重难点03 原电池原理的应用与化学电源（四川专用）-【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 1．（23-24高一下·成都·期末）几位同学以相同大小的铜片和锌片作电极研究水果电池，得到下表实验数据： 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 下列说法错误的是 A．该实验装置中，负极是锌片 B．实验1、2能表明电极间距离越近，电流越大 C．实验2、3能表明水果种类对电流大小有影响 D．当有参与反应时，转移的电子数目为 2．（23-24高一下·眉山·期末）几位同学用大小相同的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 电流 ① 西红柿 1 98.7 ② 西红柿 2 72.5 ③ 苹果 2 27.2 下列说法错误的是 A．该实验的目的是探究水果种类和电极间距离对水果电池电流的影响 B．上述装置中，铜片作负极，电极反应为： C．能表明水果种类对电流有影响的实验编号是②和③ D．其他条件相同时，改变电极材料可能影响水果电池电流 3．（23-24高一下·宜宾·期末）某实验小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如下表。下列说法错误的是 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 A．实验①中，Cu电极上发生还原反应 B．实验②中，番茄汁里的阴离子移向Zn片 C．对比实验①③，导致电流强度减小的主要因素是增大电极间距离 D．对比实验②③，表明水果种类对电流大小有影响 4．（22-23高一下·宜宾·期末）将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中，电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法正确的是    A．铜片为负极 B．一段时间后，锌片质量减小 C．电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片 D．柠檬汁液中的向锌片一侧迁移 5．（23-24高一下·内江·期末）某化学兴趣小组的同学设计了如图所示原电池装置。下列说法错误的是 A．Cu片为该装置的正极 B．电池工作时，Zn片发生的电极反应： C．溶液中向Cu电极移动，向Zn电极移动 D．电池工作一段时间后，溶液质量增加 6．（23-24高一下·达州·期末）某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行以下实验，实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流指针偏转方向 ① 稀硫酸 偏向 ② 稀硫酸 偏向 ③ 、石墨 稀硫酸 偏向___________ ④ 溶液 偏向 下列说法错误的是 A．实验③电流指针偏向石墨 B．实验①为正极，实验④为负极 C．实验②用浓硫酸代替稀硫酸，可加快反应速率，电极反应不变 D．实验证明金属做原电池的正极还是负极，与本身的还原性和电解质溶液的成分有关 7．（23-24高一下·成都·期末）近年来电池研发领域涌现出了纸电池，其组成与传统电池类似。某化学兴趣小组利用Cu片、Ag片、溶液等材料模拟纸电池进行实验，装置如图所示。下列说法错误的是 A．b是铜片 B．该装置把化学能转化为电能 C．工作一段时间后，Ag片质量增加 D．工作时NO由b极向a极迁移 8．（22-23高一下·成都·期末）关于如图所示装置的叙述确的是    A．两装置均能将化学能转化为电能 B．两装置中锌片均发生还原反应 C．图2溶液中向铜片迁移 D．图2中溶解锌时转移电子 9．（23-24高一下·乐山·期末）根据氧化还原反应：设计原电池，若用等质量的铜、银做两个电极。下列有关该电池的说法正确的是 A．负极材料可以选用Ag电极 B．电解质溶液可以是 C．正极材料可以用石墨电极代替 D．当电路中转移电子时两电极的质量差为 10．（23-24高一下·眉山·期末）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是    A．b电极为电池正极 B．电池工作时，海水中的向a电极移动 C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol电子的电量 11．（22-23高一下·乐山·期末）1800年伏打发明了世界上第一个发电器——“伏打电堆”，开创了电学发展的新时代。“伏打电堆”是由多层银和锌叠合而成。其工作原理如图所示，下列说法不正确的是    A．片作负极，片作正极 B．将片换成片，其负极反应式不变 C．银片上的电极方程式为： D．电子的流向：锌片导线银片电解质溶液锌片 12．