2018_2019版高中化学专题五电化学问题研究课题一原电池习题苏教版选修6.doc

1、1课题一 原电池(时间：45 分钟)1下列说法正确的是( )A构成原电池正极和负极的材料必须是金属B在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原C实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀 H2SO4反应D原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能解析 构成原电池电极的材料可以是导电非金属，如碳棒；电子流出的极为负极，发生氧化反应；粗锌可与稀 H2SO4构成原电池加速反应的进行；原电池反应后，电极产物仍会具有一定的能量，故原电池不能把物质中的能量全部转化为电能。答案 C2如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )A BC D解析 是铁发生电化学腐蚀。均为构成原电池，由金属的活动

2、性可知，中铁作正极，受到保护；、中铁作负极受到腐蚀，由于 Fe 和 Cu 的金属活泼性相差较Fe 和 Sn 的大，故 FeCu 原电池中 Fe 被腐蚀更快。为电解池，中铁作阳极，加快了 Fe 的腐蚀，中铁作阴极受到保护。根据以上分析可知，铁其中被腐蚀由快到慢的顺序为。答案 C3关于如图所示的原电池，下列说法正确的是( )2A电子从锌电极通过电流计流向铜电极B盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D铜电极上发生的电极反应是 2H 2e =H2解析 由于锌比铜活泼，因此锌作负极失电子发生氧化反应，铜片上 Cu2 得电子发生还原反应，Cu 2 2e =Cu。在原电池

3、中阴离子向着负极移动，而阳离子向着正极移动，故只有 A 正确。答案 A4上海世博会期间，氢氧燃料电池车进入世博园，园区内实现了公共交通“二氧化碳零排放” 。下列说法中正确的是( )ACH 4燃料电池车也能实现“二氧化碳零排放”B燃料电池正极发生氧化反应C通入氢气的一极为燃料电池的负极D氢氧燃料电池把 H2和 O2燃烧放出的热能转化为电能解析 CH 4燃料电池工作时能够生成 CO2，A 项错误；在燃料电池正极，O 2得电子发生还原反应，B 项错误；氢氧燃料电池把贮存在 H2和 O2内部的化学能转化为了电能，D 项错误。答案 C5铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，某同学将盛有铁屑的试

4、管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如图所示)。数天后，他观察到的现象是( )3A铁屑不生锈，试管内液面上升B铁屑不生锈，试管内液面高度不变C铁屑生锈，试管内液面上升D铁屑生锈，试管内液面高度不变解析 铁屑暴露在潮湿的空气中，发生电化学腐蚀，其电极反应为：负极：Fe2e =Fe2 ，正极：O 24e 2H 2O=4OH ，生成的离子继续反应：Fe2 2OH =Fe(OH)2，4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH) 3=Fe2O33H 2O。由整个反应观察来看，最终铁屑表面会生成红色铁锈，由于反应消耗氧气，因此试管内水面上升，选 C。答案 C6如图，在盛有稀 H2SO

5、4的烧杯中放入用导线连接的电极 X、Y，外电路中电子流向如图所示。下列关于该装置的判断正确的是( )A外电路的电流方向为：X外电路YB若两电极分别为 Fe 和碳棒，则 X 为 Fe，Y 为碳棒CX 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应D溶液中阳离子向 X 极移动，阴离子向 Y 极移动解析 电子由负极流向正极，可知 X 为负极，发生氧化反应，Y 为正极发生还原反应。电流流向与电子流向相反：Y外电路X，溶液中阳离子移向正极得电子。答案 B7如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是( )4A电流由 O2所在的铂电极

6、流出BO 2所在的铂电极处发生还原反应C该电池的负极反应式为：CH 3CH2OH3H 2O12e =2CO212H D微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量解析 燃料电池，燃料在负极反应，氧气在正极反应。A 项，氧气在正极发生还原反应，电流由正极流向负极，A、B 正确；由图可知负极反应物为 CH3CH2OH(碳平均显2 价)，生成物为 CH3COOH(碳平均显 0 价)，由质子交换膜可知溶液呈酸性，电极反应为：CH3CH2OH4e H 2O=CH3COOH4H ，C 项错误。答案 C8依据氧化还原反应：2Ag (aq)Cu(s)= =Cu2 (aq)2Ag(s)设计的原电池如图所

