重难点03 原电池的工作原理与相关判断（河北专用）-【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 原电池的工作原理与相关判断 内容概览 考向1 原电池的判断 考向2 原电池反应原理 考向3 原电池的设计 考向4 化学电源 考向5 原电池综合考查 考向1 原电池的判断 1.（23-24高一上·河北·联考）下列装置能构成原电池的是 A． B． C． D． 2.（23-24高一下·河北秦皇岛·期末）下列装置能构成原电池且正负极判断正确的是 A B C D 3.（23-24高一下·河北定州中学 ·期末）下列装置中，电流表指针发生偏转且Fe作原电池负极的是 A． B． C． D． 4.（23-24高一下·河北衡水二中·期末）下列装置能形成原电池的是 A． B． C． D． 考向2 原电池反应原理 5.（23-24高一下·河北衡水·期末联考）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 6.（23-24高一下·河北涿州一中·期末）下列组合中，不能使装置中的电流表指针发生偏转的是 选项 a b 试剂X A C 溶液 B 蔗糖溶液 C 稀硫酸 D 稀盐酸 7.（23-24高一下·河北南宫中学·期末）“科学素养，从小培养”，一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．空气中的氧气得到电子 C．化学能可直接转化为动能 D．溶液中的向石墨片移动 8.（22-23高一下·河北张家口一中·期末）如图所示的原电池装置中，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电流流向已标出，下列说法正确的是    A．电子的流动方向为X电极→导线→Y电极→电解质溶液→X电极 B．若两电极分别为Zn和Cu，则X为Zn C．X电极发生还原反应，Y电极发生氧化反应 D．流向Y电极，X电极可能产生H2 考向3 原电池的设计 9.（23-24高一下·河北保定·期末联考）理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 10.（23-24高一下·河北昌黎一中·期末）正确的科学知识是能顺利进行实验的前提，下列化学反应可以设计成原电池的是 A． B． C． D． 11.（23-24高一下·河北泊头一中·期末）利用反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计一个原电池，下列装置示意图正确的是 A B C D 12.（22-23高一下·河北内邱中学·期中）某同学根据化学反应，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 铁棒 铁棒 铜棒 负极 铁棒 铜棒 石墨棒 铁棒 电解质溶液 溶液 溶液 溶液 稀硫酸 考向4 化学电源 13.（23-24高一下·河北深州中学·期中）如图为锌锰干电池构造示意图。锌锰电池的总反应方程式为：，下列说法不正确的是    A．氯化铵糊作电解质溶液 B．是负极反应物 C．电子由锌筒通过导电流向石墨棒 D．随着电池的使用锌筒会逐渐变薄 14.（23-24高一下· 河北衡水二中·期末）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，如图所示为两种常见的化学电源示意图，下列有关说法不正确的是 A．锌锰干电池属于一次电池，铅酸蓄电池属于二次电池 B．锌锰干电池中的带铜帽的石墨棒为负极，锌筒为正极 C．铅酸蓄电池供电时Pb电极上的反应为 D．铅酸蓄电池供电时电子由Pb电极经外电路流向电极 15.（23-24高一下·河北武安三中·期末）有关下列装置的说法正确的是 A．图1为铅蓄电池，属于一次电池 B．图2为锌锰干电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C．图3为锂离子电池，可以实现无限次的充放电 D．图4为燃料电池，燃料储存在电池内部，能量转化率可以达到80%以上 16.（23-24高一下·河北武邑中学·期末）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下图为不同电池的构造示意图，有关说法正确的是 A．图Ⅰ：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄 B．图Ⅱ：放电时正极反应式为 C．图Ⅲ：如消耗标准状况下22.4L ，电路中理论上转移的电子数为4 D．图Ⅳ：放电时，溶液中向锂电极迁移 考向5 原电池综合考查 17.（23-24高一下·河北唐山·期末）某化学兴趣小组设计如图所示装置探究原电池的工作原理，电极材料为锌片和铜片，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，下列说法正确的是 A．X电极材料为铜，Y电极材料为锌 B．Y电极得电子，发生氧化反应 C．放电过程中，铜片表面有气泡产生 D．铜片的电极反应式为 18.（22-23高一下·河北廊坊·期末）已知：简易氢氧燃料电池示意图如图所示，下列说法中不正确的是 A．电流从b经导线流向a B．电子从a经导线流向b C．通入H2的石墨电极为负极，发生还原反应 D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能 19.（23-24高一下·河北石家庄二中·期末）某同学为了探究原电池工作原理，设计了如图装置进行实验(反应后的溶液不饱和)，下列说法错误的是 A．