2025年高二化學(xué)寒假銜接講練 (人教版)寒假提升練-專題10 原電池（教師版）

專題10原電池內(nèi)容早知道?第一層鞏固提升練（3大考點(diǎn)）考點(diǎn)一原電池的工作原理考點(diǎn)二原電池原理的應(yīng)用考點(diǎn)三化學(xué)電源的電極反應(yīng)式的書寫?第二層能力提升練?第三層拓展突破練原電池的工作原理?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用1．原理：負(fù)極→失電子→發(fā)生氧化反應(yīng)→電子通過導(dǎo)線流向正極→正極→得電子→發(fā)生還原反應(yīng)2．模型圖3．電子和離子的流動(dòng)方向電子只能在導(dǎo)線中流動(dòng)而不能在溶液中流動(dòng)，離子只能在溶液中移動(dòng)而不能通過導(dǎo)線，可以形象地描述為“電子不下水，離子不上岸”。4．判斷原電池正、負(fù)極的方法1．鋅銅原電池裝置如圖，下列說法不正確的是A．鋅電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．電子從鋅片經(jīng)電流計(jì)流向銅片C．銅電極上發(fā)生反應(yīng)： D．鹽橋中向極移動(dòng)【答案】D【分析】鋅銅原電池中，鋅為負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn-2e-＝Zn2+，銅為正極，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2++2e-＝Cu，原電池工作時(shí)，電子從負(fù)極鋅沿導(dǎo)線流向正極銅，內(nèi)電路中陽離子移向正極Cu，陰離子移向負(fù)極Zn，據(jù)此判斷。【詳解】A．該原電池中，鋅為負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，故A正確；B．該原電池中，Zn為負(fù)極、Cu為正極，工作時(shí)電子從鋅片流向銅片，故B正確；C．銅為正極，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，故C正確；D．在鹽橋中，陰離子Cl-會(huì)向負(fù)極區(qū)(Zn)移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選D。2．某興趣小組為了探索原電池的工作原理，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下。編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流表指針偏轉(zhuǎn)方向1鎂片、鋁片稀硫酸偏向鋁片2銅片、鋁片。濃硝酸3儀片、鋁片NaOH溶液偏向袋片4鐵片、石墨NaCl溶液…下列說法正確的是A．實(shí)驗(yàn)1中電子流向?yàn)殒V片導(dǎo)線鋁片電解質(zhì)溶液鎂片B．實(shí)驗(yàn)2中的片電極反應(yīng)式為C．實(shí)驗(yàn)4電流表指針偏向鐵片D．由實(shí)驗(yàn)1和3可知，保持電極材料不變，可通過更換電解質(zhì)溶液改變正負(fù)極【答案】D【詳解】A．鎂片、鋁片在稀硫酸中形成原電池反應(yīng)，Mg為負(fù)極，Al為正極，實(shí)驗(yàn)1中電子流向?yàn)殒V片→導(dǎo)線→鋁片，電子不能通過電解質(zhì)溶液，故A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)2中的鋁片在濃硝酸中鈍化，做原電池的正極，銅做負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)4中Fe做負(fù)極，電流表指針偏向石墨，故C錯(cuò)誤；D．由實(shí)驗(yàn)1和3可知，保持電極材料不變，在實(shí)驗(yàn)1中，Mg為負(fù)極，Al為正極；實(shí)驗(yàn)3中Al為負(fù)極，Mg為正極，故可通過更換電解質(zhì)溶液改變正負(fù)極，故D正確；故D正確；答案選D。3．由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象A上有氣體產(chǎn)生B的質(zhì)量增加二價(jià)金屬A不斷溶解根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷下列說法錯(cuò)誤的是A．裝置甲中正極的電極反應(yīng)式是：2H++2e-=H2↑B．四種金屬的活潑性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊>B>A>DC．裝置乙中B為負(fù)極D．裝置丙中負(fù)極電極反應(yīng)式為：A-2e-=A2+【答案】C【分析】裝置甲中A上有氣體產(chǎn)生，氫離子在A極得電子還原為氫氣，電極反應(yīng)式為，A極是正極，B極是負(fù)極，說明金屬活潑性。裝置乙中，B的質(zhì)量增加，B極反應(yīng)式為：，說明B是正極，C是負(fù)極，金屬活潑性。裝置丙中二價(jià)金屬A不斷溶解于稀硫酸，說明A作負(fù)極，D為正極，則金屬活潑性。據(jù)此分析作答?！驹斀狻緼．裝置甲中A上有氣體產(chǎn)生，說明氫離子在A極得電子還原為氫氣，電極反應(yīng)式為：，A極是正極，B極是負(fù)極，說明活潑性，A正確；B．根據(jù)上述分析，可知四種金屬的活潑性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?，B正確；C．