第02講 原電池、化學(xué)電源（練習(xí)）（學(xué)生版） 2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

第02講原電池、化學(xué)電源目錄01模擬基礎(chǔ)練【題型三】原電池工作原理【題型三】一次電池【題型三】二次電池【題型三】燃料電池02重難創(chuàng)新練03真題實(shí)戰(zhàn)練題型一原電池工作原理1．銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag。其工作示意圖如下。下列說法不正確的是()A．Zn電極是負(fù)極B．Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng)C．Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2D．放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變2．根據(jù)光合作用原理，設(shè)計(jì)如圖原電池裝置。下列說法正確的是()A．a(chǎn)電極為原電池的正極B．外電路電流方向是a→bC．b電極的電極反應(yīng)式為：O2＋2e－＋2H＋=H2O2D．a(chǎn)電極上每生成1molO2，通過質(zhì)子交換膜的H＋為2mol3．電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其工作原理示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A．b極的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-B．溶液中OH-向電極b移動C．NH3的還原產(chǎn)物為N2D．電流方向：由a經(jīng)外電路到b4．下圖Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋I(xiàn)2＋H2O”設(shè)計(jì)成的原電池裝置，其中C1、C2均為碳棒。甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液。下列敘述中正確的是()A．甲組操作時，電流計(jì)(G)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．甲組操作時，溶液顏色變淺C．乙組操作時，C2做正極D．乙組操作時，C1上發(fā)生的電極反應(yīng)為I2＋2e－=2I－題型二一次電池5．(2023·遼寧省錦州市高三統(tǒng)考)我國科學(xué)家設(shè)計(jì)的“海泥電池”，既可用于深海水下儀器的電源補(bǔ)給，又有利于海洋環(huán)境污染治理，其中微生物代謝產(chǎn)物顯酸性，電池工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．A電極的電勢高于B電極B．質(zhì)子從海底沉積層通過交接面向海水層移動C．負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+D．海水和海泥作為電解質(zhì)的一部分，富含鹽分，導(dǎo)電性高，有利于輸出電能6．一種鋰電池的工作原理如圖所示，正極反應(yīng)被可以在正極區(qū)和氧化罐間循環(huán)流通，氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以將Fe2+氧化、自身被還原為SO42-。下列關(guān)于該電池的說法正確的是()A．電池放電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．放電時Li+由正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)C．放電時的負(fù)極反應(yīng)為D．氧化SO42-罐中反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++S2O82-=2Fe3++2SO42-7．濃差電池指電池內(nèi)物質(zhì)變化僅是一種物質(zhì)從高濃度狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜐舛葼顟B(tài)且伴隨著吉布斯自由能轉(zhuǎn)變成電能的過程的一類電池。濃差電池示意圖如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是()A．a(chǎn)極為原電池的負(fù)極B．c為Cu2+交換膜C．電流計(jì)指針指向0時，兩極的CuSO4溶液濃度相等D．轉(zhuǎn)移1mol電子時，右池增重48g8．(2024·浙江省浙江省舟山中學(xué)適應(yīng)性考試)利用如圖裝置，工業(yè)上燃料燃燒產(chǎn)生的SO2廢氣可與O2協(xié)同轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。下列說法不正確的是()A．電極A為負(fù)極，X為陰離子交換膜B．電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2+4e-+4H+=2H2OC．電池工作時，消耗O2、SO2物質(zhì)的量之比為1：1D．電池工作段時間后，右室中電解質(zhì)溶液的pH無明顯變化9．(2024·河北省邯鄲市部分學(xué)校高三聯(lián)考)香港城市大學(xué)化學(xué)工作者首次提出了電池(如圖)，該電池使用N2為原料，以離子液體()為電解質(zhì)，既實(shí)現(xiàn)了能量的存儲，又實(shí)現(xiàn)了的生產(chǎn)，和堿反應(yīng)能產(chǎn)生NH3，可進(jìn)一步生產(chǎn)氮肥。下列說法錯誤的是()A．極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池總反應(yīng)為2C．石墨烯電極反應(yīng)式為D．生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6LNH3，電池中轉(zhuǎn)移3mol電子題型三二次電池10．(2024·浙江省金麗衢十二校高三下學(xué)期第二次聯(lián)考)鋅-空氣電池可用作電動車的動力電源。該電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)為：2Zn+O2+4OH-+2H2O=[Zn(OH)4]2-。