铁极质量减轻 B．电流表指针发生偏转时，石墨极上有气体生成 C．铁极电极反应式：Fe-2e-=Fe2+ D．若转移0.2mole-，则溶液增重5.6g 20.（23-24高一下·河北正定中学·期末）将反应设计成如图所示的原电池装置。下列说法错误的是 A．片为负极，负极反应式为 B．Ag片为正极，且放电时片的质量增加 C．电流由片通过导线流向片 D．电路中每转移电子，理论上片减少的质量是 1.（23-24高一下·河北石家庄实验中学·期末）下列装置中不能构成原电池的是 A． B． C． D． 2.（22-23高一下·河北石家庄·期末）某原电池的总反应为，该原电池的正确组成是 A．     B．   C．   D．   3.（22-23高一下·河北师范大学附属中学·期末）常见锌锰干电池的构造如下图所示，该电池放电时的电池总反应方程式为：Zn + 2MnO2 + 2 = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O，下列说法错误的是    A．该电池属于一次电池 B．电池正极反应式为：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2O C．电池工作时，电子从锌筒经糊流向石墨棒 D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25g 4.（23-24高一下·河北固安一中·期末）关于下列四个装置说法错误的是 原电池装置示意图 普通锌锰电池示意图 A．铜电极质量增加 B．锌筒作负极，发生氧化反应 铅蓄电池示意图 燃料电池示意图 C．可充电，属于二次电池 D．内电路中电子由b极移向a极 5.（23-24高一下·河北沧州二中·期末）锌、铜和稀硫酸组成的原电池如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，电能转化为化学能 B．若用乙醇代替稀硫酸，也能构成原电池 C．锌片作负极，发生还原反应：Zn－2e－=Zn2+ D．溶 液 中H+向铜电极移动，在铜电极上得电子生成H2 6.（23-24高一下·河北香河一中·期末）某原电池装置如图所示，B为电解质溶液。工作时M极质量增加，N极质量减少。则M、N、B可能分别为 A．、、稀盐酸 B．、、溶液 C．、、溶液 D．、、稀硫酸 7.（23-24高一下·河北枣强中学·期末）如图将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸中，发生原电池反应，下列叙述错误的是 A．溶液的浓度减小 B．溶液中的浓度增大 C．铜棒质量变重 D．铜棒上有气泡产生 8.（23-24高一下·河北遵化一中·期末）下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是 A．均发生了化学能转化为电能的过程 B．均作负极发生氧化反应 C．相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高 D．乙中内电路电流方向为： 9.（23-24高一下·河北石家庄六中·期末）下列有关原电池装置的说法不正确的是 A．①、②中，锌片都发生氧化反应 B．①、②中铜片上都有气泡产生 C．②可将释放的能量直接转化为电能 D．当①、②中通过外电路的电子数相等时，正极生成物的质量比为 10.（22-23高一下·河北邯郸一中·期末）根据原电池原理，下列有关说法正确的是    A．若X为Fe，Y为Cu，Z为酒精，则该装置能够实现化学能到电能的转化 B．若X为Mg，Y为Al，Z为KOH溶液，负极发生的电极反应式为： C．若X为Zn，Y为Cu，Z为硫酸铜，每转移0.2mol电子，正极质量增加12.8g D．若X为Zn，Y为Cu，Z为稀硫酸，则Cu电极上有气泡产生 11.（23-24高一下·河北辛集中学·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 12.（23-24高一下·河北保定·期末）一种新型原电池的工作原理如图所示。已知工作时两极室均无气体生成，阴离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是 A．工作时，甲室溶液pH减小 B．电子由n极经外电路流向m极 C．每转移时，乙室溶液质量增加24 g D．电池总反应式为 13.（23-24高一下·河北张家口·期末）一款甲烷燃料电池装置如图所示。下列说法中错误的是 A．a极是负极 B．b极得到电子生成 C．该电池可以实现化学能完全转化为电能 D．电解质溶液若改为碱性溶液，消耗等量的转移电子数不变 14.（23-24高一下·河北廊坊·期末）某氢氧燃料电池的构造如图，下列说法正确的是 A．a电极是电池的正极 B．b电极上发生氧化反应 C．电解质溶液中OH-向a电极移动 D．该装置实现了电能向化学能的转化 15.（22-23高一下·河北石家庄一中·期末）某燃料电池装置如图所示，则有关该电池的说法不正确的是 A．根据电子移动方向，可知电极a为电池的负极 B．b极发生的电极反应： C．该电池的总反应可表示为 D．溶液中由b极向a极移动 16.（23-24高一下·河北定州二中·期末）回答下列问题。 (1)下列装置能组成原电池的是 (填序号)。 (2)如上图④所示，若是原电池，请回答下列问题(若不是，则不用回答)。 ①正极材料是 。 ②负极的电极反应式为 。 ③电池工作时总反应的离子方程式是 。 ④阴离子的移动方向为 。 ⑤导线中电子的流向为 。 17.（23-24高一下·河北石家庄·期末）如图所示是原电池的装置图。请回答： (1)若C为稀H2SO4，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 ；反应进行一段时间后溶液C的pH将 (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(负极)极材料为 ，B(正极)极材料为 ；溶液C为 。 (3)若C为CuCl2溶液，Zn是 极，Cu极发生 反应，电极反应式为 反应过程溶液中c(Cu2+) (填“变大”“变小”或“不变”)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点03 原电池的工作原理与相关判断 内容概览 考向1 原电池的判断 考向2 原电池反应原理 考向3 原电池的设计 考向4 化学电源 考向5 原电池综合考查 考向1 原电池的判断 1.（23-24高一上·河北·联考）下列装置能构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】Fe、Cu未用导线连接，不能形成闭合回路，故A不符；Fe、Cu用导线连接，形成闭合回路，能发生原电池反应，故B符合；四氯化碳属于非电解质，不能形成原电池，故C不符；Zn、Cu用导线连接，稀硫酸分装在两个容器中，不能形成闭合电路，不能构成原电池，故D不符；故选B。 2.（23-24高一下·河北秦皇岛·期末）下列装置能构成原电池且正负极判断正确的是 A B C D 【答案】D 【解析】该装置无电解质溶液，不符合构成原电池条件，A错误；该装置不能形成闭回路，不符合构成原电池条件，B错误；锌比铁活泼，在原电池中锌应作负极，铁作正极，C错误；符合构成原电池的条件，锌作负极，铁作正极，构成了闭合回路，在负极锌失去电子，在正极氢离子得到电子，D正确；故选D。 3.（23-24高一下·河北定州中学 ·期末）下列装置中，电流表指针发生偏转且Fe作原电池负极的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】酒精溶液不是电解质溶液，电流表指针不偏转，A不符合题意；该装置中铁作负极，正极作石墨，电解质溶液为稀硝酸，B符合题意；锌比铁活泼，锌作负极，C不符合题意；电极材料相同，无电流产生，电流表指针不偏转，D不符合题意；故选B。 4.（23-24高一下·河北衡水二中·期末）下列装置能形成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】酒精为非电解质，不能导电，不能形成闭合回路，不满足原电池构成条件②③，A不符合题意；由图示知，两个电极相同，不满足原电池构成条件①，B不符合题意；选项所给装置满足原电池的构成条件，C符合题意；图示两个烧杯未连通，不能形成闭合回路，不满足原电池构成条件③，D不符合题意；故选C。 考向2 原电池反应原理 5.（23-24高一下·河北衡水·期末联考）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 【解析】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。 该装置是将化学能转化为电能的原电池，A错误；氢离子在铜片表面被还原生成氢气，B错误；电子从负极锌片经导线流向正极铜片，C错误；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。 6.（23-24高一下·河北涿州一中·期末）下列组合中，不能使装置中的电流表指针发生偏转的是 选项 a b 试剂X A C 溶液 B 蔗糖溶液 C 稀硫酸 D 稀盐酸 【答案】B 【解析】Fe、C是不同的电极，Fe和溶液反应生成硫酸亚铁和铜，是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故A不符合题意；蔗糖是非电解质，蔗糖溶液不导电，不能形成闭合回路，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故B符合题意；Zn的金属活泼性比Fe强，Zn和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故C不符合题意；铜、锌是不同的电极，盐酸溶液与锌的反应是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故D不符合题意；故选B。 7.（23-24高一下·河北南宫中学·期末）“科学素养，从小培养”，一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．空气中的氧气得到电子 C．化学能可直接转化为动能 D．溶液中的向石墨片移动 【答案】B 【解析】镁为活泼金属，失去电子作为负极，石墨为正极，据此分析解答。镁为活泼金属，做电池的负极，失去电子发生氧化反应，A错误；溶解在食盐水中的氧气在石墨电极得到电子，发生还原反应，B正确；原电池将化学能转化为电能，小汽车将电能通过发动机转化为动能，C错误；溶液中的阴离子向原电池中负极镁片移动，D错误；故选B。 8.（22-23高一下·河北张家口一中·期末）如图所示的原电池装置中，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电流流向已标出，下列说法正确的是    A．电子的流动方向为X电极→导线→Y电极→电解质溶液→X电极 B．