专题08 原电池-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期末真题分类汇编（河北专用）

专题08 原电池 内容概览 考点01 原电池原理及其应用 考点02 燃料电池 新型电池 考点01 原电池原理及其应用 1．（2023-2024高二上·河北张家口·期末）我国海域辽阔，海岸线漫长，岛屿众多，海水电池的研究十分重要。某铝-海水电池的工作原理示意图如下。该电池M极采用镍网惰性电极，同时可在电池右侧完成铝的回收。下列说法正确的是 A．电势：N电极>M电极 B．M极的电极反应式为 C．离子交换膜可选用阳离子交换膜 D．当N极质量减少5.4 g时，理论上M极消耗3.36 L空气(标准状况下) 2．（2023-2024高二上·河北沧州·期末）火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望成为火星探测器的供电器，其工作原理如图所示，该电池以金属钠和碳纳米管作为两极，下列关于该电池的说法正确的是 A．Na作正极材料 B．可以用溶液作电解质溶液 C．电池工作时，沿导线进入正极 D．电池的总反应为 3．（2023-2024高二上·河北保定·期末）中科院科学家设计出一套利用和太阳能综合制氢方案，其基本工作原理如下图所示，下列说法错误的是    A．该电化学装置中，电极作正极 B．电极上的反应为 C．电子流向：电极外电路电极 D．电极的电势高于电极的电势 4．（2022-2023高二上·河北邯郸·期末）某同学根据化学反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是 选项 A B C D 正极 石墨棒 石墨棒 铁棒 铜棒 负极 铁棒 铜棒 铜棒 铁棒 电解质溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液 A．A B．B C．C D．D 5．（2022-2023高二上·河北保定·期末）下列设备工作时，将化学能转化为电能的是 A B C D 锂离子电池 硅太阳能电池 电饭煲 风力发电器 A．A B．B C．C D．D 6． （2022-2023高二上·河北石家庄·期末）某监测SO2含量的传感器工作原理如图所示（其中固体电解质允许O2-发生迁移）。下列说法正确的是 7． A．传感器的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的 B．传感器工作时，Pt电极上的电极反应式为：O2＋4e-＋2H2O=4OH- C．传感器工作时，O2-向负极移动 D．固体电解质可以用稀硫酸代替 7．（2021-2022高二上·河北高碑店·期末）高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车，总反应方程式如下：Ni(OH)2+MNiOOH+MH。下列叙述不正确的是 A．该电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应 B．放电时负极反应为：MH+OH--e-=M+H2O C．充电时阳极反应为：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- D．放电时每转移1mol电子，正极有1molNiOOH被还原 8．（2021-2022高二上·河北保定·期末）由于安全以及价格方面的优势，水系锌离子电池(ZiBs)被普遍认为是锂离子电池在大规模储能设备领域的替代品，其中一种电池工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．工作时，移向CuI极 B．锌是负极，发生氧化反应 C．正极的电极反应式为CuI+e-=Cu+I- D．工作时，电流流动方向：CuI→电灯泡→Zn→ZnSO4溶液→CuI 9．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）将锌片、铜片、盐桥、导线、电流计和ZnSO4溶液、CuSO4溶液连接成下图装置，下列各叙述中正确的是 A．构成原电池，锌片作正极 B．铜片上有铜析出，锌片上没有 C．铜片附近Cu2＋浓度不变 D．导线中电子的方向是由铜片流向锌片 考点02 燃料电池 新型电池 10．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．电池工作时正极区溶液的pH升高 B．加入HNO3降低了正极反应的活化能 C．负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ D．通过质子交换膜H+从正极转移到负极 11．（2023-2024高二上·河北秦皇岛·期末）由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是    A．石墨Ⅰ极为正极，石墨Ⅱ极为负极 B．Y的化学式可能为NO C．石墨Ⅰ极的电极反应式为NO2＋NO3-－e－===N2O5 D．石墨Ⅱ极上发生氧化反应 12．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）净化含尿素和酸性废水的微生物燃料电池工作原理如图。下列说法错误的是 A．放电时，电子由M电极沿导线流向N电极 B．放电时，负极的电极反应为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑ + N2↑+ 6H+ C．当废水中的浓度或酸性过大时，电池的效率都会降低 D．1 mol 被净化时，有8 mol H+从M室迁移到N室 13．（2022-2023高二上·河北邯郸·期末）工业废气H2S经资源化利用后可回收能量并得到单质硫，反应原理为2H2S+O2=S2 +2H2O。H2S燃料电池的工作原理如图所示。 下列有关说法正确的是 A．X为O2 B．电池工作时，电流由电极a经负载流向电极b C．电池工作一段时间后，质子固体电解质膜中H+的量不变 D．若电路中通过2 mol电子，则可得到64 gS2 14．（2022-2023高二上·河北保定·期末）微生物燃料电池技术是一种集污水净化和能源转化于一体的新型污水处理与能源回收技术，体现了环保理念，其基本原理如图所示； 下列说法正确的是 A．a电极电势高于b电极电势 B．电池工作时，b极区发生的反应为 C．电池工作时，电流由a极沿导线流向b极 D．电池工作时，a极区发生还原反应 15．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量监测与控制的功能，下列有关说法正确的是    A．电流由呼气所在的铂电极流出 B．H+通过质子交换膜流向氧气所在的铂电极 C．电路中流过2mol电子时，消耗11.2LO2 D．该电池的负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ 16．（2021-2022高二上·河北保定·期末）某新型燃料电池利用民用燃气为燃料，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．通入空气的电极为该电池的正极 B．电池工作时，电子由b极经电解质流向a极 C．CO在b极的反应式为CO-2e-+O2-=CO2 D．相同状况下a极消耗1L，理论上b极消耗2L燃料 17．（2021-2022高二上·河北保定·期末）肼(联氨)可用作火箭发射时的燃料，燃烧时发生反应：。下列说法正确的是 A．N2为还原产物 B．该反应的△S＞0 C．燃烧时，N2H4断裂了4 mol极性键 D．N2H4可用作燃料电池的正极材料 18．（2020-2021高二上·河北保定·期末）氢氧燃料电池是一种化学电源，如图所示，以石墨为电极，两极分别通入氢气和氧气，KOH溶液为电解质溶液，下列说法错误的是 A．a电极是该电池的正极 B．电池工作时，电子从a电极流出经导线流向b电极 C．工作一段时间后，电解质溶液碱性减弱 D．