7、示。请回答下列问题：(1)电极 X 的材料是_；电解质溶液 Y 是_；(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；X 电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。解析 原电池中正极发生氧化反应，负极发生还原反应，盐桥起到平衡电荷的作用。由总反应方程式可知电极 X 的材料是铜，发生氧化反应，电解质溶液 Y 是可溶性银盐，常用硝酸银溶液。电极反应式表示为，负极：Cu2e =Cu2 ，正极 Ag e =Ag，电子由负极出发，经外电路流向正极。5答案 (1)铜(或 Cu) AgNO3溶液 (2)正 Ag e =Ag Cu2e =Cu2 (3)负(Cu) 正(Ag)9如何防止铁

8、的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号 内容 实验现象1 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮2 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮3 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗4 常温下将潮湿的铁丝放在氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗5 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验 5 严重回答以下问题： (1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)_；在电化学腐蚀中，负极反应是_；正极反应是_。(2)由该

9、实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_。(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_(答两种方法)。解析 (1)根据实验现象，3、4、5、6 都发生了腐蚀且符合电化学腐蚀的条件，实验条件下主要是吸氧腐蚀。根据条件，实验 2 也应发生了电化学腐蚀，只是腐蚀的时间短不能看到罢了。(2)比较实验 1、3，可知湿度可以加快铁的锈蚀；比较实验 2、4，可知较高浓度的 O2会加速铁的锈蚀；比较实验 4、5，可知较高的温度可加速铁的锈蚀；比较实验 5、6，可知铁接触电解质溶液可大大加速铁的锈蚀。(3)根据电化学原理防止铁的腐蚀：覆盖保护层可以阻断铁制品跟电解质溶液、潮湿空气的接触，无法形成原电池而不易腐蚀

10、；牺牲阳极的阴极保护，是利用原电池原理，在钢铁制品的某一部位放置比铁活泼的金属，当形成原电池时该较活泼金属被腐蚀而保护了钢铁制品；改变金属的内部组织结构可以在形成原电池时 Fe 不做负极而被保护。6答案 (1)2、3、4、5、6 2Fe4e =2Fe2 O 22H 2O4e =4OH(2)温度、O 2、介质(湿度、电解质)(3)牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法(回答制不锈钢、加保护层等符合题意的都可以)10化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。.氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中

11、所用电极均为惰性电极)：(1)对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是_。Aa 电极是负极，OH 移向负极Bb 电极的电极反应为：O 22H 2O4e =4OHC电池总反应式为：2H 2O 2 2H2O= = = = =点 燃 D电解质溶液的 pH 保持不变E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(2)上图右边装置中盛有 100 mL 0.1 molL1 AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气 112 mL(标准状况下)时，此时 AgNO3溶液的 pH_(溶液体积变化忽略不计)。.已知甲醇的燃烧热 H726.5 kJ/mol，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液

12、为酸性，负极的反应式为_，正极的反应式为_。理想状态下，该燃料电池消耗 1 mol 甲醇所能产生的最大电能为 702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为_(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。解析 .(1)C 项反应条件不是点燃，C 项错；随着燃料电池的不断反应，水越来越多，KOH 溶液浓度逐渐减小，pH 逐渐降低，故 D 错。(2)右池为电解池，其电极反应为：阳极：4OH 4e =O22H 2O，阴极：74Ag 4e =4Ag，当氢氧燃料电池中消耗氢气 112 mL(标准状况下)时，转移电子为0.01 mol，右池中共消耗 0.01 mol OH ，故生成 0.01 mol H ， c(H ) 0.1 molL 1 ，pH1。0.01 mol0.1 L.该燃料电池的理论效率 100%96.6%。702.1 kJ726.5 kJ答案 .(1)CD (2)1.CH 3OHH 2O6e =CO26H O24H 4e =2H2O 96.6%