误； 故选BD。 8．氧化铋()作为镍/铋电池的负极材料，因其理论容量高、易制备而受到广泛关注。如图为该电池的示意图，下列说法正确的是 A．放电时，从电极a移向电极b B．放电时，总反应为 C．充电时，电子从电源负极→电极a→电极b→电源正极 D．充电时，电路中转移1mol电子，阳极质量减少17g 【答案】B 【分析】在氧化铋()作为镍/铋电池负极材料的可充电电池中，放电过程相当原电池，电极a为负极，失去电子，发生电极反应为：；电极b为正极，得到电子，发生的电极反应为：。充电过程中相当电解池，电极a为阴极，得到电子，发生的电极反应：；电极b为阳极，失去电子，发生的电极反应为：。 【解析】A．放电时，电极a为负极（失电子被氧化为），原电池中阴离子向负极移动，应移向电极a，而非从a移向b，A错误； B．放电时，负极（，失）反应为： ，正极（，得）反应为，总反应为，B正确； C．充电时为电解池，电子从电源负极→阴极（a），阳极（b）→电源正极，电子不能通过电解质溶液，“电极a→电极b”不存在，C错误； D．充电时阳极（b：）反应为，转化为，质量增加17 g（比多），D错误； 故答案选B。 9．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是 A. “有氧反应”的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e-=4OH- B. 微生物促进了反应中电子的转移 C. 质子通过交换膜从负极区移向正极区 D. 电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 【答案】A 【分析】微生物电池中O2得电子与氢离子结合生成H2O，为正极，C6H12O6在微生物作用下发生氧化反应生成CO2，H+通过质子交换膜向正极移动。 【解析】A．“有氧反应”是在酸性条件下进行的，电极反应式为：O2＋4H+＋4e-=4H2O，A错误； B．微生物做催化剂，促进了反应中电子的转移，B正确； C．原电池中阳离子向正极移动，质子通过交换膜从负极区移向正极区，C正确； D．总反应是C6H12O6与O2反应生成CO2和水，方程式为：C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O，D正确； 答案选A。 10．（24-25高二上·安徽黄山·期末）钴酸锂(LiCoO2)电池的工作原理如图所示，其中A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池的反应式为：LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法中错误的是 A．充电时Li+由B极区域移向A极区域 B．放电时，B为正极，电极反应式为：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2 C．充电时，A为阴极，发生氧化反应C6+xLi++xe-=LixC6 D．电解质不可以用LiCl溶液代替 【答案】C 【分析】根据电池反应式知，负极反应式为：、正极反应式为：； 充电时，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，所以A是负极、B是正极； 电解池中，阳离子向阴极移动； 根据电池反应式知，充电时锂离子进入石墨中，据此分析判断。 【解析】A．充电时，A是阴极、B是阳极，锂离子向阴极移动，则从B流向A，故A正确；B．放电时，B为正极，正极反应式为，故B正确；C．充电时，A为阴极，阴极上发生还原反应，则阴极反应为，故C错误；D．因为Li能与水发生反应，所以电解质不可以用溶液代替，故D正确；故答案选C。 11．设计出燃料电池使天然气CH4氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入天然气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子。回答如下问题： （1）这个电池的正极发生的反应是： ； （2）固体电解质里的O2-向 极（填“正”或“负”）移动； （3）天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全，产生 堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命。 （4）若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应，该电池的负极区域的碱性会 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。 【答案】（1）O2+4e-=2O2- （2）负 （3）C （4）减弱 【分析】该燃料电池中通入空气的电极为正极，通入天然气的一极为负极。 【解析】（1）燃料电池通空气的极为正极，正极电极反应为O2+4e-=2O2-。 （2）原电池工作时阴离子向负极移动，O2-向负极移动。 （3）CH4的燃料电池能产物堵塞电极的只能是不完全氧化产物C。 （4）若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应，负极电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，所以负极附近碱性会减弱。 12．（24-25高二上·广东湛江·期中）根据所学知识回答下列问题： （1）某同学利用如图所示装置进行中和反应反应热测定实验： ①杯盖的作用为 。 ②仪器a的名称为 ，实验时，使用仪器a的操作为 (填“左右来回摇摆”或“上下来回匀速搅拌”)。 （2）甲醇()燃料电池工作时的示意图如图所示： 已知：ⅰ．质子交换膜只允许通过；ii．电极均为惰性电极。 ①能量的转化形式主要由 (填“电能”或“化学能”，下同)转化为 。 ②电极N为该电池的 (填“正极”或“负极”)，发生的反应为 (填“氧化反应”或“还原反应”)。 ③电极M上的电极反应式为 。 ④查阅资料可知，甲醇完全燃烧时放出的热量为，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。 【答案】（1）防止热量散失，防止引起测量误差 玻璃搅拌器 上下来回匀速搅拌 （2）化学能 电能 正极 还原反应    【解析】（1）①中和热的实验过程要注意防止热量散失，杯盖的作用为防止热量散失，防止引起测量误差； ②仪器a的名称为玻璃搅拌器；使用玻璃搅拌器的正确操作是上下来回匀速搅拌；左右来回摇摆容易损坏温度计； （2）该原电池中质子交换膜只允许质子通过，说明电解质溶液为酸性溶液，燃料电池中，通入燃料的电极为负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应为：CH3OH-6e-+H2O═CO2+6H+，通入氧气的电极为正极，氧气得到电子生成水，电极反应O2+4H++4e-═2H2O，据此解答。 ①该装置的能量转化形式为原电池反应是化学能转化为电能； ②电极N通入的氧气，为该电池的正极，正极发生得到电子的还原反应； ③通入燃料的电极为负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应为：CH3OH-6e-+H2O═CO2+6H+； ④甲醇的燃烧热为1mol甲醇在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水所放出的热量，甲醇完全燃烧时放出的热量为，甲醇的燃烧热为，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为。 13．某兴趣小组同学用如图装置进行实验，电流计指针发生偏转。下列说法正确的是 A．在极处被还原 B．该装置将电能转化为化学能 C．从极经阳离子交换膜移向极 D．该装置的总反应为 【答案】D 【分析】该装置为原电池，通入H2的电极为负极，故a为负极，通入Cl2的电极为正极，故b为正极。 【解析】A．根据分析，a为负极，在极处被氧化，A错误； B．该装置为原电池，将化学能转化为电能，B错误； C．原电池中阳离子向正极移动，故从极经阳离子交换膜移向极，C错误； D．该装置中氢气在负极发生氧化反应，氯气在正极发生还原反应，总反应为，D正确； 故选D。 14．在新型能源技术里，直接过氧化氢燃料电池备受关注。它的独特之处在于同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．该电池表明在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜 C．理论上，当外电路通过时，中间室的质量增加34.8g D．电池的总反应为 【答案】C 【分析】由图中电子移动方向可知，左侧石墨为负极， 在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水，电极反应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室；右侧石墨为正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应式为：H2O2+2e-+2H+=2H2O，正极室溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则电池总反应为，据此解答。 【解析】A．由分析可知，左侧石墨为负极，在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水；右侧石墨为正极，在酸性条件下过氧化氢被还原生成水，电极反应说明过氧化氢在酸性环境中的氧化性强于碱性环境，A正确； B．由分析可知，离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜，B正确； C．由分析可知，负极电极反应式为：H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑，则外电路通过0.2mol电子时，有0.2mol钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室，有0.1mol硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室，则中间室生成硫酸钾的质量为0.2mol××174g/mol=17.4g，C错误； D．由分析可知，电池总反应为：，D正确； 故选C。 15．新型电池可有效捕获，其装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电子流向： B．电极附近溶液的保持不变 C．极发生的反应为： D．在标准状况下，每捕获，c电极产生 【答案】B 【分析】根据图示可知：左侧装置自发进行氧化还原反应，则该装置为原电池，右侧装置为电解池。Zn电极失去电子被氧化为Zn2+，则a电极为负极，b电极为正极；c电极与正极相连，为阳极；d电极与电源负极连接，为阴极。 【解析】A．电子由负极流向阴极，阳极流向正极，即，A正确； B．d电极为阴极，电极反应式为：，消耗氢离子，pH增大，B错误； C．c电极为阳极，电极反应式为：，C正确； D．b电极为正极，电极反应式为：，每捕获，转移1mole-，生成1molO2转移4mole-，在标准状况下得到氧气的体积为：，D正确； 故选B。 16．利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法正确的是 A．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 B．当电路中转移1mol电子时，实际海水理论上除盐58.5g C．正极反应为： D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶5 【答案】B 【分析】该池为原电池，a极生成，为负极，电极方程式为，b为正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；据此分析。 【解析】A．