2015届高考化学二轮专题提分同步训练：《原电池——化学电源》(Word版含答案)

1．(2014·东城高三月考)关于原电池的叙述正确的是( )A．原电池工作时，电极上不一定都发生氧化还原反应B．某可充电电池充、放电时的反应式为Li1－x NiO2＋x Li放电充电LiNiO2，放电时此电池的负极材料是Li1－x NiO2C．铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.175 g铅溶解，正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出D．在理论上可将反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH<0设计成原电池解析：选D。

A中原电池工作时电极上一定都发生氧化还原反应；B中电池放电时，负极材料是Li；C中通过计算知正极上生成的气体在标准状况下应为560 mL。

2．(2014·成都毕业诊断)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是( )A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O解析：选C。

A项，由电池反应可知，Ni2O3→Ni(OH)2，Ni的化合价由＋3价→＋2价，化合价降低，发生还原反应，故Ni2O3为正极，Fe→Fe(OH)2，Fe的化合价由0价→＋2价，化合价升高，发生氧化反应，故Fe为负极，正确；B项，负极发生氧化反应，Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，正确；C项，阴极发生还原反应，Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，c(OH－)增大，溶液的pH增大，故错误；D项，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，D正确。

3．(2014·南通调研)一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通入乙烷(C2H6)和氧气，其中某一电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO2－3＋12H2O。

(十九)　原电池　化学电源 一、选择题：本大题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．[2013·江苏化学卷]Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。

该电池以海水为电解质溶液。

示意图如图。

该电池工作时，下列说法正确的是( ) A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C．石墨电极附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl－向正极移动 解析：Mg-H2O2电池中Mg电极作负极，石墨电极作正极，正极反应为H2O＋2e－===2OH－，H2O2在该极发生还原反应，石墨电极附近的pH增大，溶液中的Cl－向负极移动。

答案：C 2．[2013·新课标全国卷]银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。

根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。

下列说法正确的是( ) A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 解析：由“电化学原理”可知正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，负极反应式为Al－3e－===Al3＋；电解质溶液中发生反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，S2－与H＋结合生成H2S，使Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋的平衡右移，最终生成Al(OH)3沉淀，只有B选项正确。

答案：B 3．[2013·天津理综卷]为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。

反应原理如下： 电池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) 电解池：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ 电解过程中，以下判断正确的是( ) 选项电池电解池AH＋移向Pb电极H＋移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极：PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O阳极：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋D解析：电池中H＋移向正极即PbO2电极，电解池中H＋移向阴极即Pb电极，A项错误；每消耗3 mol Pb转移6 mol e－，生成1 mol Al2O3，B项错误；电池正极反应式为PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O，电解池中阳极反应为2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋，C项错误；D中电池中负极上Pb生成PbSO4使其质量增大，电解池中阴极上H＋生成H2，Pb电极质量无变化，D正确。

1．对于反应H(g)＋(g)===2HCl(g)的能量变化描述正确的是( )成键过程中吸收能量断键过程中吸收能量成键过程中释放能量断键过程中释放能量断键过程中释放能量成键过程中吸收能量解析：化学反应过程是旧键断裂与新键形成的过程断裂旧键需要吸收能量形成新键释放能量。

答案：B(2013年深圳学业水平模拟)家用液化气燃烧过程中能量转化方式为( )化学能转化为热能化学能转化为电能热能转化为化学能化学能转化为机械能答案：(2013年广东学业水平考试)H在O中燃烧生成H的反应是放热反应则( )该过程中热量转化为化学能反应物的总能量小于生成物的总能量该过程中化学能转化为电能反应物的总能量大于生成物的总能量解析：H的燃烧反应过程是化学能转化为热能的过程放热反应反应物总能量大于生成物总能量。

答案：D下( )化学反应除了生成新的物质外还伴随着能量的变化物质的燃烧一定是放热反应放热的化学反应不需要加热就能发生化学能与光能之间可以相互转化解析：化学反应伴随着能量的变化化学能可与热能、光能、电能等相互转化；燃烧是剧烈的发光、发热的化学反应；可燃物质常需要加热或点燃使其达到着火点温度方可燃烧。

