专题04 常见的化学电源-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练（苏教版2019必修第二册）

专题04 常见的化学电源 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、一次电池、二次电池 1.一次电池(干电池) (1)特点：电池用过之后不能复原，如锌锰干电池属于一次电池。 (2)锌锰干电池 电池反应：Zn+2NH4Cl+2MnO2===Cl2+2MnO(OH)。 负极材料：锌；电极反应：Zn-2e-===Zn2+； 正极材料：石墨； 电解质：氯化铵。 2.二次电池(充电电池) (1)充电电池又称二次电池。其能量的转化关系是化学能电能。 (2)常见的充电电池 ①银锌纽扣电池 电池反应：Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag。 负极材料：锌；电极反应：Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2； 正极材料：氧化银；电极反应：Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-； 电解质溶液：KOH。 ②铅蓄电池 电池反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。 负极材料：Pb；电极反应：Pb+S-2e-===PbSO4； 正极材料：PbO2；电极反应：PbO2+4H++S+2e-===PbSO4+2H2O； 电解质溶液：硫酸。 ③镍氢电池 电池反应：NiO(OH)+MHNiO+M+H2O。 负极材料：贮氢合金；电极反应：MH-e-+OH-===M+H2O； 正极材料：泡沫氧化镍；电极反应：NiO(OH)+e-===NiO+OH-； 电解质溶液：KOH。 二、燃料电池 1.氢氧燃料电池 该电池反应式为 负极：H2+2OH--2e-===2H2O； 正极：O2+2H2O+4e-===4OH-； 总反应：2H2+O2===2H2O。 2．其他燃料电池 (1)氢氧酸性燃料电池 负极：H2-2e-===2H+； 正极：O2+4H++4e-===2H2O； 总反应：2H2+O2===2H2O。 (2)CH4酸性燃料电池 负极：CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+； 正极：O2+4H++4e-===2H2O； 总反应：CH4+2O2===CO2+2H2O。 (3)甲醇⁃空气碱性燃料电池 负极：CH3OH-6e-+8OH-===C+6H2O； 正极：O2+4e-+2H2O===4OH-； 总反应：2CH3OH+3O2+4OH-===2C+6H2O。 (4)铝⁃空气燃料电池(NaOH溶液为电解质溶液) 负极：Al+4OH--3e-===Al+2H2O； 正极：O2+2H2O+4e-===4OH-； 总反应：4Al+4OH-+3O2===4Al+2H2O。 三、化学电源电极反应式的书写 1.电极反应式的书写步骤 2.充电电池电极反应式的书写 (1)先标出放电时电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质。 (2)写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存)。 (3)在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。 【例1】（2024高一上·安徽·学业考试）某化学兴趣小组制作的纸电池如图所示。电池工作时，下列说法错误的是 A．铜片上发生氧化反应 B．该装置将化学能转化为电能 C．电子从锌片经灯泡流向铜片 D．负极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+ 【例2】（23-24高一下·北京·期中）如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图，下列说法不正确的是 A．电极材料可以为石墨 B．使用时应向a电极通入，向b电极通入 C．a电极发生氧化反应，b电极发生还原反应 D．电解质溶液可以传导电子和离子 【例3】（23-24高一下·陕西安康·期中）习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用，转化原理如图所示。下列说法正确的是 A．该装置能将电能转化为化学能 B．M上的电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑+4H+ C．工作时，电流由M经导线流向N D．当转化2molCO2时，外电路中转移的电子数为2NA 【例4】（23-24高一下·湖南·期中）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法错误的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒变薄或者被破坏 C．氢氧燃料电池中消耗22.4L氢气，理论上通过导线的电子数为2 D．酸性介质的氢氧燃料电池的负极电极反应为： 【例5】（23-24高一下·广东广州·期中）原电池是直接把化学能转化为电能的装置，某班级研究性学习小组分别进行了如下实践： (1)第一组同学对、稀硫酸组成的原电池进行了探究，其中甲同学利用如图1所示装置进行探究，乙同学经过查阅资料后设计了图2装置进行探究(盐桥内含有饱和琼脂，起到连通电路的作用)。 ①实验表明，图1中锌电极为 极(填写“正”或“负”)。 ②图2中实验过程中只有极上产生气泡，则是 溶液。 (2)第二组同学想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，甲、乙两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入稀溶液中，乙同学将电极放入溶液中，如图所示。 ①甲中电子的移动方向为从 片到导线再到 片。 ②写出乙中负极的电极反应式： 。 (3)第三组同学认为任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，于是想利用反应“”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，该电池的负极材料是 ，电解质溶液是 。 (4)第四组同学则查阅资料，了解了一些新型化学电源： ①高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为：，该电池放电时，正极的电极反应式为 。 ②一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式： ，若过程中产生，则消耗标准状况下的体积为 。 1．（23-24高一下·吉林四平·期中）如图所示，电流计指针发生偏转，发现A极上有气泡产生，同时B极质量减少，C为电解质溶液，下列说法错误的是 A．A极为原电池的正极 B．C中阳离子向A极移动 C．B极发生氧化反应，电子从B极经外电路流向A极 D．A、B、C可能分别为石墨、铜、稀盐酸 2．（23-24高一下·河北保定·期中）锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：，下列说法不正确的是 A．放电时，正极的电极反应式为 B．放电时，每转移1mol电子，负极质量减小7g C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生 D．电流从电极Cu经导线流向电极Li，再经电解质回到电极 3．（23-24高一下·河北唐山·期中）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 氢氧燃料电池 铅蓄电池 原电池 银锌纽扣电池 A．