分析知，a为负极，溶液中阴离子流向a极，则隔膜1为阴离子交换膜，b为正极，溶液中阳离子流向b极，则隔膜2为阳离子交换膜，A错误；B．当电路中转移1mol电子时，就有1molCl-和1molNa+通过交换膜，即可除去1molNaCl，质量为m=n×M=1mol×58.5g/mol=58.5g，B正确；C．由分析可知，正极反应为2H++2e-=H2↑，C错误；D．负极电极方程式为，正极电极反应式为：10H++10e-=5H2↑，则电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为5∶2，D错误；故选B。 17．（24-25高二下·江苏盐城·期末）一种可植入人体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化血糖反应，从而控制血糖浓度。下列有关说法正确的是 A．电池工作时，化学能全部转化为电能 B．在反应过程中血液中葡萄糖被氧化为葡萄糖酸 C．a电极反应式为 D．电池工作时，电子由a电极沿导线流向b电极 【答案】B 【分析】由工作原理可知，该装置为原电池，左侧通入氧气，转化成氢氧根离子，化合价降低，得电子，作正极，电极方程式为，右侧氧化亚铜转化成氧化铜，化合价升高，失电子，作负极，原电池工作时，化学能转化成电能，但能量有损耗，不能全部转化，电子从负极经导线流到正极，据此解答。 【解析】A．电池工作时，化学能转化为电能、热能等，A错误；B．电极a通入氧气，为正极，则电极b为负极，失电子，发生氧化反应，所以在反应过程中血液中葡萄糖被氧化为葡萄糖酸，B正确；C．电极a通入氧气，为正极，得电子，电解质溶液为碱性，所以a电极反应式为，C错误；D．电池工作时，电极a为正极，电极b为负极，电子经过导线从负极流向正极，则电子由b电极沿导线流向a电极，D错误；故选B。 18．Ⅰ.硒()在人体内可以起到提高免疫力、抗氧化等功效，含硒化合物在材料和药物领域具有重要作用。铬()被广泛应用在冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。 （1）在元素周期表中，硒是第34号元素，与氧同主族，硒原子的电子式表示为 ，比较硫和硒的氢化物的热稳定性： (填“>”、“=”或“<”)。 Ⅱ.工业制备高纯硒的流程如下： （2）下列说法正确的是___________。 A．过程Ⅰ只发生氧化反应 B．过程Ⅱ的水洗过程属于非氧化还原反应 C．能与反应生成和 D．在过程Ⅲ的反应中体现了还原性 （3）过程Ⅲ中还需要用的反应物为，对应产物为，标况下，当有生成时，该反应中转移的电子数目为 。 （4）工业上常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性质的不锈钢，在下图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，则下列叙述正确的是___________。 A．由实验现象可知：金属活动性 B．图1为原电池装置，电极上产生的是 C．两个装置中，电子均由电极流向电极 D．图2装置中电极上发生的电极反应式为 Ⅲ.+6价铬的化合物毒性较大，常用甲醇酸性燃料电池电解处理酸性含铬废水(主要含有)，其原理示意图如下图所示： （5）M极为原电池的 极(填“正”或“负”)。 （6）N极附近的 (填“变大”或“变小”或“不变”)。 （7）写出电解池中阳极产物将转化为的离子方程式 。 【答案】（1） > （2）BC （3）4NA （4）D （5）负 （6）变大 （7）Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 【分析】由题给流程可知，工业硒在氧气中燃烧生成二氧化硒，二氧化硒水洗转化为亚硒酸，亚硒酸与一水合肼反应生成硒，反应得到的硒经纯化得到高纯硒。 【解析】（1）由硒元素与氧元素同主族可知，硒原子最外层电子数为6，电子式为；同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，氢化物的热稳定性依次减弱，则硫化氢的热稳定性强于硒化氢，故答案为：；>； （2）A．由分析可知，过程Ⅰ发生的反应为硒在氧气中燃烧生成二氧化硒，反应中硒元素化合价升高被氧化，硒为反应的还原剂，发生氧化反应，同时氧元素的化合价降低被还原，氧气是氧化剂，发生还原反应，故错误； B．由分析可知，过程Ⅱ发生的反应为二氧化硒水洗转化为亚硒酸，反应中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，故正确； C．二氧化硒是酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成亚硒酸钠和水，故正确； D．由分析可知，过程Ⅲ发生的反应为亚硒酸与一水合肼反应生成硒，反应中硒元素化合价降低被还原，亚硒酸是反应的氧化剂，表现氧化性，故错误； 故选BC； （3）由化合价变化可知，一水合肼生成1mol氮气时，反应转移电子的物质的量为4mol，则标准状况下生成22.4L氮气时，反应中转移的电子数目为×4×NAmol—1=4NA，故答案为：4NA； （4）由实验现象可知，图1装置中，金属性强于铜的铬电极为原电池的负极，铬失去电子发生氧化反应生成铬离子，铜电极为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气；图2装置中，在浓硝酸中发生钝化的铬电极为原电池的正极，酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成二氧化氮和水，铜电极为负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子； A．由分析可知，铬元素的金属性强于铜元素，故错误； B．由分析可知，图1装置中，铜为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，故错误； C．由分析可知，图2装置中，在浓硝酸中发生钝化的铬为原电池的正极，铜为负极，则电子由铜电极流向铬电极，故错误； D．