裝置乙中，B的質(zhì)量增加，則B極反應(yīng)式為：，說明B是正極，C錯(cuò)誤；D．裝置丙中二價(jià)金屬不斷溶解于稀硫酸，說明作負(fù)極，失去電子，電極反應(yīng)式為：，D正確；故選C。4．某學(xué)習(xí)小組查閱資料知氧化性：，設(shè)計(jì)了雙液原電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。鹽橋中裝有瓊脂與飽和溶液。下列說法正確的是A．溶液A為溶液B．乙燒杯中的電極反應(yīng)式為C．外電路的電流方向?yàn)閺腶到bD．電池工作時(shí)，鹽橋中的移向乙燒杯【答案】B【分析】根據(jù)題意可知，氧化性＞Fe3+，則在原電池反應(yīng)中，乙燒杯中含有高錳酸鉀，因此在b電極得電子，b電極為正極，則溶液A含有Fe2+，F(xiàn)e2+在a電極失電子，a電極為負(fù)極，據(jù)此作答。【詳解】A．由分析可知，F(xiàn)e2+在a電極失電子，則溶液A含有Fe2+，故A錯(cuò)誤；B．乙燒杯中(b電極)發(fā)生還原反應(yīng)，Mn元素的化合價(jià)降低，電極反應(yīng)式為，故B正確；C．根據(jù)分析可知，a電極為負(fù)極，b電極為正極，電流由正極沿導(dǎo)線流入負(fù)極，則電流從b經(jīng)過外電路流向a，故C錯(cuò)誤；D．電池工作時(shí)，乙池消耗、H+，陽離子消耗更多，則鹽橋中K+移向乙池，甲池Fe2+失電子生成Fe3+，正電荷數(shù)增多，則鹽橋中的移向甲燒杯，故D錯(cuò)誤；故答案選B。原電池原理的應(yīng)用?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用1．比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。如有兩種金屬a和b，用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生。由此可判斷出a極是負(fù)極，b極是正極，故金屬活動(dòng)性a>b。2．加快氧化還原反應(yīng)的速率。如在鋅與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液，能形成Cu—Zn微小的原電池，從而加快產(chǎn)生H2的速率。3．設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池裝置以Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu反應(yīng)為例，原電池裝置設(shè)計(jì)方法思路如下第一步：將電池總反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋，正極：Cu2＋＋2e－=Cu第二步：確定負(fù)極材料、正極材料和電解質(zhì)溶液負(fù)極材料：失電子的物質(zhì)(還原劑)作負(fù)極材料即Fe。正極材料：用比負(fù)極材料金屬活動(dòng)性差的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極材料即Cu或Ag或C等。電解質(zhì)溶液：含有反應(yīng)中作氧化劑的物質(zhì)作電解質(zhì)，即CuSO4溶液，如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬的陽離子。5．將反應(yīng)設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池，下列說法正確的是A．電極為負(fù)極 B．電池工作時(shí)，向正極移動(dòng)C．電池工作時(shí)，電子由流向 D．理論上每消耗，外電路中通過的電子為【答案】C【分析】由總反應(yīng)可知，銅元素價(jià)態(tài)升高，銀元素價(jià)態(tài)降低，故銅為負(fù)極，Ag2O/Ag電極為正極?！驹斀狻緼．根據(jù)分析，Ag2O/Ag電極為正極，A錯(cuò)誤；B．電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即OH-向負(fù)極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．電池工作時(shí)，電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，即由Cu流向Ag2O，C正確；D．總反應(yīng)中銅元素價(jià)態(tài)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)，理論上每消耗6.4gCu，消耗銅的物質(zhì)的量為0.1mol，外電路中通過的電子為0.1mol，D錯(cuò)誤；答案選C。6．M、N、P、E四種金屬，已知：①；②M、P用導(dǎo)線連接放入溶液中，M表面有大量氣泡逸出；③N、E用導(dǎo)線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)式分別為，。則這四種金屬的還原性的強(qiáng)弱順序是A． B．C． D．【答案】A【詳解】金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)，其還原性越強(qiáng)，由①可知，金屬活動(dòng)性：；M、P用導(dǎo)線連接放入溶液中，M表面有大量氣泡逸出，說明M作原電池的正極，故金屬活動(dòng)性：；由③可知，N作原電池的負(fù)極，故金屬活動(dòng)性：，綜上所述，金屬的還原性：；故選A。7．