题型03 原电池的工作原理与相关判断（广西专用）-【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03 原电池的工作原理与相关判断 1．(23-24高一下·广西南宁第二中学·期中)关于如图装置的叙述，正确的是 A．锌是负极，反应过程中铜片质量逐渐减少 B．该装置中，电流方向是从锌片经导线流向铜片 C．工作一段时间后，电解质溶液的质量增加 D．该电池工作时，有大量在铜片表面被氧化成 2．(23-24高一下·广西来宾忻城县高级中学·期中)有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 3．(23-24高一下·广西钦州·期中)电池因能提供持久稳定的电力支持，满足不同领域的需求，故应用广泛。如图为铁—碳原电池的装置示意图，下列说法正确的是 A．铁片是原电池的正极 B．该装置能将电能转化为化学能 C．电子由铁片流出经过电流计流向碳棒 D．碳棒上的电极反应式为 4．(23-24高一下·广西钦州浦北县·期中)下列四个常用电化学装置的叙述正确的是 图I水果电池 图Ⅱ干电池 图Ⅲ铅蓄电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图I所示电池中，铜电极发生氧化反应 B．图Ⅱ所示干电池中，锌得到电子，作负极 C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电时电解质溶液中的H+移向Pb极 D．图Ⅳ所示电池中正极反应为：O2+4H++4e-=2H2O 5．(23-24高一下·广西来宾忻城县高级中学·期中)某同学为研究电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述不正确的是    A．a和b用导线连接，溶液中的Cu2+移向铁片 B．a和b用导线连接，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu C．a和b用导线连接，电子流向为Fe→Cu D．无论a和b是否连接，反应总方程式均为Fe+Cu2+=Fe2++Cu 6．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是 装置 现象 金属W不断溶解 Y的质量增加 W上有气体产生 A．装置甲中W作原电池负极 B．装置乙中Y电极上的反应式为 C．装置丙中电流由Z流向W D．四种金属的活动性强弱顺序为 7．(23-24高一下·广西博白县中学·期中)某同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，具体情况如下表所示： 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.2 下列说法错误的是 A．水果的作用是提供电解质溶液 B．该电池的电流从锌片经导线流向铜片 C．实验2和3的目的是探究水果种类对电流大小的影响 D．其他条件相同时，电极间距离越小，水果电池的电流越大 8．(23-24高一下·广西百色凌云县中学·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，铜片上发生的反应为Cu2++2e－=Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色 D．a和b用导线连接后，Fe片上发生氧化反应，溶液中的Cu2+向铜电极移动 9．(23-24高一下·广西百色凌云县中学·期中)燃料电池的装置如图所示，电池工作时，下列说法错误的是 A．将化学能转化为电能 B．电极b上发生氧化反应 C．总反应式为 D．向电极a方向迁移 10．(22-23高一下·广西钦州第一中学·期中)铜锌原电池的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电子由铜片经导线流向锌片 B．铜电极上发生还原反应 C．工作一段时间后溶液中的c(H+)减小 D．负极的电极反应式为： 11．(21-22高一下·广西桂林第十九中学·期中)下列图示的装置不能形成原电池的是 A． B． C． D． 12．(21-22高一下·广西桂林第十九中学·期中)如图所示的原电池装置，两电极分别为 Zn 和石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是 A．电流流动方向为：X→外电路→Y→溶液→X B．若两电极分别为 Zn 和石墨棒，则 X 为石墨棒，Y 为 Zn C．移向 X 电极，Y 电极上有氢气产生 D．若Zn电极消耗6.5 g，外电路转移0.1 mol e- 13．(22-23高一下·广西钦州浦北县·期中)某化学兴趣小组根据反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计如图所示原电池，下列说法错误的是 A．铁电极发生氧化反应 B．Y可以是氯化铜溶液 C．X可以是铜或石墨 D．电子从铁电极经Y流向X电极 14．(22-23高一下·广西柳州民族高级中学·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。下列说法错误的是 A．Pt1电极附近发生的反应为：SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋ B．Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－===2O2－ C．该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极 D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1 15．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)下列有关装置的说法正确的是    A．装置I中为原电池的负极 B．装置IV工作时，电子由锌通过导线流向碳棒 C．装置III可构成原电池 D．装置II为一次电池 16．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)某同学根据化学反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，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 锌棒 铁棒 石墨棒 铁棒 负极 铁棒 石墨棒 铁棒 铜棒 电解质溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 A．A B．B C．C D．D 17．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A．该电池工作时电能转化为化学能 B．该电池中电极a是正极 C．外电路中电子由电极b通过导线流向电极a D．该电池的总反应： 18．(21-22高一下·广西龙胜各族自治县龙胜中学·期中)如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有气泡出现，则以下叙述正确的是 A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸 B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸 D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 19．(21-22高一下·广西南宁第五十六中学·期中)据统计，每年因金属腐蚀造成的经济损失远超因自然灾害和各类事故造成的经济损失的总和。如图所示是钢铁析氢腐蚀的原电池反应原理示意图，有关说法不正确的是 A．H+向C电极移动 B．电子由Fe流向C C．Fe作电池的正极 D．C电极上有气泡产生 20．(21-22高一下·广西钦州浦北中学·期中)锌-空气电池可用作电动车的动力电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．Zn为负极 C．电子由石墨经外电路流向Zn D．石墨电极的反应为 21．(21-22高一下·广西钦州浦北中学·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 22．(23-24高一下·广西博白县中学·期中)如图所示，是原电池的装置图。请回答： (1)若溶液C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为 ； 在反应中溶液中的阴离子移向 (填“A”或“B”)，反应进行一段时间后溶液C的pH (填“升高”“降低”或“基本不变”) (2)若需将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为 。 (3)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下： 电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则电极c是 (填“正极”或“负极”)，若线路中转移2 mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为 L。 23．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)2020年第七十五届联合国大会上，中国向世界郑重承诺在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。大力发展绿色能源、清洁能源是实现碳中和的最有效方法。 (1)原电池反应能够提供电能而不产生气体。下图是某原电池装置图。 ①Zn棒是原电池的 极，发生 (填“氧化”或“还原”)反应。 ②Cu棒上发生的电极反应式 。 ③溶液中向 (填“Zn”或“Cu”)电极定向移动。 (2)将上述装置中电解质稀换为足量溶液，灯泡也变亮，电流表指针偏转，无色溶液颜色没有变化。 ①原电池的负极是 (填“Zn”或“Cu”)，正极的电极反应式 。 ②若更换电解质时称量两个电极，质量恰好相等，放电一段时间后，正极析出固体10.8g，则导线上通过的 mol。 (3)碱性锌锰电池是日常生活中常用电池，原电池反应是：。该原电池的正极材料是 ，负极材料是 。 24．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中) (Ⅰ)(1)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25克，则导线中通过 mol电子。 (Ⅱ)选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应。 (2)请指出正极材料、负极材料、电解质溶液(写化学式)： 正极： ，负极： ，电解质溶液： 。 (3)写出电极反应式：正极： ，负极： 。 (4)电解质溶液中的阴离子向 极移动，电子从 极流向 极。(填“正”或“负”) 25．(23-24高一下·广西百色凌云县中学·期中)氢气是非常重要的化学能源，利用氢气可以实现化学能向热能、电能的直接转化。 (1)已知断开、、需要的能量依次是、、..，则是 (填“吸热”或“放热”)反应，能正确表示反应中能量变化的是图 (填“甲”或“乙”)。 (2)和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图： ①电极d是 (填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为 。 ②若电路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标况下的体积为 L。 (3)将纯锌片和纯铜片按图中方式插入100mL浓度为2mol/L的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： ①下列说法正确的是 。 A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B．乙中铜片上没有明显变化 C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D．两烧杯中溶液的pH均增大 ②当图中构成原电池的电路中转移0.1mol的电子时，负极的质量 (填“增加”或“减少”) g。 ③请写出图中构成原电池的负极电极反应式： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型03 原电池的工作原理与相关判断 1．(23-24高一下·广西南宁第二中学·期中)关于如图装置的叙述，正确的是 A．锌是负极，反应过程中铜片质量逐渐减少 B．该装置中，电流方向是从锌片经导线流向铜片 C．工作一段时间后，电解质溶液的质量增加 D．该电池工作时，有大量在铜片表面被氧化成 【答案】C 【分析】锌的活泼性强于铜，该原电池中锌是负极，铜是正极，结合原电池工作原理分析解答。 【详解】A．锌的活泼性强于铜，该原电池中锌是负极，铜是正极，氢离子在正极放电，反应过程中铜片质量不变，锌片质量逐渐减少，A错误； B．该装置中锌是负极，铜是正极，电流方向是从铜片经导线流向锌片，B错误； C．工作一段时间后稀硫酸减少，转化为硫酸铜，电解质溶液的质量增加，C正确； D．该电池工作时，有大量在铜片表面被还原成，D错误； 答案选C。 2．(23-24高一下·广西来宾忻城县高级中学·期中)有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，金属活动性a＞b；b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，金属活动性b＞c；d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属活动性d＞c；电流计指示，导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，金属活动性d＞a；综合以上分析，金属活动性d＞a＞b＞c，C正确。 3．(23-24高一下·广西钦州·期中)电池因能提供持久稳定的电力支持，满足不同领域的需求，故应用广泛。如图为铁—碳原电池的装置示意图，下列说法正确的是 A．铁片是原电池的正极 B．该装置能将电能转化为化学能 C．电子由铁片流出经过电流计流向碳棒 D．碳棒上的电极反应式为 【答案】C 【分析】铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁发生氧化反应，铁是负极、碳是正极。 【详解】A．铁失电子生成Fe2+，铁片是原电池的负极，碳棒是原电池的正极，故A错误； B．该装置属于原电池，将化学能转化为电能，故B错误； C．在原电池中，电子从负极沿导线流入正极，所以该原电池中，铁是负极、碳是正极，电子由铁片流出经过电流计流向碳棒，故C正确； D．碳棒是原电池的正极，电极反应式为，故D错误； 选C。 4．(23-24高一下·广西钦州浦北县·期中)下列四个常用电化学装置的叙述正确的是 图I水果电池 图Ⅱ干电池 图Ⅲ铅蓄电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图I所示电池中，铜电极发生氧化反应 B．图Ⅱ所示干电池中，锌得到电子，作负极 C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电时电解质溶液中的H+移向Pb极 D．图Ⅳ所示电池中正极反应为：O2+4H++4e-=2H2O 【答案】D 【详解】A．图I所示电池中由于Zn比Cu活泼，则Cu电极为正极，故铜电极发生还原反应，A错误； B．图Ⅱ所示干电池中锌电极作负极发生氧化反应，失去电子，B错误； C．图Ⅲ所示铅蓄电池属于可充电电池即为二次电池，放电时Pb作负极，PbO2作正极，故电解质溶液中的H+移向正极即PbO2极，C错误； D．