该电池的化学反应为 19．（2020-2021高二上·河北石家庄·期末）SO2气体传感器产品适用于环境中的SO2浓度在线检测及现场声光报警，工作原理如图所示，进入a电极的气体中含有VLSO2，下列说法错误的是 A．a极为负极 B．b极的电极反应式为4H++O2+4e-=4H2O C．由进气量和电流强度测定SO2浓度 D．通过质子交换膜的H+为mol 20．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳(CFs)和添加了的溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图(阴离子未标出)。下列说法错误的是 A．可增加电解质溶液的导电性 B．充电时，阳极的电极反应式为 C．放电时，电极N为负极 D．放电时，每转移，参与反应的铁元素的总质量为112g 1．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）下列有关几个装置示意图的叙述错误的是 A．图①若为Mg-Al原电池的示意图，则M电极的材料为Mg B．图②的盐桥中的阳离子会移向乙池 C．图③中铅蓄电池对外供电时电子由Pb电极经外电路流向PbO2电极 D．图④可以实现在铁钥匙上镀铜 2．（2023-2024高二上·河北保定·期末）一种电化学装置如图所示，滤纸经过饱和溶液（滴加了淀粉溶液）浸湿，将实验装置的K闭合后，下列说法正确的是 A．a极为阳极，发生氧化反应 B．盐桥中的向极移动 C．电流沿路径流动 D．一段时间后，观察到滤纸b点变蓝 3．（2023-2024高二上·河北张家口·期末）随着人们生活水平的提高，“电”成为了我们生活不可或缺的一部分。下列我们生活中的“电”是由化学能直接转化为电能的是 A．风力发电 B．光伏发电 C．热电厂发电 D．手机电池放电 4．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）大气中过量的和水体中过量的均是污染物。利用钒电池电解含的废水制备硝酸和氨水的原理如下图所示，均为惰性电极。下列说法中正确的是 A．用钒电池处理废水时，电极区溶液由绿色变成紫色 B．为阴极，为阳极 C．隔膜1为阴离子交换膜 D．当钒电池有通过质子交换膜时，共处理含的废水 5．（2023-2024高二上·河北唐山·期末）如图所示装置中，C、D、E、F为铂夹，分别夹在两张浸有对应溶液滤纸条上，试管A、B及水槽中充满溶液，闭合、，断开，一段时间后，A、B两试管中共收集到气体(折算为标准状况)后，液面如图所示。再断开，闭合、。下列说法正确的是 A．电源a端为负极 B．断开，闭合、后，试管A中电极反应为 C．滤纸1的C电极附近橙色变浅 D．滤纸2上理论上能析出 6．（2023-2024高二上·河北廊坊·期末）如图是某兴趣小组设计的原电池示意图，实验结束后，在实验报告上记录信息如下。实验报告中记录合理的是 A．电流计指针无偏转 B．Cu极有产生 C．向负极移动 D．电流由Zn经导线流向Cu A．A B．B C．C D．D 7．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）镁/亚硫酰氯电池在工业仪表、医疗器械等重大领域具有广阔的应用前景。放电时总反应为，下列说法正确的是 A．电极a发生的反应为 B．电极b发生氧化反应 C．放电时，电子的流向为电极b→电解液→电极a D．每生成电极b质量减少 8．（2023-2024高二上·河北百师联盟·期末）如图所示，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的X、Y两电极。下列说法错误的是    A．溶液中移向Y电极 B．若两电极分别为铁棒和碳棒，则X电极为铁棒 C．X电极上发生的是氧化反应，Y电极上发生的是还原反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为 9．（2023-2024高二上·河北保定·期末）水污染是我国面临的主要环境问题之一、工业废水排入水体前必须经过处理达到排放标准，否则会污染地表水和地下水。利用微生物电池进行废水(含Na+、K+、Mg2+、Cl-和等离子)脱盐的同时处理含OCN-(其中C为+4价)酸性废水的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电子由电极M经用电器流向电极N B．该电池的优点是条件温和，利用率高，无污染 C．通过膜1的阴离子数目一定等于通过膜2的阳离子数目 D．电池的总反应可表示为 10．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是 A．放电时，负极区pH升高 B．放电时，1mol转化为HCOOH，转移的电子数为4mol C．充电时，Zn电极连电源正极 D．充电时，产生22.4L(标准状况下)，生成的Zn为130g 11．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）己二腈是工业制造尼龙的原料，现代工业常用电有机合成法制备，总反应为，装置如图所示。下列说法错误的是 A．b为电源的负极 B．阳极的电极反应为 C．当电路中转移时，阳极室溶液质量减少16 g D．阴极的电极反应为： 12．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）某电化学装置如图所示，下列叙述正确的是 A．由锌电极附近通过隔膜向铜电极附近移动 B．电子移动方向 C．Y与滤纸接触处变红 D．X极的电极反应式为 13．（2022-2023高二上·河北沧州·期末）一种CO传感器的工作原理如图所示。电极M和N外覆盖一层聚四氟乙烯纳米纤维膜，可以让气体透过。下列相关说法正确的是 A．该传感器运用了原电池原理，正极的电极反应式为 B．当外电路中有0.2mol电子通过时，理论上电池负极消耗0.05molCO C．该传感器工作时，接触到的CO浓度增大，输出的电流强度也相应增大 D．该传感器使用一段时间后，需要补充 14．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理为Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag，其装置如图所示。下列说法不正确的是     A．锌是负极 B．Zn 电极的电极反应式：Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2 C．Ag2O 电极发生氧化反应 D．电子从锌电极经外电路转移到Ag2O电极 15．（2021-2022高二上·河北邯郸·期末）微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．a极为该电池的负极 B．b极的电极反应式为 C．放电过程中a极附近pH降低 D．当外电路通过时，理论上溶液中会有通过质子交换膜移向b极 16．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c上产生大量气泡，b、d相连时，b上产生大量气泡，则四种金属的活动性顺序由强到弱的是 A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a 17．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 A．电子通过盐桥从乙池流向甲池 B．盐桥中的电解质溶液为KCl溶液 C．开始时，银片上发生的反应是：Ag－e－=Ag＋ D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同 18．（2021-2022高二上·河北秦皇岛·期末）2019年度诺贝尔化学奖授予研究锂离子电池的三位化学家，以表彰他们在锂离子电池发展方面所做出的突出贡献。