考点14 原电池原理及其应用-【金版教程】2024高考化学一轮总复习首选用卷全书word（新教材，单选版）

考点14　原电池原理及其应用 题组一　基础小题 1．我国报道的一种新型Li­NO2电池为NO2的治理和再利用提供了新的研究思路，其工作原理如图所示。电池放电时的总反应为2Li＋NO2===Li2O＋NO。下列有关该电池工作时的说法不正确的是(　　) A．外电路电流的方向：b极→电流表→a极 B．b极的电极反应：NO2＋2e－＋2Li＋===Li2O＋NO C．电解液中Li＋向b极附近迁移 D．当外电路通过1 mol e－时，b极质量增加7 g 答案　D 2.铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图。若上端开口关闭，可得到强还原性的H·(氢原子)；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH(羟基自由基)。下列说法错误的是(　　) A．无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋ B．不鼓入空气时，正极的电极反应式为H＋＋e－===H· C．鼓入空气时，每生成1 mol·OH有2 mol电子发生转移 D．处理含有草酸(H2C2O4)的污水时，上端开口应打开并鼓入空气 答案　C 解析　根据铁碳微电解装置示意图可知，Fe为原电池负极，发生氧化反应：Fe－2e－===Fe2＋，故A正确；由题意可知上端开口关闭，可得到强还原性的H·，则不鼓入空气时，正极的电极反应式为H＋＋e－===H·，故B正确；鼓入空气时，正极的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－===2·OH，每生成1 mol·OH有1 mol电子发生转移，故C错误；处理含有草酸(H2C2O4)的污水时，因C2O具有很强的还原性，与氧化剂作用易被氧化为CO2和H2O，则上端开口应打开并鼓入空气生成强氧化性的·OH，以氧化H2C2O4处理污水，故D正确。 3.氢氧燃料电池被人们誉为“绿色电池”，具有广阔的发展前景。如图为电池示意图，已知电池工作时，电流从电极a经导线流向电极b，则下列说法正确的是(　　) A．该燃料电池能将电能转化为化学能 B．a极的反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．溶液中的OH－从右室向左室移动 D．电池中电解液的pH逐渐增大 答案　B 解析　燃料电池工作时将化学能转化为电能，A错误；电流从电极a经导线流向电极b，则电极a为正极，正极上O2得电子生成OH－，B正确；电极b的电极反应式为：H2＋2OH－－2e－===2H2O，右室消耗OH－，溶液中的OH－从左室向右室移动，C错误；电池总反应为O2＋2H2===2H2O，不断生成水，OH－的浓度逐渐减小，pH逐渐减小，D错误。 4．含氯苯的废水可通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去，其原理如图所示。下列叙述不正确的是(　　) A．N极为电池的负极 B．M极的电极反应式为＋e－===＋Cl－ C．随温度升高，电池的效率可能降低 D．每生成1 mol CO2，有4 mol H＋迁入M极区 答案　B 解析　根据H＋移动的方向以及原电池的工作原理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，即M极为正极，N极为负极，故A正确；M极的电极反应式为＋H＋＋2e－===＋Cl－，故B错误；高温使蛋白质变性失去活性，杀死微生物，电池的效率可能降低，故C正确；负极反应式为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋，生成1 mol CO2，转移电子物质的量为4 mol，整个电路中通过的电量相同，因此生成1 mol CO2有4 mol H＋迁入M极区，故D正确。 5．某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理如图。下列说法正确的是(　　) A．a为CH4，b为CO2 B．CO向正极移动 C．此电池在常温时也能工作 D．正极电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO 答案　D 解析　由电子移动的方向可知a为负极，发生反应：CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O，b极通入空气，发生反应：2O2＋4CO2＋8e－===4CO，A、B错误，D正确；碳酸盐在常温下不导电，C错误。 题组二　高考小题 6．(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn­MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2＋以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是(　　) A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 C．MnO2电极反应：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O D．电池总反应：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2＋＋2H2O 答案　A 解析　根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Zn为电池的负极，MnO2为电池的正极，阳离子向正极移动，A错误。 7．(2022·辽宁高考)某储能电池原理如图。下列说法正确的是(　　) A．放电时负极反应：Na3T