图Ⅳ所示电池为氢氧燃料电池，通H2的一极为负极，电极反应为：H2-2e-=2H+，通O2的一极为正极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，D正确； 故答案为：D。 5．(23-24高一下·广西来宾忻城县高级中学·期中)某同学为研究电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述不正确的是    A．a和b用导线连接，溶液中的Cu2+移向铁片 B．a和b用导线连接，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu C．a和b用导线连接，电子流向为Fe→Cu D．无论a和b是否连接，反应总方程式均为Fe+Cu2+=Fe2++Cu 【答案】A 【分析】若ab用导线相连，则构成原电池装置，Fe为负极，Fe失电子生成Fe2+，Cu为正极，Cu2+得电子生成Cu。若ab不连接，则Fe与Cu2+反应生成Fe2+和Cu。 【详解】A．a和b用导线连接，则整个装置构成原电池，原电池电解质溶液中的阳离子向正极移动，故Cu2+向Cu电极移动，A错误； B．a和b用导线连接，装置构成原电池，铜片为正极，正极上Cu2++2e-=Cu，B正确； C．a和b用导线连接，装置构成原电池，Fe为负极，Cu为正极，电子从Fe流向Cu，C正确； D．无论a和b是否连接，该装置的总反应都是Fe+Cu2+=Fe2++Cu，D正确； 故答案选A。 6．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是 装置 现象 金属W不断溶解 Y的质量增加 W上有气体产生 A．装置甲中W作原电池负极 B．装置乙中Y电极上的反应式为 C．装置丙中电流由Z流向W D．四种金属的活动性强弱顺序为 【答案】C 【详解】A．甲装置中金属W不断溶解，说明W失电子生成金属阳离子，则W作负极，故A正确； B．装置乙中Y的质量增加，可知铜离子在Y极得电子生成Cu单质，电极反应为：，故B正确； C．装置丙中W上有气体产生，则W电极上发生反应：，W作正极，Z作负极，原电池中电流由正极流向负极，即由W流向Z，故C错误； D．原电池中负极金属比正极活泼，甲中W为负极，X为正极，则W>X；乙中X作负极，Y作正极，则X>Y，丙中Z作负极，W作正极，则Z>W，四种金属的活动性强弱顺序为，故D正确； 故选：C。 7．(23-24高一下·广西博白县中学·期中)某同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，具体情况如下表所示： 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.2 下列说法错误的是 A．水果的作用是提供电解质溶液 B．该电池的电流从锌片经导线流向铜片 C．实验2和3的目的是探究水果种类对电流大小的影响 D．其他条件相同时，电极间距离越小，水果电池的电流越大 【答案】B 【详解】A．构成原电池的条件是两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合电路，水果的作用是提供电解质溶液，故A正确； B．锌的活泼性大于铜，所以锌是负极、铜是正极，该电池的电流从铜片经导线流向锌片，故B错误； C．实验2和3的水果种类不同，所以实验目的是探究水果种类对电流大小的影响，故C正确； D．由实验1和2可知，其他条件相同时，电极间距离越小，水果电池的电流越大，故D正确； 选B。 8．(23-24高一下·广西百色凌云县中学·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，铜片上发生的反应为Cu2++2e－=Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色 D．a和b用导线连接后，Fe片上发生氧化反应，溶液中的Cu2+向铜电极移动 【答案】C 【详解】A．a和b不连接时，铁片和铜离子发生置换反应，因此铁片上会有金属铜析出，故A正确； B．a和b用导线连接时，铁作负极，铜作正极，因此铜片上发生的反应为Cu2++2e－=Cu，故B正确； C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液中铜离子都会减少，铁变为亚铁离子，溶液颜色变浅，故C错误； D．a和b用导线连接后，Fe为负极，发生氧化反应，铜为正极，根据离子“同性相吸”原理，因此溶液中的Cu2+向正极即铜电极移动，故D正确。 综上所述，答案为C。 9．(23-24高一下·广西百色凌云县中学·期中)燃料电池的装置如图所示，电池工作时，下列说法错误的是 A．将化学能转化为电能 B．电极b上发生氧化反应 C．总反应式为 D．向电极a方向迁移 【答案】D 【分析】该燃料电池的装置中，通入氧气的a电极作正极，电极反应式为；通入氨气的b电极作负极，电极反应式为；总反应为；据此分析解答。 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，A正确； B．根据分析，b电极作负极，发生氧化反应，B正确； C．根据分析，总反应式为，C正确； D．根据分析，a电极作正极，b电极作负极，向电极b方向迁移，D错误； 故选D。 10．