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考点19 原电池原理及化学电源
[题组一 基础小题]
1.下列示意图中能构成原电池的是( )
答案 B
解析 Cu、C与稀硫酸不反应,A装置不能构成原电池;Al与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,B装置能构成原电池;C装置中的“导线”不是盐桥,不能构成原电池;D装置中缺少盐桥。
2.
某化学兴趣小组为了探究铬和铁的活泼性,设计如图所示装置,下列推断合理的是( )
A.若铬比铁活泼,则电子经外电路由铁电极流向铬电极
B.若铬比铁活泼,则铁电极反应式为2H++2e-===H2↑
C.若铁比铬活泼,则溶液中H+向铁电极迁移
D.若铁电极附近溶液pH增大,则铁比铬活泼
答案 B
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解析 若铬比铁活泼,则铬为负极,铁为正极,电子由负极(铬)流向正极(铁),正极反应式为2H++2e-===H2↑,A项错误,B项正确;若铁比铬活泼,则铁为负极,铬为正极,溶液中的H+在正极(铬)得电子,H+向铬电极迁移,C项错误;铁电极附近pH增大,说明H+在铁电极得电子生成H2,铁电极为正极,铬为负极,D项错误。
3.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是( )
A.由Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池,负极反应式为Al-3e-===Al3+
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池,负极反应式为Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O
C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,负极反应式为Cu-2e-===Cu2+
D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,负极反应式为Cu-2e-===Cu2+
答案 C
解析 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,负极材料是Fe,反应式为Fe-2e-===Fe2+,C错。
4.下列关于如图所示原电池的说法中正确的是( )
A.当a为Cu、b为含有碳杂质的Al、c为稀硫酸时,b极上没有气体产生
B.当a为石墨、b为Fe、c为浓硫酸时,不能产生连续的稳定电流
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C.当a为Mg、b为Al、c为NaOH溶液时,根据现象可推知Al的活动性强于Mg的
D.当a为石墨、b为Cu、c为FeCl3溶液时,a、b之间没有电流通过
答案 B
解析 A项,因b为含有碳杂质的Al,C、Al、稀硫酸可构成原电池,溶液中的H+在该极上获得电子而产生H2,故b极上有气体产生,错误;B项,开始时,能形成原电池,有短暂的电流产生,但Fe被浓硫酸钝化后,铁表面生成致密的氧化膜,内部的铁不再失去电子而不能形成电流,正确;C项,由于Al能与NaOH溶液反应,故为原电池的负极,实际上,Mg的活动性比Al的强,故不能据此判断Al的活动性强于Mg的,错误;D项,Cu能与FeCl3发生氧化还原反应,能形成原电池而产生电流,错误。
5.如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是( )
A.氧化剂和还原剂必须直接接触才能发生反应
B.电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极
C.该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,K+移向负极区
答案 C
解析 该原电池反应中氧化反应和还原反应在两个不同的烧杯中进行,因此氧化剂和还原剂没有直接接触,A项错误;B项,Cu电极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,错误;D项,正极发生还原反应:2Fe3++2e-===2Fe2+
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,正电荷数减小,K+移向正极补充正电荷,错误。
6.环保、安全的铝空气电池的工作原理如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.NaCl的作用是增强溶液的导电性
B.正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-
C.电池工作过程中,电解质溶液的pH不断增大
D.用该电池做电源电解KI溶液制取1 mol KIO3,消耗铝电极的质量为54 g
答案 C
解析 由图示可知Al电极为负极,电极反应式为Al-3e-+3OH-===Al(OH)3↓,O2在正极反应:O2+4e-+2H2O===4OH-,总反应方程式为4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3↓,pH基本不变,A、B正确,C项错误;D项,1 mol KI制得1 mol KIO3转移6 mol电子,消耗2 mol Al,即54 g铝,正确。
[题组二 高考小题]
7.[2016·全国卷Ⅱ]MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+
B.正极反应式为Ag++e-===Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
答案 B
解析 MgAgCl电池中,Mg为负极,AgCl为正极,故正极反应式应为AgCl+e-===Ag+Cl-,B项错误。
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8.[2016·全国卷Ⅲ]锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e-===Zn(OH)
D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况)
答案 C
解析 充电时为电解池,溶液中的阳离子向阴极移动,发生的反应为2Zn(OH)===2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,电解质溶液中c(OH-)增大,故A项、B项均错误;放电时负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH),故C项正确;每消耗1 mol O2电路中通过4 mol电子,故D项错误。
9.[2016·四川高考]某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为:Li1-xCoO2+LixC6===LiCoO2+C6(x