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新课标选修4第四章《电化学--化学电源》专题训练

※基本信息※
- 资料类型：专题训练
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
- 所需点数：1点
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- 资料作者：
- 资料大小：626.56KB
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- 资料审核：
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- 更新时间：2014-07-08 09:04:35
- 上传时间：2014-07-08 09:05:20
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※资料简介※
原电池反应原理
典型例题
【例1】把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时， c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序为（   B ）
A．a>b>c>d          B.a>c>d>b            C.c>a>b>d          D.b>d>c>a
【例2】在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法正确的是（ C   ）
A．锌片是正极，铜片上有气泡产生       B．电流方向是从锌片流向铜片
C．溶液中硫酸的物质的量浓度减小      D．电解质溶液的pH保持不变
【例3】美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。
　　(1)a是__极，b是__极．电极反应式分别是_____________、______________。
　　(2)飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供．已知这种电池发1度电能生成350g水，试计算能量的转化率。（已知： 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（1）；＝－572kJ/mol）
　　（3）这种电池的输出电压为1.2V，用它使标有“1.2V 1.5W”的小灯泡发光1h，需要消耗标准状态下的 H2多少升？
解析：(1)a中的 H2失去电子被氧化，是负极；b中的 O2得到电子被还原，是正极．两电极的反应分别是：

　　(2)由方程式： 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（1）；＝－572kJ/mol可知，发生350g液态水放出的热量为： kJ．这过程中产生的电能是1度，即 kJ，因此能量转化率为：．
(3)1.5W灯泡连续发光1h，消耗的电能：，
　　产生这些电能需要消耗化学能：．
这过程中消耗标准状态下的氢气的体积： L．
【例4】1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3,则该电源的负极材料为         ，正极材料为            ，负极反应                        正极反应                             。
解析：Al 、O2（空气）之间的氧化还原反应为：4Al + 3O2 = Al2O3.将该反应与原电池原理、铝的导电性等知识进行综合分析可知，铝既是负极产物，又是反应材料，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比铝弱的导电性强的材料，如石墨等
铝、O2的氧化反应、还原反应分别为：Al – 3e- = Al3+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
答案：铝石墨负极反应：Al – 3e- = Al3+，O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
【例5】高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O   3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH,下列叙述不正确的是C
A．放电时负极反应为：Zn-2e—+2OH—=Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3 -3e—+ 5OH—=FeO42－+ 4H2O
C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
解析：高铁电池放电(原电池)时的负极反应为3Zn+6OH—-6e—=3Zn(OH)2，正极反应为2FeO42-+8H2O+6e-==2Fe(OH)3+10OH—；充电(电解池)时的阴极反应为3Zn(OH)2+6e－==3Zn+6OH—，阳极反应为2Fe(OH)3+10OH—-6e-==2FeO42-+8H2O从而不难分析出答案为C。
同步训练一、选择题
1、下列有关原电池的叙述正确的是（ C ）
A.把电能转变为化学能，使溶液发生氧化还原反应
B.电子从活泼金属流向不活泼金属，不活泼金属为负极
C.外电路中电子从负极流向正极    D.正极发生氧化反应
2、用导线连接铁片和铜片，放入稀H2SO4中，可构成原电池，下列说法正确的是（ BD ）
A.Cu为负极，Fe为正极   B.Fe为负极，Cu为正极   C.Fe被还原，Cu被氧化 D.Fe被氧化，H+被还原
3、X、Y、Z三种金属，X、Y组成原电池，X是负极；把Y放在Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出。其活泼顺序是（ A ）
A.X>Y>Z   B.Z>Y>X            C.X>Z>Y      D.Y>X>Z
4、由锌、铜、稀硫酸组成的原电池工作时，溶液中H+的浓度变化情况为（ D ）
A.不变   B.先变小后变大           C.逐渐变大      D.逐渐变小
5、在化学电源中，转化成电能的是（ D ）
A.动能       B.热能               C.光能    D.化学能
6、对化学电源的叙述正确的是（ A ）
A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高
B.化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位
C.化学电源均是安全、无污染的                D.化学电源即为可充电电池
7、镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是（ C ）
A.Cd(OH)2    B.Ni(OH)2             C.Cd    D.NiO(OH)
8、如下图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为：
Zn(s)＋2MnO2＋2NH ===Zn2++Mn2O3(s)＋2NH3↑+H2O，在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是（ C ）
A.Zn     B.碳         C.ＭnO2和NH   D.Zn2+和NH3
9、人造地球卫星使用一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为：Zn+2OH－－2e－===ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e－===2Ag+2OH－据此判断氧化银是（ B ）
A.负极，被氧化       B.正极，被还原        C.负极，被还原  D.正极，被氧化
10、下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是（ A ）
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