（23-24高一下·成都·期末）利用反应：6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电流方向从B电极→负载→A电极→电解质溶液→B电极 B．为使电池放电时间更长，离子交换膜应选择阴离子交换膜 C．电极B极反应式为2NO2+8e-＋4H2O=N2＋8OH- D．当有2.24LNH3(标准状况)被处理时，转移电子为0.6mol 13．（22-23高一下·泸州·期末）教师在课堂上通过以下装置对原电池的原理和形成条件开展了实验探究，结合探究判断下列说法不正确的是    A．通过装置①金属表面是否产生气泡，可证明Zn比Cu活泼 B．对比①②中Cu片上是否有气泡，可预测②中电流表指针会偏转 C．装置②③对比实验的目的是：探究原电池电极材料应满足的条件 D．装置③能形成原电池，正极的电极反应式为： 14．（22-23高一下·成都·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 15．（23-24高一下·成都·期末）根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为硫酸铜溶液，则a电极有红色固体析出 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀硫酸，则b电极发生氧化反应 C．若a为Zn，b为Ag，c为硫酸铜溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Fe，b为Cu，c为浓硝酸，则负极发生的电极反应式为 1．（22-23高一下·凉山·期末）鱼雷采用的动力电池以溶有的流动海水为电解液，电池反应为，下列说法不正确的是 A．为电池的正极 B．负极的电极反应式为 C．电子由经外电路流向 D．溶液中的向电极迁移 2．（23-24高一下·乐山·期末）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为，下列说法正确的是 A．放电时，将电能转化为化学能 B．放电时，向电极移动 C．正极反应式为： D．每转移电子，理论上生成 3．（23-24高一下·凉山·期末）我国科学家设计的“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，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法正确的是    A．A电极为负极 B．微生物代谢反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 C．B电极的电极反应式为 D．质子从海水层通过交接面向海底沉积层移动 4．（22-23高一下·眉山·期末）有X、Y、Z、M四种金属，按如下装置进行实验，实验现象如表中。 装置            现象 金属X不断溶解 Z的质量增加 X上有气体产生 下列说法不正确的是 A．装置甲中电子从X极流出，经外电路流入Y极 B．装置乙的正极反应式为： C．装置丙溶液中阳离子往M极移动 D．四种金属活动性由强到弱的顺序是：M>X>Y>Z 5．（23-24高一下·宜宾·期末）某兴趣小组设计图1所示装置研究原电池工作原理。该电池工作时，测得溶液中某两种离子的浓度变化如图2所示。 回答下列问题： (1)Pt是 (填“正极”或“负极”)，电极反应式是 。 (2)电池工作时，观察到铜电极附近的现象是 。 (3)图1中，电池总反应的离子方程式是 。 (4)图2中线N表示 (填“Fe3+”“Fe2+”或“Cu2+”)的浓度变化。 (5)a点，FeCl3的转化率是 %(保留三位有效数字)，此时Fe2+的浓度是 mol/L。 6．（23-24高一下·泸州·期末）课堂上，老师用如图甲所示装置进行原电池原理探究，用图乙装置进行原电池形成条件的探究。回答下列问题： (1)图甲装置中锌片是原电池的 极。铜块表面观察到的现象是 ，其电极反应式为 。 (2)Cu、C都不与稀反应，据此判断图乙形不成原电池，实验时却发现灵敏电流计指针偏转了。在老师启发下，同学们勇于质疑，提出在常温下酸性环境中能将铜缓慢氧化，于是猜想：可能是溶液中溶解的少量而形成了微弱的原电池。为验证猜想，同学们设计了图丙对比实验，将稀硫酸加热煮沸并在液面上覆盖油层，冷却后实验。 ①相关实验的电流计指针读数如下图A~D所示，A图为电流计没有连接电极时的状态，B、C、D为图甲、图乙或图丙实验时的读数图示。图甲的读数图是 （选填字母序号，下同）；图丙的读数图是 ，加热煮沸的目的是 。 A．    B．    C．    D． ②将图乙放置2天后观察到溶液中 的现象，进一步验证了同学们的猜想，微弱的原电池反应的离子方程式为 。 7．（22-23高一下·自贡·期末）化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： (1)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。