重难点03 原电池原理的应用与化学电源（新疆专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

重难点03 原电池原理的应用与化学电源 内容概览 考向1 原电池原理的应用 考向2 化学电源 考向1 原电池原理的应用 1．（23-24高一下·新疆·期末）磷酸铁锂电池因其高工作电压、大能量密度、长循环寿命、良好的安全性能等优点，在多个领域得到广泛应用。其工作时的总反应方程式为(，x表示或的数量，表示炭)。下列说法错误的是 A．该电池属于二次电池 B．电池工作时，向电池正极移动 C．放电时，为正极，发生还原反应 D．该电池可用稀硫酸作为电解质溶液 2．（23-24高一下·新疆·期末）下列有关锌与稀硫酸反应制备氢气的实验图像表示错误的是 A．反应的能量变化 B．反应过程产生氢气的速率 C．将该反应设计为原电池 D．形状大小相同、等量的锌粒与足量不同浓度硫酸溶液反应时，氢气的量与时间的关系 A．A B．B C．C D．D 3．（23-24高一下·新疆·期末）物质的性质决定用途，下列性质与用途均正确且具有对应关系的是 选项 性质 用途 A 硫酸具有酸性 用于金属加工前的酸洗除锈 B 盐酸与溶液的反应是放热反应 将其设计成原电池来供电 C 氨气是碱性气体 用于猪肉厂制冷 D 氢氟酸是强酸 用于蚀刻玻璃 A．A B．B C．C D．D 4．（23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末）目前我国已成功将氢氧燃料电池应用于新能源公交汽车中，氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是 A．氢氧燃料电池是环保电池 B．该电池工作时电子从电极b移向电极a C．该电池总反应为 D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则a极反应方程式为 5．（23-24高一下·新疆克孜勒苏·期末）某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，装置如图，电池工作时，下列说法不正确的是 A．负极的电极反应为 B．电子从锌片经外电路流向铜片 C．化学能全部转化为电能 D．该装置中发生了氧化还原反应 6．（2023高二下·新疆乌鲁木齐·学业考试）下图为铜锌原电池示意图，电池工作时，下列说法正确的是    A．铜片逐渐溶解 B．铜片表面发生氧化反应 C．电子由锌片通过导线流向铜片 D．将电能转化为化学能 7．（23-24高一下·宁夏石嘴山·期中）现有a、b、c、d四个金属电极，用导线两两相连组成原电池。 ①a、b相连插入硫酸铜溶液中后，b极变粗； ②a、d相连插入稀硫酸中后，外电路电流从a流向d； ③b、c相连插入稀硫酸中后，c极上有气泡产生； ④c、d相连插入稀硫酸中后，d极溶解。 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A．d＞a＞c＞b B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c 8．（23-24高一下·湖北·期中）电池极大地方便了人们的生活，如图为两种电池的示意图。下列说法错误的是 A．锂—空气电池正极材料是多孔电极，氧气得到电子 B．锂—空气电池总反应方程式为4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH C．铝离子电池中电流从石墨电极经过用电器到铝电极 D．铝离子电池负极反应式为 9．（23-24高一下·新疆·期末）一种简单的原电池装置如图所示。据图回答下列问题。 (1)锌是该电池的 (填“正”或“负”)极。Cu片上发生的电极反应为 。能证明化学能转化为电能的实验现象为 。 (2)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请你利用反应Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋设计一个化学电池，并回答下列问题： ①该电池的正极材料是 ，负极材料是 ，电解质溶液是 溶液。 ②在外电路中，电流方向是从 极到 极。(填“正”或“负”)； ③负极电极反应式是 ； ④若有1mol的Ag析出，转移电子的数目为 。 (3)下列反应通过原电池装置，不能实现把化学能直接转化为电能的是 (填序号)。 a．CH4+2O2=CO2+2H2O   b．H2+Cl2=2HCl c．NaOH+HCl=NaCl+H2O d．C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 10．（23-24高一下·新疆巴音郭楞·期末）根据原电池原理，人们研制出了性能各异的化学电池。 (1)如图所示的装置中，负极发生反应的电极反应式为 ，能证明化学能转化为电能的实验现象是 。若消耗锌的质量为65g，则产生氢气 g。 (2)某氢氧燃料电池装置如图所示，a、b均为惰性电极。正极上的电极反应式为 。当电路中转移0.2mol电子时，理论上负极通入的气体在标准状况下的体积为 L。 考向2 化学电源 11．（15-16高一下·甘肃天水·期中）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O。下列说法中，正确的是    A．Pb作电池的负极 B．PbO2作电池的负极 C．PbO2得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强 12．（23-24高一下·新疆巴音郭楞·期末）下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．二次电池放电后可以再充电继续使用 C．手机锂离子电池是一次电池 D．燃料电池工作时燃料会接触燃烧 13．（22-23高一下·新疆巴音郭楞·期末）在锌锰原电池中，作正极的是 A．锌 B．锰 C．石墨 D．锌锰 14．（22-23高一下·新疆伊犁·期末）凭借清洁、储量大、运行稳定等优势，氢能被现代工业视为最理想、潜力最大的新能源。2020年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是    A．a处通入的是氧气 B．右侧电极为电池的负极 C．左侧电极发生氧化反应 D．标况下，电池每消耗 22.4 L氢气，电路中通过的电子数目为NA 15．（22-23高一下·新疆乌鲁木齐·期末）2020年，美国路易斯华盛顿大学教授课题组将导电高分子(PEDOT)与普通红砖结合，研发出了一种可存储电能的超级电容器电极。未来可能某一面墙的某块区域可作为充电模块，直接为接入其中的手机、电能等电子产品供电。如图所示装置也可以给用电器供电，工作时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列分析正确的是    A．A极为此供电装置的正极 B．A、B、C分别可以为Zn、Cu和稀硫酸 C．C中阳离子向A极移动 D．B极发生氧化反应 16．（22-23高二上·河北邢台·期末）某种电池充放电时的反应原理为。下列物质为放电时负极产物的是 A． B． C． D． 17．（21-22高一下·江苏南京·期末）我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如下所示。下列说法错误的是 A．甲醇可用于燃料电池的正极反应物 B．淀粉可用于制备葡萄糖 C．该过程有利于实现“碳达峰，碳中和” D．二羟基丙酮属于有机物 18．（21-22高一下·河南·阶段练习）燃料电池的能量转化率高，具有安全、高效的特点。NH3燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作过程中，下列说法错误的是 A．将化学能转化为电能 B．电极a为负极，发生氧化反应 C．电子由电极a通过外电路流向电极b D．OH-向b极区迁移 19．（21-22高一下·新疆乌鲁木齐·期末）正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。 I.电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用双氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示(已知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许H+通过)。 (1)石墨1为 (填“正极”或“负极”)，放电时H+移向 (填“正极”或“负极”)。 (2)反应的总化学方程式为 。 (3)某同学关于原电池的笔记中，不合理的有 (填序号)。 ①原电池两电极材料活泼性一定不同 ②原电池负极材料参与反应，正极材料都不参与反应 ③Fe—浓硝酸—Cu原电池，Fe是负极 ④原电池是将化学能转变为电能的装置 II.