(22-23高一下·广西钦州第一中学·期中)铜锌原电池的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电子由铜片经导线流向锌片 B．铜电极上发生还原反应 C．工作一段时间后溶液中的c(H+)减小 D．负极的电极反应式为： 【答案】A 【分析】铜锌原电池，锌为负极，铜为正极，电子由锌片经导线流向铜片，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，据此分析。 【详解】A．原电池中电子由负极流向正极，铜锌原电池，锌为负极，铜为正极，电子由锌片经导线流向铜片，A错误； B．铜作正极，正极发生还原反应，B正确； C．根据电池的总反应：Zn+2H+= Zn2++H2 ，氢离子在反应过程中被消耗，工作一段时间后溶液中的c(H+)减小，C正确； D．负极发生氧化反应，电极反应式为：，D正确； 故本题选A。 11．(21-22高一下·广西桂林第十九中学·期中)下列图示的装置不能形成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 A．该装置中有两个活动性不同的电极，且Zn电极能与稀硫酸发生氧化还原反应，所以能形成原电池，A不符合题意； B．该装置中Zn、C的活动性不同，且Zn能与稀硫酸发生氧化还原反应，所以能形成原电池，B不符合题意； C．该装置中两个活动性不同的电极虽然没有用导线连接，但两电极直接接触，相当于用导线连接，且Fe能与稀硫酸发生氧化还原反应，所以能形成原电池，C不符合题意； D．此装置中两个电极材料都为Fe，活动性相同，不能形成原电池，D符合题意； 故选D。 12．(21-22高一下·广西桂林第十九中学·期中)如图所示的原电池装置，两电极分别为 Zn 和石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是 A．电流流动方向为：X→外电路→Y→溶液→X B．若两电极分别为 Zn 和石墨棒，则 X 为石墨棒，Y 为 Zn C．移向 X 电极，Y 电极上有氢气产生 D．若Zn电极消耗6.5 g，外电路转移0.1 mol e- 【答案】C 【分析】从电子流动方向看，X为负极，Y为正极；电极材料为Zn和石墨棒，则X为Zn，Y为石墨棒。 【详解】A．电流方向与电子流动方向相反，且电流不能经过溶液，则电流方向为：Y→外电路→X，A不正确； B．由分析可知，两电极分别为 Zn 和石墨棒，则 X 为Zn，Y 为石墨棒，B不正确； C．在原电池中，阴离子向负极移动，则移向 X 电极，Y 电极为正极，H+得电子生成氢气，C正确； D．由反应可得下列关系式：Zn——2e-，若Zn电极消耗6.5 g(0.1mol)，外电路转移0.2 mol e-，D不正确； 故选C。 13．(22-23高一下·广西钦州浦北县·期中)某化学兴趣小组根据反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计如图所示原电池，下列说法错误的是 A．铁电极发生氧化反应 B．Y可以是氯化铜溶液 C．X可以是铜或石墨 D．电子从铁电极经Y流向X电极 【答案】D 【分析】在该反应中Fe失去电子，被氧化为Fe2+，作原电池的负极，X活动性应该比Fe弱，作原电池的正极，溶液中的Cu2+得到电子被还原为Cu单质。 【详解】A．铁电极为负极，失去电子发生氧化反应，A正确； B．根据总方程式可知：Cu2+得到电子被还原为Cu单质，因此含有Cu2+的溶液为电解质溶液，可以是氯化铜溶液，B正确； C．X为原电池的正极，活动性应该比Fe弱，X可以是铜或石墨电极，C正确； D．电子不能进入电解质溶液，电子应该由负极Fe经外电路的电流计流向X电极，D错误； 故合理选项是D。 14．(22-23高一下·广西柳州民族高级中学·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。下列说法错误的是 A．Pt1电极附近发生的反应为：SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋ B．Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－===2O2－ C．该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极 D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1 【答案】B 【详解】A．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+，A正确； B．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，B错误； C．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，C正确； D．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，D正确； 答案选B。 【点睛】本题考查了原电池原理的应用，侧重考查原电池原理，明确电解质溶液酸碱性、电极的判断以及电极方程式的书写方法是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意结合电解质的溶解性以及是否存在交换膜等。 15．