若两电极分别为Zn和Cu，则X为Zn C．X电极发生还原反应，Y电极发生氧化反应 D．流向Y电极，X电极可能产生H2 【答案】B 【解析】电流流动方向是Y电极→导线→X电极，则电子的流动方向为X电极→导线→Y电极，电子不能再溶液中移动，故A错误；根据A选项分析，X为负极，若两电极分别为Zn和Cu，Zn为活泼金属，则X为Zn，故B正确；X电极为负极，发生氧化反应，Y电极为正极，发生还原反应，故C错误；原电池“同性相吸”，则流向负极即X电极，Y电极可能产生H2，故D错误；故选B。 考向3 原电池的设计 9.（23-24高一下·河北保定·期末联考）理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】原电池的构成条件为：1、活泼性不同的两个电极；2、电解质溶液；3、形成闭合回路；4、能自发进行氧化还原反应。A、B、D反应方程式中都有化合价的变化，所以都是氧化还原反应；C的反应中没有化合价的变化，所以不是氧化还原反应，不能设计成原电池；故选C。 10.（23-24高一下·河北昌黎一中·期末）正确的科学知识是能顺利进行实验的前提，下列化学反应可以设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】反应中无元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，不能设计为原电池，故A不选；NaOH+HCl=NaCl+H2O为中和反应，无元素的化合价变化，属于非氧化还原反应，不能设计为原电池，故B不选；为吸热的分解反应，无元素的化合价变化，于非氧化还原反应，不能设计为原电池，故C不选；Fe+CuCl2=FeCl2+Cu为置换反应，属于氧化还原反应，且能自发进行，可设计为原电池，故D选；故选D。 11.（23-24高一下·河北泊头一中·期末）利用反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计一个原电池，下列装置示意图正确的是 A B C D 【答案】C 【解析】根据反应2Fe3++Fe═3Fe2+知，Fe元素化合价由+3价变为+2价、Fe元素化合价由0价变为+2价，所以Fe作负极，选择活泼性比金属铁差的如石墨做正极材料即可，正极上是铁离子得电子的还原反应，所以电解质中必须含有铁离子，可以选择氯化铁溶液，C符合；故选C。 12.（22-23高一下·河北内邱中学·期中）某同学根据化学反应，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 铁棒 铁棒 铜棒 负极 铁棒 铜棒 石墨棒 铁棒 电解质溶液 溶液 溶液 溶液 稀硫酸 【答案】A 【解析】根据反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，可知该原电池中Fe为负极，反应过程中Fe3+在正极得电子生成Fe2+，故正极区Fe3+的浓度降低，由电池反应可知电解液为含Fe3+的溶液，综上所述A选项符合。 考向4 化学电源 13.（23-24高一下·河北深州中学·期中）如图为锌锰干电池构造示意图。锌锰电池的总反应方程式为：，下列说法不正确的是    A．氯化铵糊作电解质溶液 B．是负极反应物 C．电子由锌筒通过导电流向石墨棒 D．随着电池的使用锌筒会逐渐变薄 【答案】B 【解析】锌锰干电池为原电池装置，属于一次电池，其中锌筒作负极，石墨棒作正极，氯化铵糊为电解质溶液。根据分析，氯化铵糊作电解质溶液，A正确；发生还原反应生成，因此是正极反应物，B错误；电子由负极沿导线流向正极，即由锌筒通过导线流向石墨棒，C正确；锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄，D正确；故选B。 14.（23-24高一下· 河北衡水二中·期末）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，如图所示为两种常见的化学电源示意图，下列有关说法不正确的是 A．锌锰干电池属于一次电池，铅酸蓄电池属于二次电池 B．锌锰干电池中的带铜帽的石墨棒为负极，锌筒为正极 C．铅酸蓄电池供电时Pb电极上的反应为 D．铅酸蓄电池供电时电子由Pb电极经外电路流向电极 【答案】B 【分析】锌锰电池属于一次电池，锌筒为负极。铅酸电池属于二次电池，电池的总反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4 +2H2O，其中Pb为负极，反应式为：Pb-2e-+=PbSO4，PbO2为正极，反应式为PbO2+4H++2e-+=PbSO4+2H2O，据此分析。 【解析】锌锰电池是不可充电电池属于一次电池，铅酸电池属于可充电电池是二次电池，A正确；锌是活泼金属失电子发生氧化反应，锌筒为负极，带铜帽的石墨棒为正极，B错误；铅酸蓄电池供电时Pb电极是负极，发生氧化反应，失去电子，电极反应式为：，C正确；原电池中电子由负极经过外电路流向正极，Pb是负极，PbO2为正极，电子由Pb电极经外电路流向电极，D正确；故选B。 15.（23-24高一下·河北武安三中·期末）有关下列装置的说法正确的是 A．图1为铅蓄电池，属于一次电池 B．图2为锌锰干电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C．图3为锂离子电池，可以实现无限次的充放电 D．