锂锰电池是一种常用的锂离子电池，它体积小、性能优良，该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2，下列说法错误的是 A．外电路的电流方向是由b极流向a极 B．电池正极反应式为MnO2＋e-＋Li+=LiMnO2 C．可用水代替电池中的混合有机溶剂 D．电路中每通过1mol电子，就有NA个Li＋移向b极 19．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）Ⅰ．能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。 (1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。 A．   B．   C．   D．   Ⅱ.如图所示的装置。X、Y都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。 (2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，电极a上反应的电极反应式是 。 (3)在乙装置中，总反应的离子方程式是 。 (4)如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g，则甲装置中标准状况下消耗的体积为 。 (5)工作时，丁装置Y电极上反应的电极反应式是 。 20．（2023-2024高二上·河北唐山·期末）如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和电镀实验，其中乙装置中X为离子交换膜。请按要求回答相关问题： (1)甲烷燃料电池负极反应式是 。 (2)电极的电极反应式为 。 (3)X选择 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。 (4)若在标准状况下，甲装置有112mL氧气参加反应，则乙装置中左侧极室的为 。(设该极室内溶液体积为) (5)若用丙装置给铜制品镀银，铜制品应放在 (填“a”或“b”)极，反应结束后溶液的浓度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 (6)若a、b为惰性电极，写出图丙中电解总反应的离子反应方程式 。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 原电池 内容概览 考点01 原电池原理及其应用 考点02 燃料电池 新型电池 考点01 原电池原理及其应用 1．（2023-2024高二上·河北张家口·期末）我国海域辽阔，海岸线漫长，岛屿众多，海水电池的研究十分重要。某铝-海水电池的工作原理示意图如下。该电池M极采用镍网惰性电极，同时可在电池右侧完成铝的回收。下列说法正确的是 A．电势：N电极>M电极 B．M极的电极反应式为 C．离子交换膜可选用阳离子交换膜 D．当N极质量减少5.4 g时，理论上M极消耗3.36 L空气(标准状况下) 【答案】B 【分析】电极N为负极，电极反应式为Al-3e-=Al3+，电极M为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，据此作答。 【详解】A．由题意可知铝电极为负极，电势：M电极>N电极，故A错误； B．M极氧气参与反应，所以电极反应式为，故B正确； C．若用阳离子交换膜，无法在右侧回收铝，故C错误； D．根据N电极反应方程式Al-3e-=Al3+，当N极减少5.4 g Al时，理论上M极消耗标准状况下3.36 L氧气，故D错误； 答案选B。 2．（2023-2024高二上·河北沧州·期末）火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望成为火星探测器的供电器，其工作原理如图所示，该电池以金属钠和碳纳米管作为两极，下列关于该电池的说法正确的是 A．Na作正极材料 B．可以用溶液作电解质溶液 C．电池工作时，沿导线进入正极 D．电池的总反应为 【答案】D 【分析】由图可知，钠失去电子发生氧化反应，为负极，则二氧化碳得到电子发生还原反应，碳纳米管为正极； 【详解】A．钠作负极材料，碳纳米管作正极材料，A错误； B．Na能与水反应，电解质溶液不可以是水溶液，B错误； C．电池工作时，电子沿导线进入正极，钠离子只能在内电路迁移，C错误； D．Na可与发生氧化还原反应生成，反应方程式为，D正确； 故选D。 3．（2023-2024高二上·河北保定·期末）中科院科学家设计出一套利用和太阳能综合制氢方案，其基本工作原理如下图所示，下列说法错误的是    A．该电化学装置中，电极作正极 B．电极上的反应为 C．电子流向：电极外电路电极 D．电极的电势高于电极的电势 【答案】C 【详解】A．Pt电极上生成氢气，即氢的化合价由+1价降低到0价，发生还原反应，作正极，A项正确； B． 电极为负极，在NaOH溶液中亚硫酸根发生氧化反应转变为硫酸根，电极反应为，B项正确； C． 电子流向：负极经导线流向正极，即从 电极外电路→电极，C项错误； D． 正极即电极的电势高于负极即电极的电势，D项正确； 答案选C。 4．（2022-2023高二上·河北邯郸·期末）某同学根据化学反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是 选项 A B C D 正极 石墨棒 石墨棒 铁棒 铜棒 负极 铁棒 铜棒 铜棒 铁棒 电解质溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【分析】根据反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，可知该原电池中Fe为负极，正极选用比铁不活泼的金属或碳棒，电解液为含Cu2+的溶液。 【详解】A．由分析可知Fe为负极，碳棒为正极，Cu2+的溶液为电解液，A正确； B．Fe为负极，不能为铜棒，B错误； C．铁和铜作原电池电极，铁更活泼应为负极，C错误； D．由分析可知电解液为含Cu2+的溶液，D错误； 故选A。 5．（2022-2023高二上·河北保定·期末）下列设备工作时，将化学能转化为电能的是 A B C D 锂离子电池 硅太阳能电池 电饭煲 风力发电器 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A.锂离子电池为原电池，将化学能转化为电能，A符合题意； B.硅太阳能电池是将太阳能转化为电能，B项不符合题意； C.电饭煲是将电能转化为热能，C项不符合题意； D.风力发电器是将风能转化为电能，D项不符合题意。 故答案为：A。 6． （2022-2023高二上·河北石家庄·期末）某监测SO2含量的传感器工作原理如图所示（其中固体电解质允许O2-发生迁移）。下列说法正确的是 7． A．传感器的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的 B．传感器工作时，Pt电极上的电极反应式为：O2＋4e-＋2H2O=4OH- C．传感器工作时，O2-向负极移动 D．固体电解质可以用稀硫酸代替 【答案】C 【分析】Pt电极上通入氧气得电子，所以Pt电极为负极；V2O5电极通入SO2生成SO3，则V2O5电极是正极，以此解答。 【详解】A. 内电路中，电流是由离子定向移动形成的，故A错误； B. Pt电极上通入氧气发生还原反应，固体电解质允许O2-发生迁移，电极反应式应为O2＋4e-=2O2-，故B错误； C. 原电池工作室，阴离子向负极移动，则O2-向负极移动，故C正确； D. 固体电解质用稀硫酸代替，负极上SO2就无法O2-获得生成SO3了，故D错误； 故选C。 7．（2021-2022高二上·河北高碑店·期末）高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车，总反应方程式如下：Ni(OH)2+MNiOOH+MH。