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)下列有关装置的说法正确的是    A．装置I中为原电池的负极 B．装置IV工作时，电子由锌通过导线流向碳棒 C．装置III可构成原电池 D．装置II为一次电池 【答案】B 【详解】A．Al能够与NaOH溶液反应，而Mg不能反应，所以装置I中为原电池的正极，Al为原电池的负极，A错误； B．由于电极活动性Zn比C强，所以Zn为负极，碳棒为正极，故装置IV工作时，电子由负极锌通过导线流向正极碳棒，B正确； C．装置III中2个电极都是Zn，没有活动性不同的电极，因此不可构成原电池，C错误； D．装置II可充电，为电解池；也可放电，为原电池，故装置II电池为二次电池，D错误； 故合理选项是B。 16．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)某同学根据化学反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，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 锌棒 铁棒 石墨棒 铁棒 负极 铁棒 石墨棒 铁棒 铜棒 电解质溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】若将反应Fe+2H+=Fe2++H2↑设计为原电池，则Fe为负极，活动性比Fe弱的电极为正极，电解质溶液为硫酸，结合原电池反应中，活动性强的为负极，活动性弱的为正极，据此分析解答。 【详解】A．由于金属活动性：Zn＞Fe，Zn为负极，Fe为正极，A不符合题意； B．由于电极活动性：Fe＞石墨，则Fe为负极，石墨为正极，B不符合题意； C．由于电极活动性：Fe＞石墨，则Fe为负极，石墨为正极，H2SO4为电解质溶液，能够发生原电池反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，C符合题意； D．由于电极活动性：Fe＞Cu，则Fe为负极，Cu为正极，D不符合题意； 故合理选项是C。 17．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。下列说法正确的是 A．该电池工作时电能转化为化学能 B．该电池中电极a是正极 C．外电路中电子由电极b通过导线流向电极a D．该电池的总反应： 【答案】D 【详解】A．该电池工作时化学能转化为电能，A项错误； B．a极发生H2-2e－=2H+反应，为负极，B项错误； C．a极为负极，b极为正极，外电路中电子由电极a通过导线流向电极b，C项错误； D．该电池的总反应为，D项正确； 答案选D。 18．(21-22高一下·广西龙胜各族自治县龙胜中学·期中)如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有气泡出现，则以下叙述正确的是 A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸 B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸 D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 【答案】C 【详解】A．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，负极b是铁片，烧杯中的溶液可以为硫酸，A项错误； B．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，负极b是铁片，烧杯中的溶液不可以为硫酸铜，否则a极上会析出金属铜，B项错误； C．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，烧杯中的溶液可以为硫酸，C项正确； D．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，b是铁片，b为负极，烧杯中的溶液不可以为硫酸铜，否则a极上会析出金属铜，D项错误； 答案选C。 19．(21-22高一下·广西南宁第五十六中学·期中)据统计，每年因金属腐蚀造成的经济损失远超因自然灾害和各类事故造成的经济损失的总和。如图所示是钢铁析氢腐蚀的原电池反应原理示意图，有关说法不正确的是 A．H+向C电极移动 B．电子由Fe流向C C．Fe作电池的正极 D．C电极上有气泡产生 【答案】C 【分析】根据钢铁析氢腐蚀的原理示意图，铁失电子生成亚铁离子，铁为负极，C电极氢离子得电子生成氢气，C电极是正极。 【详解】A．原电池中阳离子向正极移动，C是正极，所以H+向C电极移动，故A正确； B．铁为负极、C为正极，电子由Fe流向C，故B正确； C．铁失电子生成亚铁离子，发生氧化反应，铁为负极，故C错误； D．C电极氢离子得电子生成氢气，C电极上有气泡产生，故D正确； 选C。 20．(21-22高一下·广西钦州浦北中学·期中)锌-空气电池可用作电动车的动力电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．Zn为负极 C．电子由石墨经外电路流向Zn D．石墨电极的反应为 【答案】C 【详解】A．该装置为原电池，原电池可将化学能转化为电能，A正确； B．原电池中负极失电子，正极得电子，锌-空气电池中，锌失电子作负极，空气中氧气得电子，作正极，B正确； C．