2023版高三一輪總復(fù)習(xí)化學(xué)（魯科版）：課時(shí)分層作業(yè)28 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池

課時(shí)分層作業(yè)（二十八）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

電池

［基礎(chǔ)小題固基］

1.如圖所示是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法正確的是)

廢電解質(zhì)

.so,注入負(fù)極

程氧氣

-€H9-€>/

油鴕電中itr髓劑

干電池示意圖鉛蓄電池示意圖氫氧燃料電池示意圖

A.上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池

B.干電池工作時(shí)，H+向鋅筒移動(dòng)

C.鉛蓄電池工作過程中，每通過2moi電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207g

D.氫氧燃料電池的正極反應(yīng)一定是O2+4e-+2H2O==4OH-

［答案］A

2.課堂學(xué)習(xí)中，同學(xué)們利用鋁條、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流表、橙汁、燒

杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是（）

橙汁一青三”

A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置

B.原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成

C.圖中a極為鋁條、b極為鋅片時(shí)，導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生電流

D.圖中a極為鋅片、b極為銅片時(shí)，電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片

［答案1D

3.由我國科學(xué)家研發(fā)成功的鋁鎰電池是一種比能量很高的新型干電池，以

氯化鈉和稀氨水混合溶液為電解質(zhì)，鋁和二氧化鎰一石墨為兩極，其電池反應(yīng)

為Al+3MnO2+3H2O=3MnOOH+A1（OH）3,下列有關(guān)該電池放電時(shí)的說法

不正確的是（）

A.二氧化銃一石墨為電池正極

B.負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e+3NH3H2O==A1(OH)3+3NH4

C.OIF不斷由正極向負(fù)極移動(dòng)

D.每生成1molMnOOH轉(zhuǎn)移2mol電子

D［每生成1molMnOOH轉(zhuǎn)移1mole，D項(xiàng)不正確。］

4.如圖所示原電池的鹽橋中裝有飽和K2s04溶液，電池工作一段時(shí)間后,

甲燒杯中溶液顏色不斷變淺。下列敘述中正確的是()

A.b極是電池的正極

B.甲燒杯中K+經(jīng)鹽橋流向乙燒杯

C.甲燒杯中溶液的pH逐漸減小

D.電池的總反應(yīng)離子方程式為MnOi+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3+4-

4H2O

D［由甲燒杯中溶液顏色不斷變淺，可知KMnCh中Mn元素的化合價(jià)降低,

得到電子，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，失去電子，貝"b為負(fù)極，a為正極，所以總

的電極反應(yīng)式為2KMnO4+10FeSO4+8H2so4-2MnSO4+5Fe2(SO4)3+

K2SO4+8H2OO由于Fe2+在b電極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以b極是電池

的負(fù)極，A錯(cuò)誤；K+向正極移動(dòng)，所以K+從鹽橋流向甲燒杯，B錯(cuò)誤；甲燒杯

中a電極上MnO了獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，Mn元素的化合價(jià)降低，電極反應(yīng)

為MnOJ+8H++5e==Mn2++4H2O,所以甲燒杯中溶液的pH逐漸增大，C

錯(cuò)誤。］

5.某燃料電池主要構(gòu)成要素如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()

A.電池可用于乙醛的制備

B.b電極為負(fù)極

C.電池工作時(shí)，a電極附近pH降低

D.a電極的反應(yīng)式為Oz+4e-+4H+=2H2O

C[C項(xiàng)，a電極反應(yīng)消耗H+,pH升高，錯(cuò)誤。]

6.(2020?全國ID卷，Ti2)一種高性能的堿性硼化VB曲期軍修分碳電極

鈕(VB*—空氣電池如圖所示，其中在VB2電極發(fā)生]卜空氣

反應(yīng)：VB2+16OH--Ile_=vor+2B(OH)J+一4

4H20。該電池工作時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是()KOH溶液離子選擇性膜

A.負(fù)載通過0.04mol電子時(shí)，有0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(h參與反應(yīng)