由分析可知，图2装置中，铜电极为负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，电极反应式为，故正确； 故选D； （5）由图可知，通入甲醇的M电极为燃料电池的负极，水分子作用下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，故答案为：负； （6）由图可知，通入氧气的N电极为正极，氢离子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，放电过程中消耗氢离子，所以N极附近溶液的pH变大，故答案为：变大； （7）由图可知，与N电极相连的铁电极为电解池的阳极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，酸性条件下亚铁离子与废水中的重铬酸根离子反应生成铬离子、铁离子和水，反应的离子方程式为Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业09 原电池与化学电源 1．原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。 2．原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 3．无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 4．通电时，溶液中的溶质粒子分别向两级移动，或不移动（溶质粒子为分子，不带电）；而胶体中的分散质粒子向某一极移动。 5．燃料电池负极上燃料放电生成CO2，要考虑溶液酸碱性，若为碱性，则CO2+2OH-=CO32-+H2O。 6．对蓄电池而言，其正、负极在充电时应分别和外接电源的正、负极相连。即正极接正极，负极接负极。 7．原电池电解质溶液中，阴离子向电池负极移动，阳离子向电池正极移动；电解池中阴离子向电池阳极移动，阳离子向电池阴极移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。。 8．原电池和电解池的外电路：电子定向移动形成电流；内电路：离子定向移动形成电流。 9．在船身装上锌块利用的是牺牲阳极的阴极保护法（专业名词），即使是原电池但也是这种说法。 10.原电池才考虑是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。 11.废电池中对环境形成污染的主要物质是多种重金属。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 B．锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌 C．太阳能光解水可制氢 D．氢氧燃料电池可将化学能转化为电能 2．（25-26高二上·广东肇庆·期中）某原电池的总反应离子方程式为：，不能实现该反应的原电池为 A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为溶液 B．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为溶液 C．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为溶液 D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为溶液 3．（24-25高二上·广东广州·期末）如图为两种不同的铜锌原电池，下列相关说法不正确的是 A．图a与图b的反应原理均为： B．图a中电流流向为：Cu片→导线→Zn片→溶液→Cu片 C．图b所示原电池能量利用率比图a所示原电池要高 D．若将图b中溶液换成稀硫酸，当电路中转移1mol电子时，产生22.4L氢气 4．电化学装置在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A．甲：锌作负极，发生氧化反应 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙：放电过程中，铅电极质量会增加 D．丁：电解精炼铜，当电路中共有2 mol电子转移时， a电极上一定溶解64 g Cu 5．杭州亚运会主火炬创新使用绿色“零碳甲醇”燃料。关于甲醇、空气和溶液组成的燃料电池，下列说法错误的是 A．向负极移动 B．可选用石墨、作电极 C．负极发生的电极反应为： D．相比直接燃烧甲醇发电，甲醇燃料电池能量利用率高 6．我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域。如图是其放电过程工作示意图，下列说法不正确的是 A．放电时，PbO2为原电池的正极 B．每消耗6.5gZn就有0.2molK+通过交换膜a进入B区域 C．电池反应的离子方程式为 D．b为阳离子交换膜 7．海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是 A. 海水起电解质溶液作用 B. N极仅发生的电极反应： C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D. 该锂-海水电池属于二次电池 8．氧化铋()作为镍/铋电池的负极材料，因其理论容量高、易制备而受到广泛关注。如图为该电池的示意图，下列说法正确的是 A．放电时，从电极a移向电极b B．放电时，总反应为 C．充电时，电子从电源负极→电极a→电极b→电源正极 D．充电时，电路中转移1mol电子，阳极质量减少17g 9．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是 A. “有氧反应”的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e-=4OH- B. 微生物促进了反应中电子的转移 C. 质子通过交换膜从负极区移向正极区 D. 电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 10．