利用反应“”设计成一个化学电池，该电池的负极材料是 ，发生 (填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是 。 (2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了相同条件下如图一、图二(铜、锌之间导线连接)的两个实验，有关实验的下列说法错误的是___________(填字母)。    A．图一和图二中温度计读数均高于室温 B．温度计读数图一高于图二 C．图一和图二只在锌棒表面产生气泡 D．产生气体的速率图二快于图一 (3)某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计了相同条件下如图三(的H2SO4溶液)、图四(的NaOH溶液)的两个实验。    ①图三中放电时氢离子向 (填“镁片”或“铝片”)移动，图三正极的电极反应式为： 。 ②图四中铝片为 极，其电极反应式为： 。 ③依据该实验得出的下列结论中，正确的有 (填字母)。 A．利用原电池反应判断金属活动性强弱不一定准确 B．镁的金属性不一定比铝的金属性强 C．初中所学的金属活动性顺序已过时，没有实用价值 D．电极不变，电解质溶液不同，电极反应也可能不同 8．（22-23高一下·宜宾·期末）2023年6月9～11日，世界动力电池大会在宜宾举行，宜宾在电池研发、制造领域走在世界前列。利用原电池原理，人们研制出很多结构和性能各异的化学电池。 回答下列问题： (1)某化学小组设计出如下图所示的甲、乙、丙三套装置。    上图装置中，电流计指针会发生偏转的是 (填“甲”“乙”或“丙”)，该装置中电极的电极反应式为 。 (2)铅酸蓄电池放电时发生反应：。该电池的负极材料为 ；该电池工作时，将 能转化为 能。 (3)氢氧燃料电池的简易装置如下图所示：    ①电极a上发生 反应(填“氧化”或“还原”)。 ②室温下，若该电池每消耗1可提供电能114.4，则该电池的有效能量转化率为 。(已知：室温下，1完全燃烧生成液态水时，释放286.0的能量) 9．（23-24高一下·自贡·期末）碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用，按要求回答下列问题： (1)如图是将碳棒和锌片通过导线相连，置于稀硫酸中。 ①该装置工作时，溶液中的向 极(填“C”或“Zn”)移动；电子沿导线流入 极(填“C”或“Zn”) ②写出该电池的总反应式： 。 ③若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生 L气体(标准状况下)。 (2)可通过反应转化成有机物实现碳循环。一定条件下，在体积为1L的密闭容器中，充入和，测得和的浓度随时间变化如图所示。 ①下列可以表明该反应达到化学平衡状态的是 。 a.气体密度不再改变        b.气体压强不再改变 c.的浓度不再改变    d.单位时间消耗的同时，消耗 ②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是 (填一项即可)。 ③从0min到3min内， mol(L·min)。 ④平衡时混合气体中的体积分数是 。 10．（23-24高一下·巴中·期末）的捕集和综合利用技术为缓解环境、资源等问题提供了新的解决方案。 (1)在充分燃烧的烟道中，大约含有14%的，将烟道气通入含的足量碱性废水中进行中和处理，实现以废治废，写出该处理方法的离子方程式 。 (2)燃煤废气中的可用如图所示原理制备甲酸(HCOOH)。电极b为原电池的 极(填“正”或“负”)，当生成标况下时，理论上电路中转移的电子数目为 (表示阿伏伽德罗常数)。 (3)2021年，我国科学家在国际上首次实现了从二氧化碳到淀粉从头合成，其中一步关键反应为用催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成，反应原理为：。 ①下列说法能说明反应达到平衡状态的是 。 a．反应体系总质量保持不变                         b． c．形成的同时形成        d． ②一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，发生上述反应，在0~3min内，各组分的物质的量变化如下表所示。 物质时间 起始/ 2 末/ 0.8 2.4 末/ 1.2 前， ；时， (填“>”“<”或“=”)；反应达到最大限度时，的转化率为 ()。 1 / 1 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 1．（23-24高一下·成都·期末）几位同学以相同大小的铜片和锌片作电极研究水果电池，得到下表实验数据： 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 下列说法错误的是 A．