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。 (4)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为 。 (5)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为 。 20．（17-18高一下·新疆巴音郭楞·期末）各种新型的电池有3000多种，金属常作为电池的电极材料。 (1)关于金属元素在自然界存在情况的叙述，不正确的是 ； A．金属元素仅存在于矿物中 B．金属元素存在于矿物和动物体内，但植物体内不含 C．少量金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在 D．金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体内也存在少量金属元素 (2)30号元素锌常用作电池的电极材料，画出锌的原子结构示意图 ； (3)碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池，放电时总反应为：Zn+2H2O+2MnO2=Zn(OH)2+2MnOOH。MnOOH中，Mn元素的化合价为 ；该电池的负极反应式为 ；若某碱性锌锰电池维持电流强度0.5 A(相当于每秒通过5×10-6mol电子)，连续工作80分钟即接近失效。如果制造一节电池所需的锌粉为6 g，则电池失效时仍有 %的锌粉未参加反应。 21．（22-23高一下·新疆喀什·期末）一种可产生H2O2的锌—空气电池的工作原理如图(KOH溶液作电解质溶液)，下列说法正确的是 A．电流由Zn流向复合碳电极 B．电解质溶液中的OH-向复合碳电极方向移动 C．生成H2O2的电极发生了氧化反应 D．消耗65 g Zn，理论上生成1 mol H2O2 22．（22-23高一下·新疆克孜勒苏·期末）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．该装置将化学能转化为电能 B．电流由铜片经导线流向锌片 C．锌片上的电极反应为： D．铜片为正极，发生还原反应 23．（22-23高一下·新疆巴音郭楞·期末）在原电池装置里，发生的化学反应属于 A．氧化反应 B．还原反应 C．氧化还原反应 D．非氧化还原反应 24．（22-23高一下·新疆巴音郭楞·期末）在Zn～Cu（稀硫酸）原电池中，Zn作 A．负极 B．正极 C．阴极 D．阳极 25．（22-23高一下·新疆伊犁·期末）有甲、乙、丙、丁四种金属，将甲乙用导线相连放入稀硫酸中可以看到乙慢慢溶解，而甲表面上有气泡逸出，把甲放到丙的硫酸盐溶液中，甲的表面覆盖一层丙的单质，丁能和水反应放出氢气，甲能和盐酸反应放出氢气，已知四种金属中有一种是铜，则铜是 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 26．（22-23高一下·新疆昌吉·期末）下列关于如图所示装置的叙述，错误的是    A．锌是负极，其质量逐渐减小 B．氢离子在铜表面被氧化，产生气泡 C．该装置能将化学能转化为电能 D．电子从锌片经导线流向铜片 27．（21-22高一下·新疆克拉玛依·期末）下列可设计成原电池的化学反应是 A． B． C． D． 28．（21-22高一下·新疆乌鲁木齐·期末）一定量的锌粉和3mol·L-1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时：①石墨②CuO③铜粉④锌粒⑤浓盐酸⑥CuCl2溶液⑦4mol·L-1的HNO3溶液，能够加快反应速率，但不影响产生H2总量的是 A．①③④ B．②④⑤⑥ C．①③⑤ D．①⑤⑦ 29．（21-22高一下·江苏宿迁·阶段练习）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。其工作示意图如图所示。下列说法不正确的是 A．Zn电极是负极，K＋向Ag2O电极迁移 B．Ag2O电极发生还原反应 C．Zn电极的电极反应式为Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2 D．放电前后电解质溶液的pH保持不变 30．（17-18高一下·黑龙江哈尔滨·期中）对于反应Zn + H2SO4 = ZnSO4+ H2↑，下列叙述正确的是 A．反应过程中的能量关系可用如图表示 B．1mol Zn的能量大于1 molH2的能量 C．若将其设计为原电池，则锌作正极 D．若将其设计为原电池，当有32.5 g Zn溶解时，正极放出的气体一定为11.2 L 31．（20-21高一下·四川绵阳·期末）化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A．棉花和保鲜膜的主要成分均属于天然高分子 B．铅蓄电池在充电过程中将电能转化为化学能 C．常温下，可用铝制贮罐贮运浓盐酸或浓硫酸 D．闪电时空气中有O3生成，O3与O2互为同位素 32．（12-13高一下·北京西城·期末）下图是氢氧燃料电池构造示意图。下列说法不正确的是 A．a极是负极 B．电子由b通过灯泡流向a C．该电池总反应是2H2+ O2= 2H2O D．该装置可将化学能转化为电能 33．（11-12高二上·广东广州·期末）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是 A．原电池反应均是自发的氧化还原反应 B．氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化 C．氢氧燃料电池是将热能转变为电能的装置 D．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加 34．（18-19高一下·宁夏银川·期末）如图是酸性电解质氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是（   ） A．b极是正极，电极上发生还原反应 B．正极的电极反应式为：O2+2H2O +4e-4OH- C．电流由b通过灯泡流向a D．氢氧燃料电池属于环境友好的绿色电池 35．（17-18高一下·新疆·期末）下列电极反应式正确的是 (　　) A．以惰性材料为电极的燃料电池，以KOH溶液为电解质溶液构成原电池，负极反应式为H2－2e－===2H＋ B．铜、锌在稀硫酸溶液中构成原电池，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ C．以铜为电极将2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋设计成原电池，正极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ D．以铝、铁为电极，在氢氧化钠溶液中构成原电池，负极反应式为Al－3e－===Al3＋ 36．（16-17高一下·新疆·期末）汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的反应如下：Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq)2PbSO4(s) +2H2O(l)，根据此反应判断下列叙述中正确的是 A．PbO2是电池的负极 B．铅蓄电池属于一次电池 C．负极的电极反应式为：Pb（s）+SO42－（aq）–2e – = PbSO4（s） D．电池放电时，溶液酸性增强 37．（22-23高一下·新疆阿克苏·期末）根据所学知识，回答下列问题。 I．铁片与稀硫酸反应的能量变化特征如图所示： (1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)若要使该反应速率加快，下列措施可行的是 (填正确选项的字母编号)。 A．改用铁粉 B．改用98%的硫酸 C．适当升高温度 II．以相同大小铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如下表所示： 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.2 (3)该实验目的是研究水果种类和 对水果电池电流大小的影响。 (4)该实验装置中，正极的材料是 ，负极的电极反应式是 。 (5)当有3.25gZn参与反应，转移的电子数目为 。 38．（22-23高一下·新疆克孜勒苏·期末）化学能在一定条件下能够转化为电能，构成原电池。 (1)根据构成原电池的本质判断，如下反应可以设计成原电池的是(填序号)___________。 A． B． C． D． (2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验。 有关实验现象，下列说法正确的是___________(填序号)。 A．图1和图2的气泡均产生在锌棒表面 B．