原电池专题习题.docVIP

PAGE PAGE 2 电化学第二节课　原电池的工作原理及其应用 [知识梳理·固考基] 1．原电池的概念：将化学能转化为电能的装置。 2．原电池的构成条件 (1)能自发地发生氧化还原反应。 (2)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。 ①负极：活泼性较强的金属。 ②正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属。 (3)电极均插入电解质溶液中。 (4)构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。 3．工作原理 装置图 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn__－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋__2e－===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由锌片沿导线流向铜片 离子迁移方向 阴离子向负极迁移； 阳离子向正极迁移 电池反应方程式 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 两类装置的不同点 还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗 Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长 1．(2014·新课标全国卷Ⅱ，12)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 2．(2013·新课标全国卷Ⅰ，10)银质器皿日久表面会逐渐变黑， 这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在 铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是(　　) A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 3．(2014·福建理综，11)某原电池装置如图所示，电池总反应 为2Ag＋Cl2===2AgCl。 下列说法正确的是 (　　) A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子 4．(2014·浙江理综，11)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是： Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH 已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NOeq \o\al(－,2) 下列说法正确的是 (　　) A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ B．充电过程中OH－ 离子从阳极向阴极迁移 C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－ ，H2O中的H被M还原 D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液 6．(1)[2015·四川理综，11(5)]FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S，正极反应式是_______________________________________________ ________________________________________。 (2)[2015·海南化学，15(4)]右图所示原电池正极的反应式为________。 (3)[2015·安徽理综，25(4)]常温下，将除去表面氧化膜的Al、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。 0～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是________，溶液中的H＋向________极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是___________________________________________________________________。 答案　(1)FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S或FeS2＋4e－===Fe＋2S2－ (2)Ag＋＋e－===Ag　(3)2H＋＋NOeq \o\al(－,3)＋e－===NO2↑ ＋ H2O　正　常温下铝在浓HNO3中发生钝化，氧化物薄膜阻止了铝的进一步反应，铜作负极，电流方向发生变化 【示例1】 (2015·江苏化学，10)一种熔融碳酸盐