该实验装置中，负极是锌片 B．实验1、2能表明电极间距离越近，电流越大 C．实验2、3能表明水果种类对电流大小有影响 D．当有参与反应时，转移的电子数目为 【答案】D 【详解】A．Zn比Cu活泼，该实验所用装置中，锌片为负极材料，A项正确； B．实验1、2水果种类相同，目的是探究电极间距离对水果电池电流大小的影响，由表可知电极间距离越近，电流越大，B项正确； C．实验2和3的实验中电极间距离相同，水果种类不同，能验证水果种类对电流大小的影响，C项正确； D．物质的量为，负极的电极反应式Zn-2e-=Zn2+，转移0.05mol×2=0.1mol电子，转移的电子数目为0.1NA，D项错误； 故答案为：D。 2．（23-24高一下·眉山·期末）几位同学用大小相同的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 电流 ① 西红柿 1 98.7 ② 西红柿 2 72.5 ③ 苹果 2 27.2 下列说法错误的是 A．该实验的目的是探究水果种类和电极间距离对水果电池电流的影响 B．上述装置中，铜片作负极，电极反应为： C．能表明水果种类对电流有影响的实验编号是②和③ D．其他条件相同时，改变电极材料可能影响水果电池电流 【答案】B 【详解】A． 实验①和②都是西红柿，电极间距离不同，电流大小不同；实验②和③电极间距离相同，水果种类不同，电流大小也不同，所以该实验的目的是探究水果种类和电极间距离对水果电池电流大小的影响，故A正确； B． 上述装置中，锌比铜活泼，锌做负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，故B错误； C． 实验②和③电极间距离相同，水果种类不同，电流大小不同，表明水果种类对电流大小有影响，故C正确； D． 其他条件相同时，改变电极材料，会改变电极材料的活泼性差异，可能影响水果电池电流大小，故D正确； 故选B。 3．（23-24高一下·宜宾·期末）某实验小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如下表。下列说法错误的是 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 A．实验①中，Cu电极上发生还原反应 B．实验②中，番茄汁里的阴离子移向Zn片 C．对比实验①③，导致电流强度减小的主要因素是增大电极间距离 D．对比实验②③，表明水果种类对电流大小有影响 【答案】C 【详解】A．由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn为原电池的负极，Cu为正极，Cu电极上发生还原反应，A正确； B．实验②中，Zn为原电池的负极，Cu为正极，阴离子移向负极即Zn片，B正确； C．实验①和③水果种类不同，电极间距离也不同，同时改变了两个外界条件，因此不是探究电极间距离对电流的影响，C错误； D．实验②和③电极材料相同，电极间距离相同，只有水果种类不相同，可见这两个实验探究的是水果种类对电流的影响，D正确； 故合理选项是C。 4．（22-23高一下·宜宾·期末）将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中，电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法正确的是    A．铜片为负极 B．一段时间后，锌片质量减小 C．电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片 D．柠檬汁液中的向锌片一侧迁移 【答案】B 【分析】铜片、锌片和柠檬组成原电池装置，其中活泼金属Zn作负极，发生失电子的氧化反应，Cu作正极，发生的电子的还原反应； 【详解】A．该装置中活泼金属Zn作负极，故A错误； B．活泼金属Zn作负极，发生失电子的氧化反应，不断被消耗，质量逐渐减小，故B正确； C．电子由负极沿着导线移向正极，故C错误； D．原电池装置中阳离子移向正极，故D错误； 答案选B。 5．（23-24高一下·内江·期末）某化学兴趣小组的同学设计了如图所示原电池装置。下列说法错误的是 A．Cu片为该装置的正极 B．电池工作时，Zn片发生的电极反应： C．溶液中向Cu电极移动，向Zn电极移动 D．电池工作一段时间后，溶液质量增加 【答案】B 【分析】由图像可知，该电池反应式为：，Zn发生氧化反应，Zn片为负极，Cu电极上发生还原反应，Cu片为正极。 【详解】A．根据分析，Cu片为该装置的正极，A项正确； B．Zn片做负极，发生氧化反应：Zn-2e−=Zn2+，B项错误； C．原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故溶液中向Cu电极移动，向Zn电极移动，C项正确； D．