③寒假提升練-專題10 原電池-2025年高二化學(xué)寒假銜接講練 (人教版)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?第一層鞏固提升練（3大考點）
考點一原電池的工作原理
考點二原電池原理的應(yīng)用
考點三 \l "_Tc30563" 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
?積累與運用
1．原理：負極→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．電子和離子的流動方向
電子只能在導(dǎo)線中流動而不能在溶液中流動，離子只能在溶液中移動而不能通過導(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)電流計流向銅片
C．銅電極上發(fā)生反應(yīng)：D．鹽橋中向極移動
【答案】D
【分析】鋅銅原電池中，鋅為負極，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，電子從負極鋅沿導(dǎo)線流向正極銅，內(nèi)電路中陽離子移向正極Cu，陰離子移向負極Zn，據(jù)此判斷。
【詳解】A．該原電池中，鋅為負極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，故A正確；
B．該原電池中，Zn為負極、Cu為正極，工作時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-會向負極區(qū)(Zn)移動，故D錯誤；
故選D。
2．某興趣小組為了探索原電池的工作原理，設(shè)計了以下實驗，部分實驗現(xiàn)象記錄如下。
下列說法正確的是
A．實驗1中電子流向為鎂片導(dǎo)線鋁片電解質(zhì)溶液鎂片
B．實驗2中的片電極反應(yīng)式為
C．實驗4電流表指針偏向鐵片
D．由實驗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為負極，Al為正極，實驗1中電子流向為鎂片→導(dǎo)線→鋁片，電子不能通過電解質(zhì)溶液，故A錯誤；
B．實驗2中的鋁片在濃硝酸中鈍化，做原電池的正極，銅做負極，電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，故B錯誤；
C．實驗4中Fe做負極，電流表指針偏向石墨，故C錯誤；
D．由實驗1和3可知，保持電極材料不變，在實驗1中，Mg為負極，Al為正極；實驗3中Al為負極，Mg為正極，故可通過更換電解質(zhì)溶液改變正負極，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行實驗。
根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是
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弱順序為：C>B>A>D
C．裝置乙中B為負極
D．裝置丙中負極電極反應(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是負極，金屬活潑性。裝置丙中二價金屬A不斷溶解于稀硫酸，說明A作負極，D為正極，則金屬活潑性。據(jù)此分析作答。
【詳解】A．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弱順序為：，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錯誤；
D．裝置丙中二價金屬不斷溶解于稀硫酸，說明作負極，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．外電路的電流方向為從a到b
D．電池工作時，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錯誤；
B．乙燒杯中(b電極)發(fā)生還原反應(yīng)，Mn元素的化合價降低，電極反應(yīng)式為，故B正確；
C．根據(jù)分析可知，a電極為負極，b電極為正極，電流由正極沿導(dǎo)線流入負極，則電流從b經(jīng)過外電路流向a，故C錯誤；
D．電池工作時，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錯誤；
故答案選B。
原電池原理的應(yīng)用
?積累與運用
1．比較金屬活動性強弱。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極是負極，b極是正極，故金屬活動性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)計簡單的原電池裝置
以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu反應(yīng)為例，原電池裝置設(shè)計方法思路如下
第一步：將電池總反應(yīng)拆成兩個半反應(yīng)
負極：Fe－2e－===Fe2＋，正極：Cu2＋＋2e－===Cu
第二步：確定負極材料、正極材料和電解質(zhì)溶液
負極材料：失電子的物質(zhì)(還原劑)作負極材料即Fe。
正極材料：用比負極材料金屬活動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，如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進行(中間連接鹽橋)，則兩個容器中的電解質(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)計成如下圖所示的原電池，下列說法正確的是
A．電極為負極B．電池工作時，向正極移動
C．電池工作時，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，銅元素價態(tài)升高，銀元素價態(tài)降低，故銅為負極，Ag2O/Ag電極為正極。
【詳解】A．根據(jù)分析，Ag2O/Ag電極為正極，A錯誤；
B．電池工作時，陰離子向負極移動，即OH-向負極移動，B錯誤；
C．電池工作時，電子由負極沿導(dǎo)線流向正極，即由Cu流向Ag2O，C正確；