图Ⅰ所示电池使用一段时间后，电解质溶液的碱性不变 B．图Ⅱ所示铅蓄电池放电过程中，负极质量不断减小 C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D．图Ⅳ所示电池中，是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag 4．（23-24高一下·山西朔州·期中）日常生活常用的干电池构造示意图如图。下列说法错误的是 A．锌锰电池，它是一次性电池，放电之后不能再充电 B．电池使用过程中锌筒逐渐变薄是发生了的反应 C．电极a为正极，发生氧化反应 D．锌锰电池即使不用，放置过久，也会失效 5．（23-24高一下·新疆·期中）钠基一海水电池因其具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势，有望成为新一代储能器件，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M极为正极，发生还原反应 B．放电时，Na+由左室移至海水中 C．电子移动方向：M极→N极→海水→有机电解液 D．可以将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液 6．（23-24高一下·山东德州·期中）是主要的温室气体之一，使用电化学方法能够对进行吸收。一种电池的模型如下图所示：(图中是固体)。下列说法错误的是 A．a电极电势小于b电极 B．该电池的电解质应使用非水电解液 C．原电池工作时，由a极向b极迁移 D．该电池工作时，每转移4mol电子，能够吸收2mol 7．（23-24高一下·安徽宿州·期中）在强碱性溶液中主要以形式存在。燃料电池工作原理如图所示。正极反应式为。(提示：电池效率等于电路上通过的电子数与负极失去电子数之比)下列说法正确的是 A．Al电极反应： B．该电池不适合在较高温度下使用 C．电子由Al极经溶液流向Pt极 D．若正极生成4.5mol，电路经过2.4mol电子，电池效率为60% 8．（23-24高一下·浙江·期中）某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上，其电池构造如图所示。下列说法正确的是 A．电极b通入氧气，转移电子 B．电子移动方向：金属电动机→金属溶液→金属a C．电池工作时，电解质溶液中移向a极 D．负极的电极反应式为 9．（23-24高一下·湖北武汉·期中）“纸电池”工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．若电解液为食盐水，则该电池中电子从铁电极流出 B．该装置内铁电极发生氧化反应 C．若电解液为稀盐酸，则铜片上有气泡产生 D．若电解液为稀盐酸，电池工作时H+向铁电极定向移动 10．（23-24高一下·湖南长沙·阶段练习）为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组设计如图所示电池，将含氮化合物转化为无毒气体。下列说法正确的是 A．该电池的负极反应为：2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2 B．电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性增强 C．同温同压时，正负两极室中产生的气体体积比为3∶4 D．若离子交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，电池工作时OH-从左侧电极室通过交换膜移向右侧 11．（23-24高一下·内蒙古·期末）液体锌电池具有成本低、安全性强等特点，其工作原理如图所示(凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。下列说法正确的是 A．电子由极流出，经用电器流向极 B．负极反应式为 C．13.0g参与反应，理论上电路中转移0.2电子 D．电池工作一段时间后，极区溶液酸性减弱 12．（23-24高一下·河南郑州·期中）有一种瓦斯解析仪(如图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时会自动报警，该瓦斯解析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是，可以在其中自由移动，下列有关叙述中错误的是 A．电极a的反应式为： B．电极b是正极，由电极b流向电极a C．当固体电解质中有通过时，电子转移 D．解析仪工作时，电路中电子由电极a经传感器流向电极b，又由电极b经内电路流向电极a，形成闭合回路 13．（23-24高一下·四川眉山·阶段练习）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．Pt电极上发生的是氧化反应 B．NiO电极上的电极反应式为NO＋O2−−2e− = NO2 C．外电路中，电子从Pt电极流向NiO电极 D．22.4LO2参加反应，理论上转移电子为4NA个 14．（23-24高一下·辽宁·期末）中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是 A．放电时，正极反应式为 B．电池工作时，a室电解质溶液pH减小、d室电解质溶液pH增大 C．离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．放电时，每转移2 mol电子，中间溶液中溶质减少1 mol 15．（23-24高一下·福建龙岩·期中）新能源公交车所用的氢氧燃料电池工作示意图如图所示。下列说法中正确的是 A．电极b为电池的正极，发生氧化反应 B．电池工作过程中K+向电极a迁移 C．电池工作时，电子由电极a流出，经KOH溶液移向电极b D．电池工作一段时间后，溶液的pH变小 16．（23-24高一下·浙江台州·期中）纸电池由电极、电解液和隔离膜组成(如下图所示)，电极和电解液均“嵌”在纸中。某学生根据纸电池的结构示意图，利用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片与锌片制作了一个简易电池，用电流表测试指针发生偏转(总反应为)。下列说法不正确的是 A．电子从锌片经电解液流向铜片 B．Zn片为负极，电极反应为 C．该原电池的电解液是NaCl溶液 D．该装置实现了化学能转化为电能 17．（23-24高一下·重庆·期中）氨作为一种无碳富氢化合物，其具有价廉、不易燃、易储存等特点，被认为是可替代氢用于燃料电池的理想材料。NH3﹣O2燃料电池如图所示，下列说法错误的是 A．电极a为负极，发生氧化反应 B．电极b上的电极反应：O2+4e-+2H2O=4OH- C．电池工作时，OH﹣向电极b迁移 D．电池工作时两电极上理论消耗的 18．（23-24高一下·福建福州·期中）氢氧燃料电池已用于航天飞机，其工作原理如图所示，该燃料电池说法不正确的是 A．氢氧燃料电池中，当转移4mol电子时消耗1mol氧气 B．电子从电极经外电路流向电极 C．放电时的总反应为： D．通入氧气的一极为负极，发生氧化反应 19．（23-24高一下·福建福州·期中）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，其中记录不合理的是 A．电流计指针偏转 B．极有产生 C．向正极移动 D．电流由经导线流向 20．（23-24高一下·贵州·期中）利用如图所示装置光催化水分解同时可以将温室气体转化为燃料气体CO。下列说法正确的是 已知：质子交换膜可以使溶液中的和通过。 A．该过程中光能直接转化为电能 B．该装置工作时，电流由a极流向b极 C．该装置中每生成，同时生成 D．该装置工作时，从b极区向a极区移动 21．（23-24高一下·河北承德·阶段练习）锌—空气电池具有比能量高、安全性好等优势，被人们认为是最有前景的绿色能源装置之一、某碱性水系锌电池由锌电极和多孔石墨电极构成，电解质溶液为NaOH溶液，放电时原理如图所示。