（人教版）《原電池化學(xué)電源》質(zhì)量檢測(cè)試題（滿分：100分時(shí)間：50分鐘）一、單項(xiàng)選擇題（每題6分，共48分）1．下列敘述不正確的是(B)A．鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，加入少量的硫酸銅能加快反應(yīng)速率B．鍍層破損后，白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易被腐蝕C．鋼鐵表面常易被銹蝕生成Fe2O3·nH2OD．鋼鐵在發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕時(shí)，電極反應(yīng)相同的是負(fù)極反應(yīng)解析：A中鋅與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)后，銅附著在鋅的表面上，浸泡在稀硫酸中形成銅鋅原電池，負(fù)極鋅被氧化而加速反應(yīng)，故A正確；B中鍍鋅鐵構(gòu)成原電池時(shí)鋅為負(fù)極，鐵為正極，鐵被保護(hù)；鍍錫鐵構(gòu)成原電池時(shí)鐵作負(fù)極，錫作正極，鐵失電子加速了鐵的腐蝕，故B不正確；C中鋼鐵的銹蝕主要是吸氧腐蝕，其電極反應(yīng)式為負(fù)極(Fe)：2Fe－4e－=2Fe2＋；正極(C)：2H2O＋O2＋4e－=4OH－，形成Fe(OH)2。在空氣中4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，久置后2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O，所以鐵銹的成分是Fe2O3·nH2O，故C也正確；D中鋼鐵在發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)相同，都是Fe－2e－=Fe2＋，但正極反應(yīng)不同，分別析出氫氣和吸收氧氣，D也正確。2．下列敘述正確的是(B)A．反應(yīng)AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，可以設(shè)計(jì)成原電池B．Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入少量CuSO4溶液能加快產(chǎn)生H2的速率C．把Fe片和Cu片放入稀硫酸中，并用導(dǎo)線把二者相連，觀察到Cu片上產(chǎn)生大量氣泡，說(shuō)明Cu與H2SO4能發(fā)生反應(yīng)而Fe被鈍化D．Zn－Cu原電池工作過(guò)程中，溶液中H＋向負(fù)極作定向移動(dòng)解析：選項(xiàng)A屬于非氧化還原反應(yīng)，不能用于設(shè)計(jì)原電池，A錯(cuò)；選項(xiàng)B中鋅與置換出來(lái)的銅在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池，加快產(chǎn)生H2的速率，B對(duì)；選項(xiàng)C中Cu與稀H2SO4不反應(yīng)，F(xiàn)e在稀H2SO4中不發(fā)生鈍化，F(xiàn)e片和Cu片放入稀硫酸中，并用導(dǎo)線把二者相連，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋；Cu為正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，Cu片上產(chǎn)生氣泡，C錯(cuò)；選項(xiàng)D中H＋應(yīng)向原電池的正極作定向移動(dòng)，D錯(cuò)。3．某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H＋，其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖，電池總反應(yīng)可表示為：2H2＋O2=2H2O，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A．電子通過(guò)外電路從b極流向a極B．b極上的電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，消耗1.12L的H2D．H＋由a極通過(guò)固體酸電解質(zhì)傳遞到b極解析：由電池總反應(yīng)方程式及原電池原理可知，充入H2的一極即a極是負(fù)極，充入O2的一極即b極是正極；電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極；電池內(nèi)部陽(yáng)離子即H＋移向正極，正極即b極的電極反應(yīng)式應(yīng)為：O2＋4H＋＋4e－=2H2O，故A項(xiàng)、B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。C項(xiàng)沒(méi)有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。4．實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取Cl2(提示：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑)，已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：負(fù)極：Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4正極：PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O今若制得0.050molH2，這時(shí)電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是(C)A．0.025mol B．0.050molC．0.10mol D．0.20mol解析：欲求H2SO4的量，需找出鉛蓄電池的總反應(yīng)式，將電極反應(yīng)式合并得Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，而制取Cl2時(shí)，每生成1molH2，電子轉(zhuǎn)移2mol，現(xiàn)需電子0.050mol×2＝0.10mol，由鉛蓄電池總反應(yīng)可知每轉(zhuǎn)移0.10mol電子，將消耗H2SO40.10mol。5．