图4为燃料电池，燃料储存在电池内部，能量转化率可以达到80%以上 【答案】B 【解析】图1为铅蓄电池，属于二次电池，A错误；图2为锌锰干电池，负极为锌，放电时消耗锌，随着放电时间的增加，锌筒变薄，B正确；图3为锂离子电池，可以放电、充电，但不能无限制的反复充放电，C错误；图4为燃料电池，燃料储存在电池外的储存罐中，D错误；故选B。 16.（23-24高一下·河北武邑中学·期末）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下图为不同电池的构造示意图，有关说法正确的是 A．图Ⅰ：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄 B．图Ⅱ：放电时正极反应式为 C．图Ⅲ：如消耗标准状况下22.4L ，电路中理论上转移的电子数为4 D．图Ⅳ：放电时，溶液中向锂电极迁移 【答案】C 【解析】图Ⅰ锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被溶解，导致锌筒变薄，A错误；图Ⅱ铅蓄电池PbSO4为难溶于水的盐，放电时负极的电极反应式为，正极电极反应式为，B错误；图Ⅲ燃料电池，1个得4个电子，如消耗标准状况下22.4L ，物质的量为1mol，电路中理论上转移的电子数为4，C正确；图Ⅳ锂电池，原电池放电时，阳离子从负极流向正极，该装置中多孔碳材料是正极、锂是负极，放电时溶液中从锂电极向多孔碳材料电极迁移，D错误；故选C。 考向5 原电池综合考查 17.（23-24高一下·河北唐山·期末）某化学兴趣小组设计如图所示装置探究原电池的工作原理，电极材料为锌片和铜片，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，下列说法正确的是 A．X电极材料为铜，Y电极材料为锌 B．Y电极得电子，发生氧化反应 C．放电过程中，铜片表面有气泡产生 D．铜片的电极反应式为 【答案】C 【解析】由电子移动方向可知，X电极为负极，电极材料为锌，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，Y电极为正极电极，材料为铜，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气。由分析可知，X电极为负极，电极材料为锌，Y电极为正极电极，材料为铜，故A正确；由分析可知，Y电极为正极电极，材料为铜，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，故B错误；由分析可知，Y电极为正极电极，材料为铜，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，故C正确；由分析可知，Y电极为正极电极，材料为铜，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑，故D错误；故选C。 18.（22-23高一下·河北廊坊·期末）已知：简易氢氧燃料电池示意图如图所示，下列说法中不正确的是 A．电流从b经导线流向a B．电子从a经导线流向b C．通入H2的石墨电极为负极，发生还原反应 D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能 【答案】C 【解析】该氢氧燃料电池中，通入氢气的电极a为负极，发生氧化反应；通入氧气的电极b为正极，发生还原反应，据此解答。电极a为负极，电极b为正极，原电池中，电流由正极经导线流向负极，即电流从b经导线流向a，A正确；电极a为负极，电极b为正极，原电池中，电子由负极经导线流向正极，即电子从a经导线流向b，B正确；由分析可知，通入H2的石墨电极为负极，发生氧化反应，C错误；氢氧燃料电池属于原电池，将化学能转化为电能，D正确；故选C。 19.（23-24高一下·河北石家庄二中·期末）某同学为了探究原电池工作原理，设计了如图装置进行实验(反应后的溶液不饱和)，下列说法错误的是 A．铁极质量减轻 B．电流表指针发生偏转时，石墨极上有气体生成 C．铁极电极反应式：Fe-2e-=Fe2+ D．若转移0.2mole-，则溶液增重5.6g 【答案】D 【解析】Fe为负极，原电池工作时，Fe失去电子形成Fe2+，质量减轻，A正确；电流表发生偏转时，说明原电池开始工作，有电子流经电流表，Fe为负极，石墨为正极，正极反应式为H++2e-=H2，有氢气生成，B正确；Fe为负极，石墨为正极，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，C正确；若转移0.2mol e-，则有0.1mol Fe失去电子形成Fe2+，溶液中增加了0.1mol亚铁离子，增重5.6g，但与此同时，也会析出0.1mol H2，溶液减重0.2g，故D错误；故选D。 20.（23-24高一下·河北正定中学·期末）将反应设计成如图所示的原电池装置。下列说法错误的是 A．片为负极，负极反应式为 B．Ag片为正极，且放电时片的质量增加 C．电流由片通过导线流向片 D．电路中每转移电子，理论上片减少的质量是 【答案】C 【解析】根据反应，Zn做负极，失电子生成Zn2+，Ag做正极，硝酸银溶液中Ag+得电子生成Ag。负极上Zn失电子生成Zn2+，电极反应式为Zn-2e-= Zn2+，A正确；Ag做正极，正极上Ag+得电子生成Ag，Ag片质量增加，B正确；电流从正极流向负极，Ag为正极，Zn为负极，电流由Ag电极流向Zn片，C错误；电路中每转移0.2mol电子，根据Zn-2e-= Zn2+有0.1mol锌失去电子变为锌离子，理论上Zn片的质量减少0.1mol ×65g∙mol−1=6.5g，D正确；故选C。 