下列说法正确的 A．负极为锌电极，正极为石墨电极 B．往石墨电极方向移动 C．电子由锌电极流出，经电解质溶液流向石墨电极 D．石墨电极上发生氧化反应 22．（23-24高一下·山东潍坊·期中）某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上，其电池构造如图所示。下列说法正确的是 A．电极b通入 22.4 L 氧气，转移电子4 mol B．多孔金属a作负极，是电子流入的极 C．电池工作时，电解质溶液中OH-移向b极 D．正极的电极反应式为O2＋4e−＋2H2O=4OH− 23．（23-24高一下·湖北黄冈·期中）用于驱动潜艇的液氨―液氧燃料电池示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电池工作时，向电极1迁移 B．电极1发生的电极反应式为 C．外电路通过0.2mol电子时，消耗的体积为1.12L(标准状况) D．电极1电势高于电极2电势 24．（23-24高一下·安徽·期中）金属锂常用于制作海水电池，海水电池可应用于助航设备中，海水电池的示意图如图所示。 下列说法错误的是 A．工作时，通过玻璃陶瓷进入海水 B．电池总反应式： C．活性炭电极能加快放电速率 D．电子流向为极海水极 25．（23-24高一下·福建福州·期末）下列关于化学反应与能量变化的装置说法正确的是 A．可将化学能转化为电能 B．电流从Fe电极流向C电极 C．锌锰干电池中锌发生氧化反应 D．可验证金属活动性： A．A B．B C．C D．D 26．（23-24高一下·山东枣庄·期中）研究化学反应中的能量变化对生产生活有着重要意义。某兴趣小组进行下列探究： (1)甲同学探究反应(稀)中的能量变化。向装有铁片的试管中加入的，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高。结论： 。 (2)乙同学设计如图所示原电池实验装置。 外电路中电子由 极流向 极(填“正”或“负”)；铁片上的电极反应式为 。 (3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。 ①      ②      ③ (4)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图： ①移向 (填“正极”或“负极”)。 ②气体b为 ，若线路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为 L。 27．（23-24高一下·四川达州·阶段练习）如图所示是甲烷燃料电池的原理示意图： (1)电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该电极的反应式为 。 (2)电池工作一段时间后，电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)当电池放电转移12mol电子时，消耗氧气 g。(O原子相对原子质量为16) 28．（23-24高一下·湖南·期中）燃料电池是一种将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。氢氧燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式。燃烧会释放像、、气体和粉尘等污染物。如上所述，氢燃料电池只会产生水和热。氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏，某种氢氧燃料电池的内部结构如下图。 (1)左侧为电池 极，氢氧燃料电池工作时右侧通入的物质是 (填化学式)。 (2)氢氧燃料电池工作时涉及的能量转化形式有 。 a．电能转化为化学能                        b．化学能转化为电能 c．化学能转化为热能                        d．太阳能转化为电能 (3)已知左侧的电极反应是式为，则右侧的电极反应式为： ，若每消耗5.6L (标准状况下的体积)，外电路转移电子数为 。 (4)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生的反应为：，若将此反应设计成原电池，电解质溶液为 ，当电路中转移0.2mol电子时，被腐蚀的负极反应物的质量为 g。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 常见的化学电源 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、一次电池、二次电池 1.一次电池(干电池) (1)特点：电池用过之后不能复原，如锌锰干电池属于一次电池。 (2)锌锰干电池 电池反应：Zn+2NH4Cl+2MnO2===Cl2+2MnO(OH)。 负极材料：锌；电极反应：Zn-2e-===Zn2+； 正极材料：石墨； 电解质：氯化铵。 2.二次电池(充电电池) (1)充电电池又称二次电池。其能量的转化关系是化学能电能。 (2)常见的充电电池 ①银锌纽扣电池 电池反应：Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag。 负极材料：锌；电极反应：Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2； 正极材料：氧化银；电极反应：Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-； 电解质溶液：KOH。 ②铅蓄电池 电池反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。 负极材料：Pb；电极反应：Pb+S-2e-===PbSO4； 正极材料：PbO2；电极反应：PbO2+4H++S+2e-===PbSO4+2H2O； 电解质溶液：硫酸。 ③镍氢电池 电池反应：NiO(OH)+MHNiO+M+H2O。 负极材料：贮氢合金；电极反应：MH-e-+OH-===M+H2O； 正极材料：泡沫氧化镍；电极反应：NiO(OH)+e-===NiO+OH-； 电解质溶液：KOH。 二、燃料电池 1.氢氧燃料电池 该电池反应式为 负极：H2+2OH--2e-===2H2O； 正极：O2+2H2O+4e-===4OH-； 总反应：2H2+O2===2H2O。 2．其他燃料电池 (1)氢氧酸性燃料电池 负极：H2-2e-===2H+； 正极：O2+4H++4e-===2H2O； 总反应：2H2+O2===2H2O。 (2)CH4酸性燃料电池 负极：CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+； 正极：O2+4H++4e-===2H2O； 总反应：CH4+2O2===CO2+2H2O。 (3)甲醇⁃空气碱性燃料电池 负极：CH3OH-6e-+8OH-===C+6H2O； 正极：O2+4e-+2H2O===4OH-； 总反应：2CH3OH+3O2+4OH-===2C+6H2O。 (4)铝⁃空气燃料电池(NaOH溶液为电解质溶液) 负极：Al+4OH--3e-===Al+2H2O； 正极：O2+2H2O+4e-===4OH-； 总反应：4Al+4OH-+3O2===4Al+2H2O。 三、化学电源电极反应式的书写 1.电极反应式的书写步骤 2.充电电池电极反应式的书写 (1)先标出放电时电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质。 (2)写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存)。 (3)在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。 【例1】（2024高一上·安徽·学业考试）某化学兴趣小组制作的纸电池如图所示。