鐵片與100mL0.1mol/L的稀鹽酸反應(yīng)，生成H2的速率太慢。下列方法能加快反應(yīng)速率的是A．增大壓強(qiáng) B．加NaCl固體C．滴加幾滴CuSO4溶液 D．改用98%的濃硫酸【答案】C【詳解】A．鐵與稀鹽酸的反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，增大壓強(qiáng)，不影響反應(yīng)速率，A不符合題意；B．加NaCl固體，對(duì)鐵的性質(zhì)及H+的濃度都不產(chǎn)生影響，對(duì)反應(yīng)不產(chǎn)生影響，B不符合題意；C．滴加幾滴CuSO4溶液，與Fe反應(yīng)生成Cu，Cu附著在Fe表面，形成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，從而加快反應(yīng)速率，C符合題意；D．改用98%的濃硫酸，與Fe反應(yīng)后在鐵表面形成鈍化膜，從而阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，D不符合題意；故選C。8．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池(選用相同的鹽橋)時(shí)，下列各項(xiàng)中合理的是選項(xiàng)正極(金屬/電解質(zhì)溶液)負(fù)極(金屬/電解質(zhì)溶液)AZn/ZnSO4溶液Fe/H2SO4溶液BFe/FeCl2溶液Zn/ZnSO4溶液CZn/H2SO4溶液Fe/FeCl2溶液DFe/ZnSO4溶液Zn//FeCl2溶液A．A B．B C．C D．D【答案】B【分析】選用相同的鹽橋，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池時(shí)，所選電極不能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，金屬性強(qiáng)的金屬做負(fù)極，電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬性弱的金屬做正極，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．鋅、鐵構(gòu)成原電池時(shí)，金屬性強(qiáng)的鋅做負(fù)極，鐵做正極，不能選用能與鐵反應(yīng)的稀硫酸做電解質(zhì)溶液，原電池設(shè)計(jì)不合理，故A錯(cuò)誤；B．鋅、鐵構(gòu)成原電池時(shí)，金屬性強(qiáng)的鋅做負(fù)極，鐵做正極，電極與選用的電解質(zhì)溶液不反應(yīng)，原電池設(shè)計(jì)合理，故B正確；C．鋅、鐵構(gòu)成原電池時(shí)，金屬性強(qiáng)的鋅做負(fù)極，鐵做正極，不能選用能與鋅反應(yīng)的稀硫酸做電解質(zhì)溶液，原電池設(shè)計(jì)不合理，故C錯(cuò)誤；D．鋅、鐵構(gòu)成原電池時(shí)，金屬性強(qiáng)的鋅做負(fù)極，鐵做正極，不能選用能與鋅反應(yīng)的氯化亞鐵做電解質(zhì)溶液，原電池設(shè)計(jì)不合理，故D錯(cuò)誤；答案選B?；瘜W(xué)電源的電極反應(yīng)式的書寫?積累與運(yùn)用?積累與運(yùn)用1．可充電電池電極反應(yīng)式的書寫在書寫可充電電池電極反應(yīng)式時(shí)，要明確可充電電池放電時(shí)為原電池，充電時(shí)為電解池。(1)原電池的負(fù)極與電解池的陽極均發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素化合價(jià)升高。(2)原電池的正極與電解池的陰極均發(fā)生還原反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素化合價(jià)降低。2．燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(1)燃料電池的正、負(fù)極均為惰性電極，均不參與反應(yīng)。(2)正極反應(yīng)式的書寫正極發(fā)生還原反應(yīng)，通入的氣體一般是氧氣，根據(jù)電解質(zhì)的不同，正極反應(yīng)式的書寫分以下幾種情況：①在酸性溶液中，生成的氧離子與氫離子結(jié)合生成水，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋=2H2O。②在堿性溶液中，氧離子與氫氧根離子不能結(jié)合，只能與水結(jié)合生成氫氧根離子，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－。③在熔融碳酸鹽中，氧離子能與二氧化碳結(jié)合生成碳酸根離子，電極反應(yīng)為O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)。(3)負(fù)極反應(yīng)式的書寫若負(fù)極通入的氣體為含碳化合物CO、CH4、CH3OH等，碳元素均轉(zhuǎn)化為正四價(jià)的碳，在酸性溶液中生成二氧化碳?xì)怏w，在堿性溶液中生成碳酸根離子，在熔融碳酸鹽中生成二氧化碳，含有氫元素的化合物的電極反應(yīng)最終都有水生成。燃料電池的總反應(yīng)－正極反應(yīng)＝負(fù)極反應(yīng)，注意將兩個(gè)反應(yīng)相減時(shí)，要約去正極反應(yīng)物O2。9．鉛蓄電池是汽車常用的蓄電池，其總反應(yīng)：。下列說法不正確的是A．放電時(shí)，當(dāng)外電路上有通過時(shí)，負(fù)極質(zhì)量增加B．