1.（23-24高一下·河北石家庄实验中学·期末）下列装置中不能构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】构成原电池的条件是活泼性不同的金属和金属或非金属作电极，电解质溶液，形成闭合回路，能自发的氧化还原反应。 【解析】乙醇不属于电解质溶液，不满足原电池构成条件，A错误；Zn作负极、C作正极，盐酸为电解质溶液，满足原电池构成条件，B正确；Fe作负极、Cu作正极，硫酸铜为电解质溶液，满足原电池构成条件，C正确；Zn作负极、Cu作正极，硫酸为电解质溶液，满足原电池构成条件，D正确；故选A。 2.（22-23高一下·河北石家庄·期末）某原电池的总反应为，该原电池的正确组成是 A．     B．   C．   D．   【答案】A 【解析】由题干某原电池的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu可知，Zn在反应中由0价转化为+2价，化合价升高，发生氧化反应，故Zn作负极，Cu2+在反应中化合价由+2价降低为0价，化合价降低，发生还原反应，故在正极上发生该反应，据此分析解题。由于Zn比C活泼，故Zn作负极，C为正极，原电池的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，A项正确；装置中没有自发的发生氧化还原反应，B项错误；由于Fe比Cu活泼，故Fe作负极，Cu为正极，电解质中的Cu2+被还原，总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，C项错误；装置中没有自发的发生氧化还原反应，D项错误；故选A。 3.（22-23高一下·河北师范大学附属中学·期末）常见锌锰干电池的构造如下图所示，该电池放电时的电池总反应方程式为：Zn + 2MnO2 + 2 = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O，下列说法错误的是    A．该电池属于一次电池 B．电池正极反应式为：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2O C．电池工作时，电子从锌筒经糊流向石墨棒 D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25g 【答案】C 【解析】由图可知，锌锰干电池为不能充电的一次电池，电池工作时，锌筒为负极，石墨棒为正极。锌锰干电池不能充电，属于一次电池，故A正确；锌锰干电池工作时，MnO2在正极得到电子，反应式为：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2O，故B正确；由分析可知，电池工作时，锌筒为负极，石墨棒为正极，电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒，故C错误；由分析可知，电池工作时，锌筒为负极，电极反应式为，每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25g，故D正确；故选C。 4.（23-24高一下·河北固安一中·期末）关于下列四个装置说法错误的是 原电池装置示意图 普通锌锰电池示意图 A．铜电极质量增加 B．锌筒作负极，发生氧化反应 铅蓄电池示意图 燃料电池示意图 C．可充电，属于二次电池 D．内电路中电子由b极移向a极 【答案】D 【解析】锌做负极，铜做正极，铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，故A正确；锌锰电池中二氧化锰得电子做正极，锌失电子做负极，锌元素化合价升高，发生氧化反应，故B正确；铅蓄电池可充放电，属于二次电池，故C正确；氢气燃料电池中通入氢气的一极失电子做负极，通入氧气的一级得电子做正极，则a为负极b为正极，电子由负极流向正极，则内电路中电子由a极移向b极，故D错误；故选D。 5.（23-24高一下·河北沧州二中·期末）锌、铜和稀硫酸组成的原电池如图所示。下列说法正确的是 A．电池工作时，电能转化为化学能 B．若用乙醇代替稀硫酸，也能构成原电池 C．锌片作负极，发生还原反应：Zn－2e－=Zn2+ D．溶 液 中H+向铜电极移动，在铜电极上得电子生成H2 【答案】D 【解析】该原电池中，Zn为负极，Cu为正极，Cu电极上氢离子得电子发生还原反应，Zn发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，据此进行解答。电池工作时，化学能转化为电能，故A错误；乙醇是非电解质，若用乙醇代替稀硫酸，不能构成原电池，故B错误；锌片作负极，发生氧化反应，故C错误；溶液中H+向正极移动，故向铜电极移动，在铜电极上得电子生成H2，故D正确；故选D。 6.（23-24高一下·河北香河一中·期末）某原电池装置如图所示，B为电解质溶液。工作时M极质量增加，N极质量减少。则M、N、B可能分别为 A．、、稀盐酸 B．、、溶液 C．、、溶液 D．、、稀硫酸 【答案】B 【分析】M极质量增加，N极质量减少，说明N是负极、M是正极，N的活泼性大于M，以此分析； 【解析】若负极为Zn，正极为Cu，电解质为稀盐酸，则负极质量减少，正极上有气泡生成，A不符合题意；若负极为Fe，正极为Cu，电解质为CuSO4，则负极质量减少，正极上质量增加，B符合题意；若负极为Cu，正极为Zn，电解质为CuCl2，则无法构成原电池，C不符合题意；若负极为Fe，正极为Ag，电解质为稀硫酸，则负极质量减少，正极上有气泡生成，D不符合题意；故选B。 