锌-空气电池中，锌电极作负极，石墨电极作正极，电子由负极经外电路流向正极，即由锌经外电极流向石墨，C错误； D．锌-空气电池中，空气中氧气得电子生成氧离子，氧离子在水溶液中不能稳定存在，与水结合生成氢氧根离子，因此石墨电极的反应为：，D正确； 答案选C。 21．(21-22高一下·广西钦州浦北中学·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。 22．(23-24高一下·广西博白县中学·期中)如图所示，是原电池的装置图。请回答： (1)若溶液C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为 ； 在反应中溶液中的阴离子移向 (填“A”或“B”)，反应进行一段时间后溶液C的pH (填“升高”“降低”或“基本不变”) (2)若需将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为 。 (3)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下： 电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则电极c是 (填“正极”或“负极”)，若线路中转移2 mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为 L。 【答案】(1) 2H++2e-=H2↑ B 升高 (2)Cu (3) 负极 11.2 【详解】（1）若溶液C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极为正极，A电极上发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑； 原电池工作时阴离子向负极移动，在反应中溶液中的阴离子移向B（负极）； 负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，电池总反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑，反应中消耗H+，反应进行一段时间后溶液C中H+的浓度减小，pH升高。 （2）反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+中，Fe3+发生得到电子的还原反应转化成Fe2+，Cu发生失去电子的氧化反应转化成Cu2+，根据原电池工作原理，A极（负极）材料为Cu。 （3）由示意图可知，电子由电极c经负载流向电极d，则电极c为负极，电极d为正极，电极d的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，若线路中转移2mol电子，则消耗0.5molO2，在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。 23．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中)2020年第七十五届联合国大会上，中国向世界郑重承诺在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。大力发展绿色能源、清洁能源是实现碳中和的最有效方法。 (1)原电池反应能够提供电能而不产生气体。下图是某原电池装置图。 ①Zn棒是原电池的 极，发生 (填“氧化”或“还原”)反应。 ②Cu棒上发生的电极反应式 。 ③溶液中向 (填“Zn”或“Cu”)电极定向移动。 (2)将上述装置中电解质稀换为足量溶液，灯泡也变亮，电流表指针偏转，无色溶液颜色没有变化。 ①原电池的负极是 (填“Zn”或“Cu”)，正极的电极反应式 。 ②若更换电解质时称量两个电极，质量恰好相等，放电一段时间后，正极析出固体10.8g，则导线上通过的 mol。 (3)碱性锌锰电池是日常生活中常用电池，原电池反应是：。该原电池的正极材料是 ，负极材料是 。 【答案】(1) 负 氧化 Cu (2) Zn 0.1 (3) MnO2 Zn 【详解】（1）①锌比铜活泼，铜为原电池的正极、Zn棒是原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应； ②Cu棒上氢离子得到电子被还原，发生的电极反应是； ③原电池中阳离子向正极移动，则溶液中H+向Cu电极定向移动。 （2）①锌比铜活泼，铜为原电池的正极、原电池的负极是Zn，正极上银离子得到电子被还原，电极反应是； ②反应时负极，正极，放电一段时间后，正极析出10.8gAg，n(Ag)= =0.1mol，则导线上通过的0.1mol。 （3）碱性锌锰电池总反应是：，则正极MnO2得电子转变为MnOOH，负极Zn失去电子生成。 24．(23-24高一下·广西钦州灵山县天山中学·期中) (Ⅰ)(1)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25克，则导线中通过 mol电子。 (Ⅱ)选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应。 (2)请指出正极材料、负极材料、电解质溶液(写化学式)： 正极： ，负极： ，电解质溶液： 。 (3)写出电极反应式：正极： ，负极： 。 (4)电解质溶液中的阴离子向 极移动，电子从 极流向 极。(填“正”或“负”) 【答案】(1)0.1 (2) C或Pt Cu FeCl3或Fe2(SO4)3 (3) Fe3++e-= Fe2+ Cu-2e-=Cu2+ (4) 负 负 正 【详解】（1）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液构成的原电池中，负极：Zn-2e-=Zn2+；正极：2H++2e-=H2↑，锌片的质量减少了3.25克，则消耗n(Zn)= =0.05mol，转移0.05mol×2=0.1mol电子。 （2）根据知，在原电池中失电子的金属作负极，所以Cu作负极；不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，如铂或石墨等，氯化铁或硫酸铁为电解质。 （3）正极上Fe3+得电子发生还原反应生成Fe2+，电极方程式为：Fe3++e-= Fe2+；负极上Cu失电子发生氧化反应，电极方程式为：Cu-2e-=Cu2+。 （4）放电时，电解质溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，负极上失电子、正极上得电子，所以电子从负极沿导线流向正极。 25．(23-24高一下·广西百色凌云县中学·期中)氢气是非常重要的化学能源，利用氢气可以实现化学能向热能、电能的直接转化。 (1)已知断开、、需要的能量依次是、、..，则是 (填“吸热”或“放热”)反应，能正确表示反应中能量变化的是图 (填“甲”或“乙”)。 (2)和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图： ①电极d是 (填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为 。 ②若电路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标况下的体积为 L。 (3)将纯锌片和纯铜片按图中方式插入100mL浓度为2mol/L的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： ①下列说法正确的是 。 A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B．乙中铜片上没有明显变化 C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D．两烧杯中溶液的pH均增大 ②当图中构成原电池的电路中转移0.1mol的电子时，负极的质量 (填“增加”或“减少”) g。 ③请写出图中构成原电池的负极电极反应式： 。 【答案】(1) 放热 乙 (2) 正极 H2-2e-=2H+ 22.4 (3) BD 减少 3.25 Zn-2e-=Zn2＋ 【详解】（1）1molH2(g)在O2(g)中完全燃烧生成H2O(g)，1molH2(g)反应会消耗0.5molO2(g)，生成1molH2O(g)；断开1molH−H、1molO=O、1molO−H需要的能量依次是436kJ、496kJ、463kJ，则断键吸收的总能量为2×436kJ+1×496kJ=1368kJ，放出的总能量为4×463kJ=1852kJ，所以属于放热反应。氢气和氧气的反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故图乙能表示该反应的能量变化。 （2）H2和O2组合形成的质子交换膜燃料电池发生的反应是2H2+O2=2H2O，该反应中氢气发生氧化反应，则a为氢气，在负极c上失去电子转化为H+：H2-2e-=2H+，生成的H+通过质子交换膜进入右侧；氧气发生还原反应，则b为氧气，在正极d上得到电子：O2+4e-+4H+=2H2O。 ①电极d是正极，电极c的电极反应式为H2-2e-=2H+。 ②根据正极的电极反应式，若电路中转移4mol电子，则消耗1mol氧气，在标准状况下为22.4L。 （3）①A．由图可知，甲装置为将化学能转化成电能的原电池装置，乙装置没有形成闭合回路，不属于原电池装置，故A错误； B．由图可知，乙装置没有形成闭合回路，不属于原电池装置，铜与稀硫酸不发生反应，所以铜片上没有明显变化，故B正确； C．由图可知，甲装置为将化学能转化成电能的原电池装置，金属性比铜活泼的锌为负极，铜为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，铜片质量不变，故C错误； D．由图可知，两烧杯中发生的反应都为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，反应中消耗稀硫酸，溶液的氢离子浓度减小，溶液pH增大，故D正确； 故选BD； ②由图可知，图甲构成原电池，当电路中转移0.1mol的电子时，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，故质量减少了0.05mol×65g/mol=3.25g。 ③由图可知，甲装置为将化学能转化成电能的原电池装置，金属性比铜活泼的锌为负极，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＋。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$