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高

-

C.電池總反應(yīng)為4VB2+IIO2+20OH+6H2O=8[B(OH)4]+4VOF

D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極

B[由題給信息知VB2電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則VB2電極為負(fù)極,

復(fù)合碳電極為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為。2+4廣+2H20=

-

4OH,電池總反應(yīng)方程式為4VB2+1102+20OH-+6H2O=8[B(OH)4]~+

4VOro正極生成OH,負(fù)極消耗OH,正極區(qū)溶液的pH升高，負(fù)極區(qū)溶液

的pH降低，B項(xiàng)錯(cuò)誤。]

7.如圖所示，是原電池的裝置圖。請回答：

(1)若溶液C為稀H2s04溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B[

_______溶液C

電極材料為Fe且作負(fù)極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為軍言寫潟/

;反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后溶液C的pH將

(填“升高”“降低”或“基本不變”)。

(2)若需將反應(yīng)：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)成如上圖所示的原電池裝

置，則A(負(fù))極材料為,B(正)極材料為,溶液C為o

(3)若C為CuCb溶液，Zn是極，Cu極發(fā)生________反應(yīng)，電極

反應(yīng)為?

溶液中c(C/+)(填“變大”“變小”或“不變”)。

(4)CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH,CH30H可作為燃料使用，用CH30H

和02組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示:

.——負(fù)載.

催化劑嚴(yán)受竺廠同催化劑

（電極C）、/］電極d）

a—j?1HJFL-*—b

iTr

質(zhì)子交換膜

電池總反應(yīng)為2CH3OH+3O2=2CO24-4H2O,則C電極是（填“正

極”或“負(fù)極”），c電極的反應(yīng)方程式為O

若線路中轉(zhuǎn)移2moi電子，則上述CH30H燃料電池，消耗的Ch在標(biāo)準(zhǔn)狀況下

的體積為Lo

［解析］（1）鐵作負(fù)極，則該原電池反應(yīng)是鐵與稀硫酸置換氫氣的反應(yīng)，所以

正極反應(yīng)是氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2t;溶液中

氫離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，pH升高。（2）Cu+2Fe3+==Cu2++

2Fe2+設(shè)計(jì)成如題圖所示的原電池裝置，根據(jù)化學(xué)方程式中物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)類型

判斷，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，作原電池的負(fù)極，所以A極材料是Cu,B極材料是

比Cu不活潑的導(dǎo)電物質(zhì)如石墨、Ag等。溶液C中含有Fe3+,如FeC13溶液。

（3）Zn比較活潑，在原電池中作負(fù)極，Cu作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，CM卡在

正極得到電子變成Cu,電極反應(yīng)為Cu2++2e-==Cu,CM+發(fā)生還原反應(yīng)，則

c（Ci>2+）變小。（4）根據(jù)圖中的電子流向知c是負(fù)極，甲醇發(fā)生氧化反應(yīng)：CH30H

—6e-+H2O==CO2+6H+,線路中轉(zhuǎn)移2moi電子時(shí)消耗氧氣0.5mol,標(biāo)準(zhǔn)狀

況下體積為11.2L。

［答案］⑴2H++2e-=H2f升高（2）Cu石墨FeCb溶液⑶負(fù)