（24-25高二上·安徽黄山·期末）钴酸锂(LiCoO2)电池的工作原理如图所示，其中A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池的反应式为：LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法中错误的是 A．充电时Li+由B极区域移向A极区域 B．放电时，B为正极，电极反应式为：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2 C．充电时，A为阴极，发生氧化反应C6+xLi++xe-=LixC6 D．电解质不可以用LiCl溶液代替 11．设计出燃料电池使天然气CH4氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入天然气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子。回答如下问题： （1）这个电池的正极发生的反应是： ； （2）固体电解质里的O2-向 极（填“正”或“负”）移动； （3）天然气燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全，产生 堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命。 （4）若将此甲烷燃料电池设计成在25%的KOH溶液中的电极反应，该电池的负极区域的碱性会 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。 12．（24-25高二上·广东湛江·期中）根据所学知识回答下列问题： （1）某同学利用如图所示装置进行中和反应反应热测定实验： ①杯盖的作用为 。 ②仪器a的名称为 ，实验时，使用仪器a的操作为 (填“左右来回摇摆”或“上下来回匀速搅拌”)。 （2）甲醇()燃料电池工作时的示意图如图所示： 已知：ⅰ．质子交换膜只允许通过；ii．电极均为惰性电极。 ①能量的转化形式主要由 (填“电能”或“化学能”，下同)转化为 。 ②电极N为该电池的 (填“正极”或“负极”)，发生的反应为 (填“氧化反应”或“还原反应”)。 ③电极M上的电极反应式为 。 ④查阅资料可知，甲醇完全燃烧时放出的热量为，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。 13．某兴趣小组同学用如图装置进行实验，电流计指针发生偏转。下列说法正确的是 A．在极处被还原 B．该装置将电能转化为化学能 C．从极经阳离子交换膜移向极 D．该装置的总反应为 14．在新型能源技术里，直接过氧化氢燃料电池备受关注。它的独特之处在于同时作燃料和氧化剂，能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．该电池表明在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B．离子交换膜1是阳离子交换膜，离子交换膜2是阴离子交换膜 C．理论上，当外电路通过时，中间室的质量增加34.8g D．电池的总反应为 15．新型电池可有效捕获，其装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电子流向： B．电极附近溶液的保持不变 C．极发生的反应为： D．在标准状况下，每捕获，c电极产生 16．利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法正确的是 A．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 B．当电路中转移1mol电子时，实际海水理论上除盐58.5g C．正极反应为： D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶5 17．（24-25高二下·江苏盐城·期末）一种可植入人体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化血糖反应，从而控制血糖浓度。下列有关说法正确的是 A．电池工作时，化学能全部转化为电能 B．在反应过程中血液中葡萄糖被氧化为葡萄糖酸 C．a电极反应式为 D．电池工作时，电子由a电极沿导线流向b电极 18．Ⅰ.硒()在人体内可以起到提高免疫力、抗氧化等功效，含硒化合物在材料和药物领域具有重要作用。铬()被广泛应用在冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。 （1）在元素周期表中，硒是第34号元素，与氧同主族，硒原子的电子式表示为 ，比较硫和硒的氢化物的热稳定性： (填“>”、“=”或“<”)。 Ⅱ.工业制备高纯硒的流程如下： （2）下列说法正确的是___________。 A．过程Ⅰ只发生氧化反应 B．过程Ⅱ的水洗过程属于非氧化还原反应 C．能与反应生成和 D．在过程Ⅲ的反应中体现了还原性 （3）过程Ⅲ中还需要用的反应物为，对应产物为，标况下，当有生成时，该反应中转移的电子数目为 。 （4）工业上常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性质的不锈钢，在下图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，则下列叙述正确的是___________。 A．由实验现象可知：金属活动性 B．图1为原电池装置，电极上产生的是 C．两个装置中，电子均由电极流向电极 D．图2装置中电极上发生的电极反应式为 Ⅲ.+6价铬的化合物毒性较大，常用甲醇酸性燃料电池电解处理酸性含铬废水(主要含有)，其原理示意图如下图所示： （5）M极为原电池的 极(填“正”或“负”)。 （6）N极附近的 (填“变大”或“变小”或“不变”)。 （7）写出电解池中阳极产物将转化为的离子方程式 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $