题型04 原电池的工作原理与相关判断（天津专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期中真题分类汇编

题型04 原电池的工作原理与相关判断 1．（23-24高一下·天津滨海·期中）下列设备工作时，把化学能转化为电能的是 A．燃料电池 B．燃气灶 C．风力发电机 D．砷化镓太阳能电池 2．（23-24高一下·天津·期中）下面四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的是 A． B． C． D． 3．（23-24高一下·天津·期中）下列关于图所示装置的叙述，错误的是 A．向Zn电极移动 B．烧杯中溶液的质量逐渐增加 C．锌是负极，其质量逐渐减小 D．电子从锌片经导线流向铜片 4．（23-24高一下·天津静海·期中）原电池原理的发现极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式。关于如图所示原电池的说法不正确的是 A．H+向铜片移动 B．电流由铜片经导线流向锌片 C．锌片上的电极反应为： 2H++2e-=H2↑ D．铜片为正极，发生还原反应 5．（23-24高一下·天津滨海·期中）关于如图所示的原电池，下列说法正确的是 A．锌片是负极，发生还原反应 B．电子由铜片通过导线流向锌片 C．电池工作一段时间后，稀硫酸溶液的减小 D．铜片上发生的反应为 6．（23-24高一下·天津·期中）某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，电子从铜片经导线流向铁片 C．a和b用导线连接时，在铜表面被还原 D．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 7．（23-24高一下·天津·期中）下列关于如图所示转置的叙述中，正确的是 A．该装置将电能转变为化学能 B．在铜片表面被氧化 C．电子从片经导线流向片 D．为原电池的负极 8．（23-24高一下·天津·期中）锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其原理如图所示。电池反应为。电池工作时，下列说法正确的是 A．如果将海水换成乙醇，该装置仍可以构成原电池装置 B．溶液中的阴离子向锂电极移动 C．金属锂作负极，发生还原反应 D．理论上每转移电子可以生成 9．（23-24高一下·天津和平·期中）有a、b、c、d四种金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是 实验装置 实验现象 a极质量减小，b极质量增大 b极有气体产生，c极无变化 实验装置 实验现象 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极 A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c 10．（23-24高一下·天津·期中）请用你学到的化学知识填空。 (1)氯元素的原子结构示意图为 ，在元素周期表中的位置为第三周期第 族。 (2)在盛有FeCl3溶液的试管A中滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象为 。 (3)探究铁与稀硫酸反应中的能量变化 ①按下图连接装置，观察到铁片上有气泡产生，手触烧杯外壁时感到微热。从能量变化的角度分析铁与稀硫酸的反应属于 反应。 ②闭合开关K，观察到铜片上的现象为 ，电流计指针发生偏转，说明该装置的能量转化方式为 ，其中负极反应式为 。 11．（21-22高一下·天津·期中）一种氢氧燃料电池以为燃料，为氧化剂，电解质溶液是质量分数为30%的KOH溶液，下列叙述正确的是 A．在电池负极发生还原反应 B．工作一段时间后，正极区域溶液pH增大 C．使用一段时间后KOH溶液质量分数仍为30% D．若反应过程中有0.4 mol电子发生转移，则反应中消耗的气体体积为6.72 L 12．（21-22高一下·天津河西·期中）汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(1)，根据此反应判断，下列叙述正确的是 A．PbO2是电池的负极 B．负极的电极反应式为Pb+SO-2e－=PbSO4 C．铅蓄电池放电时，每转移2mol电子消耗1molH2SO4 D．电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1mol电子时正极质量增加48g 13．（21-22高一下·天津宁河·期中）下列有关电池的说法正确的是 A．铅蓄电池放电过程中，负极质量增重，正极不变 B．铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2 C．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池 D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 14．（23-24高一下·十二校联考·期中）铅酸蓄电池广泛应用于机动车辆，其构造如下图所示，已知难溶于水，电池反应为，下列说法正确的是 A．电池工作时，PbO2为负极，发生还原反应 B．电池工作时，电解质溶液保持不变 C．负极的电极反应式为 D．硫酸根离子在负极和正极都参与了反应，在放电时，两电极质量均增加。 15．（23-24高一下·天津·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 A．图I：向Fe电极方向移动 B．图II：锌作负极反应物，发生氧化反应 C．图III：电池放电过程中，负极质量不断减少，正极质量不断增加 D．图IV：正极的电极反应式为 16．（22-23高一下·天津南开·期中）下图是我国学者研发的高效过氧化氢—尿素电池的原理装置，该装置工作时，下列说法错误的是 A．极上的电势比极上的电势高 B．向正极迁移的主要是，产物主要为 C．极上发生反应： D．负极的电极反应式为 17．（22-23高二上·天津静海·期中）如图为以为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀为电解质溶液。下列有关说法不正确的是 A．b电极为电池的正极 B．a极的电极反应式： C．电池工作一段时间后，装置中增大 D．若将改为等物质的量的，消耗的用量增多 18．（2023·天津津南·期中）氢氧燃料电池构造如图所示。其电池反应方程式为：，下列说法不正确的是 A．多孔金属a作负极 B．多孔金属b上，发生还原反应 C．电池工作时，电解质溶液中移向a极 D．正极的电极反应为： 19．（21-22高一下·天津和平·期中）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图I普通锌锰电池 图II碱性锌锰电池 图III原电池 图IV银锌纽扣电池 A．图I所示电池中，电子经石墨电极沿电解质溶液流向锌筒 B．图II所示电池中，MnO2的作用是作氧化剂 C．图III所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D．图IV所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被还原 20．（21-22高一下·天津宁河·期中）国家重点研发计划“科技冬奥”专项——“氢能出行关键技术研究与应用示范”项目负责人杨福源教授介绍，服务北京2022年冬奥会冬残奥会的6款氢燃料电池客车已完成整车测试，“零碳排放”氢能汽车将正式开启绿色出行。某种酸性氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是 A．左侧电极是负极，发生还原反应 B．当有0.1mole-通过导线时，左侧消耗标况下0.56L气体 C．左侧电极反应式为H2-2e-=2H+ D．右侧电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- 21．（23-24高一下·天津河北·期中）一种用于潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意图如图所示。 (1)电极B是 极(填“正”或“负”)。 (2)该电池工作时，标况下每消耗，转移电子数为 。 (3)电极A上发生的电极反应为 。 22．（23-24高一下·天津蓟州·期中）利用微生物燃料电池(MFC)可以将废水中的降解为N2。某课题组设计出如图所示的微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮研究，下列说法不正确的是 A．好氧电极b上发生的反硝化反应为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O B．好氧电极b上的副反应为O2+4e-+4H+=2H2O C．交换膜c为质子交换膜，质子从电极a区域通过质子交换膜移向电极b区域 D．理论上每消耗1molC6H12O6，可以处理的物质的量为4.8mol 23．（22-23高一下·天津滨海·期中）“海泥电池”既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理。电池工作原理如图所示，其中微生物代谢产物显酸性。 下列说法错误的是 A．B电极为负极 B．从海底沉积层通过交接面向海水层移动 C．微生物作用下发生反应： D．除去，A电极消耗标准状况下 24．（22-23高一下·天津一中·期中）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1),测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示,下列说法正确的是 A．0-t1时，原电池的负极是铜片 B．0-t1时，正极的电极反应式是2H++2e-=H2↑ C．t1时刻，电流方向发生变化的原因是Al 在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应 D．tl时刻后，电子从铝经过导线流向铜 25．（23-24高一下·天津·期中）一种铁-空气电池的电池反应为：，原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．a极的电极反应式为： B．当电路中转移0.2mol电子时，消耗1.12L C．b极为电池正极，发生氧化反应 D．电子由a极经负载流向b极，再经NaOH溶液回到a极 26．（2023高一·天津滨海·学业考试）用柠檬汁及电极材料组装的水果电池可观察到灯泡发亮，装置如图所示。下列分析正确的是      A．铝片是正极 B．柠檬汁是电解质溶液 C．电子从铝电极流出经柠檬汁到铜电极 D．H+在铜电极上失电子发生还原反应生成H2 27．（22-23高一下·天津静海·期中）热电厂尾气经处理得到较纯SO2，用于原电池法生产硫酸。下列说法正确的是 A．电子由a极沿外电路移向b极 B．溶液中H+由b极区向a极区迁移 C．电极a的电极反应式是SO2+2e-+2H2O=4H++SO D．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗O2物质的量相等 28．（22-23高一下·天津河北·期中）—空气燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电流的流动方向：负极→导线→正极 B．“多孔”电极对化学反应速率没有影响 C．若反应消耗1mol，则有3mol向正极区域移动 D．放电过程中正极的电极反应式为 29．（22-23高二上·天津河西·期中）科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法错误的是 A．电极a为电池的负极 B．电极b上发生的电极反应： C．电路中每通过4mol电子，在正极消耗 D．每参与反应，有通过质子交换膜 30．（23-24高一上·耀华中学·假期作业）由U形管、质量为m g的铁棒、质量为m g的碳棒和1 L 0.2 mol·L-1CuCl2溶液组成的装置如图所示：下列说法正确的是      A．闭合K，电子通过电解质溶液移到碳棒上 B．闭合K，铁棒上有紫红色固体析出 C．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Cu2++2e- =Cu D．闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为18 g 31．（10-11高一下·天津津南·期中）分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 A．①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极 B．②中Mg作为正极，电极反应式为 C．③中Fe作为负极，电极反应式为 D．④中Cu作为正极，电极反应式为 32．（2022高一下·天津河北·学业考试）图为原电池装置示意图。有关该电池工作时的说法错误的是 A．铜片表面产生气泡 B．电子从锌片经导线流向铜片 C．锌片作正极，发生还原反应 D．该装置将化学能转变为电能 33．（2022高一下·天津·学业考试）干电池原理示意图如图所示，电池总反应为：Zn+2NH=Zn2++2NH3↑+H2↑。下列说法正确的是 A．石墨为电池的负极 B．Zn极上发生还原反应 C．电子由Zn经导线流向石墨 D．负极电极反应式为2NH+2e-=2NH3↑+H2↑ 34．（21-22高二上·天津南开·期中）下列有关四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅蓄电池 图Ⅲ 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示电池中，MnO2是正极，电极反应式是 B．图Ⅱ所示电池放电过程中，当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加96 g C．图Ⅲ所示装置没有形成原电池 D．图Ⅳ所示电池中，不管KOH溶液换成H2SO4溶液还是Na2SO4溶液，电池总反应式不变 35．（23-24高一下·天津河北·期中）根据化学反应与能量的相关知识回答下列问题。 (1)化学反应的本质是有新物质生成，物质的变化是化学反应的基本特征之一、化学反应的另一基本特征是 ，通常表现为 的释放或吸收。 (2)原电池是一种可将 直接转化为 的装置，其中发生的化学反应属于 。 (3)利用反应“”设计了一个化学电池，如图所示，已知在外电路中，电流从a极流向b极。请回答下列问题： ①b极是电池的 极，材料是 (填化学式)，写出该电极的反应式： 。 ②a可以为 (填字母序号)。 A．铜    B．银    C．铁    D．石墨 ③c是 (填字母序号)。 A．溶液    B．溶液    C．酒精溶液 ④若该反应过程中有0.2 mol电子发生转移，则生成的Ag为 g。 36．（22-23高二·天津和平·期中）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，其原理如图所示。请回答下列问题： （1）Pt1电极附近发生的反应为 （2）Pt2电极附近发生的反应为 （3）该电池放电时电子从 电极经过外电路流到 电极（填“Ptl”、“Pt2”）。 （4）相同条件下，放电过程中消耗的和的体积比为 。 37．（19-20高一下·天津静海·期中）如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置： (1)当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的负极的电极反应式为 。当反应中收集到标准状况下224 mL气体时，消耗的电极质量为 g。 (2)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，电极a通入甲烷燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液，则电子从 极流出，a极的电极反应式为 。 (3)质量相同的铜棒和铁棒用导线连接后插入CuSO4溶液中，一段时间后，取出洗净、干燥、称量，二者质量差为24 g，则导线中通过的电子的物质的量 mol。 (4)学法题：总结原电池负极的判断方法 (至少2条)。 38．（20-21高一下·南开中学·期中）要求完成下列问题。 （1）请根据图示回答：    ①在Ⅰ中，Zn为 极（填“正”或“负”）。 ②在Ⅱ中，负极反应式为 ；电子由 极移向 极（填“Fe”或“Cu”），溶液中Na+移向 极（填“Fe”或“Cu”）。 ③在Ⅱ中，酸是足量的。若产生了标准状况下5.6 L的气体，则转移 mol e-。 （2）铅蓄电池的总反应为：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。该电池的负极材料是 。（填化学式） （3）用32 g Cu与300 mL 12 mol/L的浓硝酸反应，当铜全部溶解后，共收集到标准状况下的气体11.2 L（不考虑NO2转化为N2O4），反应消耗的硝酸的物质的量是 mol。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型04 原电池的工作原理与相关判断 1．（23-24高一下·天津滨海·期中）下列设备工作时，把化学能转化为电能的是 A．燃料电池 B．燃气灶 C．风力发电机 D．砷化镓太阳能电池 【答案】A 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，燃料电池属于原电池，故A正确， B．燃气灶主要将化学能转化为热能，故B错误； C．风力发电机将风能转化为电能，故C错误； D．砷化镓太阳能电池将太阳能转化为电能，故D错误； 故选A。 2．（23-24高一下·天津·期中）下面四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】选项中B、C、D均为自发进行的氧化还原反应，所以B、C、D的反应可用于构成原电池，A选项中是非氧化还原反应，所以理论上不可用于设计原电池， 故答案为：A。 3．（23-24高一下·天津·期中）下列关于图所示装置的叙述，错误的是 A．向Zn电极移动 B．烧杯中溶液的质量逐渐增加 C．锌是负极，其质量逐渐减小 D．电子从锌片经导线流向铜片 【答案】A 【分析】铜、锌、硫酸铜组成的原电池中，较活泼金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极。 【详解】A．原电池中，阳离子移向正极，故向Cu电极移动，A错误； B．在铜片上，溶液中的Cu2+得电子生成Cu，电极反应式为Cu2++2e− =Cu，锌电极为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn－2e－＝Zn2+，溶液质量增加，B正确； C．锌电极为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，其质量逐渐减小，C正确； D．经分析，锌电极为原电池的负极，铜电极为正极，电子由负极锌片经导线流向正极铜片，D正确； 故选A。 4．（23-24高一下·天津静海·期中）原电池原理的发现极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式。关于如图所示原电池的说法不正确的是 A．H+向铜片移动 B．电流由铜片经导线流向锌片 C．锌片上的电极反应为： 2H++2e-=H2↑ D．铜片为正极，发生还原反应 【答案】C 【分析】该装置是将化学能转化为电能的装置，锌失电子作负极，铜作正极，负极上锌发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应。 【详解】A．在原电池中阳离子向正极移动，即H+向铜片移动，A正确； B．锌作负极，铜作正极，电子从负极锌沿导线流向正极，电子定向移动的方向与电流相反，电流由铜片经导线流向锌片，B正确； C．该装置中，负极上锌失电子、正极上氢离子得电子，所以锌片上发生的反应为 Zn-2e-=Zn2+，C错误； D．该装置负极锌失电子发生氧化反应，正极铜片上氢离子得电子发生还原反应，D正确； 故选C。 5．（23-24高一下·天津滨海·期中）关于如图所示的原电池，下列说法正确的是 A．锌片是负极，发生还原反应 B．电子由铜片通过导线流向锌片 C．电池工作一段时间后，稀硫酸溶液的减小 D．铜片上发生的反应为 【答案】D 【分析】锌的活泼性大于铜，锌是负极、铜是正极。 【详解】A．锌片是负极，锌失电子发生氧化反应，故A错误； B．电子由锌片通过导线流向铜片，故B错误； C．正极氢离子得电子放出氢气，电池工作一段时间后，稀硫酸溶液的增大，故C错误； D．铜是正极，铜片上氢离子得电子生成氢气，发生的反应为，故D正确； 选D。 6．（23-24高一下·天津·期中）某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，电子从铜片经导线流向铁片 C．a和b用导线连接时，在铜表面被还原 D．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 【答案】B 【分析】a和b不连接时，不形成原电池，铁和硫酸铜反应，a和b用导线连接时，形成原电池，铜是正极，铁是负极，据此分析解题。 【详解】A．a和b不连接时，铁和硫酸铜反应，铁片上会有金属铜析出，A正确； B．a和b用导线连接时，形成原电池，铁是负极，电子由负极到正极，即由铁电极流向铜电极，B错误； C．a和b用导线连接时，形成原电池，铜是正极，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－=Cu，在铜表面被还原，C正确 D．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，铜会析出，溶液中的铜离子转变为亚铁离子，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，D正确； 故选B。 7．（23-24高一下·天津·期中）下列关于如图所示转置的叙述中，正确的是 A．该装置将电能转变为化学能 B．在铜片表面被氧化 C．电子从片经导线流向片 D．为原电池的负极 【答案】D 【分析】锌和铜插在稀硫酸的电解质溶液中构成原电池，锌作负极发生氧化反应，铜作正极发生还原反应。 【详解】A．该装置是将化学能转化为电能的原电池，A错误； B．氢离子在铜片表面被还原生成氢气，B错误； C．电子从负极锌片经导线流向正极铜片，C错误； D．锌为原电池负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，D正确； 故选D。 8．（23-24高一下·天津·期中）锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其原理如图所示。电池反应为。电池工作时，下列说法正确的是 A．如果将海水换成乙醇，该装置仍可以构成原电池装置 B．溶液中的阴离子向锂电极移动 C．金属锂作负极，发生还原反应 D．理论上每转移电子可以生成 【答案】B 【分析】由电池的总反应可知，金属锂为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应为，镍电极为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应为，据此解答。 【详解】A．将海水换成乙醇，乙醇与金属锂之间直接发生氧化还原反应，但缺乏电解质、无法形成原电池，故A错误； B．原电池中，溶液中的阴离子向负极移动，即向锂电极移动，故B正确； C．金属锂作负极，发生失电子的氧化反应，故C错误； D．未指明气体是否处于标准状况，无法用气体摩尔体积计算，故D错误； 故选B。 9．（23-24高一下·天津和平·期中）有a、b、c、d四种金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是 实验装置 实验现象 a极质量减小，b极质量增大 b极有气体产生，c极无变化 实验装置 实验现象 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极 A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c 【答案】C 【详解】装置1，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序a＞b； 装置2，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序b＞c； 装置3，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序d＞c； 装置4，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序d＞a； 综上有，这四种金属的活动性顺序d＞a＞b＞c； 故选C。 10．（23-24高一下·天津·期中）请用你学到的化学知识填空。 (1)氯元素的原子结构示意图为 ，在元素周期表中的位置为第三周期第 族。 (2)在盛有FeCl3溶液的试管A中滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象为 。 (3)探究铁与稀硫酸反应中的能量变化 ①按下图连接装置，观察到铁片上有气泡产生，手触烧杯外壁时感到微热。从能量变化的角度分析铁与稀硫酸的反应属于 反应。 ②闭合开关K，观察到铜片上的现象为 ，电流计指针发生偏转，说明该装置的能量转化方式为 ，其中负极反应式为 。 【答案】(1) ⅦA (2)溶液变为红色 (3) 放热 有气泡冒出 化学能转化为电能 Fe-2e-=Fe2+ 【详解】（1） Cl元素的原子序数为17，根据核外电子排布规律，其原子结构示意图为；在元素周期表中的位置为第三周期第ⅦA族； （2）FeCl3溶液与KSCN溶液生成红色物质Fe(SCN)3，观察到的现象为溶液变为红色； （3）①铁片上有气泡产生，手触烧杯外壁时感到微热，说明铁与稀硫酸的反应属于放热反应； ②闭合开关K，装置为原电池，铜为正极，H+在正极上得到电子生成氢气，观察到铜片上的现象为有气泡冒出；该装置的能量转化方式为化学能转化为电能；铁为负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。 11．（21-22高一下·天津·期中）一种氢氧燃料电池以为燃料，为氧化剂，电解质溶液是质量分数为30%的KOH溶液，下列叙述正确的是 A．在电池负极发生还原反应 B．工作一段时间后，正极区域溶液pH增大 C．使用一段时间后KOH溶液质量分数仍为30% D．若反应过程中有0.4 mol电子发生转移，则反应中消耗的气体体积为6.72 L 【答案】B 【详解】A．原电池负极发生氧化反应，在电池负极失电子发生氧化反应，故A错误； B．正极反应式为，工作一段时间后，正极区域溶液pH增大，故B正确； C．电池总反应为，有水生成，使用一段时间后KOH溶液质量分数小于30%，故C错误； D．电池总反应为，若反应过程中有0.4 mol电子发生转移，则反应中消耗0.2molH2、0.1molO2，没有明确是否为标准状况，气体体积不一定为6.72 L，故D错误； 选B。 12．（21-22高一下·天津河西·期中）汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(1)，根据此反应判断，下列叙述正确的是 A．PbO2是电池的负极 B．负极的电极反应式为Pb+SO-2e－=PbSO4 C．铅蓄电池放电时，每转移2mol电子消耗1molH2SO4 D．电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1mol电子时正极质量增加48g 【答案】B 【分析】铅蓄电池放电时的总反应为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(1)，Pb发生失电子的氧化反应生成PbSO4，PbO2发生得电子的还原反应生成PbSO4，则Pb电极作负极，PbO2电极作正极，负极反应为Pb+SO－2e－＝PbSO4，正极反应为PbO2+4H++SO+2e－＝PbSO4+2H2O，据此分析解答。 【详解】A．该铅蓄电池中，Pb电极作负极，PbO2电极作正极，故A错误； B．该铅蓄电池中，Pb电极作负极，Pb发生失电子的氧化反应生成PbSO4，负极反应为Pb+SO－2e－＝PbSO4，故B正确； C．铅蓄电池放电时的总反应为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(1)，每转移2mol电子消耗2molH2SO4，故C错误； D．放电时，负极Pb→PbSO4，正极PbO2→PbSO4，两极质量均增加，正极反应为PbO2+4H++SO+2e－＝PbSO4+2H2O，每转移1mol电子时正极质量增加64 g×=32g，故D错误； 故选B。 13．（21-22高一下·天津宁河·期中）下列有关电池的说法正确的是 A．铅蓄电池放电过程中，负极质量增重，正极不变 B．铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2 C．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池 D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 【答案】C 【详解】A．铅蓄电池放电时负极反应为、负极质量增重，正极反应为、正极质量增重，A错误； B．铅蓄电池可反复进行充电、放电，属于二次电池，由Pb、PbO2和H2SO4组成，负极为Pb，正极为PbO2，B错误； C．一般而言，经燃料电池反应后，碳元素通常转变为CO2或碳酸盐、氢元素转变为H2O等、氮元素通常转变为氮气，产物对环境无污染或污染少，且由于化学能直接转化为电能，效率高，不产生高温高压现象，故属于对环境友好的新型电池，C正确； D．铜锌原电池中Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，放电时电子沿外电路从负极Zn流向正极Cu，D错误； 故选C。 14．（23-24高一下·十二校联考·期中）铅酸蓄电池广泛应用于机动车辆，其构造如下图所示，已知难溶于水，电池反应为，下列说法正确的是 A．电池工作时，PbO2为负极，发生还原反应 B．电池工作时，电解质溶液保持不变 C．负极的电极反应式为 D．硫酸根离子在负极和正极都参与了反应，在放电时，两电极质量均增加。 【答案】D 【分析】该原电池工作时，Pb电极为负极，失电子结合硫酸根离子生成硫酸铅，PbO2为正极，得电子结合氢离子和硫酸根离子生成硫酸铅和水。 【详解】A．电池工作时，Pb为负极，失电子发生氧化反应，A错误； B．由题干化学方程式可知，电池工作时，电解质溶液中的硫酸逐渐被消耗，pH逐渐增大，B错误； C．负极上硫酸根离子结合铅离子生成硫酸铅，正极上，硫酸根离子、氢离子与二氧化铅反应生成硫酸铅，正极的电极反应式为，C错误； D．负极的电极反应式为，电极质量均增加，正极的电极反应式为，电极质量均增加，D正确； 故答案选D。 15．（23-24高一下·天津·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 A．图I：向Fe电极方向移动 B．图II：锌作负极反应物，发生氧化反应 C．图III：电池放电过程中，负极质量不断减少，正极质量不断增加 D．图IV：正极的电极反应式为 【答案】C 【详解】A．图Ⅰ：Fe为负极，阴离子向负极移动，则向Fe电极方向移动，故A正确； B．图Ⅱ：Zn为负极，发生氧化反应，故B正确； C．图Ⅲ：负极发生反应Pb-2e-+=PbSO4，电极增重，故C错误； D．图Ⅳ：正极为氧化银，发生还原反应，正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，故D正确； 故选：C。 16．（22-23高一下·天津南开·期中）下图是我国学者研发的高效过氧化氢—尿素电池的原理装置，该装置工作时，下列说法错误的是 A．极上的电势比极上的电势高 B．向正极迁移的主要是，产物主要为 C．极上发生反应： D．负极的电极反应式为 【答案】A 【详解】A．根据图中信息左边尿素变为氮气，化合价升高，作原电池负极，则右边是正极，即极上的电势比极上的电势低，A错误； B．根据原电池原理，则向正极迁移的主要是，产物主要为，B正确； C．极为正极，其电极上发生反应：，C正确； D．负极是尿素在碱性条件下失去电子变为氮气和碳酸根，其电极反应式为，D正确； 故选A。 17．（22-23高二上·天津静海·期中）如图为以为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀为电解质溶液。下列有关说法不正确的是 A．b电极为电池的正极 B．a极的电极反应式： C．电池工作一段时间后，装置中增大 D．若将改为等物质的量的，消耗的用量增多 【答案】C 【详解】A． 在氢氧燃料电池中，氢气在负极失电子，生成氢离子，a极为负极，氧气得电子，b电极为正极，A项正确； B．a极的电极反应式是：H2-2e-= 2H+，B项正确； C． 在氢氧燃料电池中，电池的总反应为2H2+O2=2H2O，则电池工作一段时间后，装置中减小，C项错误； D． 1mol氢气消耗0.5mol氧气，1mol甲烷消耗2mol氧气，所以若将H2改为等物质的量CH4，O2的用量增多，D项正确； 故选C。 18．（2023·天津津南·期中）氢氧燃料电池构造如图所示。其电池反应方程式为：，下列说法不正确的是 A．多孔金属a作负极 B．多孔金属b上，发生还原反应 C．电池工作时，电解质溶液中移向a极 D．正极的电极反应为： 【答案】D 【分析】氢氧燃料电池为原电池，通入氢气的电极为负极，即多孔金属a为负极；通入氧气的电极为正极，即多孔金属b为正极。 【详解】A．根据分析，多孔金属a作负极，A正确； B．根据分析，多孔金属b为正极，氧气得到电子发生还原反应，B正确； C．电池工作时，电解质溶液中 OH− 移向负极，即移向a极，C正确； D．电解质溶液为碱性，故正极的电极反应为： O2+4e−+2H2O=4OH−，D错误； 故选D。 19．（21-22高一下·天津和平·期中）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图I普通锌锰电池 图II碱性锌锰电池 图III原电池 图IV银锌纽扣电池 A．图I所示电池中，电子经石墨电极沿电解质溶液流向锌筒 B．图II所示电池中，MnO2的作用是作氧化剂 C．图III所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D．图IV所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被还原 【答案】B 【详解】A．普通锌锰电池中，锌筒为负极，石墨电极为正极，电子由锌筒经外电路流向石墨电极，A错误； B．碱性锌锰电池中负极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，正极反应为2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-，MnO2作氧化剂，被还原，B正确； C．Fe为负极，Fe极电极反应为Fe-2e-=Fe2+，Cu为正极，Cu极电极反应为Cu2++2e-=Cu，该原电池工作过程中Cu2+浓度减小，C错误； D．银锌纽扣电池中Zn为负极，Zn是还原剂，在电池工作过程中被氧化，D错误； 答案选B。 20．（21-22高一下·天津宁河·期中）国家重点研发计划“科技冬奥”专项——“氢能出行关键技术研究与应用示范”项目负责人杨福源教授介绍，服务北京2022年冬奥会冬残奥会的6款氢燃料电池客车已完成整车测试，“零碳排放”氢能汽车将正式开启绿色出行。某种酸性氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是 A．左侧电极是负极，发生还原反应 B．当有0.1mole-通过导线时，左侧消耗标况下0.56L气体 C．左侧电极反应式为H2-2e-=2H+ D．右侧电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- 【答案】C 【分析】根据电子流动的方向可知，左侧电极是负极，右侧是正极，氢气在左侧发生氧化反应，负极的电极反应式为 ，正极通入的应是氧气，且电解质溶液呈酸性，则正极的电极反应式为。 【详解】A．由上述分析可知，左侧电极为负极，发生氧化反应，故A错误； B．当有0.1mole-通过导线时，左侧电极消耗0.05mol氢气，标况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故B错误； C．由上述分析可知，左侧电极反应式为，故C正确； D．由上述分析可知，右侧电极反应式为，故D错误； 答案选C。 21．（23-24高一下·天津河北·期中）一种用于潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意图如图所示。 (1)电极B是 极(填“正”或“负”)。 (2)该电池工作时，标况下每消耗，转移电子数为 。 (3)电极A上发生的电极反应为 。 【答案】(1)B (2)1.5mol (3)2 +6OH--6e-=N2+6H2O 【分析】燃料电池为原电池，通入氧气一极为正极，通入燃料的为负极，正极得电子，负极失电子，据此分析解题。 【详解】（1）据分析可知通入氧气一极为正极，则B为正极； （2）该电池工作时，标况下每消耗，即消耗0.5mol ，根据电极反应方程式可知：2 +6OH--6e-=N2+6H2O，→N2，N的化合价由+3→0价，消耗0.5mol ，转移电子数为0.5mol×3e-=1.5mole-。 （3）电极A上失电子生成氮气，发生的电极反应为2 +6OH--6e-=N2+6H2O。 22．（23-24高一下·天津蓟州·期中）利用微生物燃料电池(MFC)可以将废水中的降解为N2。某课题组设计出如图所示的微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮研究，下列说法不正确的是 A．好氧电极b上发生的反硝化反应为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O B．好氧电极b上的副反应为O2+4e-+4H+=2H2O C．交换膜c为质子交换膜，质子从电极a区域通过质子交换膜移向电极b区域 D．理论上每消耗1molC6H12O6，可以处理的物质的量为4.8mol 【答案】D 【分析】根据图示可知，好氧电极b上发生反硝化反应为硝酸根离子得电子生成氮气，电极b为正极，电极方程式为：2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，电极a为负极，C6H12O6失去电子生成CO2，电极方程式为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，以此解答。 【详解】A．根据图示可知，好氧电极b上发生反硝化反应为硝酸根离子得电子生成氮气，故电极反应式为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，A正确； B．电极上除发生反硝化反应外，还有氧气得电子的副反应：O2+4e-+4H+=2H2O，B正确； C．电极b为正极，电极方程式为：2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，电极a为负极，电极方程式为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，正极产生的H+通过质子交换膜进入正极区，C正确； D．不考虑副反应，每消耗1mol C6H12O6，转移的电子数24mol，根据电极反应2+10e-+12H+=N2↑+6H2O和元素守恒规律，则理论上可以处理的物质的量应4.8mol，由于电极b上副反应，故每消耗1molC6H12O6，可以处理的物质的量小于4.8mol，D正确； 故选D。 23．（22-23高一下·天津滨海·期中）“海泥电池”既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理。电池工作原理如图所示，其中微生物代谢产物显酸性。 下列说法错误的是 A．B电极为负极 B．从海底沉积层通过交接面向海水层移动 C．微生物作用下发生反应： D．除去，A电极消耗标准状况下 【答案】D 【分析】原电池A电极发生还原反应，做正极，反应式为O2+4e-+ 4H+ =2H2O，B电极发生氧化反应，做负极，反应式为2HS--4e-=2S+2H+；根据电池工作原理图可知微生物反应式为2CH2O++H+=2CO2+HS−+2H2O。 【详解】A．根据分析可知B做负极，A正确； B．阳离子向正极移动，H+从海底沉积层通过交接面向海水层移动，B正确； C．根据电池工作原理图可知微生物作用下发生反应方程式：2CH2O++H+=2CO2+HS−+2H2O，C正确； D．3.0g CH2O物质的量为0.1mol，根据反应方程式可知反应后生成0.05molHS-，根据电极反应式可知转移电子0.1mol，则消耗0.025mol O2，A电极消耗标准状况下0.56L O2，D错误； 故答案为：D。 24．（22-23高一下·天津一中·期中）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1),测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示,下列说法正确的是 A．0-t1时，原电池的负极是铜片 B．0-t1时，正极的电极反应式是2H++2e-=H2↑ C．t1时刻，电流方向发生变化的原因是Al 在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应 D．tl时刻后，电子从铝经过导线流向铜 【答案】C 【详解】A.0～t1时，铜为正极，负极为铝，A错误； B.0～t1时，正极电极反应式为2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O，B错误； C．随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，氧化膜阻止了Al进一步反应，因此铜做负极，Al为正极，C正确； D．t1时刻后，铜为负极，电子从铜经导线流向铝，D错误。 答案选C。 【点睛】本题考查电解原理，关键是根据电流方向改变理解原电池中正负极转换，理解Al在浓硝酸中发生钝化，属于易错题目，侧重考查学生分析能力，题目难度较大。 25．（23-24高一下·天津·期中）一种铁-空气电池的电池反应为：，原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．a极的电极反应式为： B．当电路中转移0.2mol电子时，消耗1.12L C．b极为电池正极，发生氧化反应 D．电子由a极经负载流向b极，再经NaOH溶液回到a极 【答案】A 【详解】A．a极为负极，Fe失电子被氧化为Fe(OH)2，电极反应式，A项正确； B．当电路中转移0.2mol电子时，由O2+2H2O+4e-=4OH-，消耗0.05mol氧气，但未表明气体为标准状态下，无法计算氧气的体积，B项错误； C．b极O2被还原，为正极，发生还原反应，C项错误； D．电子不能通过电解质溶液，D项错误； 答案选A。 26．（2023高一·天津滨海·学业考试）用柠檬汁及电极材料组装的水果电池可观察到灯泡发亮，装置如图所示。下列分析正确的是      A．铝片是正极 B．柠檬汁是电解质溶液 C．电子从铝电极流出经柠檬汁到铜电极 D．H+在铜电极上失电子发生还原反应生成H2 【答案】B 【详解】A．Al的金属活动性强于铜，则铝片是负极，A不正确； B．柠檬汁里含有机酸，是电解质溶液，B正确； C．电子不能经过溶液，电子从铝电极流出，经灯泡流到铜电极，C不正确； D．H+在铜电极上得电子发生还原反应，从而生成H2，D不正确； 故选B。 27．（22-23高一下·天津静海·期中）热电厂尾气经处理得到较纯SO2，用于原电池法生产硫酸。下列说法正确的是 A．电子由a极沿外电路移向b极 B．溶液中H+由b极区向a极区迁移 C．电极a的电极反应式是SO2+2e-+2H2O=4H++SO D．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗O2物质的量相等 【答案】A 【详解】A．根据上述分析可知：a电极为负极，b电极为正极，电子电子由a极沿外电路移向b极，A正确； B．溶液中H+会向负电荷较多的正极区移动，故H+由a极区向b极区迁移，B错误； C．电极a为负极，失去电子发生氧化反应，故a电极的电极反应式是SO2-2e-+2H2O=4H++SO，C错误； D．a极消耗的SO2反应产生H2SO4，每有1 molSO2反应，失去2 mol 电子；b电极上O2得到电子，与溶液中的H+结合形成H2O，每有1 mol O2反应，转移4 mol电子。根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗O2物质的量的比是2：1，D错误； 故合理选项是A。 28．（22-23高一下·天津河北·期中）—空气燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电流的流动方向：负极→导线→正极 B．“多孔”电极对化学反应速率没有影响 C．若反应消耗1mol，则有3mol向正极区域移动 D．放电过程中正极的电极反应式为 【答案】C 【详解】A．原电池中电流从正极经导线流向负极，故A错误； B．“多孔”电极是一种用于电化学反应的电极，它具有多孔结构，可以增大反应物的接触面积，有效地提高电化学反应的速度和效率，故B错误； C．由分析可知，负极电极方程式为：NO-3e-+2H2O=NO+4H+，若反应消耗1mol，则有3mol向正极区域移动，故C正确； D．该原电池电解质溶液为酸性的，通入O2的一极是正极，电极方程式为：，故D错误； 故选C。 29．（22-23高二上·天津河西·期中）科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法错误的是 A．电极a为电池的负极 B．电极b上发生的电极反应： C．电路中每通过4mol电子，在正极消耗 D．每参与反应，有通过质子交换膜 【答案】C 【详解】A．根据电极的反应物与生成物可判断，电极a是负极，电极b是正极，A正确； B．电极b是正极，发生电极反应：O2＋4H＋＋4e－=2H2O，B正确； C．未指明标准状况下，不能计算出H2S的体积，C错误； D．负极发生反应，17g H2S为0.5mol，0.5molH2S参与反应，有1 mol H＋生成，故有1mol H＋通过质子膜，D正确； 故选C。 30．（23-24高一上·耀华中学·假期作业）由U形管、质量为m g的铁棒、质量为m g的碳棒和1 L 0.2 mol·L-1CuCl2溶液组成的装置如图所示：下列说法正确的是      A．闭合K，电子通过电解质溶液移到碳棒上 B．闭合K，铁棒上有紫红色固体析出 C．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Cu2++2e- =Cu D．闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为18 g 【答案】D 【分析】闭合K，Fe与CuCl2反应生成Cu和FeCl2，其中Fe元素的化合价由0价变成+2价，故Fe是负极，碳棒是正极。 【详解】A．电子不能通过电解质溶液，A错误； B．闭合K，铁转化成Fe2+进入溶液，B错误； C．闭合K，铁转化成Fe2+进入溶液，电极反应为Fe-2e-= Fe2+，C错误； D．化学反应方程式为Fe+ CuCl2= Cu+FeCl2，铁棒不断的溶解，碳棒上有金属铜析出，由以上分析可知，当转移2 电子时，碳棒与铁棒的质量差为120g，故当电路中有0.3个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为18 g，，D正确； 故选D。 31．（10-11高一下·天津津南·期中）分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 A．①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极 B．②中Mg作为正极，电极反应式为 C．③中Fe作为负极，电极反应式为 D．④中Cu作为正极，电极反应式为 【答案】B 【详解】A．Mg和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠反应，所以②中Mg作为正极、铝作负极；铁遇浓硝酸钝化，③中Cu作负极、Fe作正极，故A错误； B．②中Mg和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，Mg作为正极，正极反应式为，故B正确； C．铁遇浓硝酸钝化，③中Cu作负极、Fe作正极，正极反应式为，故C错误； D．铁的活泼性大于Cu，④中Fe作负极、Cu作为正极，正极反应式为，故D错误； 选B。 32．（2022高一下·天津河北·学业考试）图为原电池装置示意图。有关该电池工作时的说法错误的是 A．铜片表面产生气泡 B．电子从锌片经导线流向铜片 C．锌片作正极，发生还原反应 D．该装置将化学能转变为电能 【答案】C 【分析】在铜、锌原电池中，活动性强的锌为负极，活动性弱的铜为正极，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应。 【详解】A．铜片为原电池的正极，在铜片上，溶液中的H+得到电子发生还原反应产生H2，故铜片表面产生许多气泡，A正确； B．在该原电池反应中，锌为负极，铜为正极，电子从负极锌片经导线流向正极铜片，B正确； C．由于金属活动性：Zn＞Cu，所以锌片作负极，失去电子发生氧化反应，C错误； D．该装置为原电池，是将化学能转变为电能的装置，D正确； 故合理选项是C。 33．（2022高一下·天津·学业考试）干电池原理示意图如图所示，电池总反应为：Zn+2NH=Zn2++2NH3↑+H2↑。下列说法正确的是 A．石墨为电池的负极 B．Zn极上发生还原反应 C．电子由Zn经导线流向石墨 D．负极电极反应式为2NH+2e-=2NH3↑+H2↑ 【答案】C 【分析】该反应为原电池，锌的还原性强，为负极，石墨为正极，铵根离子在正极得电子生成氮气。 【详解】A．根据分析，石墨电极为正极，A错误； B．Zn作负极，负极上锌失去电子发生氧化反应，B错误； C．电子由负极沿着导线流向正极，即电子由Zn经导线流向石墨 ，C正确； D．负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，D错误； 故选C。 34．（21-22高二上·天津南开·期中）下列有关四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅蓄电池 图Ⅲ 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示电池中，MnO2是正极，电极反应式是 B．图Ⅱ所示电池放电过程中，当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加96 g C．图Ⅲ所示装置没有形成原电池 D．图Ⅳ所示电池中，不管KOH溶液换成H2SO4溶液还是Na2SO4溶液，电池总反应式不变 【答案】D 【详解】A．图Ⅰ所示电池中，正极上MnO2得电子发生还原反应，电极反应式是：，A错误； B．图Ⅱ所示电池放电过程中，当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量(是0.5 mol的硫酸根的质量)增加48 g，B错误； C．图Ⅲ所示装置满足原电池形成条件，形成了原电池 ，C错误； D．图Ⅳ所示电池中，不管KOH溶液换成H2SO4溶液还是Na2SO4溶液，电池总反应式都为：2H2+O2=2H2O，与电解质溶液显酸性还是碱性无关，D正确； 故合理选项是D。 35．（23-24高一下·天津河北·期中）根据化学反应与能量的相关知识回答下列问题。 (1)化学反应的本质是有新物质生成，物质的变化是化学反应的基本特征之一、化学反应的另一基本特征是 ，通常表现为 的释放或吸收。 (2)原电池是一种可将 直接转化为 的装置，其中发生的化学反应属于 。 (3)利用反应“”设计了一个化学电池，如图所示，已知在外电路中，电流从a极流向b极。请回答下列问题： ①b极是电池的 极，材料是 (填化学式)，写出该电极的反应式： 。 ②a可以为 (填字母序号)。 A．铜    B．银    C．铁    D．石墨 ③c是 (填字母序号)。 A．溶液    B．溶液    C．酒精溶液 ④若该反应过程中有0.2 mol电子发生转移，则生成的Ag为 g。 【答案】(1) 能量变化 热量 (2) 化学能 电能 氧化还原反应 (3) 负 Cu BD B 21.6 【详解】（1）化学反应的本质是有新物质的生成，物质的变化是化学反应的基本特征之一，物质在发生化学反应时会有化学键的断裂和形成，断裂化学键需要吸收能量，生成化学键会释放能量，因此化学反应的另一基本特征是能量变化，通常表现为热量的释放或吸收； （2）原电池是一种将化学能直接转化成电能的装置，原电池中存在电子转移，则化学反应属于氧化还原反应； （3）①由（3）题干信息可知，原电池中，电流从a极流向b极，则a为正极，b为负极，由总反应可知，Cu作原电池的负极，电极反应式为； ②正极材料为活泼性不如铜的金属或石墨，故选BD； ③由总反应可知，硝酸银溶液为电解质溶液； ④正极电极反应为，当反应过程中有0.2 mol电子发生转移，则有0.2molAg生成，质量为21.6g。 36．（22-23高二·天津和平·期中）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，其原理如图所示。请回答下列问题： （1）Pt1电极附近发生的反应为 （2）Pt2电极附近发生的反应为 （3）该电池放电时电子从 电极经过外电路流到 电极（填“Ptl”、“Pt2”）。 （4）相同条件下，放电过程中消耗的和的体积比为 。 【答案】 SO2+2H2O−2e−═SO42−+4H+ O2+4H++4e−═2H2O Pt1 Pt2 2:1 【分析】如图所示，由题意该装置为原电池装置，Pt1电极上转化为硫酸，硫元素化合价升高，失电子，发生氧化反应，Pt1为负极，则Pt2为正极，以此解题。 【详解】（1）Pt1电极通入SO2，SO2在负极失电子生成SO42−，则电极反应为SO2+2H2O−2e−═SO42−+4H+， 答案为：SO2+2H2O−2e−═SO42−+4H+； （2）酸性条件下，氧气得电子生成水，则Pt2电极附近发生的反应为O2+4H++4e−═2H2O， 答案为：O2+4H++4e−═2H2O； （3）原电池放电时，电子从负极流向正极，Pt1电极为负极，Pt2电极为正极，则该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极， 答案为：Pt1；Pt2； （4）该电池的原理为二氧化硫与氧气的反应,即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，所以放电过程中消耗的SO2和O2的体积之比为2:1， 答案为：2:1。 37．（19-20高一下·天津静海·期中）如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置： (1)当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的负极的电极反应式为 。当反应中收集到标准状况下224 mL气体时，消耗的电极质量为 g。 (2)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，电极a通入甲烷燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液，则电子从 极流出，a极的电极反应式为 。 (3)质量相同的铜棒和铁棒用导线连接后插入CuSO4溶液中，一段时间后，取出洗净、干燥、称量，二者质量差为24 g，则导线中通过的电子的物质的量 mol。 (4)学法题：总结原电池负极的判断方法 (至少2条)。 【答案】 Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O 0.18 a CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O 0.4 电流的方向、电子的流向等 【详解】(1)当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，Al作负极，失电子，负极反应为：Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O，总反应为：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，每产生3mol氢气，消耗2molAl，当收集到224mL气体，即物质的量n==0.01mol时，消耗Al的物质的量=mol，质量=mol×27g/mol=0.18g，故答案为：Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O；0.18g； (2)燃料电池中，燃料在负极失电子，所以，a极是负极，则电子从a极流出，a极反应式为：CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O，故答案为：a；CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O； (3)Fe作负极，失电子，负极质量减小，Cu作正极，Cu2+在正极得电子生成Cu，正极质量增大，总反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ～ 2e-，每转移2mol电子，两极质量相差(56+64)g=120g，当两极相差24g时，转移电子物质的量==0.4mol，故答案为：0.4； (4)原电池的工作原理为：负极失电子，化合价升高，发生氧化反应，正极得电子，化合价降低，发生还原反应，电子从负极流出，正极流进，电流方向与电子流向相反，所以，判断正负极的方法有：电流的方向、电子的流向、化合价升降、氧化反应和还原反应等，故答案为：电流的方向、电子的流向等。 【点睛】(4)电子从负极经导线流向正极，电流从正极经导线到负极； 失电子，化合价升高的是负极； 发生氧化反应的是负极，发生还原反应的是正极； 一般来说，质量减小的是负极，质量增大的是正极，产生氢气的是正极； 燃料电池中，燃料通入负极，氧气通入正极。 38．（20-21高一下·南开中学·期中）要求完成下列问题。 （1）请根据图示回答：    ①在Ⅰ中，Zn为 极（填“正”或“负”）。 ②在Ⅱ中，负极反应式为 ；电子由 极移向 极（填“Fe”或“Cu”），溶液中Na+移向 极（填“Fe”或“Cu”）。 ③在Ⅱ中，酸是足量的。若产生了标准状况下5.6 L的气体，则转移 mol e-。 （2）铅蓄电池的总反应为：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。该电池的负极材料是 。（填化学式） （3）用32 g Cu与300 mL 12 mol/L的浓硝酸反应，当铜全部溶解后，共收集到标准状况下的气体11.2 L（不考虑NO2转化为N2O4），反应消耗的硝酸的物质的量是 mol。 【答案】 负 Fe -2e-=Fe2+ Fe Cu Cu 0.5 Pb 1.5mol 【分析】(1)I为原电池，发生吸氧腐蚀；Ⅱ为原电池，发生析氢发生，结合原电池原理分析解答； (2)根据元素的化合价变化分析判断； (3)反应生成的气体为NO2，或者NO2与NO混合气体，反应消耗的硝酸生成Cu(NO3)2、氮的氧化物，根据氮原子守恒计算消耗硝酸的物质的量。 【详解】(1)①I为原电池，发生吸氧腐蚀，锌比铁活泼，锌为负极，故答案为负； ②Ⅱ为原电池，发生析氢发生，铁比铜活泼，铁为负极，负极的反应式为Fe -2e-=Fe2+，原电池中电子由负极移向正极，溶液中阳离子移向正极，因此电子有铁电极移向铜电极，溶液中钠离子移向铜极，故答案为Fe -2e-=Fe2+；Fe； Cu；Cu； ③Ⅱ中发生析氢发生，生成的氢气的物质的量==0.25mol，生成氢气的反应式为2H++2e-=H2↑，因此转移的电子为0.5mol，故答案为0.5； (2)电池反应中Pb的化合价由0价变为+2价，PbO2中Pb的化合价由+4价变为+2价，因此氧化剂是PbO2发生还原反应，Pb为还原剂，发生氧化反应，发生氧化反应的电极作负极，故答案为Pb； (3)反应生成的气体为NO2，或者NO2与NO混合气体，反应消耗的硝酸生成Cu(NO3)2、氮的氧化物，则n(NO2)+n(NO)==0.5mol，根据N原子守恒，被还原的硝酸的物质的量为0.5mol，n(Cu)==0.5mol，则生成n[Cu(NO3)2]=0.5mol，可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.5mol×2=1mol，则反应消耗的硝酸的物质的量为：1mol+0.5mol=1.5mol，故答案为1.5mol。 【点睛】本题的易错点和难点为(3)，要转移铜与浓硝酸反应，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐降低，当变成稀硝酸时，反应会放出NO，因此不能直接根据铜与浓硝酸的反应方程式计算解答。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$