化學(xué)電源又稱電池，是一種能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置。以下是電池化學(xué)電源專題練習(xí)，希望考生認(rèn)真練習(xí)。

1.(北京高考)下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是()

A B C D 硅太陽(yáng)能電池 鋰離子電池 太陽(yáng)能集熱器 燃?xì)庠?解析：選D 硅太陽(yáng)能電池工作時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)錯(cuò)誤;鋰離子電池是化學(xué)電池，工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)錯(cuò)誤;太陽(yáng)能集熱器工作時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為熱能，C項(xiàng)錯(cuò)誤;燃?xì)庠罟ぷ鲿r(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，D項(xiàng)正確。

2.某一同學(xué)根據(jù)離子反應(yīng)方程式2Fe3++Fe===3Fe2+來設(shè)計(jì)原電池。下列設(shè)計(jì)方案中可行的是()

A.電極材料為鐵和鋅，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液

B.電極材料為鐵和銅，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液

C.電極材料為鐵和石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液

D.電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液

解析：選B 氧化還原反應(yīng)中的還原劑作原電池的負(fù)極，氧化劑(Fe3+)存在于電解質(zhì)溶液中，故符合題意的選項(xiàng)為B。

3.(蘭州模擬)有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是() 圖Ⅰ 堿性鋅錳電池 圖Ⅱ 鉛-硫酸蓄電池 圖Ⅲ 電解精煉銅 圖Ⅳ 銀鋅紐扣電池

A.圖Ⅰ所示電池中，MnO2的作用是催化劑

B.圖Ⅱ所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大

C.圖Ⅲ所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度始終不變

D.圖Ⅳ所示電池中，Ag2O是氧化劑，電池工作過程中還原為Ag

解析：選D A、MnO2的作用是氧化劑，錯(cuò)誤;B、Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2 H2O，H2SO4被消耗，濃度減小，錯(cuò)誤;C、粗銅含雜質(zhì)，溶解的銅小于析出的銅，Cu2+濃度減小;D、負(fù)極ZnZn2+ 氧化反應(yīng)，做還原劑;正極Ag2O-Ag 還原反應(yīng)，Ag2O是氧化劑，正確。

4.電子表所用的紐扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其電極反應(yīng)式是：Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-�？偡磻�(yīng)式為：Ag2O+Zn===2Ag+ZnO，下列說法正確的是()

A.Zn為正極，Ag2O為負(fù)極

B.Zn為負(fù)極，Ag2O為正極

C.原電池工作時(shí)，正極區(qū)溶液pH值減小

D.原電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液pH值增大

解析：選B 從電極反應(yīng)式可以看出：Zn失電子為負(fù)極，且該區(qū)消耗OH-溶液pH值減小;Ag2O得電子為正極，且該區(qū)產(chǎn)生OH-溶液pH值增大。

5.控制適合的條件，將反應(yīng)Fe3++Ag??Fe2++Ag+設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池(鹽橋裝有瓊脂-硝酸鉀溶液;靈敏電流計(jì)的0刻度居中，左右均有刻度)。已知，接通后，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是()

A.在外電路中，電子從石墨電極流向銀電極

B.鹽橋中的K+移向乙燒杯

C.一段時(shí)間后，電流計(jì)指針反向偏轉(zhuǎn)，越過0刻度，向左邊偏轉(zhuǎn)

D.電流計(jì)指針居中后，往甲燒杯中加入一定量的鐵粉，電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)

解析：選D 由題給電池反應(yīng)可知，銀作負(fù)極，石墨作正極，在外電路中，電子從銀電極流向石墨電極，A錯(cuò)誤;鹽橋中的K+移向甲燒杯，B錯(cuò)誤;一段時(shí)間后，電流計(jì)指針將居中，C錯(cuò)誤。

6.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩連接組成多個(gè)原電池，若a、b相連， a為負(fù)極;c、d相連，d上有氣泡逸出;a、c相連，a極減輕;b、d相連，b為正極。則四種金屬的活潑性順序?yàn)? )

A.acd B.abd

C.adb D.bca

解析：選C 依據(jù)金屬的活潑性相對(duì)強(qiáng)弱的判斷及原電池的正、負(fù)極的判斷可知：a、b相連， a為負(fù)極，則ac、d相連，d上有氣泡逸出，則c為負(fù)極，即ca、c相連，a極減輕，a為負(fù)極，即ab、d相連，b為正極，則db。

7.將氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)在氧氣中燃燒時(shí)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達(dá)80%(一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%左右)，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說法錯(cuò)誤的是()

A.上述燃料電池的負(fù)極反應(yīng)材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)

B.氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用

C.乙醇燃料電池的電解質(zhì)常用KOH，該電池的負(fù)極反應(yīng)為：C2H5OH-12e-===2CO2+3H2O

D.甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-===4OH-

解析：選C 燃料電池總反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)燃燒反應(yīng)，形成的燃料電池中氫氣等燃料為負(fù)極反應(yīng)物，空氣等氧化劑作正極反應(yīng)物，一般發(fā)生反應(yīng)O2+2H2O+4e-===4OH-，電解質(zhì)常用KOH, 乙醇作負(fù)極，反應(yīng)生成的CO2與堿反應(yīng)會(huì)生成CO，故反應(yīng)為：C2H5OH+16OH--12e-===2CO+11H2O