下列叙述不正确的是 A．该电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应 B．放电时负极反应为：MH+OH--e-=M+H2O C．充电时阳极反应为：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- D．放电时每转移1mol电子，正极有1molNiOOH被还原 【答案】C 【详解】A．放电时的正极得到电子，充电时的阴极也得电子，均发生还原反应， A正确； B．放电时负极失去电子，电极反应为：MH+OH--e-=M+H2O ，B正确； C．充电时阳极发生氧化反应，电极反应为：Ni(OH)2+OH--e- = NiOOH+H2O，C错误； D．M、MH 中金属均显0价，Ni(OH)2 NiOOHe-，故放电时每转移1mol电子，正极有1molNiOOH被还原，D正确； 答案：C。 8．（2021-2022高二上·河北保定·期末）由于安全以及价格方面的优势，水系锌离子电池(ZiBs)被普遍认为是锂离子电池在大规模储能设备领域的替代品，其中一种电池工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．工作时，移向CuI极 B．锌是负极，发生氧化反应 C．正极的电极反应式为CuI+e-=Cu+I- D．工作时，电流流动方向：CuI→电灯泡→Zn→ZnSO4溶液→CuI 【答案】A 【详解】A．根据图示可知Zn为负极，CuI为正极，Zn失去电子变为Zn2+进入溶液，溶液中向正电荷较多的负极Zn电极移动，A错误； B．由于电极活动性：Zn＞CuI，所以Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，B正确； C．由于电极活动性：Zn＞CuI，所以CuI为正极，得到电子变为Cu单质和I-，电极反应式为：CuI+e-=Cu+I-，C正确； D．电池工作时，电流从正极CuI开始经外电路流向负极Zn，溶液中阴离子在负极放电，阳离子向正极定向流动，从而形成闭合回路，故该电池工作时，电流流动方向：CuI→电灯泡→Zn→ZnSO4溶液→CuI，D正确； 故合理选项是A。 9．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）将锌片、铜片、盐桥、导线、电流计和ZnSO4溶液、CuSO4溶液连接成下图装置，下列各叙述中正确的是 A．构成原电池，锌片作正极 B．铜片上有铜析出，锌片上没有 C．铜片附近Cu2＋浓度不变 D．导线中电子的方向是由铜片流向锌片 【答案】B 【详解】A．上述原电池中金属锌比铜活泼，因此锌失去电子，发生氧化反应，锌做负极，故A错误； B．正极Cu片上Cu2+得电子被还原成铜单质，锌片上发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+，故B正确； C．铜片上Cu2+得电子被还原成铜单质，Cu2＋浓度减小，故C错误； D．电子从负极流向正极，即导线中电子的方向由锌片流向铜片，故D错误； 故选B。 考点02 燃料电池 新型电池 10．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．电池工作时正极区溶液的pH升高 B．加入HNO3降低了正极反应的活化能 C．负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ D．通过质子交换膜H+从正极转移到负极 【答案】D 【分析】该原电池中加入乙醇一侧为负极区，Pt为负极，加入氧气的一侧为正极区，C为正极。该燃料电池负极区电极反应为：，正极区O2+4H++4e-=2H2O，正极区HNO3为催化剂，NO和H2O为中间产物。 【详解】A．根据正极的电极反应，电池工作时正极区溶液的pH升高，A正确； B．根据分析，正极区HNO3为催化剂，加入降低了正极反应的活化能，B正确； C．根据分析，负极反应为，C正确； D．电池工作时阳离子移向正极，则通过质子交换膜H+从负极转移到正极，D错误； 故选D。 11．（2023-2024高二上·河北秦皇岛·期末）由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是    A．石墨Ⅰ极为正极，石墨Ⅱ极为负极 B．Y的化学式可能为NO C．石墨Ⅰ极的电极反应式为NO2＋NO3-－e－===N2O5 D．石墨Ⅱ极上发生氧化反应 【答案】C 【分析】在燃料电池中通入氧气的为正极，通入燃料的为负极，由图可知，石墨Ⅱ上氧气得到电子，则石墨Ⅱ为正极，石墨I上NO2失去电子，石墨I为负极，结合负极发生氧化反应、正极发生还原反应分析解答。 【详解】A．根据上述分析，石墨Ⅱ为正极，石墨I为负极，故A错误； B．石墨I为负极，石墨I上NO2失去电子，N元素的化合价应从+4价升高，Y不可能为NO，故B错误； C．石墨I上NO2失去电子，N元素的化合价升高，因此Y为N2O5，负极反应为NO2+NO3--e-═N2O5，故C正确； D．石墨Ⅱ为正极，发生还原反应，故D错误； 答案选C。 12．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）净化含尿素和酸性废水的微生物燃料电池工作原理如图。下列说法错误的是 A．放电时，电子由M电极沿导线流向N电极 B．放电时，负极的电极反应为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑ + N2↑+ 6H+ C．当废水中的浓度或酸性过大时，电池的效率都会降低 D．1 mol 被净化时，有8 mol H+从M室迁移到N室 【答案】D 【分析】由图可知，该装置为原电池，M室电极为负极，在微生物的作用下，CO(NH2)2在负极上失去电子发生氧化反应生成氮气和二氧化碳气体，电极反应式为CO(NH2)2＋H2O-6e-=CO2↑＋N2↑＋6H＋，N室电极为正极，在还有菌作用下，在正极上得到电子发生还原反应生成Cr3+，电极反应式为+6e-+14H＋=2Cr3++7H2O，生成的Cr3+又转化为Cr（OH）3沉淀。 【详解】A．放电时，电子由负极流向正极，故电子由M电极沿导线流向N电极，故A正确； B．放电时，在微生物的作用下，CO(NH2)2在负极上失去电子发生氧化反应生成氮气和二氧化碳气体，电极反应式为CO(NH2)2＋H2O-6e-=CO2↑＋N2↑＋6H＋，故B正确； C．蛋白质在强氧化剂作用下或强酸性溶液中会发生变性，当废水中的浓度或酸性过大时，还有菌的活性降低导致电池的效率降低，故C正确； D．由分析可知，当1 mol被净化时，负极放电生成的6 mol H＋从负极室迁移到正极室，故D错误； 故选D。 13．（2022-2023高二上·河北邯郸·期末）工业废气H2S经资源化利用后可回收能量并得到单质硫，反应原理为2H2S+O2=S2 +2H2O。H2S燃料电池的工作原理如图所示。 下列有关说法正确的是 A．X为O2 B．电池工作时，电流由电极a经负载流向电极b C．电池工作一段时间后，质子固体电解质膜中H+的量不变 D．若电路中通过2 mol电子，则可得到64 gS2 【答案】C 【分析】H2O在电极b上产生，结合“质子固体电解质膜”可知，电极b的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，电极b为正极，则电极a为负极，电极反应式为2H2S-4e-=S2+4H+。 【详解】A．由分析可知，电极a上的电极反应式为：2H2S-4e-=S2+4H+，X为H2S，A错误； B．由分析可知，电极a为负极，电极b为正极，电池工作时，电子由电极a经负载流向电极b，而电流流向与电子流向相反，由电极b经负载流向电极a，，B错误； C．由分析可知，电极a反应式为：2H2S-4e-=S2+4H+，电极b反应式为O2+4H++4e-=2H2O，转移电子数相同时，a电极生成氢离子数等于b电极消耗氢离子数，因此，电池工作一段时间后，质子固体电解质膜中H+的量不变，C正确； D．