答案：C下列反应属于吸热反应的是( )石灰石在高温下的分解反应生石灰和水的反应盐酸与氢氧化钠溶液的反应木炭在氧气中燃烧解析：石灰石在高温下发生分解保持高温条件需要通过不间断加热方法实现。

答案：A(2013年学业水平考试模拟)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是(A．碳酸氢钠受热分解乙醇燃烧铝粉与氧化铁粉末反应氧化钙溶于水解析：碳酸氢钠受热分解是吸热反应产物总能量大于反应物总能量。

答案：A(2013年学业水平考试模拟)人类生活需要能量下列能量主要由化学能转化的是( )太阳能热水器提供热水所需的热量电灯发出的光水电站发电产生的电能液化石油气燃烧放出的热量解析：石油气燃烧发生氧化还原反应放出大量热。

答案：D 8．根据下列反应不能设计为原电池的是(A．Fe＋2FeCl4＋2OCO2＋2H＋Cl2HCl D．H2SO4＋2NaOH===Na＋2H解析：设计为原电池的反应D项是复分解反应不能设计为原电池。

1．一种充电电池放电时的电极反应为： H2＋2OH－－2e－===2H2O；NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ 当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是( ) A．H2O的还原 B．NiO(OH)的还原 C．H2的氧化 D．Ni(OH)2的氧化 2．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( ) A．a电极是负极 B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 3．下列关于实验现象的描述不正确的是( ) A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用铜片作阳极，铁片作阴极，电解氯化铜溶液，铁片表面出现一层铜 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，放出气泡速率加快 4．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 5．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2。

下列有关该电池的说法不正确的是( ) A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O 充电时，阴极发生还原反应，电极反应为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，pH增大，C错误。

高考化学一轮复习《原电池化学电源》过关训练试题（考试时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题：本题包括10小题，每小题5分，共50分。

1．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：由此可判断这四种金属的活动性顺序是()A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞aC．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c答案：C解析：把四个实验从左到右分别编号为①、②、③、④，则由实验①可知，a作原电池负极，b作原电池正极，金属活动性：a＞b；由实验②可知，b极有气体产生，c极无变化，则活动性：b＞c；由实验③可知，d极溶解，则d作原电池负极，c作正极，活动性：d＞c；由实验④可知，电流从a极流向d极，则d极为原电池负极，a极为原电池正极，活动性：d＞a。

综上所述可知活动性：d＞a＞b＞c。

2．利用铜和石墨做电极，在盐酸介质中，铜与氢叠氮酸(HN3)构成原电池，总反应方程式为2Cu＋2Cl－＋HN3＋3H＋===2CuCl(s)＋N2↑＋NH＋4。

下列判断正确的是()A．电子从石墨电极流向铜电极B．溶液中Cl－向石墨电极移动C．每转移1 mol电子，负极质量减少64 gD．正极反应式为HN3＋2e－＋3H＋===N2↑＋NH＋4答案：D解析：该装置为原电池，铜为负极，石墨为正极，电子从铜电极流向石墨电极，A错误；溶液中Cl－向铜电极移动，B错误；负极为铜电极，结合电池反应得到负极的电极反应式为Cu＋Cl－－e－===CuCl(s)，负极生成了CuCl(s)，增重了，C错误；总反应方程式为2Cu＋2Cl－＋HN3＋3H ＋===2CuCl(s)＋N2↑＋NH＋4，负极的电极反应式为Cu＋Cl－－e－===CuCl(s)，用总式减去负极反应式得到正极反应式为HN3＋2e－＋3H＋===N2↑＋NH＋4，D正确。

3．如图为利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。

下列说法正确的是()A．a、b极不能使用同种电极材料B．工作时，a极的电势低于b极的电势C．工作一段时间之后，a极区溶液的pH增大D．b极的电极反应式为：CH3COO－＋4H2O－8e－===2HCO－3＋9H＋答案：D解析：根据图示：工作时，b极上CH3COO－→HCO－3，碳原子从0价升至＋4价，b极是原电池的负极，则a极是电池的正极。

专题11 原电池装置、原理及其应用热点题型和提分秘籍 【高频考点解读】 1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