8.(沁陽(yáng)一中)LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為：FePO4+LiLiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含U導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是()

A.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性

B.放電時(shí)電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動(dòng)

C.充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量增多

D.放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FePO4+Li++e-===LiFePO4

解析：選D 放電時(shí)，負(fù)極：Li - e ===Li+，正極：FePO4+Li++e=== LiFePO4;充電時(shí)，陽(yáng)極：LiFePO4-e=== FePO4+Li+ 陰極：Li++e=== Li，所以易知D正確。若加入硫酸，與Li單質(zhì)(固體)發(fā)生反應(yīng)，所以A錯(cuò);放電時(shí)，Li+應(yīng)(正電荷)在電池內(nèi)部(電解質(zhì)中)向正極移動(dòng)，故B錯(cuò);充電過程中，正極材料參加了反應(yīng)質(zhì)量減少，故C錯(cuò)。9.(蘭州期末)空氣常參與設(shè)計(jì)原電池以方便人們的生活。

(1)我國(guó)首創(chuàng)以鋁空氣海水電池作為能源的新型的海水標(biāo)志燈，以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水?dāng)?shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。則電源的負(fù)極材料是________，負(fù)極反應(yīng)為________________________________;正極材料是__________，正極反應(yīng)為______________________________________。

(2)熔鹽電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視， 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)�，空氣與CO2的混合氣為陰極助燃?xì)�，制得�?50℃下工作的燃料電池，完成有關(guān)電池反應(yīng)式。陽(yáng)極反應(yīng)式：2CO+2CO-4e-===4CO2，陰極反應(yīng)式：______________，電池總反應(yīng)式：_____________________________ 。

解析：(1)由鋁空氣海水電池靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流可知，鋁為負(fù)極，電極反應(yīng)式為4Al-12e-===4Al3+，正極為石墨等惰性電極，反應(yīng)為3O2+6H2O+12e-===12OH-。

(2)本題中的電池是一種新型高能電池，電解質(zhì)是熔融物，而不是電解質(zhì)溶液，但有自由移動(dòng)的離子CO存在。原電池的反應(yīng)原理實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移，燃料電池總反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)燃燒反應(yīng)。故陽(yáng)極(即負(fù)極)CO失去電子，而陰極(即正極)應(yīng)為O2得到電子，再與陰極助燃?xì)釩O2結(jié)合生成電解質(zhì)陰離子CO。

答案：(1)鋁 4Al-12e-===4Al3+ 石墨等惰性電極

3O2+6H2O+12e-===12OH-

(2)O2+2CO2+4e-===2CO 2CO+O2=2CO2

10.常見鉛蓄電池是二次電池，其電極材料分別為Pb和PbO2，電解液為稀H2SO4溶液，工作時(shí)的總反應(yīng)式為Pb +PbO2 + 2H2SO42PbSO4+2H2O。請(qǐng)依據(jù)上述情況判斷：(1)鉛蓄電池的負(fù)極材料是________________。

(2)請(qǐng)依據(jù)兩極材料和總反應(yīng)，寫出放電時(shí)正極反應(yīng)是___________________________。

(3)請(qǐng)依據(jù)總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式，寫出放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)是________________________。

(4)放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子移向______極;電流方向從______極流向______極。

(5)放電時(shí)，電解質(zhì)溶液的酸性_________(填增強(qiáng)、減弱或不變)。

(6)充電時(shí)PbO2極發(fā)生_________反應(yīng)，電極反應(yīng)式____________________________;Pb極發(fā)生___________反應(yīng)，電極反應(yīng)式_________________________________。

解析：此題考查幾種常見電池的工作原理，結(jié)合各電極反應(yīng)式及其總反應(yīng)式解答。依據(jù)原電池的反應(yīng)原理、鉛蓄電池的工作原理及其總反應(yīng)式可得答案。

答案：(1)鉛(Pb) (2)PbO2+4H++SO +2e-===PbSO4+2H2O (3)Pb +SO-2e-===PbSO4 (4)負(fù) 氧化鉛(PbO2) 鉛(Pb) (5)減弱 (6)氧化 PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO 還原 PbSO4 + 2e-===Pb +SO

11.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12 g，導(dǎo)線中通過________ 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________________________，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)。如果+3價(jià)鐵被氧化為FeO，試寫出該反應(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__________________;乙裝置中石墨(1)為____________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______________________________________________________，

產(chǎn)物常用__________________檢驗(yàn)，反應(yīng)的離子方程式為___________。

解析：(1)設(shè)導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為x，則負(fù)極減少28 gmol-1x，正極增重32 gmol-1x，

28x+32x=12，x=0.2 mol。

(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過量時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe3++3Cl2+8H2O===2FeO+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，正極電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-，滴加酚酞后變紅色。乙中石墨(1)為陰極，與銅絲相連的電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cl--2e-===Cl2，Cl2可用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)。

答案：(1)Fe+Cu2+===Fe2++Cu 0.2

(2)2H++2e-===H2 酸性

NH+H2O??NH3H2O+H+

2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-

2Fe3++3Cl2+8H2O===2FeO+6Cl-+16H+

(3)溶液變紅 O2+2H2O+4e-===4OH- 陰

2Cl--2e-===Cl2 濕潤(rùn)淀粉碘化鉀試紙

Cl2+2I-===2Cl-+I2

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