7.（23-24高一下·河北枣强中学·期末）如图将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸中，发生原电池反应，下列叙述错误的是 A．溶液的浓度减小 B．溶液中的浓度增大 C．铜棒质量变重 D．铜棒上有气泡产生 【答案】C 【分析】将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中，锌做负极：Zn -2e-=Zn2+，铜做正极：2H++2e-=H2↑； 【解析】正极溶液的氢离子消耗，A正确；负极锌离子生成，浓度增大，B正确；铜棒不参与电极反应，质量不变，C错误；铜做正极：2H++2e-=H2↑，有氢气生成，D正确；故选C。 8.（23-24高一下·河北遵化一中·期末）下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是 A．均发生了化学能转化为电能的过程 B．均作负极发生氧化反应 C．相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高 D．乙中内电路电流方向为： 【答案】D 【解析】图甲为锌铜原电池；图乙为含有盐桥的锌铜原电池，所以图甲和图乙均发生了化学能转化为电能的过程，故A正确；图甲为锌铜原电池；图乙为含有盐桥的锌铜原电池，总反应均为Cu2++Zn=Zn2++Cu，均失去电子作负极发生氧化反应，故B正确；有盐桥装置的能避免Zn与CuSO4溶液直接接触发生反应，从而产生持续的电流，能量利用率高，则图乙比图甲的能量利用效率高，故C正确；图乙为含有盐桥的锌铜原电池，总反应均为Cu2++Zn=Zn2++Cu，Zn为负极，Cu为正极，内电路电流方向为：，故D错误；故选D。 9.（23-24高一下·河北石家庄六中·期末）下列有关原电池装置的说法不正确的是 A．①、②中，锌片都发生氧化反应 B．①、②中铜片上都有气泡产生 C．②可将释放的能量直接转化为电能 D．当①、②中通过外电路的电子数相等时，正极生成物的质量比为 【答案】B 【解析】两个装置均为原电池装置，锌均为负极，发生氧化反应，铜均为正极。 根据分析，①、②中，锌片都发生氧化反应，A正确；①中铜片表面铜离子得电子生成铜，②中铜片上氢离子得电子生成氢气，有气泡产生，B错误；②中原电池总反应为：，将释放的能量直接转化为电能，C正确；当①、②中通过外电路的电子数均为2mol时，正极生成1molCu和1molH2，生成物的质量比为，D正确；故选B。 10.（22-23高一下·河北邯郸一中·期末）根据原电池原理，下列有关说法正确的是    A．若X为Fe，Y为Cu，Z为酒精，则该装置能够实现化学能到电能的转化 B．若X为Mg，Y为Al，Z为KOH溶液，负极发生的电极反应式为： C．若X为Zn，Y为Cu，Z为硫酸铜，每转移0.2mol电子，正极质量增加12.8g D．若X为Zn，Y为Cu，Z为稀硫酸，则Cu电极上有气泡产生 【答案】D 【解析】酒精属于非电解质，它们不能构成原电池，不能实现化学能转化为电能，故A错误；Mg虽然比Al活泼，但Mg不与NaOH溶液反应，铝能与NaOH溶液反应，因此铝为负极，Mg为正极，负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O，故B错误；锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，转移0.2mol电子，生成0.1molCu，即正极质量增加0.1mol×64g/mol=6.4g，故C错误；锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为2H++2e-=H2↑，Cu电极上有气泡产生，故D正确；故选D。 11.（23-24高一下·河北辛集中学·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。 【解析】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；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；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；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。 12.（23-24高一下·河北保定·期末）一种新型原电池的工作原理如图所示。已知工作时两极室均无气体生成，阴离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是 A．工作时，甲室溶液pH减小 B．电子由n极经外电路流向m极 C．每转移时，乙室溶液质量增加24 g D．电池总反应式为 【答案】A 【分析】在原电池装置中，阴离子向负极移动，电极n为负极，电极m为正极，n极的电极反应式为：，m极的电极反应式为：，据此作答。 【解析】工作时甲室中，m极的电极反应式：，消耗氢离子、生成水，溶液增大，故A错误；电极n为负极，电极m为正极，电子从负极经过导线、负载流向正极，故B正确；每转移时，有通过阴离子交换膜进入乙室，乙室质量增加，故C正确；根据正、负电极反应式可知，总反应的离子方程式为H++OH-=H2O，则电池总反应式为，故D正确；故选A。 13.（23-24高一下·河北张家口·期末）一款甲烷燃料电池装置如图所示。