放電時(shí)正極反應(yīng)式C．充電一段時(shí)間生成硫酸的物質(zhì)的量增加D．若用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水，每消耗，在陰極產(chǎn)生【答案】B【分析】分析電池總反應(yīng)式中元素的價(jià)態(tài)變化可以看出，Pb是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，PbO2是正極，發(fā)生還原反應(yīng)?！驹斀狻緼．在鉛酸電池中，Pb為負(fù)極，失去電子被氧化為PbSO4，電極反應(yīng)式為：Pb-2e-+=PbSO4，電極由Pb→PbSO4，負(fù)極質(zhì)量增加；外電路通過2mol電子時(shí)，負(fù)極板增加的質(zhì)量為1mol×96g/mol=96g，A正確；B．放電時(shí)，二氧化鉛為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，B錯(cuò)誤；C．由題目所給的總反應(yīng)可知，充電一段時(shí)間，生成硫酸的量增加，C正確；D．每消耗1molPb，轉(zhuǎn)移的電子為2mol，電解飽和食鹽水中，陰極反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑+2OH-，即陰極產(chǎn)生2molNaOH，D正確；答案選B。10．鐵鎳可充電電池以KOH溶液為電解液，放電時(shí)的總反應(yīng)為，下列有關(guān)該電池的說法正確的是A．放電時(shí)，正極反應(yīng)式為B．放電時(shí)，向Fe電極遷移C．放電時(shí)，負(fù)極區(qū)pH增大D．充電時(shí)，實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化【答案】D【分析】放電時(shí)總反應(yīng)為Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2，放電時(shí)Fe為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，Ni2O3為正極，電極反應(yīng)為Ni2O3+2e-+3H2O=2Ni(OH)2+2OH-；充電時(shí)Fe為陰極，Ni2O3為陽極?！驹斀狻緼．根據(jù)分析，放電時(shí)正極反應(yīng)式為Ni2O3+2e-+3H2O=2Ni(OH)2+2OH-，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．放電時(shí)為原電池原理，陽離子向正極遷移，則放電時(shí)，陽離子K+向Ni2O3電極遷移，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析，放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，消耗OH-，溶液堿性減弱，負(fù)極區(qū)pH減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．充電時(shí)為電解原理，實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)正確；答案選D。11．鋰離子電池是目前世界上主流的手機(jī)電池?？茖W(xué)家近期研發(fā)的一種新型的Ca-LiFePO4可充電電池的原理示意圖如圖，電池反應(yīng)為：下列說法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，鈣電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．充電時(shí)，Ca2+在陰極處得電子C．LiPF6-LiAsF6電解質(zhì)可以換成水溶液做電解質(zhì)D．充電時(shí)，Li1-xFePO4/LiFePO4電極的電極反應(yīng)式為【答案】C【分析】放電時(shí)，Ca失電子轉(zhuǎn)化為Ca2+，則鈣電極為負(fù)極，Li1-xFePO4/LiFePO4電極為正極；充電時(shí)，鈣電極為陰極，Li1-xFePO4/LiFePO4電極為陽極?！驹斀狻緼．由分析可知，放電時(shí)，鈣電極為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．充電時(shí)，Ca電極為陰極，Ca2+得電子轉(zhuǎn)化為Ca，B正確；C．Ca的金屬性強(qiáng)，能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，所以采用非水電解質(zhì)，不能換成水溶液，C錯(cuò)誤；D．充電時(shí)，Li1-xFePO4/LiFePO4電極為陽極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，D正確；答案選C。12．如圖是甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，電池反應(yīng)為，下列說法正確的是A．左電極為電池的正極，a處通入的物質(zhì)是甲醇B．右電極為電池的負(fù)極，b處通入的物質(zhì)是空氣C．負(fù)極反應(yīng)為D．正極反應(yīng)為【答案】C【分析】根據(jù)電子移動(dòng)方向可知，該裝置左側(cè)為負(fù)極，燃料甲醇在a通入發(fā)生氧化反應(yīng)，右側(cè)為正極，氧氣在b處發(fā)生還原反應(yīng)?！驹斀狻緼．