图2中产生气体的速度比I快 C．图中温度计的示数高于图2的示数 D．图和图中温度计的示数相等，且均高于室温 (3)铅蓄电池是最常见的二次电池，放电时的化学方程式为：，负极反应式为 。 (4)图3是甲烷燃料电池原理示意图，电池工作一段时间后电解质溶液的 (填“增大”“减小”或“不变”)。 39．（21-22高一下·黑龙江哈尔滨·期末）研究化学反应中的能量转化是科研工作者的重要课题。回答下列问题： (1)现有反应：①C+CO22CO； ②Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑； ③Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； ④2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。 以上四个反应中属于吸热反应的是 (填序号)。 (2)如图，某课外兴趣小组设计了甲、乙、丙三个装置： ①能构成原电池的装置是 。 ②能构成原电池的装置中，负极材料是 (填化学式)；负极的电极方程式为 ；正极产生的现象是 。 ③若原电池反应中有0.2mol电子转移，则生成的气体在标准状况下的体积为 L。 40．（21-22高一下·新疆阿克苏·期末）一定温度下，体积为2L的密闭容器中，X、Y间发生反应。各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示。 请回答下列问题： (1)该反应的化学方程式可表示为 。在0到1min中内用X表示该反应的速率是 ，该反应达最大限度时Y的转化率 。 (2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中υ(X)＝0.3 mol∙L−1∙min−1，乙中υ(Y)＝0.2 mol∙L−1∙min−1，则 中反应更快。 (3)若X、Y均为气体，且X为无色气体，Y为红棕色气体。下列描述能表示反应达平衡状态的是 。 A．容器中X与Y的物质的量相等 B．容器内气体的颜色不再改变 C．2υ(X)＝υ(Y) D．容器内气体的平均相对分子质量不再改变 (4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨Ⅱ电极上生成氧化物Y(N2O5)，则石墨I电极是 (填“正极”或“负极”)，石墨Ⅱ的电极反应式为 。 试卷第6页，共30页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点03 原电池原理的应用与化学电源 内容概览 考向1 原电池原理的应用 考向2 化学电源 考向1 原电池原理的应用 1．（23-24高一下·新疆·期末）磷酸铁锂电池因其高工作电压、大能量密度、长循环寿命、良好的安全性能等优点，在多个领域得到广泛应用。其工作时的总反应方程式为(，x表示或的数量，表示炭)。下列说法错误的是 A．该电池属于二次电池 B．电池工作时，向电池正极移动 C．放电时，为正极，发生还原反应 D．该电池可用稀硫酸作为电解质溶液 【答案】D 【分析】放电时，正极反应式为+xLi++xe-=LiFePO4，为正极，充电时，原电池的正极与外加电源正极相接，电极反应与原电池正极反应相反，即充电时电池正极上发生的反应为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，据此分析解题。 【详解】A．该电池可以充电，该电池属于二次电池，A正确； B．原电池放电时，电解质中阳离子移向正极，即Li+脱离石墨，经电解质嵌入正极，B正确； C．放电时，正极反应式为+xLi++xe-=LiFePO4，为正极，发生还原反应，C正确；     D．金属锂会与水、硫酸溶液反应，不能用稀硫酸作为电解质溶液，D错误； 故选D。 2．（23-24高一下·新疆·期末）下列有关锌与稀硫酸反应制备氢气的实验图像表示错误的是 A．反应的能量变化 B．反应过程产生氢气的速率 C．将该反应设计为原电池 D．形状大小相同、等量的锌粒与足量不同浓度硫酸溶液反应时，氢气的量与时间的关系 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．Zn与稀硫酸的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，A项正确； B．Zn与稀硫酸反应放热，开始一段时间，体系温度升高对反应速率的影响为主，使得生成H2的速率随时间的推移加快，后来H+浓度的减小对反应速率的影响为主，使得生成H2的速率随时间的推移减慢，B项正确； C．该装置图中，Mg比Zn活泼，Mg为负极，Zn为正极，电池总反应为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，不是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，C项错误； D．2mol/LH2SO4溶液中H+的浓度大于1mol/LH2SO4溶液中H+的浓度，Zn与2mol/LH2SO4溶液反应的速率比与1mol/LH2SO4溶液反应的速率快，由于参与反应的锌粒等量，最终产生H2的量相等，D项正确； 答案选C。 3．（23-24高一下·新疆·期末）物质的性质决定用途，下列性质与用途均正确且具有对应关系的是 选项 性质 用途 A 硫酸具有酸性 用于金属加工前的酸洗除锈 B 盐酸与溶液的反应是放热反应 将其设计成原电池来供电 C 氨气是碱性气体 用于猪肉厂制冷 D 氢氟酸是强酸 用于蚀刻玻璃 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．硫酸具有酸性与氧化铁氧化铜均可反应，可用于金属加工前的酸洗除锈，A项符合题意； B．反应中没有电子的转移，不能设计成原电池来供电，B项不符合题意； C．氨气是碱性气体与其作制冷剂没有关系，沸点低是制冷原理，C项不符合题意； D．氢氟酸是弱酸，D项不符合题意。 故选A。 4．（23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末）目前我国已成功将氢氧燃料电池应用于新能源公交汽车中，氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是 A．氢氧燃料电池是环保电池 B．该电池工作时电子从电极b移向电极a C．该电池总反应为 D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则a极反应方程式为 【答案】B 【分析】氢氧燃料电池的反应物为H2、O2，产物为水。总反应式为，氢气失电子在负极发生失电子的氧化反应。 【详解】A．氢氧燃料电池的反应物为H2、O2，产物为水，不污染环境，则氢氧燃料电池是环保电池，A正确； B．电池工作时电子从负极移向正极，氢气在负极发生失电子的氧化反应，电极a为负极，该电池工作时电子从电极a移向电极b， B错误； C．氢氧燃料电池的反应物为H2、O2，产物为水，总反应式为，C正确； D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则负极上氢气失电子生成氢离子，负极反应式为，D正确； 故选B。 5．（23-24高一下·新疆克孜勒苏·期末）某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，装置如图，电池工作时，下列说法不正确的是 A．负极的电极反应为 B．电子从锌片经外电路流向铜片 C．化学能全部转化为电能 D．该装置中发生了氧化还原反应 【答案】C 【分析】锌片和铜片做原电池的两极，水果做电解质溶液，锌比铜活泼，所以锌做负极，铜做正极。 【详解】A．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+，A正确； B．由分析可知，锌做负极，铜做正极，电子从锌片经外电路流向铜片，B正确； C．在原电池中化学能主要转化为电能，不能全部转化为电能，还会转化为热能，C错误； D．该装置为原电池，存在电子的转移，发生了氧化还原反应，D正确； 故选C。 6．（2023高二下·新疆乌鲁木齐·学业考试）下图为铜锌原电池示意图，电池工作时，下列说法正确的是    A．铜片逐渐溶解 B．铜片表面发生氧化反应 C．电子由锌片通过导线流向铜片 D．将电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A．锌的活泼性大于铜，铜锌原电池中，铜是正极，正极氢离子得电子生成氢气，铜片不溶解，故A错误； B．铜是正极，正极氢离子得电子生成氢气，铜片表面发生还原反应，故B错误； C．锌的活泼性大于铜，铜锌原电池中，铜是正极、锌是负极，电子由锌片通过导线流向铜片，故C正确； D．原电池将化学能转化为电能，故D错误； 选C。 7．（23-24高一下·宁夏石嘴山·期中）现有a、b、c、d四个金属电极，用导线两两相连组成原电池。 ①a、b相连插入硫酸铜溶液中后，b极变粗； ②a、d相连插入稀硫酸中后，外电路电流从a流向d； ③b、c相连插入稀硫酸中后，c极上有气泡产生； ④c、d相连插入稀硫酸中后，d极溶解。 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A．d＞a＞c＞b B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c 【答案】C 【详解】①a、b相连插入硫酸铜溶液中后，b极变粗，则b为正极，a为负极，金属活动性a＞b； ②a、d相连插入稀硫酸中后，外电路电流从a流向d，则a为正极，d为负极，金属活动性d＞a； ③b、c相连插入稀硫酸中后，c极上有气泡产生，则c为正极，b为负极，金属活动性b＞c； ④c、d相连插入稀硫酸中后，d极溶解，则d为负极，c为正极，金属活动性d＞c； 综合以上分析，可以得出金属活动性关系为d＞a＞b＞c，故选C。 8．（23-24高一下·湖北·期中）电池极大地方便了人们的生活，如图为两种电池的示意图。下列说法错误的是 A．锂—空气电池正极材料是多孔电极，氧气得到电子 B．锂—空气电池总反应方程式为4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH C．铝离子电池中电流从石墨电极经过用电器到铝电极 D．铝离子电池负极反应式为 【答案】B 【详解】A．电池内部阳离子向正极移动，如图锂－空气电池中，锂离子向多孔电极移动，所以多孔电极为正极，正极氧气得电子，A正确； B．锂－空气电池中为非水电解质，不可能有水参加反应，总反应方程式为4Li+O2＝2Li2O，B错误； C．铝离子电池中两个电极分别为铝和石墨，铝为活泼电极，是负极，石墨为正极。外电路中电流由正极流向负极，即由石墨流向铝，C正确； D．由图可知，铝离子电池负极是铝失去电子，反应式为，D正确； 故选B。 9．（23-24高一下·新疆·期末）一种简单的原电池装置如图所示。据图回答下列问题。 (1)锌是该电池的 (填“正”或“负”)极。Cu片上发生的电极反应为 。能证明化学能转化为电能的实验现象为 。 (2)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请你利用反应Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋设计一个化学电池，并回答下列问题： ①该电池的正极材料是 ，负极材料是 ，电解质溶液是 溶液。 ②在外电路中，电流方向是从 极到 极。(填“正”或“负”)； ③负极电极反应式是 ； ④若有1mol的Ag析出，转移电子的数目为 。 (3)下列反应通过原电池装置，不能实现把化学能直接转化为电能的是 (填序号)。 a．CH4+2O2=CO2+2H2O   b．H2+Cl2=2HCl c．NaOH+HCl=NaCl+H2O d．C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 【答案】(1) 负 2H++2e-=H2↑ 电流表偏转 (2) Ag或其他惰性电极 Cu AgNO3溶液 正 负 Cu-2e-=Cu2＋ NA (3)c 【分析】该电池总反应是Zn+2H+=Zn2++H2↑，Zn是负极发生氧化反应Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极发生还原反应2H++2e-=H2↑，外电路中电流由正极流向负极、电子由负极流向正极。 【详解】（1）据分析Zn是负极，Cu作为原电池的正极，氢离子在Cu电极得电子生成氢气：2H++2e-=H2↑；当化学能转化为电能外电路中有电流产生因此电流表会发生偏转； （2）Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋中Cu被氧化、Ag+被还原，被设计为原电池时Cu为负极，正极为Ag或其他惰性电极，用含有Ag+的溶液作电解质溶液一般选用AgNO3溶液；外电路中电流由正极流向负极；负极发生氧化反应：Cu-2e-=Cu2＋；根据得失电子守恒有1molAg~1mole-，则有1mol的Ag析出，转移电子的数目为NA； （3）只有氧化还原反应才能被设计为原电池，而NaOH+HCl=NaCl+H2O属于复分解反应，没有电子的转移，不能实现将化学能直接转化为电能，答案选c。。 10．（23-24高一下·新疆巴音郭楞·期末）根据原电池原理，人们研制出了性能各异的化学电池。 (1)如图所示的装置中，负极发生反应的电极反应式为 ，能证明化学能转化为电能的实验现象是 。若消耗锌的质量为65g，则产生氢气 g。 (2)某氢氧燃料电池装置如图所示，a、b均为惰性电极。正极上的电极反应式为 。当电路中转移0.2mol电子时，理论上负极通入的气体在标准状况下的体积为 L。 【答案】(1) 电流表指针发生偏转 2 (2) 2.24 【详解】（1）锌为负极，其电极反应式为：，正极是铜，电极反应式为：，能证明化学能转化为电能的实验现象是电流表指针发生偏转，消耗锌的质量为65g，则锌失去电子为2mol，氢离子得到2mol电子，结合电极反应式：，得到的H2为1mol，质量为2g， （2）氢氧燃料电池中，正极上通入空气，空气中氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应式为 ；负极上氢气失去电子结合氢氧根生成水，电极反应式为，当电路中转移0.2 mol电子时，结合得失电子守恒可知，理论上负极通入氢气的物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为22.4L/mol×0.1mol=2.24L。 考向2 化学电源 11．（15-16高一下·甘肃天水·期中）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O。下列说法中，正确的是    A．Pb作电池的负极 B．PbO2作电池的负极 C．PbO2得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强 【答案】A 【详解】A．根据总反应方程式，Pb化合价升高，失去电子，因此Pb作电池的负极，故A正确； B．PbO2中Pb化合价降低，得到电子，发生还原反应，因此PbO2作电池的正极，故B错误； C．PbO2得电子，被还原，故C错误； D．根据总反应方程式分析，电池放电时，硫酸不断消耗，浓度不断减弱，则溶液酸性减弱，故D错误。 综上所述，答案为A。 12．（23-24高一下·新疆巴音郭楞·期末）下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．二次电池放电后可以再充电继续使用 C．手机锂离子电池是一次电池 D．燃料电池工作时燃料会接触燃烧 【答案】B 【详解】A．锌锰干电池不能充电，属于一次电池，不是二次电池，故A错误； B．二次电池又叫蓄电池，放电时化学能转化为电能，充电时使活性物质获得再生，可以继续使用，故B正确； C．锂离子电池能反复充放电，所以手机用的锂离子电池属于二次电池，故C错误； D．燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，故D错误； 答案选B。 13．（22-23高一下·新疆巴音郭楞·期末）在锌锰原电池中，作正极的是 A．锌 B．锰 C．石墨 D．锌锰 【答案】C 【详解】锌锰干电池中，Zn比石墨活泼，锌作负极，石墨作正极，故C符合要求。 答案选C。 14．（22-23高一下·新疆伊犁·期末）凭借清洁、储量大、运行稳定等优势，氢能被现代工业视为最理想、潜力最大的新能源。2020年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是    A．a处通入的是氧气 B．右侧电极为电池的负极 C．左侧电极发生氧化反应 D．标况下，电池每消耗 22.4 L氢气，电路中通过的电子数目为NA 【答案】C 【分析】氢燃料电池工作时，氢气发生失电子的氧化反应，氧气发生得电子的还原反应，通入氢气的电极为负极、通入氧气的电极为正极，电解质溶液中阳离子移向正极，由图可知，氢离子由负极移向正极，即左侧电极为负极、右侧电极为正极，所以a处通入的是氢气，b处通入的是氧气，正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，负极反应式为H2-2e-=2H+，据此分析解答。 【详解】A．该电池的左侧为负极，a处通入的是氢气，b处通入的是氧气，故A错误； B．b处通入的是氧气，右侧为正极，故B错误； C．该电池的左侧为负极，a处通入的是氢气， 发生氧化反应，故C正确； D．标况下22.4L氢气物质的量为1mol，根据电极反应，电路中通过的电子数目为2NA，故D错误。 答案选C。 15．（22-23高一下·新疆乌鲁木齐·期末）2020年，美国路易斯华盛顿大学教授课题组将导电高分子(PEDOT)与普通红砖结合，研发出了一种可存储电能的超级电容器电极。