电池工作时，下列说法错误的是 A．铜片上发生氧化反应 B．该装置将化学能转化为电能 C．电子从锌片经灯泡流向铜片 D．负极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+ 【答案】A 【解析】锌片和铜片做原电池的两极，硫酸做电解质溶液，锌比铜活泼，所以锌做负极，铜做正极。A．铜片是正极，电解液中氢离子在铜片电极上得电子生成氢气，发生还原反应，A错误；B．该装置是原电池，在原电池中化学能主要转化为电能，B正确；C．锌做负极，铜做正极，电子从锌片经灯泡流向铜片，C正确；D．锌做负极，在负极上，锌失去电子生成锌离子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，D正确；故选A。 【例2】（23-24高一下·北京·期中）如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图，下列说法不正确的是 A．电极材料可以为石墨 B．使用时应向a电极通入，向b电极通入 C．a电极发生氧化反应，b电极发生还原反应 D．电解质溶液可以传导电子和离子 【答案】D 【解析】结合图示和电子流向，氢氧燃料电池中a极氢气失去电子发生氧化反应为负极、b极氧气得到电子发生还原反应为正极；A．石墨是电极材料，电极材料可以为石墨，A正确； B．结合解析和电子流向，使用时应向a电极通入，向b电极通入，B正确；C．由解析，a电极发生氧化反应，b电极发生还原反应，C正确；  D．电解质溶液可以传导离子，而不能传导电子，D错误；故选D。 【例3】（23-24高一下·陕西安康·期中）习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用，转化原理如图所示。下列说法正确的是 A．该装置能将电能转化为化学能 B．M上的电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑+4H+ C．工作时，电流由M经导线流向N D．当转化2molCO2时，外电路中转移的电子数为2NA 【答案】B 【解析】由题干装置图可知，M为H2O转化为O2，发生氧化反应，电极反应为：2H2O－4e-=O2↑+4H+，是负极，则N极为正极，发生还原反应，CO2转化为CO，电极反应为：CO2+2H++2e-=CO+H2O，据此解析解题。A．由题干装置图可知，该装置为原电池，故能将化学能转化为电能，A错误；B．由解析可知，M上的电极反应方程式为2H2O－4e-=O2↑+4H+，B正确；C．由解析可知，工作时，M为负极，N为正极，故电流由N经导线流向M，C错误；D．由解析可知，N极的电极反应为：CO2+2H++2e-=CO+H2O，故当转化2molCO2时，外电路中转移的电子数为4NA，D错误；故答案为：B。 【例4】（23-24高一下·湖南·期中）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法错误的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒变薄或者被破坏 C．氢氧燃料电池中消耗22.4L氢气，理论上通过导线的电子数为2 D．酸性介质的氢氧燃料电池的负极电极反应为： 【答案】C 【解析】A．干电池为一次电池，铅蓄电池为二次电池，氢氧燃料电池为燃料电池，A正确；B．干电池在长时间使用后，负极为锌，锌失电子发生氧化反应，故锌筒变薄或者被破坏，B正确；C．未指明标准状况，氢气的物质的量无法计算，则转移电子数也无法计算，C错误；D．酸性介质中，负极氢气失电子变为氢离子，电极式正确，D正确；故选C。 【例5】（23-24高一下·广东广州·期中）原电池是直接把化学能转化为电能的装置，某班级研究性学习小组分别进行了如下实践： (1)第一组同学对、稀硫酸组成的原电池进行了探究，其中甲同学利用如图1所示装置进行探究，乙同学经过查阅资料后设计了图2装置进行探究(盐桥内含有饱和琼脂，起到连通电路的作用)。 ①实验表明，图1中锌电极为 极(填写“正”或“负”)。 ②图2中实验过程中只有极上产生气泡，则是 溶液。 (2)第二组同学想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，甲、乙两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入稀溶液中，乙同学将电极放入溶液中，如图所示。 ①甲中电子的移动方向为从 片到导线再到 片。 ②写出乙中负极的电极反应式： 。 (3)第三组同学认为任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，于是想利用反应“”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，该电池的负极材料是 ，电解质溶液是 。 (4)第四组同学则查阅资料，了解了一些新型化学电源： ①高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为：，该电池放电时，正极的电极反应式为 。 ②一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式： ，若过程中产生，则消耗标准状况下的体积为 。 【答案】(1) 负 ZnSO4 (2) 镁 铝 (3) Cu AgNO3溶液 (4) 33.6L 【解析】（1）①锌的活泼性大于铜，图1中锌电极为负极； ②图2中实验过程中只有Cu电极上产生气泡，铜是正极，正极放出氢气，锌是负极，则X是ZnSO4溶液； （2）①装置甲Mg做负极，Al做正极，电子的移动方向为负极→用电器→正极，则从Mg片由导电到Al片； ②乙中Al能和氢氧化钠反应，而Mg不能，则Al做负极，负极反应为； （3）根据氧化还原反应，负极上发生失电子的氧化反应，负极材料是Cu，电解质溶液为AgNO3溶液； （4）①正极是得电子的还原反应，高铁酸根离子得电子被还原为氢氧化铁，反应式为； ②放电过程中，NO在负极失电子生成硝酸，负极的电极反应式；若过程中产生，电路中转移6mol电子，根据电子守恒，正极消耗1.5molO2，则消耗标准状况下O2的体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。 1．（23-24高一下·吉林四平·期中）如图所示，电流计指针发生偏转，发现A极上有气泡产生，同时B极质量减少，C为电解质溶液，下列说法错误的是 A．A极为原电池的正极 B．C中阳离子向A极移动 C．B极发生氧化反应，电子从B极经外电路流向A极 D．A、B、C可能分别为石墨、铜、稀盐酸 【答案】D 【解析】该装置为原电池，A极上有气泡产生，B极质量减少，B为负极，A为正极。A．原电池中，负极金属失去电子发生氧化反应，质量减小，故B极是负极，A极是正极，A正确；B．原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B正确；C．B极是负极，发生氧化反应，电子从负极经外电路流向正极，C正确；D．与稀盐酸不能发生反应，该物质组合不能形成原电池，D错误；故选D。 2．（23-24高一下·河北保定·期中）锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：，下列说法不正确的是 A．放电时，正极的电极反应式为 B．放电时，每转移1mol电子，负极质量减小7g C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生 D．电流从电极Cu经导线流向电极Li，再经电解质回到电极 【答案】A 【解析】根据放电过程的反应方程式知，反应中Li元素化合价由0价变为+1价、Cu元素化合价由+1价变为0价，所以负极上电极反应式为Li－e-=Li+、正极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-。