根據(jù)分析可知，左電極為電池的負(fù)極，a處通入的物質(zhì)是甲醇，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析可知，右電極為電池的正極，b處通入的物質(zhì)是空氣，B錯(cuò)誤；C．左電極為電池的負(fù)極，燃料甲醇在a通入發(fā)生氧化反應(yīng)：，C正確；D．右側(cè)為正極，氧氣在b處發(fā)生還原反應(yīng)：，D錯(cuò)誤；答案選C。1．用銅片、銀片、溶液、溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂-的型管)構(gòu)成一個(gè)原電池。①在外電路中，電流由銀電極流向銅電極②正極反應(yīng)為：③實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池將停止工作④將銅片浸入溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同⑤鹽橋中的移向溶液⑥電子的移動(dòng)方向：極-導(dǎo)線-電極-溶液上述①~⑥中正確的有A．5個(gè) B．4個(gè) C．3個(gè) D．2個(gè)【答案】B【分析】在原電池中，較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極上金屬失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；較不活潑的金屬作正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在外電路上，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，由于金屬活動(dòng)性Cu＞Ag，所以Cu為原電池的負(fù)極，Ag為原電池的正極，Cu失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生Cu2+進(jìn)入溶液，在正極上Ag+得到電子變?yōu)锳g單質(zhì)，以此解答該題?！驹斀狻竣僭谕怆娐分校娏饔烧龢O銀電極流向負(fù)極銅電極，①正確；②正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極的電極反應(yīng)式為：Ag++e-=Ag，②正確；③實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，由于不能形成閉合回路，所以原電池不能繼續(xù)工作，③正確；④該原電池的電極反應(yīng)式為：負(fù)極：Cu-2e-=Cu2+；正極：Ag++e-=Ag，故總反應(yīng)為Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，銅片與硝酸銀反應(yīng)的離子方程式為：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，與原電池的總反應(yīng)相同，④正確；⑤鹽橋中的K＋移向正極，即K+移向AgNO3溶液，⑤錯(cuò)誤⑥電子只能在外電路中移動(dòng)，而不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液，⑥錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是B。2．全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的材料，電池反應(yīng)為。下列說法正確的是A．電解質(zhì)中加入硫酸能增強(qiáng)導(dǎo)電性B．電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的量越多C．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：D．電池工作時(shí)，外電路中流過電子，負(fù)極材料減重【答案】C【分析】根據(jù)電池總反應(yīng)及裝置圖可知，電池工作時(shí)Li+向a極移動(dòng)，則a極為正極，b極為負(fù)極?！驹斀狻緼．電解質(zhì)中加入硫酸，會(huì)與負(fù)極材料Li發(fā)生反應(yīng)，從而減弱電路的導(dǎo)電性，A錯(cuò)誤；B．充電時(shí)a為陽極，與放電時(shí)的電極反應(yīng)相反，則充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的量越少，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析可知，電池工作時(shí)a極為正極，則正極可發(fā)生反應(yīng)：，C正確；D．根據(jù)分析可知，電池工作時(shí)b極為負(fù)極，則外電路中流過電子時(shí)，消耗的鋰為0.02mol，則負(fù)極材料減重，D錯(cuò)誤；答案選C。3．在碳中和愿景下，全球范圍內(nèi)可再生能源不斷開發(fā)。一種新研發(fā)的電池系統(tǒng)是通過二氧化碳溶于水觸發(fā)電化學(xué)反應(yīng)，其工作原理如圖所示(鈉超離子導(dǎo)體只允許通過)。下列說法正確的是A．電子通過鈉超離子導(dǎo)體由a極移動(dòng)到b極B．工作一段時(shí)間b極附近可能有白色固體析出C．電池工作時(shí)每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下，a極質(zhì)量減少D．