未来可能某一面墙的某块区域可作为充电模块，直接为接入其中的手机、电能等电子产品供电。如图所示装置也可以给用电器供电，工作时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列分析正确的是    A．A极为此供电装置的正极 B．A、B、C分别可以为Zn、Cu和稀硫酸 C．C中阳离子向A极移动 D．B极发生氧化反应 【答案】B 【分析】工作时A极的质量减小，说明A为金属，做负极，失去电子，转化为金属离子进入溶液；B极上有气泡产生，则B为正极，溶液中的某种离子得到电子生成气体。 【详解】A．由以上分析可知，A为负极，A错误； B．若锌和铜做两极，稀硫酸做电解质溶液，则锌为负极，失去电子生成Zn2+，质量减小，铜为正极，溶液中的H+在正极上得到电子生成氢气，故B正确； C．在原电池中，阳离子移向正极，所以阳离子移向B极，C错误； D．B为正极，发生还原反应，D错误； 故选B。 16．（22-23高二上·河北邢台·期末）某种电池充放电时的反应原理为。下列物质为放电时负极产物的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】放电的总反应式为，负极上发生氧化反应，化合价升高，由放电的总反应式可知Al元素的化合价升高，故负极产物为，故B正确； 故选B。 17．（21-22高一下·江苏南京·期末）我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如下所示。下列说法错误的是 A．甲醇可用于燃料电池的正极反应物 B．淀粉可用于制备葡萄糖 C．该过程有利于实现“碳达峰，碳中和” D．二羟基丙酮属于有机物 【答案】A 【分析】在电催化作用下，二氧化碳在正极被还原成甲醇，随后甲醇在甲醇酶的作用下转化为二羟基丙酮，随后经代谢转化为直链淀粉，经淀粉分支酶作用下转化为支链淀粉。 【详解】A． 甲醇属于有机化合物，能被氧化释放能量，可用于燃料电池的负极活性物质，故A错误； B． 淀粉水解可以产生葡萄糖，淀粉可用于制备葡萄糖，故B正确； C． 该过程将二氧化碳转化为淀粉，可以减少碳排放，有利于实现“碳达峰，碳中和”，故C正确； D． 二羟基丙酮是含碳的化合物，属于有机物，故D正确； 故选A。 18．（21-22高一下·河南·阶段练习）燃料电池的能量转化率高，具有安全、高效的特点。NH3燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作过程中，下列说法错误的是 A．将化学能转化为电能 B．电极a为负极，发生氧化反应 C．电子由电极a通过外电路流向电极b D．OH-向b极区迁移 【答案】D 【详解】A．燃料电池工作时是化学能转化为电能，故A正确； B．燃料电池中氨气在负极失电子，发生氧化反应生成氮气，故B正确； C．电极a是负极，电极b是正极，外电路电子由负极a流向正极b，故C正确； D．原电池中阴离子移向负极，OH-向a极区迁移，故D错误； 故答案为：D 19．（21-22高一下·新疆乌鲁木齐·期末）正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。 I.电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用双氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示(已知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许H+通过)。 (1)石墨1为 (填“正极”或“负极”)，放电时H+移向 (填“正极”或“负极”)。 (2)反应的总化学方程式为 。 (3)某同学关于原电池的笔记中，不合理的有 (填序号)。 ①原电池两电极材料活泼性一定不同 ②原电池负极材料参与反应，正极材料都不参与反应 ③Fe—浓硝酸—Cu原电池，Fe是负极 ④原电池是将化学能转变为电能的装置 II.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。 (4)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为 。 (5)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为 。 【答案】(1) 负极 正极 (2)SO2+H2O2=H2SO4 (3)①②③ (4)H2-2e—+2OH—=2H2O (5)0.2NA 【详解】（1）由图可知，二氧化硫在水分子作用下失去电子发生氧化反应生成硫酸，则石墨1为负极，石墨2为正极，酸性条件下过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水，氢离子由负极石墨1移向正极石墨2，故答案为：负极；正极； （2）由题意可知，电池的总反应为二氧化硫与过氧化氢反应生成硫酸，反应的化学方程式为SO2+H2O2=H2SO4，故答案为：SO2+H2O2=H2SO4； （3）①原电池两电极材料活泼性可能不同，如利用双氧水氧化吸收二氧化硫形成的原电池中两电极材料都为石墨电极，故错误； ②原电池负极材料不一定参与反应，如利用双氧水氧化吸收二氧化硫形成的原电池中，负极石墨1电极未参与反应，故错误； ③Fe—浓硝酸—Cu原电池中，铁在浓硝酸中发生钝化，铜与浓硝酸反应，则铜是原电池的负极，铁为正极，故错误； ④原电池是利用氧化还原反应规律，将化学能转变为电能的装置，故正确； 故选①②③； （4）碱式氢氧燃料电池中，通入氢气的电极为燃料电池的负极，碱性条件下，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为H2-2e—+2OH—=2H2O，故答案为：H2-2e—+2OH—=2H2O； （5）由得失电子数目守恒可知，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为×2×NAmol—1=0.2NA，故答案为：0.2NA。 20．（17-18高一下·新疆巴音郭楞·期末）各种新型的电池有3000多种，金属常作为电池的电极材料。 (1)关于金属元素在自然界存在情况的叙述，不正确的是 ； A．金属元素仅存在于矿物中 B．金属元素存在于矿物和动物体内，但植物体内不含 C．少量金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在 D．金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体内也存在少量金属元素 (2)30号元素锌常用作电池的电极材料，画出锌的原子结构示意图 ； (3)碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池，放电时总反应为：Zn+2H2O+2MnO2=Zn(OH)2+2MnOOH。MnOOH中，Mn元素的化合价为 ；该电池的负极反应式为 ；若某碱性锌锰电池维持电流强度0.5 A(相当于每秒通过5×10-6mol电子)，连续工作80分钟即接近失效。如果制造一节电池所需的锌粉为6 g，则电池失效时仍有 %的锌粉未参加反应。 【答案】 AB +3 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 87 【详解】(1) A．金属元素在自然界中分布广泛，不仅存在矿物中，海水中也含有大量金属元素，动物和植物体内也存在少量金属元素，A错误； B．植物体内也含有金属元素，比如叶绿素中有Mg元素，B错误； C．大多数金属元素以化合态存在，但有少数不活泼的金属元素以游离态存在，如Au，C正确； D．金属元素在自然界中分布广泛，金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体内也存在少量金属元素，如Ca（骨骼中）、Fe（血红蛋白中）、Mg（叶绿素中）等元素，D正确； 故选AB； (2)Zn是30号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，K、L、M、N层电子数分别为2、8、18、2，故原子结构示意图为； (3) MnOOH中，O为-2价，H为+1价，设Mn的化合价为x，则有x+1-2×2=0，解得x=+3，故Mn的化合价为+3价；由电池的总反应可知Zn为负极，失电子发生氧化反应，电解质为碱性，负极反应的方程式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；电流强度0.5A(相当于每秒通过5×10-6mol电子)，连续工作80分钟，转移的电子总物质的量为5×10-6mol×80×60=2.4×10-2mol，Zn的物质的量为×2.4×10-2mol=1.2×10-2mol，Zn的质量为1.2×10-2mol×65g/mol=0.78g，未参加反应的Zn的质量为6g-0.78g=5.22g，百分比为=87%。 