课时跟踪练(二十) 原电池 化学电源
1.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是( )
A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成
C.图中a极为铝条、b极为锌片时,导线中会产生电流 D.图中a极为锌片、b极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片
解析:原电池是将化学能转化成电能的装置,A正确;原电池由电极、电解质溶液和导线等组成,B正确;图中a极为铝条、b极为锌片时,构成原电池,导线中会产生电流,C正确;图中a极为锌片、b极为铜片时,锌片作负极,电子由锌片通过导线流向铜片,D错误。
答案:D
2.如图,在盛有稀H2SO4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,关于该装置的下列说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为X→外电路→Y
B.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁 C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应 D.若两电极都是金属,则它们的活动性强弱为X>Y 解析:外电路电子流向为X→外电路→Y,电流方向与其相反,X极失电子,作负极,发生氧化反应,Y极得电子,作正极,发生还原反应。若两电极分别为铁和碳棒,则Y为碳棒,X为铁。
答案:D
3.(2019·福州质检)某些电子手表安装的纽扣电池由锌和氧化银、KOH溶液构成。放电时,电极反应分别为Zn+2OH--2e===Zn(OH)2;Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-下列说法正确的是( )
A.锌为正极,电极上发生了氧化反应
B.放电过程中,电解质溶液的酸碱性基本保持不变 C.溶液中的OH-向正极移动,K+和H+向负极移动 D.常温下,该电池总反应为非自发的氧化还原反应
解析:A项,由电极方程式可知,Zn失电子化合价升高,发生氧化反应,Zn作负极,错误;B项,由正负极的电极方程式可得原电池总反应为Ag2O+H2O+Zn===Zn(OH)2+2Ag,则电解质溶液的酸碱性基本保持不变,正确;C项,原电池工作时,阴离子向负极移
动,阳离子向正极移动,所以溶液中OH-向负极移动,K+、H+向正极移动,错误;D项,原电池反应为自发的氧化还原反应,则常温下,该电池总反应为自发的氧化还原反应,错误;故选B。
答案:B
4.锂电池的构造如图所示,电池内部“→”表示放电时Li+的
充电
迁移方向,电池总反应可表示为Li1-xCoO2+LixC6+6C,下列说法错误的是( )
放电
LiCoO2
A.该电池的负极为LiCoO2
B.电池中的固体电解质可以是熔融的氯化钠、干冰等 C.充电时的阴极反应为Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2 D.外电路上的“→”表示放电时的电子流向
解析:根据锂离子的移动方向,确定LiCoO2是负极,碳电极是正极,电子从负极经外电路移向正极,充电时为电解池,阴极发生得电子的还原反应,故A、C、D正确。干冰是固体二氧化碳,属于非电解质,故B错误。
答案:B
5.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路流到Pt1电极 B.Pt1电极附近发生的反应为SO2+2H2O-2e-===H2SO4+2H+ C.Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+2H2O===4OH- D.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1 解析:放电时为原电池,质子向正极移动,Pt1电极为负极,则该电池放电时质子从Pt1电极移向Pt2电极,A错误;Pt1电极为负极,发生氧化反应,SO2被氧化为硫酸,电极反应为SO2+2H2O-2e
-===SO2-+4H+,硫酸应当拆为离子形式,B4
错误;酸性条件下,
氧气得电子生成水,C错误;相同条件下,放电过程中,负极发生氧
-+化反应:2SO2+4H2O-4e-===2SO24+8H,正极发生还原反应:
O2+4e-+4H+===2H2O,根据转移电子数相等规律可知:放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1,D正确;正确选项D。
答案:D
6.乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池,能在制备乙醛的同时获得电能,其总反应为2CH2===CH2+O2―→2CH3CHO。下列有关说法正确的是( )
A.a电极发生还原反应
B.放电时,每转移2 mol电子,理论上需要消耗28 g 乙烯 C.b电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH- D.电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b
解析:由题图可以看出a极通入乙烯,作负极,放电时乙烯发生氧化反应生成乙醛,A项错误;CH2===CH2―→CH3CHO中碳元素化合价发生变化,可以看出每转移2 mol电子有1 mol乙烯被氧化,B项正确;电解质溶液显酸性,b极通入氧气,放电后生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,C项错误;放电时电子从负极通过外电路向正极移动,电解质溶液中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,D项错误。
答案:B
7.(2019·盐城模拟)一种新型太阳光电化学电池贮能时电解质溶液中离子在两极发生如下图所示的转化。下列说法正确的是( )