該電池中的有機(jī)電解液可選用乙醇【答案】B【分析】由電池工作原理示意圖可知反應(yīng)中Na被氧化為鈉離子，為原電池的負(fù)極，則a電極反應(yīng)式為Na-e-=Na+，b為正極，b電極反應(yīng)式為，原電池工作時(shí)，陽離子向正極移動(dòng)，電解液中鈉離子和碳酸氫根離子達(dá)到飽和時(shí)，以NaHCO3晶體析出，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．電子不會(huì)進(jìn)入電解質(zhì)溶液中，即電子不會(huì)在鈉超離子導(dǎo)體中移動(dòng)，而是通過用電器經(jīng)a極移動(dòng)到b極，故A錯(cuò)誤；B．b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極b上的電極反應(yīng)為，同時(shí)a電極生成的Na+經(jīng)鈉超離子導(dǎo)體移動(dòng)到b電極，當(dāng)電解液中鈉離子和碳酸氫根離子達(dá)到飽和時(shí)，b極區(qū)可能發(fā)生反應(yīng)，即工作一段時(shí)間b極附近可能有白色固體析出，故B正確；C．每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下，即消耗0.1molCO2，由電極反應(yīng)可知，轉(zhuǎn)移0.1mol電子，則消耗金屬鈉0.1mol，a極質(zhì)量減小2.3g，故C錯(cuò)誤；D．鈉和乙醇能發(fā)生置換反應(yīng)，該電池中的有機(jī)電解液不可選用乙醇，故D錯(cuò)誤；故選B。4．電化學(xué)氣敏傳感器法可用來測(cè)定空氣中CO含量，其工作原理如圖所示，下列說法正確的是A．工作電極上的反應(yīng)式為B．該電池工作時(shí)，外電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)楣ぷ麟姌O→溶液→鉑電極→燈泡→工作電極C．每消耗0.2mol，同時(shí)產(chǎn)生的質(zhì)量為17.6gD．電池工作一段時(shí)間后，溶液的pH增大【答案】C【分析】CO在工作電極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成，故工作電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為，鉑電極發(fā)生還原反應(yīng)，為原電池正極，電極反應(yīng)為，據(jù)此解答。【詳解】A．工作電極上的反應(yīng)式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．該電池工作時(shí)，外電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)楣ぷ麟姌O→燈泡→鉑電極，電子不經(jīng)過電解質(zhì)溶液，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由電極反應(yīng)可知，每消耗0.2mol，轉(zhuǎn)移0.8mol電子，同時(shí)產(chǎn)生的物質(zhì)的量為0.4mol，其質(zhì)量為0.4mol×44g/mol=17.6g，C項(xiàng)正確；D．由電極反應(yīng)可知，當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，負(fù)極生成4molH+，同時(shí)正極消耗4molH+，故電池工作一段時(shí)間后，溶液的pH不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選C。5．某新型電池可以處理含的堿性廢水，同時(shí)還可以淡化海水，電池構(gòu)造示意圖如下所示。下列關(guān)于該電池工作時(shí)的說法正確的是A．b極為電池的負(fù)極B．a(chǎn)極發(fā)生的電極反應(yīng)為C．電池工作一段時(shí)間后，右室溶液pH減小D．海水中的通過離子交換膜Ⅰ向左室遷移【答案】B【分析】a極附近發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，電極反應(yīng)為，b極為電池正極，電極反應(yīng)為，據(jù)此解答。【詳解】A．a(chǎn)極附近發(fā)生氧化反應(yīng)，a極為電池負(fù)極，b極為電池正極，A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，B正確；C．右室中b極發(fā)生的電極反應(yīng)為，不斷被消耗，pH增大，C錯(cuò)誤；D．陽離子向正極移動(dòng)，向b極也就是右室遷移，D錯(cuò)誤；故選B。6．某科研小組用電化學(xué)方法將轉(zhuǎn)化為實(shí)現(xiàn)再利用，轉(zhuǎn)化的基本原理如圖所示(該交換膜只允許通過)，下列說法正確的是A．極為正極，極發(fā)生氧化反應(yīng)B．極電極反應(yīng)方程式為C．若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有從左室通過交換膜移到右室D．工作一段時(shí)間后，電極室中的溶液酸性減弱【答案】C【分析】由圖可知，該裝置為原電池，M極在紫外光的作用下，H2O反應(yīng)生成O2，O元素由-2價(jià)升高為0價(jià)，失電子，M為負(fù)極，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，N為電池正極，電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-=CO+H2O，原電池中陽離子移向正極，據(jù)此分析解答。