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第一节《原电池》同步练习（人教版选修4）

  • ※基本信息※
    • 资料类型：一课一练
    • 教材版本：人教版
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
    • 资料来源：收集
    • 资料作者：
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  • 原电池 同步练习

    （一）典型例题

    【例1】锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li+MnO2==LiMnO2，下列说法正确的是（    ）

    A．Li是正极，电极反应为Li－e- == Li+

    B．Li是负极，电极反应为Li－e- == Li+

    C．Li是负极，电极反应为MnO2 + e- == MnO2－

    D．Li是负极，电极反应为Li－2e- == Li2+

    解析：本题根据总反应判断Li被氧化应为负极材料，其失电子成为Li+，正极放电的为MnO2。若已知电池总反应而要写电极反应式，这类题的一般处理方法是：根据“负失氧、正得还”的规律容易先判断负极材料，负极材料若是金属则失电子而变为相应阳离子（注意：Fe失电子应变为Fe2+），负极材料若是其他被氧化的物质（如氢氧燃料电池中的Ｈ2、甲烷燃料电池中的CH4）则失电子变为相应氧化产物，然后再推断正极反应。

    答案：B

    【例2】一种新型燃料电池，是用两根金属铂做电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入H2和O2，下解说法不正确的是（   ）

    　　A．通入H2的电极为负极
    　　B．通入O2的一极电极反应为4H2O+O2+8e=8OH-
    　　C．随着放电的进行，负极附近pH上升
    　　D．标准状况下通入5.6LO2完全反应后有1mol电子转移
    　　解析：本题考点是原电池部分的基础知识，要求学会会判断电源的正负极，会正确书写电极反应式和总电池反应式，高考对这一问题会从两个方面进行考查：
    　　1．根据给出的两个电极反应式，写总反应式：书写时注意使两个电极反应式得失电子数相等后相加两式，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意若反应式同侧出现不共存的离子，如H+和OH-，Pb2-和 SO42-，要写成反应后的物质如H2O和PbSO4。
    　　2．给出总反应式，写电极反应式：
    　　书写步骤为：1）列物质，标得失 2）选离了配电荷，3）配个数，巧用水，4）两式加验总式以氢氧燃料电池为例。已知总电池反应为2H2+O2=2H2O。电解质溶液为KOH溶液，试写出两极反应式。
    　　负极书写步骤为：
    　　1）根据总电池方程式列出总式两边化合价升高的有关物质，标出失去电子的数目：
    　　 2H2-4e→2H2O
    　　2）根据电解质溶液的酸碱性，用H+或OH-或其他离子配平，使反应式两边电荷总数相等。
    　　 2H2+4OH--4e——2H2O
    　　此时注意：①电子带负电，②在碱性电解质溶液中，电极反应式不宜出现H+，如上式写成2H2-2e——2H2O+4H+就不对了。③上式亦不能写成：2H2-4e——2H2O-4OH-，因为H2失电子，不可能出现OH-。
    　　3）利用H2O使两边元素守恒，即 2H2+4OH--4e=4H2O
    　　同理：正极电极反应式书写如下：
    　　1），2）O2+4e——4OH-
    　　3）O2+2H2O+4e=4OH-
    　　4）将正负极电极方程式相加，若得到总反应式，说明写法正确。

    答案：C

    　　例3（海水电池）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，则电源负极材料为：     ，正极材料为：     。正、负极反应分别为：      、     。

    分析：

    　　根据原电池构成的条件，活泼金属作负极（失去电子），发生氧化反应；惰性材料作正极（得到电子），发生还原反应。

    答案：

    　　负极材料为：Al；正极材料为：石墨等能导电的惰性材料或活泼性比铝弱的金属材料。

    　　负极反应：3Al－12e—＝3Al3＋

    　　正极反应：3O2＋6H2O＋12e—＝12OH－

    　　例4  (燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2＋O2＝2H2O，试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式，并指出各电极和介质溶液的pH的变化，若电解质溶液为KOH时又如何？

    分析

    　　在负极氢气失去电子，发生氧化反应；在正极氧气得到电子，发生还原反应。若消耗H+，则pH增大；若消耗OH-，则pH减小；若生成OH-，则pH增大；若生成H+，则pH减小。若稀释酸溶液，则pH增大；若稀释碱溶液，则pH减小。

    答案

    若电解质为盐酸时：

    　　负极：2H2－4e—＝4H＋ 　　　　　　　　　　 pH变小

    　　正极：O2＋4H＋＋4e—＝2H2O　　　　　　pH变大

    结论：溶液被稀释，pH变大。

    　　若电解质为KOH时：

    　　负极：2H2－4e—＋4OH－＝4H2O　　　　　 pH变小

    　　正极：O2＋2H2O＋4e＝4OH－ 　　　　　　　　pH变大

    　　结论：溶液被稀释，pH变小。

     

    （二）基础练习

    一、选择题

    1．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（  D  ）

    A．阴极        B．正极        C．阳极         D．负极

    2．在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（  B  ）

    A．碳棒上有气体放出，溶液酸性变弱

    B．a是正极，b是负极                

    C．导线中有电子流动，电流从a极到b极

    D．a极上发生了还原反应

    3．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反应为：Zn + 2OH– –2e–＝ZnO + H2O，Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH–，据此判断氧化银是（  B  ）

    A．负极，并被氧化        B．正极，并被还原

    C．负极，并被还原        D．正极，并被氧化

    4．下列各组电极均用导线相连，分别插入对应溶质的溶液中，其中不能组成原电池的是（     ）

     

    A

    B

    C

    D

    电极与溶液

    Zn、C硫酸

    Cu、Ag硝酸银

    Zn、Cu蔗糖

    Mg、Al氢氧化钠

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