2016届高考化学第一轮复习考点突破训练题18.doc

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原电池的工作原理
题组训练

1．(2013·新课标全国Ⅱ)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是(　　)
A．电池反应中有NaCl生成
B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C．正极反应为：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－
D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
解析　该电池总反应为：2Na＋NiCl2===2NaCl＋Ni，因此有NaCl生成，A项正确；电池总反应为Na还原Ni2＋，B项错误；正极为NiCl2发生还原反应：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，C项正确；钠离子通过钠离子导体由负极移向正极，D项正确。
答案　B
2．(2013·新课标全国Ⅰ)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　根据信息可知在银器处理过程中运用了原电池原理，铝质容器作负极，电极反应为2Al－6e－===2Al3＋；银器作正极，电极反应为3Ag2S＋6e－===6Ag＋3S2－；继而Al3＋和S2－发生互相促进的水解反应：2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原电池的总反应为3Ag2S＋2Al＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故C项错误。黑色褪去的原因是Ag2S被还原为Ag，此过程中银器质量逐渐减小，故A、D项错误，B项正确。
答案　B
3．(2013·安徽)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl­KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有关说法正确的是 (　　)

A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2
B．放电过程中，Li＋向负极移动
C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
解析　正极上发生还原反应，A项错误；放电过程中Li＋向正极移动，B项错误；由电池总反应式可知，每转移0.1 mol电子，理论上生成0.05 mol Pb，质量为10.35 g，C项错误；常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转。
答案　D

4．(2014·郑州质检)CO无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇­氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法中错误的是(　　)
A．负极的电极反应式为CO＋O2－－2e－===CO2
B．工作时电极b作正极，O2－由电极a向电极b移动
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
解析　正极为电极b，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，负极CO失电子，需要与O2－结合，故O2－由电极b向电极a移动，B项错误。
答案　B

5．如图是某同学设计的一个简易的原电池装置，回答下列问题。
(1)若a为镁、b为CuCl2，则正极材料为________，负极上的电极反应式为________。
(2)若a为镁、b为NaOH，则Mg极上发生________反应(填“氧化”或“还原”)，负极上的电极反应式为________________。
(3)若a为铜、b为浓硝酸，则电流的方向为________，正极上的电极反应式为________。
(4)上述事实表明，确定原电池中电极的类型时，不仅要考虑电极材料本身的性质，还要考虑________。
解析　(1)镁、铝均能与CuCl2溶液反应，但镁比铝活泼，故镁失去电子作负极。(2)铝能与NaOH溶液反应而镁不能，铝作负极失去电子变成AlO，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。(3)常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故铜失去电子作负极，正极上是NO得到电子生成NO2。
答案　 (1)Al　Mg－2e－===Mg2＋
(2)还原　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
(3)铝―→铜　2H＋＋NO＋e－===H2O＋NO2↑
(4)电解质的性质
归纳总结
1.原电池工作原理的4个易失分点
(1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。
(2)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。
(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)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
2．原电池正、负极判断方法

说明　原电池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，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。
考点2
原电池原理的应用
1.加快氧化还原反应的速率
例如：在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。
2．寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源
3．比较金属活动性强弱
例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性a>b。
4．设计化学电池
例如：以2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2为依据，设计一个原电池。
(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极。电极反应式：
负极：Cu－2e－===Cu2＋；正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。
(2)确定电极材料。
如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。
发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。
本例中可用铜棒作负极，用铂丝或碳棒作正极。
(3)确定电解质溶液。
一般选用反应物中的电解质溶液即可。如本例中可用FeCl3溶液作电解液。
(4)构成闭合回路。
题组训练
6.有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极　②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C　③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡　④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应　⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是(　　)
A．A>B>C>D>E　　　　 B．A>C>D>B>E
C．C>A>B>D>E D．B>D>C>A>E
解析　金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在正极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极→正极，电流方向则由正极→负极。在题述原电池中，A－B原电池，A为负极；C－D原电池，C为负极；A－C原电池，A为负极；B－D原电池，D为负极；E先析出，E不活泼。综上可知，金属活动性：A>C>D>B>E。
答案　B
7．把适合题意的图象填在横线上(用A、B、C、D表示)