该电池反应式为：，每溶解65gZn析出64gCu，所以电池工作一段时间后，溶液质量增加，D项正确； 答案选B。 6．（23-24高一下·达州·期末）某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行以下实验，实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流指针偏转方向 ① 稀硫酸 偏向 ② 稀硫酸 偏向 ③ 、石墨 稀硫酸 偏向___________ ④ 溶液 偏向 下列说法错误的是 A．实验③电流指针偏向石墨 B．实验①为正极，实验④为负极 C．实验②用浓硫酸代替稀硫酸，可加快反应速率，电极反应不变 D．实验证明金属做原电池的正极还是负极，与本身的还原性和电解质溶液的成分有关 【答案】C 【详解】A．实验③中Al是负极、石墨是正极，电流指针偏向石墨，故A正确； B．实验①电流指针偏Al，为正极。实验④电流指针偏Mg，为负极、Mg为正极，故B正确； C．实验②用浓硫酸代替稀硫酸，Al电极钝化，所以Cu是负极、Al是正极，故C错误； D．根据上述实验，金属做原电池的正极还是负极，与本身的还原性和电解质溶液的成分有关，故D正确； 选C。 7．（23-24高一下·成都·期末）近年来电池研发领域涌现出了纸电池，其组成与传统电池类似。某化学兴趣小组利用Cu片、Ag片、溶液等材料模拟纸电池进行实验，装置如图所示。下列说法错误的是 A．b是铜片 B．该装置把化学能转化为电能 C．工作一段时间后，Ag片质量增加 D．工作时NO由b极向a极迁移 【答案】D 【分析】Cu片、Ag片、溶液构成原电池，Cu做负极，失去电子生成铜离子，Ag做正极，银离子得电子生成单质银；由电子流向可知，电极b作负极，电极a作正极，则b是铜片，a是Ag片。 【详解】A．根据分析可知，Cu做负极，Ag做正极，由电子流向可知，电极b作负极，电极a作正极，则b是铜片，故A正确； B．该装置是原电池装置，能将化学能转化为电能，故B正确； C．根据分析可知，Ag做正极，银离子得电子生成单质银，Ag片质量增加，故C正确； D．原电池中电解质溶液中阴离子向负极移动，则由a极向b极迁移，故D错误； 故选D。 8．（22-23高一下·成都·期末）关于如图所示装置的叙述确的是    A．两装置均能将化学能转化为电能 B．两装置中锌片均发生还原反应 C．图2溶液中向铜片迁移 D．图2中溶解锌时转移电子 【答案】D 【详解】A．图2装置形成原电池，能将化学能转化为电能，但图1装置没有形成原电池，不能化学能转化为电能，A错误； B．锌比铜活泼，两装置中锌片均发生氧化反应生成硫酸锌，B错误； C．图2装置形成原电池，锌作负极，铜作正极，原电池工作时，阴离子移向负极，即溶液中向锌片迁移，C错误； D．图2装置形成原电池，锌作负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，n(e-)=2n(Zn)=2×=0.2mol，D正确； 故选D。 9．（23-24高一下·乐山·期末）根据氧化还原反应：设计原电池，若用等质量的铜、银做两个电极。下列有关该电池的说法正确的是 A．负极材料可以选用Ag电极 B．电解质溶液可以是 C．正极材料可以用石墨电极代替 D．当电路中转移电子时两电极的质量差为 【答案】C 【分析】根据电池反应式知，铜失电子作负极，则银作正极，电解质溶液为可溶性的银盐溶液； 【详解】A．负极材料可以选用铜电极，A错误； B．电解质溶液为可溶性的银盐溶液，不会是，B错误； C．正极材料可以用惰性电极石墨电极代替，C正确；    D．每通过0.02mol电子，银电极的反应为Ag++e−=Ag，电极质量理论上增加0.02mol×108g/mol=2.16g，铜失电子作负极，电极反应式为Cu−2e−═Cu2+，每通过0.02mol电子，电极质量理论上减少0.01mol×64g/mol=0.64g，两电极的质量差为2.16g+0.64g=2.8g，D错误； 故选C。 10．（23-24高一下·眉山·期末）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是    A．b电极为电池正极 B．电池工作时，海水中的向a电极移动 C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol电子的电量 【答案】A 【分析】铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极； 【详解】A．由分析可知，b电极为电池正极，A正确； B．电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的向b电极移动，B错误； C．电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子，铝离子水解显酸性，C错误； D．由C分析可知，每消耗1kgAl（为），电池最多向外提供mol电子的电量，D错误； 故选A。 