D．總反應(yīng)中銅元素價態(tài)由0價變?yōu)?1價，理論上每消耗6.4gCu，消耗銅的物質(zhì)的量為0.1ml，外電路中通過的電子為0.1ml，D錯誤；
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弱順序是
A．B．
C．D．
【答案】A
【詳解】金屬的活動性越強，其還原性越強，由①可知，金屬活動性：；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，故金屬活動性：；由③可知，N作原電池的負極，故金屬活動性：，綜上所述，金屬的還原性：；
故選A。
7．鐵片與100mL 0.1ml/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)在溶液中進行，增大壓強，不影響反應(yīng)速率，A不符合題意；
B．加NaCl固體，對鐵的性質(zhì)及H+的濃度都不產(chǎn)生影響，對反應(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)進行，D不符合題意；
故選C。
8．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計原電池(選用相同的鹽橋)時，下列各項中合理的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【分析】選用相同的鹽橋，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計原電池時，所選電極不能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，金屬性強的金屬做負極，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。
【詳解】A．鋅、鐵構(gòu)成原電池時，金屬性強的鋅做負極，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)計不合理，故A錯誤；
B．鋅、鐵構(gòu)成原電池時，金屬性強的鋅做負極，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)計合理，故B正確；
C．鋅、鐵構(gòu)成原電池時，金屬性強的鋅做負極，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)計不合理，故C錯誤；
D．鋅、鐵構(gòu)成原電池時，金屬性強的鋅做負極，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)計不合理，故D錯誤；
答案選B。
化學(xué)電源的電極反應(yīng)式的書寫
?積累與運用
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，要明確可充電電池放電時為原電池，充電時為電解池。
(1)原電池的負極與電解池的陽極均發(fā)生氧化反應(yīng)，對應(yīng)元素化合價升高。
(2)原電池的正極與電解池的陰極均發(fā)生還原反應(yīng)，對應(yīng)元素化合價降低。
2．燃料電池電極反應(yīng)式的書寫
(1)燃料電池的正、負極均為惰性電極，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 \\al(2－,3)。
(3)負極反應(yīng)式的書寫
若負極通入的氣體為含碳化合物CO、CH4、CH3OH等，碳元素均轉(zhuǎn)化為正四價的碳，在酸性溶液中生成二氧化碳氣體，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)＝負極反應(yīng)，注意將兩個反應(yīng)相減時，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，當(dāng)外電路上有通過時，負極質(zhì)量增加
B．放電時正極反應(yīng)式
C．充電一段時間生成硫酸的物質(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)式中元素的價態(tài)變化可以看出，Pb是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，PbO2是正極，發(fā)生還原反應(yīng)。
【詳解】A．在鉛酸電池中，Pb為負極，失去電子被氧化為PbSO4，電極反應(yīng)式為：Pb-2e-+=PbSO4，電極由Pb→PbSO4，負極質(zhì)量增加；外電路通過2ml電子時，負極板增加的質(zhì)量為1ml×96g/ml=96g，A正確；
B．放電時，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錯誤；
C．由題目所給的總反應(yīng)可知，充電一段時間，生成硫酸的量增加，C正確；
D．每消耗1mlPb，轉(zhuǎn)移的電子為2ml，電解飽和食鹽水中，陰極反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑+2OH-，即陰極產(chǎn)生2mlNaOH，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，正極反應(yīng)式為
B．放電時，向Fe電極遷移
C．放電時，負極區(qū)pH增大
D．充電時，實現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
【答案】D
【分析】放電時總反應(yīng)為Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2，放電時Fe為負極，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Fe為陰極，Ni2O3為陽極。
【詳解】A．根據(jù)分析，放電時正極反應(yīng)式為Ni2O3+2e-+3H2O=2Ni(OH)2+2OH-，A項錯誤；
B．放電時為原電池原理，陽離子向正極遷移，則放電時，陽離子K+向Ni2O3電極遷移，B項錯誤；
C．根據(jù)分析，放電時負極的電極反應(yīng)為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，消耗OH-，溶液堿性減弱，負極區(qū)pH減小，C項錯誤；
D．充電時為電解原理，實現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，D項正確；
答案選D。
11．鋰離子電池是目前世界上主流的手機電池?？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：下列說法錯誤的是
A．放電時，鈣電極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．充電時，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，Li1-xFePO4/LiFePO4電極的電極反應(yīng)式為
【答案】C
【分析】放電時，Ca失電子轉(zhuǎn)化為Ca2+，則鈣電極為負極，Li1-xFePO4/LiFePO4電極為正極；充電時，鈣電極為陰極，Li1-xFePO4/LiFePO4電極為陽極。
【詳解】A．由分析可知，放電時，鈣電極為負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；
B．充電時，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，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錯誤；
D．充電時，Li1-xFePO4/LiFePO4電極為陽極，電極反應(yīng)式為LiFePO4-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．右電極為電池的負極，b處通入的物質(zhì)是空氣
C．負極反應(yīng)為
D．正極反應(yīng)為
【答案】C
【分析】根據(jù)電子移動方向可知，該裝置左側(cè)為負極，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)。
【詳解】A．根據(jù)分析可知，左電極為電池的負極，a處通入的物質(zhì)是甲醇，A錯誤；
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錯誤；
C．左電極為電池的負極，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實驗過程中取出鹽橋，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電子的移動方向：極-導(dǎo)線-電極-溶液
上述①~⑥中正確的有
A．5個B．4個C．3個D．2個
【答案】B
【分析】在原電池中，較活潑的金屬作負極，負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，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，由于金屬活動性Cu＞Ag，所以Cu為原電池的負極，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。
【詳解】①在外電路中，電流由正極銀電極流向負極銅電極，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實驗過程中取出鹽橋，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錯誤
⑥電子只能在外電路中移動，而不能進入電解質(zhì)溶液，⑥錯誤；
故合理選項是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)中加入硫酸能增強導(dǎo)電性
B．電池充電時間越長，電池中的量越多
C．電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)：
D．電池工作時，外電路中流過電子，負極材料減重
【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Li+向a極移動，則a極為正極，b極為負極。
【詳解】A．電解質(zhì)中加入硫酸，會與負極材料Li發(fā)生反應(yīng)，從而減弱電路的導(dǎo)電性，A錯誤；
B．充電時a為陽極，與放電時的電極反應(yīng)相反，則充電時間越長，電池中的量越少，B錯誤；
C．根據(jù)分析可知，電池工作時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b極為負極，則外電路中流過電子時，消耗的鋰為0.02ml，則負極材料減重，D錯誤；
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極移動到b極
B．工作一段時間b極附近可能有白色固體析出
C．電池工作時每消耗標準狀況下，a極質(zhì)量減少
D．該電池中的有機電解液可選用乙醇
【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，陽離子向正極移動，電解液中鈉離子和碳酸氫根離子達到飽和時，以NaHCO3晶體析出，據(jù)此分析解題。
【詳解】A．電子不會進入電解質(zhì)溶液中，即電子不會在鈉超離子導(dǎo)體中移動，而是通過用電器經(jīng)a極移動到b極，故A錯誤；
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a電極生成的Na+經(jīng)鈉超離子導(dǎo)體移動到b電極，當(dāng)電解液中鈉離子和碳酸氫根離子達到飽和時，b極區(qū)可能發(fā)生反應(yīng)，即工作一段時間b極附近可能有白色固體析出，故B正確；
C．每消耗標準狀況下，即消耗0.1mlCO2，由電極反應(yīng)可知，轉(zhuǎn)移0.1ml電子，則消耗金屬鈉0.1ml，a極質(zhì)量減小2.3g，故C錯誤；
D．鈉和乙醇能發(fā)生置換反應(yīng)，該電池中的有機電解液不可選用乙醇，故D錯誤；
故選B。
4．電化學(xué)氣敏傳感器法可用來測定空氣中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，外電路中電子的流動方向為工作電極→溶液→鉑電極→燈泡→工作電極
C．每消耗0.2ml ，同時產(chǎn)生的質(zhì)量為17.6g
D．電池工作一段時間后，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項錯誤；
B．該電池工作時，外電路中電子的流動方向為工作電極→燈泡→鉑電極，電子不經(jīng)過電解質(zhì)溶液，B項錯誤；
C．由電極反應(yīng)可知，每消耗0.2ml，轉(zhuǎn)移0.8ml電子，同時產(chǎn)生的物質(zhì)的量為0.4ml，其質(zhì)量為0.4ml×44g/ml=17.6g，C項正確；
D．由電極反應(yīng)可知，當(dāng)轉(zhuǎn)移4ml電子時，負極生成4mlH+，同時正極消耗4mlH+，故電池工作一段時間后，溶液的pH不變，D項錯誤；
故選C。
5．某新型電池可以處理含的堿性廢水，同時還可以淡化海水，電池構(gòu)造示意圖如下所示。下列關(guān)于該電池工作時的說法正確的是
A．b極為電池的負極
B．a(chǎn)極發(fā)生的電極反應(yīng)為
C．電池工作一段時間后，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極為電池負極，b極為電池正極，A錯誤；
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錯誤；
D．陽離子向正極移動，向b極也就是右室遷移，D錯誤；
故選B。
6．某科研小組用電化學(xué)方法將轉(zhuǎn)化為實現(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．若生成標準狀況下，有從左室通過交換膜移到右室
D．工作一段時間后，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價升高為0價，失電子，M為負極，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為電池負極，N為電池正極，N極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；
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錯誤；
C．若生成標準狀況下22.4L O2，物質(zhì)的量為1ml，由2H2O-4e-=O2↑+4H+可知，轉(zhuǎn)移4ml電子，有4ml H+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+，工作一段時間后，M電極室中生成氫離子遷移到N極，氫離子個數(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，D錯誤；
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，并實現(xiàn)其定向通過。下列說法錯誤的是
A．充電時，由雙極膜移向電極
B．放電時，電極表面的電極反應(yīng)為：
C．放電時和充電時，電極的電勢均高于電極
D．當(dāng)外電路通過電子時，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，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，陰離子向陽極移動，由雙極膜移向Pd電極，A錯誤；
B．CO2得電子生成HCOOH，電極反應(yīng)為，B正確；
C．放電時為正極，充電時，為陽極，電極的電勢均高于電極，C正確；
D．根據(jù)溶液呈電中性，可知外電路通過1ml電子時，雙極膜中離解的水的物質(zhì)的量為1ml，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)，下列說法錯誤的是
A．該干電池是堿性鋅錳干電池
B．電池工作時，向正極移動
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，錯誤，A符合題意；
B．原電池中，陽離子向正極移動，因此向正極移動，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，銅電極生成標準狀況下氣體時，電路中轉(zhuǎn)移2ml電子
C．圖1所示單液原電池中，電流流向為銅片→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：，生成標準狀況下氣體時，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錯誤；
C．圖1所示單液原電池中，銅片為正極，鋅片為負極，外電路電流由正極流向負極，內(nèi)電路電流由負極流向正極，因此電流流向為銅片→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)計的原電池實驗裝置，該實驗在常溫下進行，實驗時先放入鐵片，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)，銅為負極發(fā)生氧化反應(yīng)，A項正確；
B．鈍化的鐵片作正極，B項錯誤；
C．為平衡電荷使溶液呈電中性，陰離子移向負極，陽離子移向正極，C項正確；
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0.2ml電子，此時消耗的體積為2.24L
D．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錯誤；
C．根據(jù)題目所給圖可知，M電極作負極，電極反應(yīng)式為，每轉(zhuǎn)移0.2ml電子，消耗0.1ml氫氣，選項沒有說明是標準狀況下的氫氣的體積，C錯誤；
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
D．消耗65g鋅，理論上生成
【答案】B
【分析】Zn元素化合價升高，被氧化，應(yīng)為原電池負極，電極反應(yīng)式為，O2中氧元素的化合價降低，被還原，應(yīng)為原電池正極，電極反應(yīng)為，放電時電子由負極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，電流由正極流向負極，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，以此解答該題；