下列说法中错误的是 A．a极是负极 B．b极得到电子生成 C．该电池可以实现化学能完全转化为电能 D．电解质溶液若改为碱性溶液，消耗等量的转移电子数不变 【答案】C 【分析】a极通入甲烷，甲烷失电子发生氧化反应，a是负极；b极通入氧气，氧气得电子发生还原反应，b是正极。 【解析】a极甲烷失电子发生氧化反应，a是负极，故A正确；b极氧气得电子发生还原反应生成，故B正确；原电池中化学能主要转化为电能，除电能外还会转化为热能等其他能量，故C错误；电解质溶液若改为碱性溶液，消耗等量的转移电子数不变，故D正确；故选C。 14.（23-24高一下·河北廊坊·期末）某氢氧燃料电池的构造如图，下列说法正确的是 A．a电极是电池的正极 B．b电极上发生氧化反应 C．电解质溶液中OH-向a电极移动 D．该装置实现了电能向化学能的转化 【答案】C 【解析】氢气失去电子发生氧化反应，为负极，A错误； 通氧气的电极b是正极，O2在b电极上获得电子，发生还原反应，B错误； 原电池中电解质溶液的阴离子OH-向负极a极移动，C正确；燃料电池的工作原理属于原电池原理，是化学能转化为电能的装置，D错误；故选C。 15.（22-23高一下·河北石家庄一中·期末）某燃料电池装置如图所示，则有关该电池的说法不正确的是 A．根据电子移动方向，可知电极a为电池的负极 B．b极发生的电极反应： C．该电池的总反应可表示为 D．溶液中由b极向a极移动 【答案】B 【解析】电子流出的为负极，流入的为正极，则电极a为电池的负极，A正确；b极为正极，发生还原反应，电解质为碱性，则电极反应：，B错误；该电池为燃料电池，总反应为，C正确；原电池中离子的移动方向：阳离子移向正极，阴离子移向负极，即OH-由b极移向a极，D正确；故选B。 16.（23-24高一下·河北定州二中·期末）回答下列问题。 (1)下列装置能组成原电池的是 (填序号)。 (2)如上图④所示，若是原电池，请回答下列问题(若不是，则不用回答)。 ①正极材料是 。 ②负极的电极反应式为 。 ③电池工作时总反应的离子方程式是 。 ④阴离子的移动方向为 。 ⑤导线中电子的流向为 。 【答案】(1)②④ (2) Ag Cu-2e-=Cu2＋ Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag 移向铜电极 铜电极到银电极 【解析】（1）①酒精不是电解质，因此不能组成原电池； ②Fe与稀硫酸发生置换反应生成氢气，且装置符合原电池的构成条件，因此可以组成原电池； ③未形成闭合回路，因此不能组成原电池； ④Cu与AgNO3溶液发生置换反应生成单质银，且装置符合原电池的构成条件，因此可以组成原电池；故选②④。 （2）①图④所示装置为原电池，Cu比Ag活泼，因此Cu为负极，正极材料为Ag； ②Cu为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e-=Cu2＋； ③电池工作时，总反应为Cu与AgNO3溶液发生置换反应生成单质银，因此总反应的离子方程式是Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag； ④原电池中阴离子向负极移动，即阴离子的移动方向为移向铜电极； ⑤导线中电子从负极流向正极，即电子的流向为铜电极到银电极。 17.（23-24高一下·河北石家庄·期末）如图所示是原电池的装置图。请回答： (1)若C为稀H2SO4，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 ；反应进行一段时间后溶液C的pH将 (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(负极)极材料为 ，B(正极)极材料为 ；溶液C为 。 (3)若C为CuCl2溶液，Zn是 极，Cu极发生 反应，电极反应式为 反应过程溶液中c(Cu2+) (填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】2H++2e-=H2↑ 升高 Cu 石墨 FeCl3溶液 负 还原 Cu2++2e-=Cu 变小 【分析】根据原电池中发生自发的氧化还原反应，且负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合反应原理解题。 【解析】(1)铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-═H2↑；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液pH升高； (2)将Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如上图所示的原电池装置，根据反应中元素化合价的变化判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A材料是Cu，B极材料是比Cu不活泼的导电物质如石墨、Ag等即可，溶液C中含有Fe3+，如FeCl3溶液等； (3)Zn比较活泼，在原电池中做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，Cu2+在正极得到电子变成Cu，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，Cu2+发生了反应，则c(Cu2+)变小。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$