2++

還原Cu+2e-=Cu變?。?）負(fù)極CH3OH-6e"+H2O=CO2+6H

11.2

［新題嘗鮮提能］

8.某新型可充電電池構(gòu)造如圖所示，工作時(shí)（需先引發(fā)鐵和氯酸鉀的反應(yīng)，

從而使LiCl-KCl共晶鹽熔化）某電極（記為X）的反應(yīng)式之一為xLi++xe-+

LiV3O8===Lii+xV3Oso下列說法正確的是（）

Li-Si合金LiV30K

LiCl-KCl

共晶鹽鐵和氨酸鉀

A.放電時(shí)，正極上的電極反應(yīng)式為Li—e-===Li+

B.放電時(shí)，總反應(yīng)式為xLi+LiV3O8=Lii+xV3O8

C.充電時(shí)，X電極與電源負(fù)極相連

D.充電時(shí)，X電極的質(zhì)量增加

B［由題干所給電極反應(yīng)式可知X電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，故X電極

是正極，結(jié)合題圖知，X電極是LiV3O8,則Li-Si合金是負(fù)極，負(fù)極的電極反

應(yīng)式為Li-e-=Li+,結(jié)合X電極的電極反應(yīng)式可知放電時(shí)總反應(yīng)式為xLi+

LiV3O8=Lii+xV3O8,A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；充電時(shí)，X電極應(yīng)與電源正極相連，

C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，X電極的電極反應(yīng)與放電時(shí)X電極的電極反應(yīng)互為逆反應(yīng)，

則充電時(shí)X電極的質(zhì)量減輕，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

9.（2021?福建?？迹┮环N新型鎂硫二次電池的工作原理如圖所示。下列說法

正確的是（）

A.使用堿性電解質(zhì)水溶液

B.放電時(shí)，正極反應(yīng)包括3Mg2++MgS8—6e-=4MgS2

C.使用的隔膜是陽離子交換膜

D.充電時(shí)，電子從Mg電極流出

C［A.堿性電解質(zhì)水溶液中負(fù)極生成的Mg2+會(huì)生成Mg（OH）2沉淀，降低電

池效率，錯(cuò)誤；B.放電時(shí)為原電池，原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，包括

2+-

3Mg4-MgSs+6e=4MgS2,錯(cuò)誤；C.據(jù)圖可知Mg2+要通過隔膜移向正極參

與電極反應(yīng)，所以使用的隔膜是陽離子交換膜，正確；D.放電時(shí)，Mg電極發(fā)生

氧化反應(yīng)，充電時(shí)，Mg電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即電子流入Mg電極，錯(cuò)誤。］

10.（2021?大連高三一模）沉積物微生物燃料電池可處理含硫廢水，其工作原

理如圖。下列說法中錯(cuò)誤的是（）

光照CO?

搟函*-7耳0一二

I■■ecePr

水碳棒卜

電阻

沅積物—…一*^￡r*……"Wa

A.碳棒b極電勢比碳棒a極電勢高

B.光照強(qiáng)度對電池的輸出功率無影響

+

C.碳棒b電極反應(yīng)式為O2+4e+4H=2H2O

D.酸性增強(qiáng)不利于菌落存活，工作一段時(shí)間后，電池效率降低

B［根據(jù)氫離子的流向可知碳棒b為正極，光合菌產(chǎn)生的02的電子結(jié)合

H+得到H2O,碳棒a為負(fù)極，F(xiàn)eS*在硫氧化菌的作用下被氧化為S,S在硫氧

化菌的作用下被氧化為硫酸根離子。B.光照強(qiáng)度越強(qiáng)，光合作用越強(qiáng)，產(chǎn)生的氧

氣越多，電池的輸出功率越大，即光照強(qiáng)度對電池的輸出功率有影響，錯(cuò)誤。］

11.我國科學(xué)家利用光能處理含苯酚((>OH)廢水，裝置如圖所示。下

列說法錯(cuò)誤的是()

A.a極電勢高于b極電勢

B.a極的電極反應(yīng)式為：O^OH+2e-+2H+=J+H2O

C.H+由H區(qū)移向I區(qū)，II區(qū)溶液的pH增大

D.若有2moi電子通過導(dǎo)線，I區(qū)混合液體質(zhì)量增大2g

C［從圖中可以看由，該裝置為原電池裝置，苯酚在a極得電子，被還原,

所以a極為正極，b極為負(fù)極。C.氫離子向陽極