根据电极a的电极反应式：2H2S-4e-=S2+4H+，电路中通过2mol电子，可得到0.5mol S2，其质量为32g，D错误； 故选C。 14．（2022-2023高二上·河北保定·期末）微生物燃料电池技术是一种集污水净化和能源转化于一体的新型污水处理与能源回收技术，体现了环保理念，其基本原理如图所示； 下列说法正确的是 A．a电极电势高于b电极电势 B．电池工作时，b极区发生的反应为 C．电池工作时，电流由a极沿导线流向b极 D．电池工作时，a极区发生还原反应 【答案】B 【详解】A．原电池的电解质溶液中阳离子向正极迁移，根据图示H+的迁移方向可知，b为正极、a为负极，正极电势高于负极电势，故A错误； B．正极b上、被还原，根据题目信息可知产物应无污染，所以被还原生成，电极方程式为，故B正确； C．b为正极、a为负极，电流由正极b沿导线流向负极a，故错误； D．a为负极，失电子发生氧化反应，故D错误； 选B。 15．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量监测与控制的功能，下列有关说法正确的是    A．电流由呼气所在的铂电极流出 B．H+通过质子交换膜流向氧气所在的铂电极 C．电路中流过2mol电子时，消耗11.2LO2 D．该电池的负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ 【答案】B 【分析】燃料电池中通氧气的一极是正极，则呼气的一极是负极。再利用原电池原理解析。 【详解】A．呼气所在的电极发生乙醇转化为醋酸的氧化反应，故为负极，而电流由正极流出，A项错误； B．H＋通过质子交换膜流向正极(氧气所在的铂电极)，B项正确； C．正极反应为O2＋4e-＋4H＋=2H2O，电路中流过2 mol电子时，消耗0.5 mol O2，在标准状况下的体积为11.2 L，但题中未指明是否为标准状况，C项错误； D．呼气所在的电极发生乙醇转化为醋酸的氧化反应，故为负极。该电池的负极反应为CH3CH2OH＋H2O-4e-=CH3COOH＋4H＋，D项错误。 故答案选B。 16．（2021-2022高二上·河北保定·期末）某新型燃料电池利用民用燃气为燃料，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．通入空气的电极为该电池的正极 B．电池工作时，电子由b极经电解质流向a极 C．CO在b极的反应式为CO-2e-+O2-=CO2 D．相同状况下a极消耗1L，理论上b极消耗2L燃料 【答案】B 【分析】燃料电池中，通入空气（或O2）的一极为正极，O2得电子发生还原反应；通入燃料的一极为负极，失电子发生氧化反应。 【详解】A．根据分析，通入空气的电极为该电池的正极，A正确； B．电池工作时，电子由b极经外电路流向a极，B错误； C．CO在b极被氧化为CO2，电极反应式为CO-2e-+O2-=CO2，C正确； D．H2、CO与O2发生反应生成H2O、CO2时，化学计量数比均为2∶1，因此相同状况下a极消耗1L O2的同时，理论上b极消耗2L燃料，D正确； 故选B。 17．（2021-2022高二上·河北保定·期末）肼(联氨)可用作火箭发射时的燃料，燃烧时发生反应：。下列说法正确的是 A．N2为还原产物 B．该反应的△S＞0 C．燃烧时，N2H4断裂了4 mol极性键 D．N2H4可用作燃料电池的正极材料 【答案】B 【详解】A．在该反应中N元素化合价由反应前N元素的-2价变为反应后N2中的0价，化合价升高，失去电子被氧化，所以N2为氧化产物，A错误； B．根据图示可知：该反应是反应体系混乱程度增大的反应，所以△S＞0，B正确； C．燃烧时，1 mol N2H4发生反应，会断裂4 mol极性键和1 molN-N非极性键，但由于题目未说明反应的N2H4的物质的量，因此不能确定断裂的N-H的数目，C错误； D．在燃料电池中，通入燃料N2H4的电极为负极，通入O2的电极为正极，D错误； 故合理选项是B。 18．（2020-2021高二上·河北保定·期末）氢氧燃料电池是一种化学电源，如图所示，以石墨为电极，两极分别通入氢气和氧气，KOH溶液为电解质溶液，下列说法错误的是 A．a电极是该电池的正极 B．电池工作时，电子从a电极流出经导线流向b电极 C．工作一段时间后，电解质溶液碱性减弱 D．该电池的化学反应为 【答案】A 【分析】氢氧燃料电池中通入氢气的一极发生氧化反应为负极，通入氧气的一极发生还原反应为正极。 【详解】A．a电极通入氢气，发生氧化反应，为负极，A错误； B．电池工作时电子由负极经导线流向正极，即从a电极流出经导线流向b电极，B正确； C．该电池的总反应为2H2+O2=2H2O，水增多，KOH的浓度减小，碱性减弱，C正确； D．a电极上氢气被氧化，b电极上氧气被还原，总反应为2H2+O2=2H2O，D正确； 综上所述答案为A。 19．（2020-2021高二上·河北石家庄·期末）SO2气体传感器产品适用于环境中的SO2浓度在线检测及现场声光报警，工作原理如图所示，进入a电极的气体中含有VLSO2，下列说法错误的是 A．a极为负极 B．b极的电极反应式为4H++O2+4e-=4H2O C．由进气量和电流强度测定SO2浓度 D．通过质子交换膜的H+为mol 【答案】D 【分析】根据图示，该装置可以看成燃料电池，通入氧气的b电极为正极，通入二氧化硫的a电极为负极，结合原电池原理分析解答。 【详解】A．根据上述分析，a极为负极，故A正确； B．b极为正极，发生还原反应，电解质溶液显酸性，电极反应式为4H++O2+4e-=4H2O，故B正确； C．原电池中正、负极上转移的电子守恒，由电流强度可以测得单位时间内转移的电子，据此可以计算出二氧化硫的物质的量，再由单位时间内的进气量可以计算SO2浓度，故C正确； D．未告知是否为标准状况，无法根据二氧化硫的体积计算通过质子交换膜的H+的物质的量，故D错误； 故选D。 20．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳(CFs)和添加了的溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图(阴离子未标出)。下列说法错误的是 A．可增加电解质溶液的导电性 B．充电时，阳极的电极反应式为 C．放电时，电极N为负极 D．放电时，每转移，参与反应的铁元素的总质量为112g 【答案】D 【分析】放电时，N极泡沫铁失电子发生氧化反应Fe-2e-=Fe2+，N是负极；M电极Fe3+在泡沫碳表面得电子发生还原反应Fe3++e-=Fe2+，M正极； 【详解】A．离子浓度越大，导电能力越强，可增加电解质溶液的导电性，故A正确； B．充电时，M是阳极，阳极的电极反应式为，故B正确； C．放电时，N极泡沫铁失电子发生氧化反应Fe-2e-=Fe2+，N是负极，故C正确； D．放电时，每转移，负极消耗1molFe，正极消耗2mol Fe3+，参与反应的铁元素的总质量为168g，故D错误； 选D。 1．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）下列有关几个装置示意图的叙述错误的是 A．图①若为Mg-Al原电池的示意图，则M电极的材料为Mg B．图②的盐桥中的阳离子会移向乙池 C．图③中铅蓄电池对外供电时电子由Pb电极经外电路流向PbO2电极 D．图④可以实现在铁钥匙上镀铜 【答案】D 【详解】A．Mg-Al与NaOH形成原电池，Al能与NaOH反应，Al做负极，结合图中信息可知N为Al，M为Mg，故A正确； B．该电池的原理为Fe与氯化铜反应生成Cu和氯化亚铁，Fe作负极，Cu作正极，盐桥中的阳离子向正极移动，即阳离子移向乙池，故B正确； C．铅蓄电池中Pb为负极，PbO2为正极，Pb失去电子，电子经外电路流向PbO2电极，故C正确； D．若实现在铁钥匙上镀铜，铁钥匙应作阴极，铜作阳极，故D错误； 故选：D。 2．