下列有關(guān)說法不正確的是()A．充電時，鋅連接電源負(fù)極B．充電時，陽極反應(yīng)為4OH??4e?=2H2O+O2↑C．放電時，電解質(zhì)溶液中向正極移動D．放電時，電路中通過電子，可消耗11.2LO211． Li/SO2電池具有輸出功率高和低溫性能好等特點(diǎn)，其電解質(zhì)是LiBr，溶劑是碳酸丙烯酯和乙腈，電池反應(yīng)式為2Li＋2SO2Li2S2O4。下列說法正確的是()A．該電池反應(yīng)為可逆反應(yīng)B．放電時，Li＋向負(fù)極移動C．充電時，陰極反應(yīng)式為Li＋＋e－=LiD．該電池的電解質(zhì)溶液可以換成LiBr的水溶液12．某種可充電聚合物鋰離子電池放電時的反應(yīng)為Li1－xCoO2＋LixC6=6C＋LiCoO2，其工作原理示意圖如右。下列說法不正確的是()A．放電時LixC6發(fā)生氧化反應(yīng)B．充電時，Li＋通過陽離子交換膜從左向右移動C．充電時將電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連D．放電時，電池的正極反應(yīng)為Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－=LiCoO213．一種新型鎂硫電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A．該電池使用堿性電解質(zhì)水溶液B．充電時，電子從硫電極流出C．使用的隔膜是陰離子交換膜D．放電時，正極反應(yīng)包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS214．中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研發(fā)出一種高性能的鈣離子電池：以溶有六氟磷酸鈣Ca(PF6)2的碳酸酯類溶劑為電解液，放電時合金Ca7Sn6發(fā)生去合金化反應(yīng)，陰離子(PF6(已知：比能量為單位質(zhì)量的電極放出電能的大小)A．此高性能的鈣離子電池放電時，化學(xué)能可以全部轉(zhuǎn)化為電能B．放電時，a電極的電極反應(yīng)為Ca7Sn6-14e-=7Ca2++6SnC．充電時，b電極接電源的負(fù)極D．與鋰離子電池相比較，鈣離子電池具有材料儲量豐富、比能量高的優(yōu)點(diǎn)15．(2024·浙江省嘉興市高三下學(xué)期二模)水系雙離子電池原理如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是()A．放電時，電極a作電源的正極，Cu3(PO4)2發(fā)生氧化反應(yīng)最終變?yōu)镃uB．充電時，水系電池中，a電極附近溶液的堿性增強(qiáng)C．充電時，b電極上的電極反應(yīng)式為Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+D．當(dāng)1molCu3(PO4)2完全放電時，則b電極質(zhì)量減輕138g題型四燃料電池16．(2023·浙江省精誠聯(lián)盟高三三模)內(nèi)部重整式高溫燃料電池具有良好的商業(yè)化前景，其基本工作原理(以CH4為原料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì))如圖所示。下列說法正確的是()A．b極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電子流向：a極→導(dǎo)線→b極→電解質(zhì)→a極C．a(chǎn)極電極反應(yīng)為CH4-D．該電池所用的隔膜一定屬于陽離子交換膜17．一種新型中溫全瓷鐵-空氣電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該電池放電時的說法正確的是()A．a(chǎn)極發(fā)生氧化反應(yīng)B．正極的電極反應(yīng)為FeOx+2xe-=Fe+xO2-C．若有22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)空氣參與反應(yīng)，則電路中有4mol電子轉(zhuǎn)移D．鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)+Fe=FeOx+xH218．鎂-空氣電池是一種新型燃料電池，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．金屬M(fèi)g電極為負(fù)極，其電勢低于空氣電極的電勢B．電子流向：Mg電極→導(dǎo)線→空氣電極→電解質(zhì)溶液→Mg電極C．電池總反應(yīng)為2Mg+O2+2H2O2Mg(OH)2D．回收后的氫氧化鎂經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化，可重新制成鎂錠循環(huán)利用19．乙烯催化氧化成乙醛的反應(yīng)可設(shè)計(jì)成如圖所示的燃料電池，能在制備乙醛的同時獲得電能，其總反應(yīng)為2CH2CH2+O22CH3CHO。下列有關(guān)說法正確的是()A．a(chǎn)電極發(fā)生還原反應(yīng)B．放電時，每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上需要消耗28g乙烯C．b極的電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-D．電子移動方向：電極a→磷酸溶液→電極b20．一種高性能的直接硼氫燃料電池如圖所示，其總反應(yīng)為BHeq\o\al(－,4)＋2O2=BOeq\o\al(－,2)＋2H2O。該電池工作時，下列說法正確的是()A．電子由Pt電極經(jīng)外電路、石墨電極、NaOH溶液回到Pt電極B．負(fù)極反應(yīng)式為BHeq\o\al(－,4)－8e－＋8OH－=BOeq\o\al(－,2)＋6H2OC．OH－透過陰離子交換膜向石墨電極遷移D．外電路通過0.4mol電子時，有2.24LO2在石墨電極上參與反應(yīng)1．(2024·浙江省強(qiáng)基聯(lián)盟高三聯(lián)考)已二腈[NC（CH2）4CN]是合成尼龍-66的中間體。某小組利用多組濃差電池為電源，以丙烯腈（CH2=CHCN）為原料通過電解法合成己二腈的原理示意圖如下(銅電極質(zhì)量均為)：下列說法不正確的是()A．銅電極(1)為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．