11．（22-23高一下·乐山·期末）1800年伏打发明了世界上第一个发电器——“伏打电堆”，开创了电学发展的新时代。“伏打电堆”是由多层银和锌叠合而成。其工作原理如图所示，下列说法不正确的是    A．片作负极，片作正极 B．将片换成片，其负极反应式不变 C．银片上的电极方程式为： D．电子的流向：锌片导线银片电解质溶液锌片 【答案】D 【详解】A．由图可知，该电池是原电池，锌比银活泼，所以Zn作负极，Ag作正极，故A正确； B．把Ag换成Cu，锌还是比铜活泼，锌还作负极发生氧化反应，其负极反应式不变，故B正确； C．Ag作正极，在正极上发生还原反应，电解质溶液是盐水，在正极上银电极不参加反应，参加反应的是O2，又是中性环境，所以其电极反应式是O2+4e−+2H2O=4OH−，故C正确； D．电子不可以进入溶液，故D错误； 故本题选D． 12．（23-24高一下·成都·期末）利用反应：6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电流方向从B电极→负载→A电极→电解质溶液→B电极 B．为使电池放电时间更长，离子交换膜应选择阴离子交换膜 C．电极B极反应式为2NO2+8e-＋4H2O=N2＋8OH- D．当有2.24LNH3(标准状况)被处理时，转移电子为0.6mol 【答案】D 【分析】由反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极。 【详解】A．B为正极，A为负极，电流由正极经导线流向负极，故A正确； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜，防止二氧化氮反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，导致原电池不能正常工作，故B正确； C．电解质溶液呈碱性，则正极电极方程式为2NO2+8e-＋4H2O=N2＋8OH-，故C正确； D．当有2.24L NH3（标准状况）即0.1mol 被处理时，转移电子为0.1mol×(3-0)=0.3mol，故D错误； 故选D。 13．（22-23高一下·泸州·期末）教师在课堂上通过以下装置对原电池的原理和形成条件开展了实验探究，结合探究判断下列说法不正确的是    A．通过装置①金属表面是否产生气泡，可证明Zn比Cu活泼 B．对比①②中Cu片上是否有气泡，可预测②中电流表指针会偏转 C．装置②③对比实验的目的是：探究原电池电极材料应满足的条件 D．装置③能形成原电池，正极的电极反应式为： 【答案】D 【分析】由图可知，装置①没有构成闭合回路，不能形成原电池，电流表指针不会偏转，试管中锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不能与稀硫酸反应，目的是证明锌的活泼性强于铜；装置③中两电极都是锌电极，不能形成原电池，电流表指针不会偏转；装置②中锌铜在稀硫酸中构成原电池，锌片溶解，铜片上有气泡逸出，电流表指针会偏转，由实验可知，构成原电池的条件是选用活泼性不同的金属做电极，电极在电解质溶液中构成闭合回路。 【详解】A．由分析可知，装置①的目的是证明锌的活泼性强于铜，故A正确； B．由分析可知，装置①没有构成闭合回路，不能形成原电池，装置②中锌铜在稀硫酸中构成原电池，锌片溶解，铜片上有气泡逸出，电流表指针会偏转，故B正确； C．由分析可知，装置②中锌铜在稀硫酸中构成原电池，装置③中两电极都是锌电极，不能形成原电池，则装置②③对比实验的目的是探究原电池电极材料应满足的条件，故C正确； D．由分析可知，装置③中两电极都是锌电极，不能形成原电池，故D错误； 故选D。 14．（22-23高一下·成都·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 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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； 答案为D。 15．（23-24高一下·成都·期末）根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为硫酸铜溶液，则a电极有红色固体析出 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀硫酸，则b电极发生氧化反应 C．若a为Zn，b为Ag，c为硫酸铜溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Fe，b为Cu，c为浓硝酸，则负极发生的电极反应式为 【答案】C 【详解】A．Ag无法置换硫酸铜中的铜，不存在自发的氧化还原反应，不能实现化学能转化为电能，故A错误； B．Zn比Cu活泼，故Zn做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，故B错误； C．