21．（22-23高一下·新疆喀什·期末）一种可产生H2O2的锌—空气电池的工作原理如图(KOH溶液作电解质溶液)，下列说法正确的是 A．电流由Zn流向复合碳电极 B．电解质溶液中的OH-向复合碳电极方向移动 C．生成H2O2的电极发生了氧化反应 D．消耗65 g Zn，理论上生成1 mol H2O2 【答案】D 【分析】该装置为原电池装置，Zn为负极，锌失去电子，电极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；通入空气的电极为正极，即复合碳电极为正极，电极反应为：O2+2H2O+2e-=H2O2+2OH-，总反应为Zn+O2+2H2O= Zn(OH)2+H2O2。 【详解】A．根据分析，Zn为负极，电流由复合碳电极流向Zn，A错误； B．原电池中OH-移向负极，即移向锌电极，B错误； C．电解质溶液为碱性，故生成H2O2的电极反应为O2+2H2O+2e-=H2O2+2OH-，是还原反应，C错误； D．65gZn的物质的量为1mol，根据Zn+O2+2H2O= Zn(OH)2+H2O2，生成H2O2的物质的量为1mol，D正确； 故选D。 22．（22-23高一下·新疆克孜勒苏·期末）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．该装置将化学能转化为电能 B．电流由铜片经导线流向锌片 C．锌片上的电极反应为： 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，锌易失电子作负极，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．该装置是将化学能转化为电能的装置，为原电池，选项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，选项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+，选项C不正确； D. 该装置负极区锌失电子发生氧化反应，正极区铜片上氢离子得电子发生还原反应，选项D正确； 答案选C。 23．（22-23高一下·新疆巴音郭楞·期末）在原电池装置里，发生的化学反应属于 A．氧化反应 B．还原反应 C．氧化还原反应 D．非氧化还原反应 【答案】C 【详解】只有氧化还原反应反应才能设计成原电池，非氧化还原反应没有电子转移，不能设计成原电池，故在原电池装置里，发生的化学反应属于氧化还原反应。 答案选C。 24．（22-23高一下·新疆巴音郭楞·期末）在Zn～Cu（稀硫酸）原电池中，Zn作 A．负极 B．正极 C．阴极 D．阳极 【答案】A 【详解】在该原电池中Zn与H+反应，Zn失去电子，因此在Zn～Cu原电池中，Zn作负极，发生氧化反应，铜作正极，在外电路中，电流从正极流向负极，溶液中，阳离子向正极移动，故答案选A。 25．（22-23高一下·新疆伊犁·期末）有甲、乙、丙、丁四种金属，将甲乙用导线相连放入稀硫酸中可以看到乙慢慢溶解，而甲表面上有气泡逸出，把甲放到丙的硫酸盐溶液中，甲的表面覆盖一层丙的单质，丁能和水反应放出氢气，甲能和盐酸反应放出氢气，已知四种金属中有一种是铜，则铜是 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】C 【详解】有甲、乙、丙、丁四种金属，将甲乙用导线相连放入稀硫酸中可以看到乙慢慢溶解，而甲表面上有气泡逸出，则活泼性乙大于甲，把甲放到丙的硫酸盐溶液中，甲的表面覆盖一层丙的单质，则活泼性甲大于丙，丁能和水反应放出氢气，甲能和稀盐酸反应放出氢气，则丁、甲都排在氢的前面，据此可知：甲、乙、丙活泼性顺序：乙、甲、丙，则甲、乙、丁都应排在氢的前面，则丙为铜，故选：C。 答案选C。 26．（22-23高一下·新疆昌吉·期末）下列关于如图所示装置的叙述，错误的是    A．锌是负极，其质量逐渐减小 B．氢离子在铜表面被氧化，产生气泡 C．该装置能将化学能转化为电能 D．电子从锌片经导线流向铜片 【答案】B 【分析】该原电池装置中Zn为负极，Cu为正极，负极上电极反应为Zn-2e-=Zn2+，正极上电极反应为2H++2e-=H2↑。 【详解】A．该原电池中Zn为负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，故其质量不断减小，A正确； B．氢离子在铜电极表面得电子被还原，生成氢气产生气泡，B错误； C．该装置为原电池，将化学能转化为电能，C正确； D．Zn电极为负极，失电子，电子从锌片经过导线流向铜片，D正确； 故答案选B。 27．（21-22高一下·新疆克拉玛依·期末）下列可设计成原电池的化学反应是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．属于化合反应，化合价没有发生改变，即没有电子的转移，不是氧化还原反应，不符合题意，选项A错误； B．为复分解反应，化合价没有发生改变，不是氧化还原反应，不符合题意，选项B错误； C．为复分解反应，化合价没有发生改变，不是氧化还原反应，不符合题意，选项C错误； D．反应中C失去电子，O得到电子，发生电子的转移为氧化还原反应，且为放热反应，自发进行，可以构成原电池，选项D正确； 答案选D。 28．（21-22高一下·新疆乌鲁木齐·期末）一定量的锌粉和3mol·L-1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时：①石墨②CuO③铜粉④锌粒⑤浓盐酸⑥CuCl2溶液⑦4mol·L-1的HNO3溶液，能够加快反应速率，但不影响产生H2总量的是 A．①③④ B．②④⑤⑥ C．①③⑤ D．①⑤⑦ 【答案】C 【详解】①加入石墨，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故①正确； ②加入CuO，与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与锌反应生成铜，形成原电池，加快反应，但与盐酸反应的锌的量减少，生成氢气的总量减少，故②错误； ③加入铜粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故③正确； ④加入锌粒，接触面积减小反应速率减慢，产生H2的总量增大，故④错误； ⑤加入浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，不影响锌粉的量，不影响产生H2的总量，故⑤正确； ⑥加入CuCl2溶液，置换出铜，铜与锌、盐酸构成原电池，反应速率增大，锌减少影响产生H2的总量，故⑥错误。 ⑦HNO3溶液，与锌反应生成氮的氧化物，所以影响产生H2总量，故⑦错误； 故①③⑤正确，答案选C。 29．（21-22高一下·江苏宿迁·阶段练习）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。其工作示意图如图所示。下列说法不正确的是 A．Zn电极是负极，K＋向Ag2O电极迁移 B．Ag2O电极发生还原反应 C．Zn电极的电极反应式为Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2 D．放电前后电解质溶液的pH保持不变 【答案】D 【分析】从电池总反应Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag来看，Zn由0价升高到+2价，Ag2O中的Ag由+1价降为0价，所以Zn电极为负极，Ag2O电极为正极。 【详解】A．活泼金属Zn为负极，Ag2O为正极，K＋向Ag2O电极迁移，选项A正确； B．Ag2O电极为正极，正极上得到电子，发生还原反应，选项B正确； C．Zn为负极，电极反应式为：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2，选项C正确； D．电极总反应式为：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag，放电后水消耗了，氢氧化钾的浓度增大，电解质溶液的pH增大，选项D错误； 答案选D。 30．（17-18高一下·黑龙江哈尔滨·期中）对于反应Zn + H2SO4 = ZnSO4+ H2↑，下列叙述正确的是 A．反应过程中的能量关系可用如图表示 B．1mol Zn的能量大于1 molH2的能量 C．若将其设计为原电池，则锌作正极 D．若将其设计为原电池，当有32.5 g Zn溶解时，正极放出的气体一定为11.2 L 【答案】A 【详解】A．锌和硫酸的反应为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，选项A正确； B．反应物的总能量高于生成物的总能量，1molZn和1molH2SO4的总能量高于1molZnSO4和1molH2的总能量，无法比较1molZn和1molH2的能量大小，选项B错误； C．