當(dāng)甲室兩電極質(zhì)量差為6.4時，理論上可生成0.1mol己二腈C．乙室可選用陽離子交換膜，H+向左移動D．石墨電極(1)的電極反應(yīng)式為2CH2=CHCN+2H++NC（CH2）4CN2．(2024·浙江省三校高三聯(lián)考選考模擬)科學(xué)家研發(fā)了一種新型短路膜電池，利用這種電池可以消除空氣中的CO2，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A．甲電極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．乙電極的電極反應(yīng)式為：H2+2HCO3-+2e-=2H2O+2CO2C．電子流向：負(fù)極→電解質(zhì)→正極D．當(dāng)捕獲的CO2時，理論上轉(zhuǎn)移2mol電子3．(2023·浙江省東陽中學(xué)高三模擬)鈉硒電池是一類以單質(zhì)硒或含硒化合物為正極、金屬鈉為負(fù)極的新型電池，具有能量密度大、導(dǎo)電率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。以Cu2-xSe填充碳納米管作為正極材料的一種鈉硒電池工作原理如圖所示，充放電過程中正極材料立方晶胞內(nèi)未標(biāo)出因放電產(chǎn)生的0價Cu原子。下列說法錯誤的是()A．每個Cu2-xSe晶胞中Cu2+個數(shù)為4xB．在Na2Se晶胞結(jié)構(gòu)中，Se2-占據(jù)的位置是項(xiàng)點(diǎn)和面心C．充分放電時，正極的電極反應(yīng)式為Cu2-xSe+2Na++2e-=Na2Se+(2-x)CuD．充電時外電路中轉(zhuǎn)移lmol電子，兩極質(zhì)量變化差為23g4．光催化微生物燃料電池的工作原理如圖所示：已知：電極a在光激發(fā)條件下會產(chǎn)生電子(e-)-空穴(h+)。下列說法錯誤的是()A．電極電勢：電極a>電極bB．光激發(fā)時，光生電子會與O2結(jié)合，光生空穴會與電極b產(chǎn)生的電子結(jié)合C．電極b發(fā)生的電極反應(yīng)式為D．電池工作一段時間后，右側(cè)溶液pH保持不變(不考慮CO2的溶解)5．（2024·山東省泰安市高三四模）我國科學(xué)家發(fā)明了一種以和MnO2為電極材料的新型電池，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中①區(qū)、②區(qū)、③區(qū)電解質(zhì)溶液的酸堿性不同。放電時，電極材料學(xué)轉(zhuǎn)化為下列說法錯誤的是()A．放電時，電子從b電極經(jīng)過導(dǎo)線傳導(dǎo)到a電極B．放電時，a電極的電極反應(yīng)式為MnO2+4H++2e?=Mn2++2H2OC．充電時，③區(qū)溶液堿性增強(qiáng)D．充電一段時間后，②區(qū)K2SO4濃度增大1．(2023?山東卷，11)利用熱再生氨電池可實(shí)現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是()A．甲室電極為正極B．隔膜為陽離子膜C．電池總反應(yīng)為：D．NH3擴(kuò)散到乙室將對電池電動勢產(chǎn)生影響2．(2023?全國新課標(biāo)卷，10)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時，Zn2+可插入V2O5層間形成·。下列說法錯誤的是()A．放電時V2O5為正極B．放電時Zn2+由負(fù)極向正極遷移C．充電總反應(yīng)：·D．充電陽極反應(yīng)：·3．(2022?全國乙卷，12)Li-O2電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來科學(xué)家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)，驅(qū)動陰極反應(yīng)(Li++e-=Li+)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進(jìn)行充電。下列敘述錯誤的是()A．充電時，電池的總反應(yīng)Li2O2=2Li+O2B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C．放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移D．放電時，正極發(fā)生反應(yīng)O2+2Li++2e-=Li2O24．(2022?遼寧省選擇性考試，14)某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是()A．放電時負(fù)極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+B．放電時Cl-透過多孔活性炭電極向CCl4中遷移C．放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCl4吸收0.5molCl2D．充電過程中，NaCl溶液濃度增大5．(2022?山東卷，13)設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鈷。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2轉(zhuǎn)化為Co2+，工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是()A．裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大B．裝置工作一段時間后，乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸C．乙室電極反應(yīng)式為LiCoO2+2H2O+e-+4H+=Li++Co2++4OH-D．若甲室Co2+減少200mg，乙室Co2+增加300mg，則此時已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移6．(2021?河北選擇性考試，9)K—O2電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是()A．隔膜允許K+通過，不允許O2通過B．放電時，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時，b電極為陽極C．產(chǎn)生1Ah電量時，生成K