锌比银活泼，锌为负极，银为正极，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正确； D．铁比铜活泼，但铁遇浓硝酸会钝化，故铜做负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故D错误； 故答案为C。 1．（22-23高一下·凉山·期末）鱼雷采用的动力电池以溶有的流动海水为电解液，电池反应为，下列说法不正确的是 A．为电池的正极 B．负极的电极反应式为 C．电子由经外电路流向 D．溶液中的向电极迁移 【答案】C 【分析】Al-Ag2O动力电池是以溶有KOH的流动海水为电解液，从电池反应可以看出，Al化合价升高，则Al作负极，失电子与电解质溶液中的氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子和水，Ag化合价降低，则Ag2O在正极得电子，与水反应生成Ag和氢氧根离子。 【详解】A．Ag2O做原电池正极，A说法正确； B．由分析可知，Al作负极，失电子，负极的电极反应式为Al+4OH--3e-=+2H2O，B说法正确； C．电子由负极流向正极，即电子由Al极经外电路流向Ag2O极，C说法错误； D．原电池中阴离子移向负极，则溶液中的 OH-向 Al 电极迁移，D说法正确； 故选C。 2．（23-24高一下·乐山·期末）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为，下列说法正确的是 A．放电时，将电能转化为化学能 B．放电时，向电极移动 C．正极反应式为： D．每转移电子，理论上生成 【答案】D 【分析】根据，电池放电时，Ca失电子发生氧化反应，Ca为负极；PbSO4得电子发生还原反应生成Pb，PbSO4电极为正极。 【详解】A．放电时，将化学能转化为电能，故A错误； B．放电时，阴离子移向负极，向Ca电极移动，故B错误； C．Ca为负极，负极反应式为，故C错误； D．正极PbSO4得电子发生还原反应生成Pb，每转移电子，理论上生成0.1molPb即20.7g，故D正确； 选D。 3．（23-24高一下·凉山·期末）我国科学家设计的“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，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法正确的是    A．A电极为负极 B．微生物代谢反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 C．B电极的电极反应式为 D．质子从海水层通过交接面向海底沉积层移动 【答案】B 【分析】从图中可知，A电极上O2得电子转化为H2O，A电极为正极，B电极上HS-失电子生成S，B电极为负极。 【详解】A．根据分析可知，A电极为正极，A错误； B．微生物代谢反应为+2CH2O+H+=HS-+2CO2+2H2O，该反应中得电子为氧化剂，CH2O失电子为还原剂，氧化剂和还原剂物质的量之比为1：2，B正确； C．B电极为正极，正极上HS-失电子生成S，电极反应为，C错误； D．原电池电解质溶液中的阳离子向正极移动，则质子从海底沉积层通过交换面向海水层移动，D错误； 故答案选B。 4．（22-23高一下·眉山·期末）有X、Y、Z、M四种金属，按如下装置进行实验，实验现象如表中。 装置            现象 金属X不断溶解 Z的质量增加 X上有气体产生 下列说法不正确的是 A．装置甲中电子从X极流出，经外电路流入Y极 B．装置乙的正极反应式为： C．装置丙溶液中阳离子往M极移动 D．四种金属活动性由强到弱的顺序是：M>X>Y>Z 【答案】C 【详解】A．装置甲中金属X 不断溶解，说明X为负极，活泼性X>Y，电子由负极X流向正极Y，A正确； B．装置乙中金属Z 质量增加，说明Z为正极，活泼性Y>Z，正极反应式为：，B正确； C．装置丙中X上有气体产生，说明X为正极，活泼性M>X，阳离子移向正极X，C错误； D．由上述三个选项分析可知，四种金属活动性由强到弱的顺序是：M>X>Y>Z，D正确。 故选C。 5．（23-24高一下·宜宾·期末）某兴趣小组设计图1所示装置研究原电池工作原理。该电池工作时，测得溶液中某两种离子的浓度变化如图2所示。 回答下列问题： (1)Pt是 (填“正极”或“负极”)，电极反应式是 。 (2)电池工作时，观察到铜电极附近的现象是 。 (3)图1中，电池总反应的离子方程式是 。 (4)图2中线N表示 (填“Fe3+”“Fe2+”或“Cu2+”)的浓度变化。 (5)a点，FeCl3的转化率是 %(保留三位有效数字)，此时Fe2+的浓度是 mol/L。 