若将其设计为原电池，锌化合价升高，失电子，则锌作负极，选项C错误； D．若将其设计为原电池，当有32.5g Zn溶解时，消耗锌的物质的量为0.5mol，根据反应方程式可知生成0.5mol H2，但气体所处状态未知，不能计算气体体积，选项D错误； 答案选A。 31．（20-21高一下·四川绵阳·期末）化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A．棉花和保鲜膜的主要成分均属于天然高分子 B．铅蓄电池在充电过程中将电能转化为化学能 C．常温下，可用铝制贮罐贮运浓盐酸或浓硫酸 D．闪电时空气中有O3生成，O3与O2互为同位素 【答案】B 【详解】A．棉花主要成份是纤维素，属于天然高分子；保鲜膜主要成份是聚乙烯，属于加聚产物，不属于天然高分子，故A错误； B．铅蓄电池在放电过程中将化学能转化为电能，充电过程中将电能转化为化学能，故B正确； C．常温下，可用铝制贮罐贮运浓硫酸，不能贮罐贮运浓盐酸，浓盐酸会与铝反应生成氢气和氯化铝，故C错误； D．闪电时空气中有O3生成，O3与O2互为同素异形体，故D错误。 综上所述，答案为B。 32．（12-13高一下·北京西城·期末）下图是氢氧燃料电池构造示意图。下列说法不正确的是 A．a极是负极 B．电子由b通过灯泡流向a C．该电池总反应是2H2+ O2= 2H2O D．该装置可将化学能转化为电能 【答案】B 【分析】氢氧燃料电池的H2通入负极，失去电子生成H+，O2通入正极得到电子生成H2O。 【详解】A．H2通入a极，H2失去电子生成H+，所以a极为负极，A正确； B．电子在外电路中由负极移向正极，即由a通过灯泡流向b，B错误； C．氢氧燃料电池的总反应为2H2+ O2= 2H2O，C正确； D．原电池是把化学能转化为电能的装置，D正确。 故选B。 33．（11-12高二上·广东广州·期末）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是 A．原电池反应均是自发的氧化还原反应 B．氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化 C．氢氧燃料电池是将热能转变为电能的装置 D．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加 【答案】A 【详解】A．原电池反应均是自发的氧化还原反应，A正确； B．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化，B错误； C．氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，C错误； D．铅蓄电池在放电过程中，负极中正极均生成硫酸铅，质量均增加，D错误， 答案选A。 34．（18-19高一下·宁夏银川·期末）如图是酸性电解质氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是（   ） A．b极是正极，电极上发生还原反应 B．正极的电极反应式为：O2+2H2O +4e-4OH- C．电流由b通过灯泡流向a D．氢氧燃料电池属于环境友好的绿色电池 【答案】B 【分析】氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-=2H+，通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，据此分析解答。 【详解】A．氢氧燃料电池中，H2在负极a上被氧化，O2在正极b上被还原，故A正确； B．通入氧气的一极为原电池的正极，由于电解质溶液为酸性，故正极的电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O，故B错误； C．原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即由a通过灯泡流向b，故C正确； D．氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，属于绿色环保电池，故D正确； 故选B。 【点睛】本题的易错点为B，注意把握电极的判断以及电极方程式的书写，特别是电解质溶液的酸碱性对电极方程式的影响。 35．（17-18高一下·新疆·期末）下列电极反应式正确的是 (　　) A．以惰性材料为电极的燃料电池，以KOH溶液为电解质溶液构成原电池，负极反应式为H2－2e－===2H＋ B．铜、锌在稀硫酸溶液中构成原电池，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ C．以铜为电极将2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋设计成原电池，正极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ D．以铝、铁为电极，在氢氧化钠溶液中构成原电池，负极反应式为Al－3e－===Al3＋ 【答案】B 【详解】分析：A.根据电解质溶液显碱性分析； B.锌是负极，铜是正极； C.正极铁离子放电； D.铝转化为偏铝酸根离子。 详解：A. 以惰性材料为电极的燃料电池，以KOH溶液为电解质溶液构成原电池，负极反应式为H2－2e－＋2OH－＝2H2O，A错误； B. 金属性锌强于铜，铜、锌在稀硫酸溶液中构成原电池，锌是负极，铜是正极，正极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑，B正确； C. 以铜为电极将2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋设计成原电池，铜是负极，正极铁离子得到电子，反应式为Fe3＋＋e－＝2Fe2＋，C错误； D. 以铝、铁为电极，在氢氧化钠溶液中构成原电池，铝是负极，负极反应式为Al－3e－＋4OH－＝2H2O＋AlO2－，D错误。 答案选B。 点睛：掌握原电池的工作原理是解答的关键，注意正负极的判断方法、离子的移动方向和电极反应式的书写。D选项是易错点，注意铝能与氢氧化钠溶液反应生成物是偏铝酸根离子。 36．（16-17高一下·新疆·期末）汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的反应如下：Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq)2PbSO4(s) +2H2O(l)，根据此反应判断下列叙述中正确的是 A．PbO2是电池的负极 B．铅蓄电池属于一次电池 C．负极的电极反应式为：Pb（s）+SO42－（aq）–2e – = PbSO4（s） D．电池放电时，溶液酸性增强 【答案】C 【详解】A．蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中Pb失电子发生氧化反应，所以Pb是负极，故A错误；B．放电后可以再充电使活性物质获得再生的电池为二次电池，所以铅蓄电池为二次电池，故B错误；C．负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，即Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)，故C正确；D．电池放电时，硫酸参加反应生成水，所以溶质的质量减少，溶剂的质量增加，所以溶液酸性减弱，故D错误；故答案为C。 37．（22-23高一下·新疆阿克苏·期末）根据所学知识，回答下列问题。 I．铁片与稀硫酸反应的能量变化特征如图所示： (1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)若要使该反应速率加快，下列措施可行的是 (填正确选项的字母编号)。 A．改用铁粉 B．改用98%的硫酸 C．适当升高温度 II．以相同大小铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如下表所示： 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.2 (3)该实验目的是研究水果种类和 对水果电池电流大小的影响。 (4)该实验装置中，正极的材料是 ，负极的电极反应式是 。 (5)当有3.25gZn参与反应，转移的电子数目为 。 【答案】(1)放热 (2)AC (3)电极间距离 (4) 铜 Zn-2e-=Zn2+ (5)0.1NA 【分析】Ⅰ从图中可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应。Ⅱ中水果种类和电极间距离不同，电流也不相同，通过控制变量法研究水果种类和电极间距离对电流的影响。 【详解】（1）从图中可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应。 （2）A．