A．根据解析可知，放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，故A错误；B．负极的反应为：Li－e-=Li+，每转移1mol电子，消耗1molLi，负极质量减小7g，故B正确；C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，反应方程式为，故C正确；D．电流的方向与电子移动方向相反，溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，形成电流，故电流从Cu经导线流向电极Li，再经电解质回到电极，故D正确；故选A。 3．（23-24高一下·河北唐山·期中）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 氢氧燃料电池 铅蓄电池 原电池 银锌纽扣电池 A．图Ⅰ所示电池使用一段时间后，电解质溶液的碱性不变 B．图Ⅱ所示铅蓄电池放电过程中，负极质量不断减小 C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D．图Ⅳ所示电池中，是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag 【答案】D 【解析】A．图1中燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，有水生成，电解质溶液碱性减弱，A错误；B．铅蓄电池中负极电极反应为：，硫酸铅难溶，故负极质量不断增加，B错误；C．图示电池为原电池，铁为负极，铜为正极，负极铁失电子生成亚铁离子，正极铜离子得电子生成铜，故电解质溶液中铜离子浓度逐渐减小，C错误；D．银锌纽扣电池中锌为负极，Ag2O为正极，电池工作过程中得电子，被还原为Ag，是氧化剂，D正确；故选D。 4．（23-24高一下·山西朔州·期中）日常生活常用的干电池构造示意图如图。下列说法错误的是 A．锌锰电池，它是一次性电池，放电之后不能再充电 B．电池使用过程中锌筒逐渐变薄是发生了的反应 C．电极a为正极，发生氧化反应 D．锌锰电池即使不用，放置过久，也会失效 【答案】C 【解析】锌锰干电池为原电池原理，其中锌作负极，发生失电子的氧化反应，石墨棒为正极，二氧化锰发生得电子的还原反应，据此解析解答。A．锌锰电池不能反复充电放电，是一次性电池，故A项正确；B．电池使用过程中，锌筒作负极，发生失电子的氧化反应生成锌离子，从而使锌筒逐渐变薄，其电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，故B项正确；C．根据上述解析可知，电极a为正极，发生还原反应，故C项错误；D．干电池中的电解质溶液易与锌反应减小电解质的量和电极材料的量，所以锌锰干电池即使不用，长久放置也会失效，故D项正确；故本题选C。 5．（23-24高一下·新疆·期中）钠基一海水电池因其具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势，有望成为新一代储能器件，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M极为正极，发生还原反应 B．放电时，Na+由左室移至海水中 C．电子移动方向：M极→N极→海水→有机电解液 D．可以将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液 【答案】B 【解析】由题意和示意图可知，由图中电子的移动方向可知，M极(Na)为负极，负极反应为Na-e-=Na+，N极为正极，故正极反应为2H2O+4e-+O2=4OH-，以此解析解答。A．钠为活泼金属，故M极为负极，钠失去电子发生氧化反应，故A错误；B．放电时，M为负极，N为正极，阳离子移向正极，即Na+由左室移至海水中，故B正确；C．电子不会进入电解质溶液，故C错误；D．钠会与水反应，不能将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液，故D错误；答案选B。 6．（23-24高一下·山东德州·期中）是主要的温室气体之一，使用电化学方法能够对进行吸收。一种电池的模型如下图所示：(图中是固体)。下列说法错误的是 A．a电极电势小于b电极 B．该电池的电解质应使用非水电解液 C．原电池工作时，由a极向b极迁移 D．该电池工作时，每转移4mol电子，能够吸收2mol 【答案】D 【解析】由图可知，a电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，石墨电极为正极，锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳和碳酸锂。 A．原电池工作时，负极的电势比正极的低，结合解析可知，a电极电势小于b电极，故A正确；B．Li能与水反应，则该电池的电解质应使用非水电解液，故B正确；C．原电池工作时，阳离子一定向正极方向移动，则由a极向b极迁移，故C正确；D．由解析可知，石墨电极为正极，锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳和碳酸锂，电极反应式为3CO2+4e—+4Li+=C+2Li2CO3，则，每转移4mol电子，能够吸收3mol ，故D错误；故选D。 7．（23-24高一下·安徽宿州·期中）在强碱性溶液中主要以形式存在。燃料电池工作原理如图所示。正极反应式为。(提示：电池效率等于电路上通过的电子数与负极失去电子数之比)下列说法正确的是 A．Al电极反应： B．该电池不适合在较高温度下使用 C．电子由Al极经溶液流向Pt极 D．若正极生成4.5mol，电路经过2.4mol电子，电池效率为60% 【答案】B 【解析】正极反应式为，负极铝失电子发生氧化反应，负极反应式为。A．铝在碱性条件下以 存在，Al电极为负极，其电极反应式为：，故A错误；B．双氧水不稳定，受热易分解，该电池不适合在较高温度下使用，故B正确；C．铝失电子发生氧化反应，Al是负极，电子由Al极经导线流向Pt极，电子不能进入溶液，故C错误；D．根据，正极生成4.5mol，转移3mol电子，电路经过2.4mol电子，电池效率为80%，故D错误；选B。 8．（23-24高一下·浙江·期中）某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上，其电池构造如图所示。下列说法正确的是 A．电极b通入氧气，转移电子 B．电子移动方向：金属电动机→金属溶液→金属a C．电池工作时，电解质溶液中移向a极 D．负极的电极反应式为 【答案】C 【解析】该氢氧碱性燃料电池工作时，通入氢气的多孔金属a电极为电源的负极，发生氧化反应，碱性条件下负极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O，通入氧气的多孔金属b电极为原电池的正极，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，放电时阳离子移向正极b、阴离子移向负极a，据此解析回答。A．气体的存在状态未已知，不能根据氧气的体积计算转移电子的物质的量，故A错误；B．由解析可知，a为负极，b为正极，电子移动方向：金属电动机→金属，故B错误；C．由解析可知，a为负极，b为正极，电池工作时，阴离子向负极移动，电解质溶液中移向a极，C正确；D．通入氢气的多孔金属a电极为电源的负极，发生氧化反应，碱性条件下负极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O，D错误；故选C。 9．（23-24高一下·湖北武汉·期中）“纸电池”工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．若电解液为食盐水，则该电池中电子从铁电极流出 B．该装置内铁电极发生氧化反应 C．若电解液为稀盐酸，则铜片上有气泡产生 D．