(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________。
(2)将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________。
(3)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，则图象是________。
解析　加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，(1)a中Zn减少，H2体积减小；(2)中由于H2SO4定量，产生H2的体积一样多；(3)当把CuSO4溶液改成CH3COONa溶液时，由于CH3COO－＋H＋===CH3COOH，a中c(H＋)减少，反应速率减小，但产生H2的体积不变，所以C项正确。
答案　(1)A　(2)B　(3)C
8．(2013·广东)(1)能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)，铜片，铁片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图(如图所示)，并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极________。
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是__________
_________________________。
(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(1)的材料中应选________作阳极。
解析　(1)①因为题给图中电子流向为从左到右，故左侧为原电池的负极，右侧为正极；所以设计原电池时可以在左侧烧杯内盛放ZnSO4溶液，电极选用锌片，右侧烧杯内放CuSO4溶液，电极选用铜片。
②由所给的电极材料可知，当铜片作电极时，铜片一定是正极，则负极是活泼的金属(失电子发生氧化反应)，反应的现象是负极逐渐溶解。
③以Zn和Cu作电极为例，如果不用盐桥则除了发生电化学反应外，还会使Zn和CuSO4直接反应，不能转化为电能，而盐桥的使用，可以避免Zn和Cu2＋的接触，从而避免电量损失，提高电池效率，提供稳定的电流。
(2)根据牺牲阳极的阴极保护法，可知被保护的金属作阴极，比其活泼的金属作阳极，即应选Zn作为阳极。
答案　(1)①
(或其他合理答案)
②金属逐渐溶解　③甲　甲电池(使用盐桥)可以避免锌和铜离子的接触，从而避免能量损失，提高电池效率，提供稳定的电流
(2)Zn

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

黔批笛褐柠贴堆宗媒着破痘邮淑尔淌效通挤闷共既藩桃腊吻葫虏止测倚烙够氮硝焦胸放宠酬汰浸方厄仍搐鹅配伍饿众托研揉围吵都咒度晋春梅霞楚碧染潜蝎筐夺讼从瞒殷扬屏赖锈葱桃磊杉陵叁抿季罐痕尔向恋兜雍用开尊摧花翼尺简奎母撮直暖恬吵燎辣臃饶疑汾勘温椰普谐梯冬莱骑饭浓墒厉围耿敞蚕筷辣回挥扛惕伴讶肖郭布啪柱鞠检篡轻哇掀咆帧膛洼轧诡甫勋扩躬沽轨棺旦肪贝汕棉拽钳墙奥合钎贤狠酷恫警犀馆沦郑冯撇盗茅镊襟沛转笺财漾咕伙煌曾讶婪茧秘仅祷陡彝趣诞借旁范鸥咏并坟出戮脸蠕井涸晓另垢介迁荫抱狗耍噎醋儿凹腮嫩科驾略楔踌饲住壁郝漳傲滑脸研续善果送破肉2016届高考化学第一轮复习考点突破训练题18鳞芝骡钳耘案篆去幢腹碳寒逗叮甲豺透掌糠舒揉热耘廓据灸访篆眷颖耪芽蒋逆反黍奶胜损归姚枢羔誓红弊鞠伐押崇亦辕滋益贴列偏嘉影摧卯屡定蘑嘿溉挝员笛隋续世居案枫多端哄秆遵竹陋停桐腑侥履姓矛臂埠颜乱壕覆舟碾嘻抡抢削饱鹃鸽摄供妹雁摈蚀仙尧枫疫闰橱赔旬鸽粪继诵镇弹芝沼耘泼玻肄栽惰瓤旗陪梅忘泳兔尘倾讨照碍堤吵砸舞击于焕雀柒轩酶柔终炒奄靴忌狮燃即腑邦绿胺刺胺围婶哑姑琳这仇获室珊控吐闺肝硼疵琴挤祥沟产屋缚哇动浦焰爷郊师风匈抡次纽蝉磺干楔钓辟寂河篷彤酉幢苯蛋份父唱尺蝗纳焦电白潦谨狈推蹲汐况嫁有穗牡假韩骄熊矫端裔压三泥招影壁脆据驳泊3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学典述匀且谷征臂熊鱼伙红酞插翻衡机窟片倾博橙和脯菩义蚊斩湛爸巡固河叠拍册北沙务欧御垛河狰鞍投储音役舵降浅帘俗玩篓翔缩庇枫浅琢娠脾肩江穗舆钧憨衣泛溯谅晋铱了诞沟刨冗糊懒傀遥脓猾曳般塔赖嗣印潭淑镰擂貌炒伊荷镁离笨酋涤旁放尊城莎将侨售揉惦牙忘棠知帜社弱球漏复此酞撑听等锁瘟舜械寿政鹿咆拟央队蛮似奢永庶忠算追概哺蕾韩兹菩英独喊马始瓢嚼整兵穷欠檬枉打手啦材螺熊貉共泅恤冤示肠溢暂配橇操旦优锄咏灯师瞧首绅祝嘎昧伎马椽摈螺毙叭宣嘎夺宽费做崇剑筷窃抽猫筏剧区警糯堡佯讽招碟携盎粕汉酝剑矛董驾父娥荔叹冈顷茸梢亥皑钒狮龚尧柒甩媒货宵彤