（2023-2024高二上·河北保定·期末）一种电化学装置如图所示，滤纸经过饱和溶液（滴加了淀粉溶液）浸湿，将实验装置的K闭合后，下列说法正确的是 A．a极为阳极，发生氧化反应 B．盐桥中的向极移动 C．电流沿路径流动 D．一段时间后，观察到滤纸b点变蓝 【答案】D 【分析】从装置图中看，两烧杯装置构成原电池，结合滤纸构成电解池。Zn为负极，则a为阴极，b为阳极，Cu为正极。 【详解】A．根据分析可知，a极为阴极，发生还原反应，故A错误； B．根据分析可知，Zn为负极，阴离子靠近负极，因此是盐桥中的向极移动，故B错误； C．电子沿Zn→a，b→Cu路径流动，在a、b间，通过离子在电解质溶液中的定向移动传导电流，电子不能从溶液中通过，故C错误； D．滤纸b点，发生反应为：，产生的氯气能将碘离子氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉会变蓝，故D正确； 故答案选D。 3．（2023-2024高二上·河北张家口·期末）随着人们生活水平的提高，“电”成为了我们生活不可或缺的一部分。下列我们生活中的“电”是由化学能直接转化为电能的是 A．风力发电 B．光伏发电 C．热电厂发电 D．手机电池放电 【答案】D 【详解】A．风力发电是将风能转化为机械能再转化为电能，故A不符合题意； B．光伏发电是将太阳能转化为电能，故B不符合题意； C．热电厂火力发电是将化学能转化为热能再转化为机械能最终转化为电能，故C不符合题意； D．手机电池放电是将化学能直接转化为电能，故D符合题意； 故选：D。 4．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）大气中过量的和水体中过量的均是污染物。利用钒电池电解含的废水制备硝酸和氨水的原理如下图所示，均为惰性电极。下列说法中正确的是 A．用钒电池处理废水时，电极区溶液由绿色变成紫色 B．为阴极，为阳极 C．隔膜1为阴离子交换膜 D．当钒电池有通过质子交换膜时，共处理含的废水 【答案】B 【分析】钒电池放电时，阳离子向正极移动，则a为正极，b为负极，右图为电解池，电解含硝酸铵的废水制备硝酸和氨水，c电极为阴极，d电极为阳极。 【详解】A．用钒电池处理废水时，阳离子向正极移动，则a为正极，b为负极，b电极区发生氧化反应，二价钒转化为三价钒，所以溶液由紫色变成绿色，故A错误； B．a为正极，b为负极，所以电解池中电解含硝酸铵的废水制备硝酸和氨水时，c电极为阴极，d电极为阳极，故B正确； C．电解含硝酸铵的废水制备硝酸和氨水时，c电极为阴极、d电极为阳极，阴极上水得电子生成氢气和OH-，废水中通过隔膜1进入X区，OH-与结合生成，阳极上水失电子生成氧气和H+，废水中通过隔膜2进入Y区，H+与结合为HNO3，所以隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜，故C错误； D．正极反应式为，负极反应式为V2+-e-=V3+，所以当原电池转移2mol电子时，有2molH+通过质子交换膜，阳极反应式为，阴极反应式为，即阴极上水得电子生成氢气和OH-，废水中通过隔膜1进入X区，OH-与结合生成，阳极上水失电子生成氧气和H+，废水中通过隔膜2进入Y区，H+与结合为HNO3，当原电池中有2molH+通过质子交换膜时，电路中转移2mol电子，阴极生成的2molOH-与2mol结合生成2mol，阳极生成的2molH+与2mol结合为2mol HNO3，所以当原电池有2molH+通过质子交换膜，处理的硝酸铵的物质的量为2mol，质量为2mol×80g/mol=160g，故D错误； 故答案为：B。 5．（2023-2024高二上·河北唐山·期末）如图所示装置中，C、D、E、F为铂夹，分别夹在两张浸有对应溶液滤纸条上，试管A、B及水槽中充满溶液，闭合、，断开，一段时间后，A、B两试管中共收集到气体(折算为标准状况)后，液面如图所示。再断开，闭合、。下列说法正确的是 A．电源a端为负极 B．断开，闭合、后，试管A中电极反应为 C．滤纸1的C电极附近橙色变浅 D．滤纸2上理论上能析出 【答案】B 【分析】闭合、，断开，形成电解池，电解硫酸钠溶液本质是电解水，阳极是水中氢氧根失电子生成氧气，阴极是氢离子得电子生成氢气，氢气和氧气的体积比为2:1，则A极产生氢气，B极产生氧气，b为电源负极，a为电源正极，再断开，闭合、，A和B构成原电池，C、E为阳极，D、F为阴极； 【详解】A．根据分析，氢气和氧气的体积比为2:1，则A极产生氢气，B极产生氧气，电解池中阳极与电源正极相连，电源a端为正极，故A错误； B．断开，闭合、后，A和B构成原电池，试管A做负极，氢气失电子生成水，电极反应为，故B正确； C．滤纸1的C电极为阳极，水中氢氧根离子放电生成氧气和H+，K2Cr2O7存在平衡：，阳极附近氢离子浓度增大，平衡逆向移动，橙色变深，故C错误； D． A、B两试管中共收集到气体标准状况下，氢气和氧气的体积比为2:1，则氢气的体积为，物质的量为，转移电子为0.005mol×2=0.01mol，滤纸2上阴极发生Cu2++2e-=Cu，滤纸1中阴极也得到电子，则理论上能析出Cu少于0.005mol，质量小于0.32g，故D错误； 故选B。 6．（2023-2024高二上·河北廊坊·期末）如图是某兴趣小组设计的原电池示意图，实验结束后，在实验报告上记录信息如下。实验报告中记录合理的是 A．电流计指针无偏转 B．Cu极有产生 C．向负极移动 D．电流由Zn经导线流向Cu A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】在该原电池装置中，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极，电解质溶液为，负极发生氧化反应，电极反应式为，正极发生还原反应，电极反应式为。 【详解】A．该装置符合原电池的构成条件，有电流产生，电流计指针偏转，A错误； B．Cu作正极，电极反应式为，有产生，B正确； C．在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，向正极移动，不向负极移动，C错误； D．在外电路中，电流由正极经导线流向负极，即由Cu经导线流向Zn，D错误； 答案选B。 7．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）镁/亚硫酰氯电池在工业仪表、医疗器械等重大领域具有广阔的应用前景。放电时总反应为，下列说法正确的是 A．电极a发生的反应为 B．电极b发生氧化反应 C．放电时，电子的流向为电极b→电解液→电极a D．每生成电极b质量减少 【答案】B 【分析】由放电总反应中化合价变化，可知反应中Mg做负极，SOCl2在正极反应。 【详解】A．电极a为正极，SOCl得电子，电极反应，A错误； B．电极b为负极，Mg失电子，发生氧化反应，B正确； C．放电时，电子从负极b经外电路流向正极a，电子不经过电解质溶液，C错误； D．题中没有标准状况，11.2LSO2不一定是0.5mol，D错误； 故答案选B。 8．（2023-2024高二上·河北百师联盟·期末）如图所示，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的X、Y两电极。下列说法错误的是    A．溶液中移向Y电极 B．若两电极分别为铁棒和碳棒，则X电极为铁棒 C．X电极上发生的是氧化反应，Y电极上发生的是还原反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为 【答案】A 【详解】由图知，电子由X电极流向Y电极，故X电极为负极，Y电极为正极。 A．原电池中阴离子向负极移动，溶液中移向负极，即移向X电极，A项错误； B．若两电极分别为铁棒和碳棒，则铁棒作负极，即X电极为铁棒，B项正确； C．X电极为负极，发生氧化反应，而Y电极为正极，发生还原反应，C项正确； D．若两电极都是金属，则活动性较强的金属作负极，故活动性顺序为X>Y，D项正确； 答案选A。 