【詳解】A．外電路電子由負極流向正極，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，陰離子向負極移動，故的OH-向Zn電極方向移動，C不符合題意；
D．消耗65gZn的物質(zhì)的量為=1ml，電路中通過2ml電子，消耗氧氣1ml,理論上生成1mlH2O2， D不符合題意；
故選B；
13．由于存在離子濃度差而產(chǎn)生電動勢的電池稱為離子濃差電池，當(dāng)兩極室離子濃度相等時放電完成。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．電池工作一段時間后，右極室濃度增大
D．該電池工作時，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+，同時硫酸根離子通過隔膜進入右邊，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錯誤；
B．銅電極Ⅱ為負極，負極反應(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，放電完成時兩室中的濃度相等，C正確；
D．該電池工作時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯誤；
故選C。
14．我國科學(xué)家開發(fā)出了一種Zn—NO電池系統(tǒng)，該電池在對外供電的同時合成了氨，其工作原理如圖所示。已知：負極Zn反應(yīng)后生成ZnO；雙極膜中間的和可通過雙極膜，而兩端隔室中的離子被阻擋不能進入雙極膜中。下列敘述不正確的是
A．電極為負極，放電時發(fā)生氧化反應(yīng)
B．總反應(yīng)式為
C．雙極膜中的向左移動，向右移動
D．負極區(qū)溶液pH不變
【答案】D
【分析】該裝置為原電池，Zn為活潑金屬作負極，Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極NO得電子生成氨氣，雙極膜中的OH-向左側(cè)負極移動，H+向右側(cè)正極移動。
【詳解】A．該裝置為原電池，Zn為活潑金屬作負極，Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；
B．負極發(fā)生反應(yīng)：，正極反應(yīng)式為，總反應(yīng)為，故B正確；
C．原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，則OH-向左側(cè)負極移動，H+向右側(cè)正極移動，故C正確；
D．負極發(fā)生反應(yīng)：，氫氧根濃度減小，pH降低，D錯誤；
故選D。
15．CCTV報道，解放軍總后勤部提出要讓每個野外作業(yè)的戰(zhàn)士都吃上熱飯菜，其中一種方法是利用原電池原理，將食鹽顆粒、炭屑、鐵屑裝入食品包裝的夾層中密封起來，使用時撕開一口子，加入適量水振蕩，就會產(chǎn)生熱量加熱食品。以下敘述正確的是
A．鐵作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．碳作負極，發(fā)生還原反應(yīng)
C．鐵作正極，發(fā)生還原反應(yīng)D．碳作正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
【答案】A
【詳解】利用原電池原理反應(yīng)放熱，由鐵屑、炭粒、食鹽、水、空氣組成的原電池中，鐵做負極，炭粒作正極，負極本身發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，炭粒發(fā)生還原反應(yīng)，答案選A。
16．回答下列問題
(1)鋰水電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以為電解質(zhì)，加入水即可放電，總反應(yīng)為。
①鋰水電池放電時，向極移動。
②寫出該電池放電時正極的電極反應(yīng)：。
(2)有學(xué)者想以如圖所示裝置用原電池原理將轉(zhuǎn)化為重要的化工原料，其負極反應(yīng)為。
(3)電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是。電池的總反應(yīng)可表示為。
①電池的負極材料為，發(fā)生的電極反應(yīng)為。
②電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為。
③組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是。
【答案】(1)負
(2)
(3) Li 構(gòu)成電池的電極材料能和氧氣、水反應(yīng)，且電解液也與水反應(yīng)
【詳解】（1）該原電池中，Li失電子作負極、鋼板作正極，是陰離子，一定向負極移動；正極是中的得電子放出，所以正極電極反應(yīng)是；
（2）由圖可知，通入二氧化硫的電極為原電池的負極，負極失電子，化合價升高，，故負極電極反應(yīng)為；
（3）分析反應(yīng)的化合價變化，可得為還原劑，為氧化劑。①負極材料為(還原劑)，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為；②正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)減去負極反應(yīng)式得到：；
③鋰和鈉是同一主族的元素，性質(zhì)具有相似性，鈉和空氣中的氧氣、水蒸氣反應(yīng)，所以鋰和空氣中的氧氣、水蒸氣也能反應(yīng)；且電解液也與水反應(yīng)，故組裝該電池必須在無水、無氧條件下進行。編號
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
…
裝置
現(xiàn)象
A上有氣體產(chǎn)生
B的質(zhì)量增加
二價金屬A不斷溶解
選項
正極(金屬/電解質(zhì)溶液)
負極(金屬/電解質(zhì)溶液)
A
Zn/ZnSO4溶液
Fe/H2SO4溶液
B
Fe/FeCl2溶液
Zn/ZnSO4溶液
C
Zn/H2SO4溶液
Fe/FeCl2溶液
D
Fe/ZnSO4溶液
Zn//FeCl2溶液

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