2014高考一轮复习测试：6-2 原电池的工作原理 化学电源

第二单元 原电池的工作原理 化学电源

一、选择题

1．将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是

( )

A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速率甲比乙慢

解析 因乙杯中锌片和铜片没有接触，故不能构成原电池，A、B皆错；因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池，加快了Zn的溶解，故D错；又因两杯中的Zn都能与稀 H＋

2SO4反应产生H2而消耗H，故C正确。 答案 C

2．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

解析 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。 答案 C

3．将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度NaOH溶液的烧杯中，用导

线和电流表

连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是 ( )

A．Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg B．铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理

C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的 D．Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出

2＋

解析 电解质溶液为NaOH溶液，应为Al失电子，Al为负极，故A项错；铝条表面的 氧化膜为Al2O3，Al2O3能与NaOH反应，故不必处理，B项正确；在内电路中是阴、阳 离子定向移动，C项错；开始工作时Al→AlO2，无沉淀，D项错。 答案 B

4．一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解 质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为：2CO＋O2＝2CO2。则下列 说法中正确的是

（ ）

－

A．通CO的一极是电池的正极

B．负极发生的电极反应是：O2＋2CO2＋4e＝2CO3 C．负极发生的电极反应是：CO＋CO3－2e＝2CO2 D．正极发生氧化反应

解析 据题意知通入CO的一极为电源的负极，CO失去电子转变为CO2，发生氧化反应， 故A、B、D错误，C正确。 答案 C

5．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

( )

＋

2-－－

2-

A．电子通过外电路从b极流向a极

B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e===4OH C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 D．H由a极通过固体酸电解质传递到b极

＋

－

－

解析 由电池总反应方程式及原电池原理可知，充入H2的一极即a极是负极，充入O2 的一极即b极是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即H移向正极，

＋

正极即b极的电极反应式为：O2＋4H＋4e===2H2O，故A项、B项错误，D项正确。 C项没有指明标准状况，故C项错误。 答案 D

6．某小组为研究电化学原理，设计右图装置，下列叙述不正确的是 ( ) A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu＋2e===Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu向铜电极移动

解析 a和b不连接时，铁与CuSO4溶液发生反应：Fe＋Cu===Fe＋Cu，A项正确； a和b用导线连接时，组成了原电池，Fe作负极，Cu作正极，铜片上发生还原反应： Cu＋2e===Cu，铁片上发生氧化反应：Fe－2e===Fe，B项正确；通过以上分析可 知，无论a和b是否连接，均发生反应：Fe＋Cu===Fe＋Cu，故溶液均从蓝色(Cu

2＋

2＋

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2＋

2＋

－

－

2＋

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2＋

2＋

2＋

－

＋－

的颜色)逐渐变成浅绿色(Fe的颜色)，C项正确；a和b分别连接直流电源正、负极时， 构成电解池，铜片作阳极，铁片作阴极，Cu应向阴极(铁电极)移动，D项错误。 答案 D

7．一种新型燃料电池，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O。下列对该燃料电池说法不正确的是

A．在熔融电解质中，O移向负极

B．电池的总反应是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e===2O

D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e＋13O===4CO2↑＋5H2O 解析 由原电池原理知阴离子移向负极，A正确；原电池反应就是一个氧化还原反应，

[来源:学科网ZXXK]2＋

2－

( )

2－

－2－

－2－

只是氧化反应和还原反应分别在两极进行，由丁烷的燃烧反应知，该电池的总反应为： 2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O，且丁烷失电子，O2得电子，故选D。 答案 D

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(O)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 ( )

2－

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===4OH D．该电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O

点燃

解析 H2在O2中燃烧的方程式为2H2＋O2=====2H2O，所以氢氧燃料电池的总方程式为 2H2＋O2===2H2O，D对；而O2为氧化剂，在正极反应，所以a极为正极，A错；因反 应介质中没有水，所以正极反应式为O2＋4e===2O，C错；根据总反应写出负极反应 式为2H2＋2O－4e===2H2O；H2为负极反应物，B错。 答案 D 二、非选择题

9．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Fe转化Fe的反应：2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2，然后改为离子方程式。 (2)根据2Fe＋Cu＝2Fe＋Cu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)2Fe＋Cu＝2Fe＋Cu (2)装置图如图所示

3＋

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3＋

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2＋

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2－

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