改用铁粉，增大了铁与硫酸的接触面积，反应速率增大，A正确； B．常温下铁遇到浓硫酸发生钝化，改用98%的浓硫酸，因钝化而停止反应，B错误； C．适当升高温度，反应速率增大，C正确； 故答案选AC。 （3）该实验1、2只有电极间距离不同，研究电极间距离对电流大小的影响，2、3只有水果不同，研究水果种类对电流大小的影响。 （4）铜片和锌片为电极材料，锌的金属活动性强于铜，则铜为正极，锌为负极，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。 （5）负极上电极反应为Zn-2e-=Zn2+，3.25g锌物质的量为0.05mol，转移电子数为0.1mol即0.1NA。 38．（22-23高一下·新疆克孜勒苏·期末）化学能在一定条件下能够转化为电能，构成原电池。 (1)根据构成原电池的本质判断，如下反应可以设计成原电池的是(填序号)___________。 A． B． C． D． (2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验。 有关实验现象，下列说法正确的是___________(填序号)。 A．图1和图2的气泡均产生在锌棒表面 B．图2中产生气体的速度比I快 C．图中温度计的示数高于图2的示数 D．图和图中温度计的示数相等，且均高于室温 (3)铅蓄电池是最常见的二次电池，放电时的化学方程式为：，负极反应式为 。 (4)图3是甲烷燃料电池原理示意图，电池工作一段时间后电解质溶液的 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)AD (2)BC (3)Pb+-2e-=PbSO4 (4)减小 【详解】（1）原电池的构成原理是自发进行的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池， A为自发进行的氧化还原反应，A符合题意；B不是自发进行的氧化还原反应，B不符合题意；C不是自发进行的氧化还原反应，C不符合题意；D为自发进行的氧化还原反应，D符合题意；所以可以设计成原电池的是AD； （2）图1中锌与稀硫酸反应生成氢气，不能形成原电池；图2中锌与稀硫酸反应生成氢气，能形成原电池，锌为负极，铜为正极； A．图1中不能形成原电池，气泡产生在锌棒表面，图2中形成原电池，锌为负极，铜为正极，气泡产生在铜棒表面，A错误；B．图2中形成原电池，能加快反应速率，图2中产生气体的速度比1快，B正确；C．图1中将化学能转化为热能，图2中形成原电池，将化学能转化为电能，所以图1中温度计的示数高于图2的示数，C正确；D．图1中将化学能转化为热能，温度高于室温，图2中形成原电池，将化学能转化为电能，温度基本保持不变，所以图1和图2中温度计的示数不等，D错误；所以正确的是BC； （3）放电时铅失去电子生成PbSO4，所以负极反应式为Pb++2e-=PbSO4； （4）甲烷燃料电池工作时，总反应相当于甲烷燃烧，生成CO2和H2O，生成的CO2会与NaOH反应，电池工作一段时间后，OH-逐渐反应，浓度逐渐减少，则电解质溶液的pH减小。 39．（21-22高一下·黑龙江哈尔滨·期末）研究化学反应中的能量转化是科研工作者的重要课题。回答下列问题： (1)现有反应：①C+CO22CO； ②Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑； ③Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； ④2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。 以上四个反应中属于吸热反应的是 (填序号)。 (2)如图，某课外兴趣小组设计了甲、乙、丙三个装置： ①能构成原电池的装置是 。 ②能构成原电池的装置中，负极材料是 (填化学式)；负极的电极方程式为 ；正极产生的现象是 。 ③若原电池反应中有0.2mol电子转移，则生成的气体在标准状况下的体积为 L。 【答案】(1)①② (2) 丙 Fe Fe-2e-=Fe2+ 冒气泡 2.24 【详解】（1）①C+CO22CO，该反应为吸热反应； ②Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑，该反应为吸热反应； ③Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，该反应为放热反应； ④2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，该反应为放热反应； 因此属于吸热反应的有：①② （2）构成原电池的条件为：两种活泼性不同的金属（或另一种为非金属导体）构成电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行的氧化还原反应。 ①甲装置没有形成闭合回路，乙装置没有自发进行的氧化还原反应，丙装置满足构成原电池的条件，因此能构成原电池的装置是：丙。 ②丙装置中，铁的活动性比铜强，铁作负极，失电子生成亚铁离子，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，铜作正极，氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，现象为产生气泡。 ③丙装置中，正极产生氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，若反应中有0.2mol电子转移，则有0.1mol H2产生，标准状况下其体积为0.1mol22.4L/mol=2.24L。 40．（21-22高一下·新疆阿克苏·期末）一定温度下，体积为2L的密闭容器中，X、Y间发生反应。各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示。 请回答下列问题： (1)该反应的化学方程式可表示为 。在0到1min中内用X表示该反应的速率是 ，该反应达最大限度时Y的转化率 。 (2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中υ(X)＝0.3 mol∙L−1∙min−1，乙中υ(Y)＝0.2 mol∙L−1∙min−1，则 中反应更快。 (3)若X、Y均为气体，且X为无色气体，Y为红棕色气体。下列描述能表示反应达平衡状态的是 。 A．容器中X与Y的物质的量相等 B．容器内气体的颜色不再改变 C．2υ(X)＝υ(Y) D．容器内气体的平均相对分子质量不再改变 (4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨Ⅱ电极上生成氧化物Y(N2O5)，则石墨I电极是 (填“正极”或“负极”)，石墨Ⅱ的电极反应式为 。 【答案】(1) 2Y X 0.1 mol∙L−1∙min−1 60% (2)甲 (3)BD (4) 正极 2NO2−2e－ + 2NO= 2N2O5 【详解】（1）X为生成物，Y为反应物，它们改变量分别为0.3mol、0.6mol，根据改变量之比等于方程式计量系数之比，因此该反应的化学方程式可表示为2Y X。在0到1min中内X改变量为0.2mol，则这段时间内用X表示该反应的速率是，该反应达最大限度时Y的改变量为0.6mol，则Y的转化率；故答案为：2Y X；0.1 mol∙L−1∙min−1；60%。 （2）若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中υ(X)＝0.3 mol∙L−1∙min−1，乙中υ(Y)＝0.2 mol∙L−1∙min−1，根据，则υ(X)＝0.3 mol∙L−1∙min−1中反应更快；故答案为：甲。 （3）A．容器中X与Y的物质的量相等，不能作为判断平衡标志，只能说物质的量不再改变，故A不符合题意；B．Y有颜色，正向移动，颜色变浅，当容器内气体的颜色不再改变，作为判断平衡标志，故B符合题意；C．2υ(X)＝υ(Y)，没有正逆反应速率，不能作为判断平衡标志，故C不符合题意；D．平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，正向反应，气体物质的量减小，平均摩尔质量增大，当容器内气体的平均相对分子质量不再改变，可作为判断平衡标志，故D符合题意；综上所述，答案为BD。 （4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨Ⅱ电极上生成氧化物Y(N2O5)，NO2变为N2O5，失去电子，化合价升高，和硝酸根结合生成N2O5，作负极，O2化合价降低，作正极，因此石墨I电极是正极，石墨Ⅱ的电极反应式为2NO2−2e－ + 2NO= 2N2O5；故答案为：正极；2NO2−2e－ + 2NO= 2N2O5。 试卷第6页，共30页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$