原电池
考点1 原电池
1.[2024陕西部分学校摸底检测]常温下,将除去表面氧化膜的Al片、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是
( )
A.t1时刻前,Al片上的电极反应为2Al-6e+3H2OC.t1时刻后,负极Cu失电子,电流方向发生改变 D.烧杯中发生反应的离子方程式为2NO2+2OH分子通过。下列有关叙述正确的是
--
Al2O3+6H
+
B.t1时,因Al在浓硝酸中钝化,氧化膜阻碍了Al继续反应
2NO-3+H2O
( )
2.[2015天津理综,4,6分]锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水
A.铜电极上发生氧化反应
-B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO24)减小
C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
3.[2014新课标全国卷Ⅱ,12,6分]2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是
( )
A.a为电池的正极 B.电池充电反应为LiMn2O4
Li1-xMn2O4+xLi
C.放电时,a极锂的化合价发生变化
D.放电时,溶液中Li从b向a迁移 考点2 常见的化学电源
4.两种锌锰电池的构造如图所示。与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是 。
+
5.[2024湖北荆州第一次质检]硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池装置如图所示,该电池工作时反应式为4VB2+11O2
4B2O3+2V2O5。下列说法不正确的是
( )
A.电极a 为电池正极
B.图中选择透过性膜为阴离子透过性膜 C.电池工作过程中,电极a附近区域pH减小 D.VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH-22e
--
V2O5+2B2O3+11H2O
6.[2017合肥三模]我国科研人员以Zn和尖晶石型锰酸锌(ZnMn2O4)为电极材料,研制出一种水系锌离子电池。该电池的总反应式:xZn +Zn1-xMn2O4A.充电时,Zn向ZnMn2O4电极迁移 B.充电时,阳极反应式:ZnMn2O4 -2xe
--2+
ZnMn2O4。下列说法正确的是 ( )
2+
Zn1-xMn2O4+xZn
C.放电时,每转移1 mol e,ZnMn2O4电极质量增加65 g D.充电或放电过程中,只有Zn元素的化合价发生变化
7.[2024成都毕业班摸底考试]铅蓄电池是汽车常用的蓄电池,其构造如图所示。下列说法不正确的是
( )
A.电池放电时,负极质量减轻 B.电池放电时,c(H)减小
C.电池充电时总反应为2PbSO4+2H2O
Pb+PbO2+2H2SO4
+
D.铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低
8.NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y。下列说法正确的是
( )
A.若将该电池中的熔融NaNO3换成NaOH溶液,则不可能产生电流 B.电子从石墨Ⅱ电极沿导线流向石墨Ⅰ电极 C.石墨Ⅰ电极的电极反应式为NO2+NO-3-eD.NO2只有还原性没有氧化性
9.[2013新课标全国卷Ⅱ,11,6分]“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
-
N2O5
( )
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答案
1.D 由题图1、2知,t1时刻前,即Al钝化前,Al片作负极,发生反应2Al-6e+3H2O
+
--
Ni+2Cl
-
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
Al2O3+
-
6H,A项正确;t1时,因Al在浓硝酸中钝化,氧化膜阻碍了Al继续反应,B项正确;t1时刻后,Cu片作负极,失电子,电流方向发生改变,C项正确;烧杯中发生反应的离子方程式为2NO2+2OH
-NO-3+NO2+H2O,D项错误。
2.C 锌电极是原电池的负极,发生氧化反应,铜电极是原电池的正极,发生还原反应,A项错
-误。阳离子交换膜不允许阴离子通过,所以电池工作一段时间后,甲池的c(SO24)不变,B项错
误。乙池中发生的电极反应为Cu+2e
2+
2+-
Cu,溶液中Cu逐渐减少,为维持溶液中的电荷平
2+
衡,Zn会不断移向乙池,使溶液质量增加,C项正确。阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,D项错误。
3.C 锂离子电池中,单质锂作负极,负极反应式是Li-e
-
Li,因此题图中含金属锂的b是
+
电池的负极,则a为电池的正极,A项正确。LiMn2O4是锂离子电池的正极材料,充放电过程中,发生LiMn2O4与Li1-xMn2O4之间的转化。充电时阳极(电池的正极材料)的反应式为LiMn2O4
-xe-xLi
-+
Li1-xMn2O4;再将阴极(负极材料)的反应式乘以x与正极反应式相加就得到电池充
+
电的总反应,B项正确。放电时,a作电池的正极,Mn化合价发生变化,Li化合价不变,C项错误。放电时,b为电池的负极,a为电池的正极,Li从负极向正极迁移,D项正确。
4.消耗的负极改装在电池的内部,碱性电池不易发生电解质泄漏;碱性电池使用寿命较长,金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高(答一条即可)
【解析】 锌负极由外壳改装到电池内部,避免了因锌筒的腐蚀而发生电解质泄漏的问题;金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高,锌由与酸性电解质接触改为与碱性电解质接触,防止电池不工作时锌直接被酸性介质氧化,延长了电池的使用寿命。 5.C 电极a通入空气,则电极a为正极,故A说法正确;电极a的反应式为O2+2H2O+4e4OH,负极反应式为2VB2+22OH-22e增大,故C说法错误。
6.B 充电时,ZnMn2O4作阳极,Zn作阴极,Zn向阴极(Zn电极)移动,A项错误;充电时,阳极上ZnMn2O4发生氧化反应,转化为Zn1-xMn2O4,B项正确;放电时,ZnMn2O4电极上发生还原反应:Zn1-xMn2O4+xZn+2xe
2+
-2+
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V2O5+2B2O3+11H2O,OH需要向负极移动,因此选择透过
性膜为阴离子透过性膜,故B、D说法正确;根据以上分析,电极a产生OH,使其附近区域pH
ZnMn2O4,故每转移1 mol e,ZnMn2O4电极质量增加32.5 g,C项错
-
误;充电或放电过程中,Zn、Mn元素的化合价均发生变化,D项错误。
7.A 放电时负极Pb失去电子转化为PbSO4,负极质量增加,A项错误;放电过程中消耗H2SO4,溶液中c(H)减小,B项正确;电池充电时总反应为2PbSO4+2H2O
+
Pb+PbO2+2H2SO4,C项正确;
铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低,废弃电池污染环境,D项正确。
8.C NO2能与NaOH溶液发生氧化还原反应,反应过程中有电子转移,故可产生电流,A项错误;根据电池工作示意图可知,石墨Ⅱ电极上O2得电子发生还原反应,为电池正极,石墨Ⅰ电极为电池负极,电子从石墨Ⅰ电极沿导线流向石墨Ⅱ电极,B项错误;石墨Ⅰ电极上,NO2失去电子与NO-3结合转化为N2O5,C项正确;NO2既有氧化性又有还原性,D项错误。 9.B 该电池的总反应为2Na+NiCl2
2+
2NaCl+Ni,因此有NaCl生成,A项正确;电池总反应为
-
Na还原Ni,B项错误;正极为NiCl2发生还原反应:NiCl2+2e过钠离子导体由负极移向正极,D项正确。
Ni+2Cl,C项正确;钠离子通
-
高考化学总复习专题原电池练习