【热点题型】 题型一 原电池原理 例1、分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 ( ) A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ 【提分秘籍】 (1)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，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。

(2)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。

(3)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。

(4)原电池电极的“正”极与“负”极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。

【举一反三】 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。

下列有关说法正确的是 ( ) A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动 B．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气 C．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O D．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 【热点题型】 题型二 化学电源 例2、铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料， 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)： (1)电解液中H2SO4的浓度将变______________________； 当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加__________g。

(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成________，B电极上生成____________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。

【2015考纲解读】 1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

了解常见化学电源的种类及其工作原理。

1．（2014·浙江卷）镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH中的M表示储氢金属或合金，该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH。

已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO 下列说法正确的是( ) A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ B．充电过程中OH－从阳极向阴极迁移 C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M还原 D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液 ．（2014·天津卷）已知： 锂离子电池的总反应为 LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2 锂硫电池的总反应2Li＋SLi2S 有关上述两种电池说法正确的是( ) A．锂离子电池放电时， Li＋向负极迁移 B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C．理论上两种电池的比能量相同 D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 3．2014·新课标全国卷2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。

下列叙述错误的是( ) A．a为电池的正极 B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi C．放电时，a极锂的化合价发生变化 D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移 ．2014·江苏卷）下列有关说法正确的是( ) A．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀 B．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0 C．加热0.1 mol·L－1Na2CO3溶液，CO的水解程度和溶液的pH均增大 D．对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大 C　【解析】海轮的外壳是钢铁，因铁比铜活泼，海轮外壳上附着铜块后形成原电池，铁作负极， ．（2013·海南卷）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋ 2Ag ＋2Cl－。

考点一原电池的工作原理1．概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。

2．原电池的构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。

(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。

3．工作原理以锌铜原电池为例(1)反应原理(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。

②盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。

(3)图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。

图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。

关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。

深度思考1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极()(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强()(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应()(4)其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长()(5)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×2．能用金属代替盐桥吗？答案不可以，在电路接通的情况下，这个盐桥只是整个回路的一部分，随时要保持电中性，琼胶作为盐桥因其中含有两种离子，可以与溶液中的离子交换，从而达到传导电流的目的，而且琼胶本身可以容纳离子在其中运动；若用金属代替盐桥，电子流向一极后不能直接从另一极得到补充，必然结果就是向另一极释放金属阳离子或者溶液中的金属阳离子在电子流出的那一极得电子析出金属，从而降低了整个电池的电势。

第二讲　原电池　化学电源 一、选择题1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是( )。

解析　A项是将电能转化成化学能；B项是将水的势能转化成电能；C项是将太阳能转化成热能。

答案　D 2．世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。

下列有关叙述正确的是( ) A．光伏电池是将太阳能转变为电能 B．光伏电池是将化学能转变为电能 C．电流从a流向b D．图中N型半导体为正极，P型半导体为负极 解析根据图示，光伏电池是将太阳能直接转变为电能的装置，A正确，B错误。

外电路中，电流从b流向a，C错误。

由于电流从P型半导体流出，因而P型半导体为正极，D错误。

答案A 3．镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是( )。

A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg(OH)2 B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小 D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动 解析　根据镁与H2O2两种物质的性质，容易知道负极发生镁失电子的反应，正极发生H2O2得电子的反应，电解质呈酸性，故电池总反应为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；正极消耗H＋，pH增大；原电池中阳离子向正极移动，故溶液中的H＋向正极移动。

答案　B 4．如图甲是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如图乙所示，则卡片上的描述合理的是( )。

卡片号：2 2012.8.15实验后的记录：①Cu为阳极，Zn为阴极②Cu极上有气泡产生③SO42－向Cu极移动④若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体⑤电子的流向是：Cu→导线→Zn⑥正极反应式：Cu＋2e－===Cu2＋图乙 A．①②③ B．②④ C．④⑤⑥ D．③④⑤ 解析　①中Cu为正极，Zn为负极，③中SO向负极移动，⑤中电子的流向是：Zn→导线→Cu，⑥中正极反应式：2H＋＋2e－===H2↑，故①③⑤⑥错。