【詳解】A．由分析可知，M為電池負(fù)極，N為電池正極，N極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，N為電池正極，CO2在正極得到電子生成CO，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：CO2+2H++2e-=CO+H2O，B錯(cuò)誤；C．若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LO2，物質(zhì)的量為1mol，由2H2O-4e-=O2↑+4H+可知，轉(zhuǎn)移4mol電子，有4molH+從左室通過交換膜移到右室，C正確；D．M極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣：2H2O-4e-=O2↑+4H+，工作一段時(shí)間后，M電極室中生成氫離子遷移到N極，氫離子個(gè)數(shù)不變，但由于消耗了水，導(dǎo)致氫離子濃度增大，溶液酸性增強(qiáng)，D錯(cuò)誤；故選C。7．中科院福建物構(gòu)所首次構(gòu)建了一種可逆水性電池，實(shí)現(xiàn)了和之間的高效可逆轉(zhuǎn)換，其反應(yīng)原理如圖所示：已知雙極膜可將水解離為和，并實(shí)現(xiàn)其定向通過。下列說法錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)，由雙極膜移向電極B．放電時(shí)，電極表面的電極反應(yīng)為：C．放電時(shí)和充電時(shí)，電極的電勢(shì)均高于電極D．當(dāng)外電路通過電子時(shí)，雙極膜中解離水的物質(zhì)的量為【答案】A【分析】由圖中可知，Zn發(fā)生失去電子的反應(yīng)，為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為，CO2得電子生成HCOOH，電極反應(yīng)為CO2+2H++2e-=HCOOH，則多孔Pd為電池的正極；充電時(shí)，Zn為陰極，多孔Pd為陽極，電極反應(yīng)與原電池相反，據(jù)此分析；【詳解】A．充電時(shí)，陰離子向陽極移動(dòng)，由雙極膜移向Pd電極，A錯(cuò)誤；B．CO2得電子生成HCOOH，電極反應(yīng)為，B正確；C．放電時(shí)為正極，充電時(shí)，為陽極，電極的電勢(shì)均高于電極，C正確；D．根據(jù)溶液呈電中性，可知外電路通過1mol電子時(shí)，雙極膜中離解的水的物質(zhì)的量為1mol，D正確；故選A。8．市售某種鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示，該干電池反應(yīng)原理的化學(xué)方程式為：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，下列說法錯(cuò)誤的是A．該干電池是堿性鋅錳干電池B．電池工作時(shí)，向正極移動(dòng)C．環(huán)境溫度過低，不利于電池放電D．正極電極反應(yīng)為：+MnO2+e-=MnO(OH)+NH3【答案】A【詳解】A．根據(jù)圖示，電解質(zhì)溶液是NH4Cl溶液。在NH4Cl溶液中，水解使得溶液呈酸性，因此該電池不是堿性鋅錳干電池，錯(cuò)誤，A符合題意；B．原電池中，陽離子向正極移動(dòng)，因此向正極移動(dòng)，正確，B不符合題意；C．環(huán)境溫度過低，化學(xué)反應(yīng)速率下降，不利于電池放電，正確，C不符合題意；D．根據(jù)總反應(yīng)方程式，MnO2得到電子轉(zhuǎn)化為MnO(OH)，正極電極反應(yīng)為MnO2+e-+=MnO(OH)+NH3，正確，D不符合題意；答案選A。9．如圖為兩種不同的銅鋅原電池，圖1為單液原電池，圖2為雙液原電池。下列相關(guān)說法不正確的是A．圖2所示原電池能量利用率比上左圖所示原電池要高B．將圖2溶液換成稀硫酸，銅電極生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移2mol電子C．圖1所示單液原電池中，電流流向?yàn)殂~片→導(dǎo)線→鋅片→溶液→銅片D．上述原電池的反應(yīng)原理為【答案】B【詳解】A．圖1中單液原電池鋅片與溶液直接接觸，部分會(huì)被鋅置換，鋅片上附著銅后，也能形成微小的原電池，繼續(xù)置換銅，這部分電子轉(zhuǎn)移沒有經(jīng)過外電路，能量利用率低且電流不穩(wěn)定，圖2中雙液原電池鋅片與溶液沒有接觸，能量利用率更高且電流穩(wěn)定，A正確；B．將圖2溶液換成稀硫酸，銅電極的電極反應(yīng)式為：，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體時(shí)，氣體的物質(zhì)的量為，根據(jù)電極反應(yīng)式，電路中轉(zhuǎn)移的電子為，B錯(cuò)誤；C．圖1所示單液原電池中，銅片為正極，鋅片為負(fù)極，外電路電流由正極流向負(fù)極，內(nèi)電路電流由負(fù)極流向正極，因此電流流向?yàn)殂~片→導(dǎo)線→鋅片→溶液→銅片，C正確；D．上述兩種原電池中正極電極反應(yīng)均為，負(fù)極電極反應(yīng)均為，因此原電池的反應(yīng)原理均為，D正確；故答案為：B。10．