某原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag，該原電池的組成正確的是(C)ABCD正極FePtAgAg負(fù)極AgCuFeFe電解質(zhì)溶液AgNO3H2SO4AgNO3FeCl2解析：對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行分析知負(fù)極為Fe，則正極的活潑性比Fe差，溶液中陽(yáng)離子為Ag＋，對(duì)照各選項(xiàng)只有選項(xiàng)C符合。6．下列說(shuō)法中，正確的是(A)①鍍層破損后，白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易被腐蝕②鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3·nH2O③鋅和鐵構(gòu)成原電池時(shí)，鐵作負(fù)極④鉛蓄電池中鉛作負(fù)極，PbO2作正極，兩極浸到稀H2SO4中A．②④ B．①③C．①②③ D．①②③④解析：鍍層破損后，白鐵形成原電池，因?yàn)殇\比鐵活潑，易失電子，從而保護(hù)了鐵，而馬口鐵破損后，因?yàn)樾纬稍姵貢r(shí)，鐵比錫活潑，鐵被腐蝕，所以在鍍層破損后，馬口鐵比白鐵更易被腐蝕，①說(shuō)法錯(cuò)誤。鋼鐵無(wú)論發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，鐵都是失電子生成Fe2＋，吸氧腐蝕更普遍，O2得電子生成OH－，與Fe2＋結(jié)合生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2在空氣中很易被氧化成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水生成Fe2O3·nH2O，它是鐵銹的主要成分，②說(shuō)法正確。鋅和鐵構(gòu)成原電池時(shí)，鋅比鐵活潑，應(yīng)該是鋅作負(fù)極，③說(shuō)法不正確。根據(jù)鉛蓄電池的構(gòu)成，可知④說(shuō)法正確，故選A。7.熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl－KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO4＋2LiCl＋Ca=CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A．正極反應(yīng)：Ca＋2Cl－－2e－=CaCl2B．放電過(guò)程中，Li＋向負(fù)極移動(dòng)C．每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7gPbD．常溫時(shí)，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)解析：正極上發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；放電過(guò)程中Li＋向正極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由電池總反應(yīng)可知，每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成0.05molPb，質(zhì)量為10.35g，C項(xiàng)錯(cuò)誤；常溫下，電解質(zhì)不是熔融態(tài)，離子不能移動(dòng)，不能產(chǎn)生電流，因此連接電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)，D項(xiàng)正確。8．有一種新型的鋰電池，其制作是利用了金屬鋰和石墨作電極，其電解質(zhì)溶液是四氯合鋁酸鋰(LiAlCl4)溶解在二氯亞硫酰(其化學(xué)式是SOCl2)中形成的，原電池的電極總反應(yīng)式是：8Li＋3SOCl2=6LiCl＋Li2SO3＋2S，下列關(guān)于這種新型電池的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(A)A．電池工作過(guò)程中，SOCl2被還原為L(zhǎng)i2SO3B．鋰作為電池的負(fù)極，石墨作電池的正極C．該電池內(nèi)環(huán)境應(yīng)該是無(wú)水環(huán)境，否則影響電池的壽命D．電池工作時(shí)，鋰提供的電子的物質(zhì)的量與析出硫的物質(zhì)的量之比是4∶1解析：A中SOCl2變?yōu)長(zhǎng)i2SO3化合價(jià)不變，沒(méi)有被還原，A錯(cuò)誤；鋰較石墨活潑，應(yīng)作為電池的負(fù)極，B正確；鋰為活潑金屬，電池中不應(yīng)有水，C正確；根據(jù)電子得失，D正確。二、非選擇題（本題包括4小題，共52分）9．(每空2分，共12分)A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸，如下圖所示：(1)A中反應(yīng)的離子方程式是________。(2)B中Sn極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______，Sn極附近溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)C中被腐蝕的金屬是________，總反應(yīng)的離子方程式是________，比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是________。解析：鐵在不同的情況下腐蝕的速率不同。作原電池的負(fù)極時(shí)易被腐蝕，作原電池的正極時(shí)受到保護(hù)不被腐蝕。答案：(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)H＋＋2e－=H2↑增大(3)ZnZn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑B>A>C10.(除標(biāo)注外，每空2分，共14分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過(guò)處理鈷渣獲得。（1）利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為_(kāi)_________溶液（填化學(xué)式），陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)_________，電解過(guò)程中Li+向_____電極遷移（填“A”或“B”）。