若电解液为稀盐酸，电池工作时H+向铁电极定向移动 【答案】D 【解析】铁的活泼性大于铜，铁为负极、铜为正极。A．原电池中电子由负极流出，铁为负极，铜为正极，则该电池中电子从铁电极流出，A正确；B．铁为负极，该装置内铁失电子发生氧化反应，B正确；C．铁为负极，铜为正极，若电解液为稀盐酸，则铜片上氢离子得电子生成氢气，有气泡产生，C正确；D．铁为负极，铜为正极，原电池中阳离子移向正极，若电解液为稀盐酸，则电池工作时H+向铜电极定向移动，D错误；选选D。 10．（23-24高一下·湖南长沙·阶段练习）为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组设计如图所示电池，将含氮化合物转化为无毒气体。下列说法正确的是 A．该电池的负极反应为：2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2 B．电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性增强 C．同温同压时，正负两极室中产生的气体体积比为3∶4 D．若离子交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，电池工作时OH-从左侧电极室通过交换膜移向右侧 【答案】C 【解析】图中物质转化关系可知，氨气失电子生成氮气，则电极A为原电池的负极，负极电极反应为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，二氧化氮得到电子生成氮气，则B做原电池的正极，正极电极反应为：2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2，结合选项解析判断。A．由解析可知负极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故A错误；B．左侧为负极，反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，左侧中OH-浓度减小，碱性减弱，故B错误；C．负极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，正极反应为2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2，由得失电子守恒可知，同温同压时，正负两极室中产生的气体体积比为6：8=3：4，故C正确；D．原电池中电解质溶液中的阴离子移向负极，若交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，电池工作时OH-从右侧电极室通过交换膜移向左侧，故D错误；答案选C。 11．（23-24高一下·内蒙古·期末）液体锌电池具有成本低、安全性强等特点，其工作原理如图所示(凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。下列说法正确的是 A．电子由极流出，经用电器流向极 B．负极反应式为 C．13.0g参与反应，理论上电路中转移0.2电子 D．电池工作一段时间后，极区溶液酸性减弱 【答案】D 【解析】液体锌电池放电时Zn作负极，发生氧化反应，负极电极反应式为，MnO2所在电极作正极，发生还原反应生成Mn2+，正极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，放电时，阳离子由负极移向正极、阴离子由正极移向负极。A．原电池放电时，电子由负极经用电器流向正极，即电子由Zn极经用电器流向MnO2极，故A错误；B．由解析可知，负极电极反应式为，故B错误；C．13.0gZn参与反应，理论上电路中转移×2=0.4mol电子，故C错误；D．MnO2所在电极作正极，电极反应为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，消耗氢离子，酸性减弱，故D正确；故选D。 12．（23-24高一下·河南郑州·期中）有一种瓦斯解析仪(如图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时会自动报警，该瓦斯解析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是，可以在其中自由移动，下列有关叙述中错误的是 A．电极a的反应式为： B．电极b是正极，由电极b流向电极a C．当固体电解质中有通过时，电子转移 D．解析仪工作时，电路中电子由电极a经传感器流向电极b，又由电极b经内电路流向电极a，形成闭合回路 【答案】D 【解析】瓦斯解析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是，O2－可以在其中自由移动。通甲烷气体的为负极，通空气一端为正极，电池总反应为CH4+2O2＝CO2+2H2O，正极反应为：O2+4e－＝2O2－，负极反应为：，结合原电池的原理和电极反应回答问题。A．电极a上甲烷失电子，电极a为负极，则电极a的反应式为，故A正确；B．O2－为阴离子，阴离子向负极移动，故O2－由正极（电极b）移向负极（电极a），故B正确；C．1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2－，故当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移2 mol，故C正确；D．电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，故D错误；故选D。 13．（23-24高一下·四川眉山·阶段练习）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．Pt电极上发生的是氧化反应 B．NiO电极上的电极反应式为NO＋O2−−2e− = NO2 C．外电路中，电子从Pt电极流向NiO电极 D．22.4LO2参加反应，理论上转移电子为4NA个 【答案】B 【解析】A．由O2−移动方向可知，Pt为正极，正极上发生还原反应，A错误；B．NiO电极上，NO转变为NO2，电极反应式为NO＋O2−−2e− = NO2，B正确；C．外电路中，电子由负极流向正极，所以是由NiO电极流向Pt电极，C错误；D．22.4LO2，未指明标准状况，不能按标况下的气体摩尔体积计算，D错误；故选B。 14．（23-24高一下·辽宁·期末）中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是 A．放电时，正极反应式为 B．电池工作时，a室电解质溶液pH减小、d室电解质溶液pH增大 C．离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．放电时，每转移2 mol电子，中间溶液中溶质减少1 mol 【答案】D 【解析】由图可知，a极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成，电极反应式为，d极为正极，PbO2发生得电子的还原反应，电极反应式为，负极区电解质为KOH，正极区电解质为H2SO4，原电池工作时，负极区溶液中的K＋通过离子交换膜b、正极区溶液中的通过离子交换膜c移向中间中性溶液中，离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，充电时为电解池，阴阳极反应与负正极反应相反；A．d极为正极，PbO2发生得电子的还原反应，电极反应式为，A正确； B．由解析，放电时，负极反应式为，正极反应式为，则a极室电解质溶液pH减小、d极室电解质溶液pH增大，B正确；C．由解析，离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，C正确；  D．放电时每转移2mol电子，则有2molK＋通过离子交换膜b、1mol通过离子交换膜c移向中间中性溶液中生成1mol，所以中间溶液中溶质增加1mol，D错误；故选D。 