如下圖所示為某同學(xué)探究金屬與濃硝酸反應(yīng)設(shè)計(jì)的原電池實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)在常溫下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)時(shí)先放入鐵片，直到無氣泡后再放入銅片，連接好裝置。下列說法不正確的是A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．鐵比銅活潑，鐵作負(fù)極C．溶液中陰離子移向銅片，陽離子移向鐵片D．鐵片附近產(chǎn)生紅棕色氣體，電極反應(yīng)式為【答案】B【詳解】A．常溫下，先放入鐵片后鐵片鈍化，連接好裝置后，總反應(yīng)為Cu與濃硝酸的反應(yīng)，銅為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；B．鈍化的鐵片作正極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．為平衡電荷使溶液呈電中性，陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極，C項(xiàng)正確；D．鐵片為正極，在作用下被還原為紅棕色氣體，電極反應(yīng)式為，D項(xiàng)正確；答案為B。11．一種氫氧燃料電池的裝置如圖所示(電解質(zhì)溶液為稀溶液，兩電極均為惰性電極)。下列說法正確的是A．該裝置的能量主要由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．N電極上的電極反應(yīng)式為C．每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，此時(shí)消耗的體積為2.24LD．該電池的總反應(yīng)為【答案】D【詳解】A．氫氧燃料電池為原電池，能量轉(zhuǎn)化是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題目所給圖可知，N電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題目所給圖可知，M電極作負(fù)極，電極反應(yīng)式為，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，消耗0.1mol氫氣，選項(xiàng)沒有說明是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣的體積，C錯(cuò)誤；D．氫氧燃料電池的總反應(yīng)為氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，反應(yīng)方程式為，D正確；故選D。12．一種可產(chǎn)生的鋅—空氣電池的工作原理如圖(KOH溶液作電解質(zhì)溶液)，下列說法不正確的是A．電子由Zn極流向復(fù)合碳電極B．生成的電極反應(yīng)式：C．電解質(zhì)溶液中的向鋅電極方向移動(dòng)D．消耗65g鋅，理論上生成【答案】B【分析】Zn元素化合價(jià)升高，被氧化，應(yīng)為原電池負(fù)極，電極反應(yīng)式為，O2中氧元素的化合價(jià)降低，被還原，應(yīng)為原電池正極，電極反應(yīng)為，放電時(shí)電子由負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，電流由正極流向負(fù)極，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，以此解答該題；【詳解】A．外電路電子由負(fù)極流向正極，即Zn流向復(fù)合碳電極，A不符合題意；B．生成H2O2的電極反應(yīng)式：，B符合題意；C．電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故的OH-向Zn電極方向移動(dòng)，C不符合題意；D．消耗65gZn的物質(zhì)的量為=1mol，電路中通過2mol電子，消耗氧氣1mol,理論上生成1molH2O2，D不符合題意；故選B；13．由于存在離子濃度差而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的電池稱為離子濃差電池，當(dāng)兩極室離子濃度相等時(shí)放電完成。某離子濃差電池的工作原理如圖所示，下列說法中正確的是A．銅電極Ⅰ上發(fā)生氧化反應(yīng)B．該隔膜為陽離子交換膜C．電池工作一段時(shí)間后，右極室濃度增大D．該電池工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】C【分析】要消除兩極室的濃度差，則右邊銅離子、硫酸根離子濃度要增大，左邊兩種離子濃度要減小，因此銅電極Ⅱ發(fā)生Cu-2e-=Cu2+，同時(shí)硫酸根離子通過隔膜進(jìn)入右邊，則隔膜為陰離子交換膜；因此銅電極Ⅰ發(fā)生Cu2++2e-=Cu，據(jù)此分析；【詳解】A．銅電極Ⅰ附近濃度高，電極反應(yīng)為，即銅電極Ⅰ為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．銅電極Ⅱ?yàn)樨?fù)極，負(fù)極反應(yīng)為，隨著不斷反應(yīng)，應(yīng)從左極室通過隔膜移向右極室，則該隔膜為陰離子交換膜，B錯(cuò)誤；C．隨著電池不斷放電，左極室濃度減小，右極室濃度增大，放電完成時(shí)兩室中的濃度相等，C正確；D．該電池工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯(cuò)誤；故選C。14．我國(guó)科學(xué)家開發(fā)出了一種Zn—NO電池系