9．（2023-2024高二上·河北保定·期末）水污染是我国面临的主要环境问题之一、工业废水排入水体前必须经过处理达到排放标准，否则会污染地表水和地下水。利用微生物电池进行废水(含Na+、K+、Mg2+、Cl-和等离子)脱盐的同时处理含OCN-(其中C为+4价)酸性废水的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电子由电极M经用电器流向电极N B．该电池的优点是条件温和，利用率高，无污染 C．通过膜1的阴离子数目一定等于通过膜2的阳离子数目 D．电池的总反应可表示为 【答案】C 【分析】从图中可以看出，在M极，OCN-转化为CO2和N2，N元素由-3价升高到0价，则M极为负极；在N极，O2作氧化剂，则N极为正极。 【详解】A．原电池工作时，电子由负极沿导线流向正极，则电子由电极M经用电器流向电极N，A正确； B．该电池在厌氧微生物的催化作用下，常温下，将OCN-等杂质转化为CO2、N2等，所以优点是条件温和，利用率高，无污染，B正确； C．在M极，2OCN--6e-+2H2O=2CO2↑+N2↑+4H+，则废水中的Cl-、通过膜1向M极移动；在N极，O2+2H2O+4e-=4OH-，则废水中的H+、Na+、K+、Mg2+通过膜2向N极移动，由于阴、阳离子所带的电荷数不同，所以通过膜1的阴离子数目不一定等于通过膜2的阳离子数目，C错误； D．将M极、N极的电极反应式相加，同时注意废水呈酸性，正极产生的OH-最终被废水中的H+所中和，所以电池的总反应可表示为，D正确； 故选C。 10．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是 A．放电时，负极区pH升高 B．放电时，1mol转化为HCOOH，转移的电子数为4mol C．充电时，Zn电极连电源正极 D．充电时，产生22.4L(标准状况下)，生成的Zn为130g 【答案】D 【详解】A．负极上Zn失电子，生成Zn2+，Zn2+结合OH-生成，消耗了溶液中的氢氧根离子，负极区pH下降，A错误； B．放电时，正极反应为，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2mol，B错误； C．充电时，Zn电极连接电源负极，阴极反应为，C错误； D．充电时总反应式为，生成1mol氧气的同时，生成Zn2mol，即生成的Zn为130g，D正确； 故答案选D。 11．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）己二腈是工业制造尼龙的原料，现代工业常用电有机合成法制备，总反应为，装置如图所示。下列说法错误的是 A．b为电源的负极 B．阳极的电极反应为 C．当电路中转移时，阳极室溶液质量减少16 g D．阴极的电极反应为： 【答案】C 【分析】根据总反应方程式与装置图，与电源电极a连接的电解池电极上发生的变化是，氧元素化合价升高，发生氧化反应，此电极为阳极，a是正极，题目据此解答。 【详解】A．由分析知，b是电源的负极，A正确； B．阳极的电极反应式为，B正确； C．当电路中转移时，阳极上有反应，因此阳极室溶液质量减少18 g，C错误； D．阴极的电极反应为：，D正确； 故选C。 12．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）某电化学装置如图所示，下列叙述正确的是 A．由锌电极附近通过隔膜向铜电极附近移动 B．电子移动方向 C．Y与滤纸接触处变红 D．X极的电极反应式为 【答案】C 【分析】根据电化学装置得到锌为负极，铜为正极，X为阳极，Y为阴极。 【详解】A．原电池中离子是“同性相吸”，则由铜电极附近通过隔膜向锌电极附近移动，故A错误； B．电子在导线里移动，不能在溶液中移动，因此电子移动方向，故B错误； C．Y为阴极，是水中的氢离子得到电子，剩余氢氧根，因此Y与滤纸接触处变红，故C正确； D．X极为阳极，其电极反应式为Cu−2e－＝Cu2+，故D错误。 综上所述，答案为C。 13．（2022-2023高二上·河北沧州·期末）一种CO传感器的工作原理如图所示。电极M和N外覆盖一层聚四氟乙烯纳米纤维膜，可以让气体透过。下列相关说法正确的是 A．该传感器运用了原电池原理，正极的电极反应式为 B．当外电路中有0.2mol电子通过时，理论上电池负极消耗0.05molCO C．该传感器工作时，接触到的CO浓度增大，输出的电流强度也相应增大 D．该传感器使用一段时间后，需要补充 【答案】C 【详解】A．根据传感器工作原理图可知，该装置是原电池，通入CO的电极M为负极，通入的电极N为正极，负极反应式为，正极反应式为，A项错误； B．当外电路中有0.2mol电子通过时，理论上电池负极消耗0.1molCO，B项错误； C．传感器工作时，CO的含量越大，原电池放电时产生的电流越大，即接触到的CO浓度增大，输出的电流强度也相应增大，C项正确； D．该装置的总反应为，不消耗，故不需要补充，D项错误； 故选C。 14．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理为Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag，其装置如图所示。下列说法不正确的是     A．锌是负极 B．Zn 电极的电极反应式：Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2 C．Ag2O 电极发生氧化反应 D．电子从锌电极经外电路转移到Ag2O电极 【答案】C 【详解】A．活泼金属锌为负极，A正确； B．碱性条件下，负极Zn电极上发生的反应为：Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2，B正确； C．Ag2O电极是电源的正极，发生的反应为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，发生还原反应，C错误； D．活泼金属锌为负极，．Ag2O电极是电源的正极，电子由负极向正极移动，D正确； 故选C。 15．（2021-2022高二上·河北邯郸·期末）微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．a极为该电池的负极 B．b极的电极反应式为 C．放电过程中a极附近pH降低 D．当外电路通过时，理论上溶液中会有通过质子交换膜移向b极 【答案】B 【详解】A．该电池中甲醇做还原剂，所以a极为该电池的负极，A项正确； B．b极的电极反应式为，B项错误； C．放电过程中a极的电极反应式为，所以其附近pH降低，C项正确； D．通过质子交换膜移向b极，D项正确。 故答案为：B 16．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c上产生大量气泡，b、d相连时，b上产生大量气泡，则四种金属的活动性顺序由强到弱的是 A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a 【答案】B 【分析】在原电池中，活泼性较强的电极为负极，活泼性较弱的电极为正极，结合原电池原理和电极上的常见现象分析判断。 【详解】一般而言，原电池中，活泼性较强的电极为负极，活泼性较弱的电极为正极，放电时，电流从正极沿导线流向负极，正极上得电子发生还原反应，a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a为负极，则活泼性a＞b；c、d相连时，电流由d到c，c为负极，则活泼性c＞d；a、c相连时，c极上产生大量气泡，c为正极，则活泼性a＞c；b、d相连时，b上有大量气泡产生，b为正极，则活泼性d＞b，因此金属活泼性的强弱顺序是a＞c＞d＞b，故选B。 17．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 A．电子通过盐桥从乙池流向甲池 B．