15．（23-24高一下·福建龙岩·期中）新能源公交车所用的氢氧燃料电池工作示意图如图所示。下列说法中正确的是 A．电极b为电池的正极，发生氧化反应 B．电池工作过程中K+向电极a迁移 C．电池工作时，电子由电极a流出，经KOH溶液移向电极b D．电池工作一段时间后，溶液的pH变小 【答案】D 【解析】由图可知，电极a为负极，电极反应式为；电极b为正极，电极反应式为，据此作答；A．由解析可知，电极b为正极，发生还原反应，A错误；B．电池工作过程中K+向正极移动，即向电极b移动，B错误；C．电子只能通过导线传到，不能从溶液通过，C错误；D．电池总反应为，产生水，氢氧化钾溶液浓度变小，溶液的pH变小，D正确；故选D。 16．（23-24高一下·浙江台州·期中）纸电池由电极、电解液和隔离膜组成(如下图所示)，电极和电解液均“嵌”在纸中。某学生根据纸电池的结构示意图，利用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片与锌片制作了一个简易电池，用电流表测试指针发生偏转(总反应为)。下列说法不正确的是 A．电子从锌片经电解液流向铜片 B．Zn片为负极，电极反应为 C．该原电池的电解液是NaCl溶液 D．该装置实现了化学能转化为电能 【答案】A 【解析】总反应为，负极发生氧化反应，Zn失去电子生成锌离子，正极发生还原反应，氧气得电子生成氢氧根离子；A．负极是Zn，铜片是正极，电子从负极Zn片流出，经外电路流入正极铜片，不经过电解液，A错误；B．Zn片为负极，负极发生氧化反应，电极反应为，B正确；C．正极发生还原反应，氧气得电子生成氢氧根离子，电解液为碱性或中性，则该原电池的电解液是NaCl溶液，C正确；D．该装置是原电池装置，该装置实现了化学能转化为电能，D正确；故选A。 17．（23-24高一下·重庆·期中）氨作为一种无碳富氢化合物，其具有价廉、不易燃、易储存等特点，被认为是可替代氢用于燃料电池的理想材料。NH3﹣O2燃料电池如图所示，下列说法错误的是 A．电极a为负极，发生氧化反应 B．电极b上的电极反应：O2+4e-+2H2O=4OH- C．电池工作时，OH﹣向电极b迁移 D．电池工作时两电极上理论消耗的 【答案】C 【解析】NH3﹣O2燃料电池中，负极上NH3发生失电子的氧化反应生成N2，则a电极是负极，负极反应式为2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=6H2O+N2，b电极是正极，氧气在正极上得电子生成OH﹣，正极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，电池工作时，电子从负极流出经过导线流向正极，阴离子移向负极，据此解析解答。A．由上述解析可知，a电极是负极，负极上NH3发生失电子的氧化反应，A正确；B．由上述解析可知，b电极是正极，正极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，B正确；C．由解析可知，电池工作时，阴离子移向负极，即OH﹣向电极a迁移，C错误；D．负极反应式为2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=6H2O+N2，正极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，当电路中转移6mol电子时，负极消耗2molNH3，正极消耗=1.5molO2，电池工作时两电极上理论消耗的，D正确；故答案为C。 18．（23-24高一下·福建福州·期中）氢氧燃料电池已用于航天飞机，其工作原理如图所示，该燃料电池说法不正确的是 A．氢氧燃料电池中，当转移4mol电子时消耗1mol氧气 B．电子从电极经外电路流向电极 C．放电时的总反应为： D．通入氧气的一极为负极，发生氧化反应 【答案】D 【解析】氢氧燃料电池中通入氢气的一极为负极，即a电极为负极，通入氧气的一极为正极，即b电极为正极。A．氢氧燃料电池中，正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，当转移4 mol电子时消耗1mol氧气，A项正确；B．电子从负极经外电路流向正极，即电子从a电极经外电路流向b电极，B项正确；C．放电时的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O，C项正确；D．通入氧气的一极为正极，得电子，化合价降低，发生还原反应，D项错误；故答案选D。 19．（23-24高一下·福建福州·期中）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，其中记录不合理的是 A．电流计指针偏转 B．极有产生 C．向正极移动 D．电流由经导线流向 【答案】D 【解析】由图可看出，Zn的金属活动性比Cu强，则Zn作负极，Cu作正极。A．装置连接后，化学能转化为电能，线路中产生电流，则电流计指针偏转，A合理；B．极为正极，溶液中的H+在Cu极上得电子而生成H2，B合理；C．原电池工作时，阳离子向正极移动，则向正极移动，C合理；D．电池工作时，Zn作负极，Cu作正极，则电流由Cu经导线流向Zn，D不合理；故选D。 20．（23-24高一下·贵州·期中）利用如图所示装置光催化水分解同时可以将温室气体转化为燃料气体CO。下列说法正确的是 已知：质子交换膜可以使溶液中的和通过。 A．该过程中光能直接转化为电能 B．该装置工作时，电流由a极流向b极 C．该装置中每生成，同时生成 D．该装置工作时，从b极区向a极区移动 【答案】C 【解析】根据图示，电子由a极流向b极，a是负极、b是正极，溶液中阳离子移向正极。A．由图可知，该过程可以将太阳能转化为化学能，化学能再转化为电能，故A错误；B．根据电子流向，a极为负极，b极为正极，电流应从b极流向a极，故B错误；C．该装置中每生成，转移电子，根据得失电子守恒，生成氧气，故C正确；D．根据电子流向，a极为负极，b极为正极，该装置工作时，从a极(负极)区向b极(正极)区移动，故D错误；选C。 21．（23-24高一下·河北承德·阶段练习）锌—空气电池具有比能量高、安全性好等优势，被人们认为是最有前景的绿色能源装置之一、某碱性水系锌电池由锌电极和多孔石墨电极构成，电解质溶液为NaOH溶液，放电时原理如图所示。下列说法正确的 A．负极为锌电极，正极为石墨电极 B．往石墨电极方向移动 C．电子由锌电极流出，经电解质溶液流向石墨电极 D．石墨电极上发生氧化反应 【答案】A 【解析】根据原电池原理可知，放电时，负极为锌电极，电极反应为，正极为石墨电极，电极反应为。A．由解析可知，负极为锌电极，正极为石墨电极，故A正确；B．原电池工作时，阴离子向负极移动，则往锌电极方向移动，故B错误；C．电子不经过电解质溶液，电子由锌电极流出，经外电路流向石墨电极，故C错误；D．由解析可知，在石墨电极表面发生还原反应，故D错误；故选A。 22．（23-24高一下·山东潍坊·期中）某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上，其电池构造如图所示。下列说法正确的是 A．电极b通入 22.4 L 氧气，转移电子4 mol B．多孔金属a作负极，是电子流入的极 C．电池工作时，电解质溶液中OH-移向b极 D．正极的电极反应式为O2＋4e−＋2H2O=4OH− 【答案】D 【解析】氢氧燃料电池中，氢气在负极反应，多孔金属a为负极，氧气在正极反应，多孔金属b为正极。A．未指明温度和压强标况，无法计算氧气的物质的量和转移电子数，A错误；B．根据解析，多孔金属a为负极，是电子流出的极，B错误；C．电池工作时，电解质溶液中OH-移向负极，即移向a极，C错误；D．正极氧气得电子生成氢氧根，电极反应正确，D正确；故选D。 23．（23-24高一下·湖北黄冈·期中）用于驱动潜艇的液氨―液氧燃料电池示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电池工作时，向电极1迁移 B．