（2）利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如下：Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________，鐵渣中鐵元素的化合價(jià)為_(kāi)__________，在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2，測(cè)得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41g，CO2的體積為1.344L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鈷氧化物的化學(xué)式為_(kāi)_________。答案（1）LiOH2Cl￣—2e￣=Cl2↑B（2）2Co(OH)3+4H++SO32￣=2Co2++SO42￣+5H2O（3分）+3Co3O4（3分）11.（每空2分，共12分）據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充電一次。假定放電過(guò)程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生二氧化碳被充分吸收生成COeq\o\al(2－,3)。(1)該電池反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________。(2)甲醇在________極發(fā)生反應(yīng)(填“正”或“負(fù)”)，電池中放電過(guò)程中溶液pH將________(填“下降”、“上升”或“不變”)；若有16克甲醇蒸氣被完全氧化產(chǎn)生電能，并利用該過(guò)程中釋放的電能電解足量的硫酸銅溶液，假設(shè)能量利用率為80%，則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣________L。(3)最近，又有科學(xué)家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高。一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入汽油蒸氣。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2－離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷代表汽油。該電池的正極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________。(4)放電時(shí)固體電解質(zhì)里的O2－離子的移動(dòng)方向是向__________極移動(dòng)(填“正”或“負(fù)”)。解析：(1)該電池的總反應(yīng)式可由下列二式合并得到：2CH3OH＋3O2→2CO2＋4H2O，CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O。(2)燃料電池中可燃物被氧化作負(fù)極，根據(jù)得失電子守恒建立關(guān)系式：2CH3OH～3O264g67.2L16g×80%x解得x＝13.44L答案：(1)2CH3OH＋3O2＋4OH－→2COeq\o\al(2－,3)＋6H2O(2)負(fù)下降13.44L(3)O2＋4e－=2O2－(4)負(fù)12．（14分）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。(1)如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)______________________設(shè)計(jì)的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12g，導(dǎo)線中通過(guò)________mol電子。(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________，這是由于NH4Cl溶液顯________(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因________________，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過(guò)量新制飽和氯水，顏色退去，同學(xué)們對(duì)此做了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的＋3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)?！比绻?價(jià)鐵被氧化為FeOeq\o\al(2－,4)，試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，如圖所示。一段時(shí)間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是________________，電極反應(yīng)為_(kāi)_________________；乙裝置中石墨(1)為_(kāi)___________極(填“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽(yáng)”)，乙裝置中與銅絲相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為_(kāi)__________________________，產(chǎn)物常用__________________檢驗(yàn)，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________。解析：(1)設(shè)導(dǎo)線中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為x，則負(fù)極減少28g·mol－1·x，正極增重32g·mol－1·x，28x＋32x＝12，x＝0.2mol。(2)NH4Cl水解溶液顯酸性，正極上H＋得電子，負(fù)極上Fe失電子生成Fe2＋。Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋，Cl2過(guò)量時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O=2FeOeq\o\al(2－,4)＋6Cl－＋16H＋。(3)將鹽橋改為銅絲和石墨后甲裝置成為原電池，乙裝置成為電解池。甲中Fe為負(fù)極，Cu為正極，正極電極