盐桥中的电解质溶液为KCl溶液 C．开始时，银片上发生的反应是：Ag－e－=Ag＋ D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同 【答案】D 【详解】A.电子不能通过电解质溶液，故A不选； B.乙烧杯中的电解质溶液为AgNO3溶液，能和KCl生成AgCl沉淀，堵塞盐桥，故B不选； C.铜片是负极，银片是正极，在银片上发生的反应是Ag＋+e－=Ag，故C不选； D.该原电池的负极是铜，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，正极是银，电极反应为2Ag＋+2e－=2Ag，两极的反应相加得到总反应：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应也是铜置换银，故D选。 故选D。 【点睛】原电池发生的反应是自发的氧化还原反应，所以此反应可以直接发生，也可以借助原电池装置发生。如果通过原电池装置发生，就可以把化学能转化为电能。如果直接发生，我们就无法用到电子转移的电能。 18．（2021-2022高二上·河北秦皇岛·期末）2019年度诺贝尔化学奖授予研究锂离子电池的三位化学家，以表彰他们在锂离子电池发展方面所做出的突出贡献。锂锰电池是一种常用的锂离子电池，它体积小、性能优良，该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2，下列说法错误的是 A．外电路的电流方向是由b极流向a极 B．电池正极反应式为MnO2＋e-＋Li+=LiMnO2 C．可用水代替电池中的混合有机溶剂 D．电路中每通过1mol电子，就有NA个Li＋移向b极 【答案】C 【分析】形成原电池反应时，Li为负极被氧化，电极反应方程式为Li-e-=Li+，MnO2为正极被还原，电极方程式为MnO2+e-+Li+= LiMnO2，阴离子移向负极，结合电极方程式以及元素化合价的变化解答该题。 【详解】A.形成原电池反应时，Li为负极被氧化，MnO2为正极被还原，外电路的电流方向是由正极b流向负极a，故A正确； B. MnO2为正极被还原，电极方程式为MnO2+e-+Li+= LiMnO2，故B正确； C. 因为Li为负极，可用水发生反应，所以不能用水代替电池中的混合有机溶剂，故C错误； D. 因为Li为负极被氧化，电极反应方程式为Li-e-=Li+，所以电路中每通过1mol电子，就有NA个Li＋移向b极，故D正确； 答案：C。 【点睛】根据原电池的工作原理进行解答。活泼金属做负极发生氧化反应，失电子电子流出，电流流入端。以此分析判断。 19．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）Ⅰ．能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。 (1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。 A．   B．   C．   D．   Ⅱ.如图所示的装置。X、Y都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。 (2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，电极a上反应的电极反应式是 。 (3)在乙装置中，总反应的离子方程式是 。 (4)如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g，则甲装置中标准状况下消耗的体积为 。 (5)工作时，丁装置Y电极上反应的电极反应式是 。 【答案】(1)BD (2) (3) (4)0.56L或560mL (5) 【分析】Ⅰ．自发进行的放热的氧化还原反应可设计成原电池。 Ⅱ．甲为原电池，乙为电解池，向乙中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色，Fe为阴极、C为阳极，则甲中通a的电极为负极、通b的电极为正极；丙装置为电解精炼铜；丁为电解池，X电极为阳极、Y电极为阴极。 【详解】（1）A．C(s)+CO2(g)=2CO(g)为吸热反应，不能设计成原电池； B．4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)为放热的氧化还原反应，可以设计成原电池； C．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)不是氧化还原反应，不能设计成原电池； D．C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)为放热的氧化还原反应，可以设计成原电池； 答案选BD。 （2）根据分析，通入a的电极为负极，通入的气体为CH4，电极a上CH4发生失电子的氧化反应，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O。 （3）乙装置中电解饱和NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。 （4）丙装置中精铜的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，甲装置中CH4发生的电极反应为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，根据电子守恒，8n(CH4)=2n(Cu)=2×=0.2mol，解得n(CH4)=0.025mol，标准状况下消耗CH4的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L。 （5）丁装置中Y为阴极，根据放电顺序，Y电极上的电极反应式为Cu2++2e-=Cu。 20．（2023-2024高二上·河北唐山·期末）如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和电镀实验，其中乙装置中X为离子交换膜。请按要求回答相关问题： (1)甲烷燃料电池负极反应式是 。 (2)电极的电极反应式为 。 (3)X选择 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。 (4)若在标准状况下，甲装置有112mL氧气参加反应，则乙装置中左侧极室的为 。(设该极室内溶液体积为) (5)若用丙装置给铜制品镀银，铜制品应放在 (填“a”或“b”)极，反应结束后溶液的浓度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 (6)若a、b为惰性电极，写出图丙中电解总反应的离子反应方程式 。 【答案】(1) (2) (3)阳 (4)13 (5) a 不变 (6) 【分析】甲装置为原电池，通氧气一极为正极，通甲烷一极为负极，B连接正极，作阳极，A为阴极，C为阳极，乙装置中Fe为阴极，其电极反应式为2H++2e-=H2↑，C为阳极，氯离子失电子生成氯气。 【详解】（1）甲中电解质为KOH溶液，碱性环境下甲烷燃料电池负极反应式为； （2）铁作阴极，其电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-； （3）钠离子通过X进入阴极室，则X为阳离子交换膜； （4）若在标准状况下，有112mL氧气参加反应，其物质的量为0.005mol，转移电子数为0.02mol，乙装置铁电极上生成氢气的物质的量为0.01mol，生成的OH-的物质的量为0.02mol，浓度为0.1mol/L，pH=13。 （5）丙装置给铜制品镀银，铜制品应作阴极，放在a极。电镀池中电镀液的浓度不变。 （6）惰性电极电解硝酸银溶液得到银、氧气和硝酸，反应的离子方程式为。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$