电极1发生的电极反应式为 C．外电路通过0.2mol电子时，消耗的体积为1.12L(标准状况) D．电极1电势高于电极2电势 【答案】C 【解析】电极1氨气失电子生成氮气，1是负极；电极Ⅱ氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极Ⅱ是正极。A．原电池中阳离子向正极移动，电池工作时，向电极Ⅱ迁移，故A错误；B．电极1氨气失电子生成氮气，发生的电极反应式为，故B错误；C．正极氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，氧元素化合价由0降低为-2，外电路通过0.2mol电子时，消,0.05mol，体积为1.12L(标准状况)，故C正确；D．1是负极、Ⅱ是正极，电极1电势低于电极2电势，故D错误；选C。 24．（23-24高一下·安徽·期中）金属锂常用于制作海水电池，海水电池可应用于助航设备中，海水电池的示意图如图所示。 下列说法错误的是 A．工作时，通过玻璃陶瓷进入海水 B．电池总反应式： C．活性炭电极能加快放电速率 D．电子流向为极海水极 【答案】D 【解析】该装置是原电池，中间的Li为负极，两侧的活性炭为正极，电池的总反应为，通过玻璃陶瓷进入海水，由此解析解答；A．由解析可知，工作时，通过玻璃陶瓷进入海水，故A正确；B．电池的总反应是Li和海水反应，化学方程式为：，故B正确；C．活性炭电极是惰性电极，与Li的活泼性差异大，两极的电势差大，能加快放电速率，故C正确；D．电子不能在海水中传递，故D错误；答案选D。 25．（23-24高一下·福建福州·期末）下列关于化学反应与能量变化的装置说法正确的是 A．可将化学能转化为电能 B．电流从Fe电极流向C电极 C．锌锰干电池中锌发生氧化反应 D．可验证金属活动性： A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，该装置没有形成闭合回路，不能将化学能转化为电能，故A错误；B．该原电池中Fe做负极，C做正极，电流从正极流向负极，则电流从C电极流向Fe电极，故B错误；C．该锌锰干电池工作时，MnO2发生得电子的还原反应，Zn失去电子生成Zn2+，发生氧化反应，故C正确；D．该装置为原电池，金属N极上H+发生得电子的还原反应生成H2，则N为正极，金属M作负极，M发生失电子的反应，所以金属活动性：M＞N，故D错误；故选：C。 26．（23-24高一下·山东枣庄·期中）研究化学反应中的能量变化对生产生活有着重要意义。某兴趣小组进行下列探究： (1)甲同学探究反应(稀)中的能量变化。向装有铁片的试管中加入的，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高。结论： 。 (2)乙同学设计如图所示原电池实验装置。 外电路中电子由 极流向 极(填“正”或“负”)；铁片上的电极反应式为 。 (3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。 ①      ②      ③ (4)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图： ①移向 (填“正极”或“负极”)。 ②气体b为 ，若线路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为 L。 【答案】(1)该反应是放热反应 (2) 负 正 (3)①② (4) 正极 11.2 【解析】（1）向装有铁片的试管中加入的，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高，可得出结论：该反应是放热反应。 （2）该电池是铁铜分别作为两个电极，以硫酸作为电解质溶液的原电池，外电路中电子由负极流向正极；铁片是负极，失去电子，电极反应式为。 （3）通过原电池实现化学能直接转化为电能的反应是能自发的氧化还原反应，符合该要求的是①②。 （4）该电池是氢氧燃料电池，根据图示电子移动方向可知，催化剂电极c是负极，催化剂电极d是正极，氢气通入电池的负极，则a为氢气，氧气通入电池的正极故b是氧气。 ①电解质溶液中阳离子朝正极移动，移向正极； ②气体b为，根据，若线路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的0.5mol，在标准状况下的体积为11.2L。 27．（23-24高一下·四川达州·阶段练习）如图所示是甲烷燃料电池的原理示意图： (1)电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该电极的反应式为 。 (2)电池工作一段时间后，电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)当电池放电转移12mol电子时，消耗氧气 g。(O原子相对原子质量为16) 【答案】(1) a CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O (2)减小 (3)96 【解析】如图所示是甲烷燃料电池的原理示意图，则通入的a电极为负极，发生反应：，通入的b电极为正极，发生反应：，电解质溶液为碱性环境，由此解答。（1）由解析可知电池的负极是a电极，电极的反应式为； （2）总反应为CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O，电池工作一段时间后，会消耗溶液中的，则电解质溶液的pH会减小； （3）当电池放电转移12mol电子时，由电极反应式可知消耗氧气为3mol，即消耗氧气。 28．（23-24高一下·湖南·期中）燃料电池是一种将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。氢氧燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式。燃烧会释放像、、气体和粉尘等污染物。如上所述，氢燃料电池只会产生水和热。氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏，某种氢氧燃料电池的内部结构如下图。 (1)左侧为电池 极，氢氧燃料电池工作时右侧通入的物质是 (填化学式)。 (2)氢氧燃料电池工作时涉及的能量转化形式有 。 a．电能转化为化学能                        b．化学能转化为电能 c．化学能转化为热能                        d．太阳能转化为电能 (3)已知左侧的电极反应是式为，则右侧的电极反应式为： ，若每消耗5.6L (标准状况下的体积)，外电路转移电子数为 。 (4)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生的反应为：，若将此反应设计成原电池，电解质溶液为 ，当电路中转移0.2mol电子时，被腐蚀的负极反应物的质量为 g。 【答案】(1) 负 O2 (2)bc (3) 0.5NA或3.01×1023 (4) FeCl3溶液 6.4 【解析】氢氧燃料电池中，氢气在负极失去电子，发生氧化反应，左侧电子流出，故为负极，a为氢气；右侧为正极，b为氧气。（1）根据解析，左侧为电池负极，氢氧燃料电池工作时右侧通入的物质是O2； （2）由题中信息可知，氢氧燃料电池会产生水和热，能量形式为化学能转化为热能和电能，故选bc； （3）右侧的电极为正极，电极反应式为：；正极的电极反应为：，若每消耗5.6L (标准状况下的体积)，外电路转移电子数为； （4）从总反应中可知失电子的物质为Cu，得电子的物质为FeCl3，故电解质溶液选择FeCl3，负极材料选择Cu，转移0.2mol电子，溶解0.1molCu，对应的质量为6.4g。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$