【答案】(1) 正极 (2)溶液由棕黄色变为蓝色 (3) (4)Cu2+ (5) 66.7 2.0 【分析】由图1可知，Cu为负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，Pt为正极，电极反应式为：，据此解答。 【详解】（1）金属性铜强于Pt，Cu为负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，Pt为正极，电极反应式为：； （2）铜电极发生反应式为Cu-2e-=Cu2+，可观察附近的现象是：溶液由棕黄色变为蓝色； （3）图1中，铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，电池总反应的离子方程式是； （4）溶液中亚铁离子、铜离子浓度增大，铁离子浓度减小，由于铁离子和亚铁离子的浓度变化量相同，因此图2中线N表示Cu2+的浓度变化； （5）M线表示Fe3+的浓度变化，a点，生成c(Cu2+)=1mol/L，由则消耗c(Fe3+)=2mol/L，起始c(Fe3+)=3mol/L，FeCl3的转化率是，生成1mol/L Cu2+同时生成Fe2+的浓度是c(Fe2+)=2mol/L。 6．（23-24高一下·泸州·期末）课堂上，老师用如图甲所示装置进行原电池原理探究，用图乙装置进行原电池形成条件的探究。回答下列问题： (1)图甲装置中锌片是原电池的 极。铜块表面观察到的现象是 ，其电极反应式为 。 (2)Cu、C都不与稀反应，据此判断图乙形不成原电池，实验时却发现灵敏电流计指针偏转了。在老师启发下，同学们勇于质疑，提出在常温下酸性环境中能将铜缓慢氧化，于是猜想：可能是溶液中溶解的少量而形成了微弱的原电池。为验证猜想，同学们设计了图丙对比实验，将稀硫酸加热煮沸并在液面上覆盖油层，冷却后实验。 ①相关实验的电流计指针读数如下图A~D所示，A图为电流计没有连接电极时的状态，B、C、D为图甲、图乙或图丙实验时的读数图示。图甲的读数图是 （选填字母序号，下同）；图丙的读数图是 ，加热煮沸的目的是 。 A．    B．    C．    D． ②将图乙放置2天后观察到溶液中 的现象，进一步验证了同学们的猜想，微弱的原电池反应的离子方程式为 。 【答案】(1) 负极 有气泡产生 (2) C A 除去溶解在溶液中的氧气 溶液颜色逐渐变蓝 【详解】（1）甲为铜-锌原电池装置，Zn电极做负极发生氧化反应，电极反应为：，Cu电极为正极发生还原反应，电极反应为，故答案为：负极；有气泡产生；； （2）①图乙形不成原电池，实验时却发现灵敏电流计指针偏转了，则甲实验的电流表读数比乙稍大，故读数为C图，丙实验，将稀硫酸加热煮沸并在液面上覆盖油层，则甲电流表指针不偏转，读数为A图，加热煮沸的目的是排除溶液中氧气的影响，故答案为：C；A；除去溶解在溶液中的氧气； ②乙放置2天后Cu在酸性环境下被氧气氧化为Cu2+，则观察到溶液颜色变蓝，离子方程式为：，故答案为：溶液颜色逐渐变蓝；。 7．（22-23高一下·自贡·期末）化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： (1)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。利用反应“”设计成一个化学电池，该电池的负极材料是 ，发生 (填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是 。 (2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了相同条件下如图一、图二(铜、锌之间导线连接)的两个实验，有关实验的下列说法错误的是___________(填字母)。    A．图一和图二中温度计读数均高于室温 B．温度计读数图一高于图二 C．图一和图二只在锌棒表面产生气泡 D．产生气体的速率图二快于图一 (3)某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计了相同条件下如图三(的H2SO4溶液)、图四(的NaOH溶液)的两个实验。    ①图三中放电时氢离子向 (填“镁片”或“铝片”)移动，图三正极的电极反应式为： 。 ②图四中铝片为 极，其电极反应式为： 。 ③依据该实验得出的下列结论中，正确的有 (填字母)。 A．利用原电池反应判断金属活动性强弱不一定准确 B．镁的金属性不一定比铝的金属性强 C．初中所学的金属活动性顺序已过时，没有实用价值 D．电极不变，电解质溶液不同，电极反应也可能不同 【答案】(1) 氧化 (2)ABD (3) 铝片 负 AD 【详解】（1）利用反应“”设计的化学电池，Cu在反应中价态升高失电子作负极，发生氧化反应，比铜活泼性差的金属或石墨做正极材料，溶液作电解质溶液，故答案为：；氧化；。 （2）A．图一和图二中发生反应均有热量产生，所以图一和图二中温度计读数均高于室温，故A正确； B．图二形成原电池，化学能主要转化为电能，散失热量少，所以温度计读数图一高于图二，故B正确； C．图一中Zn与稀硫酸反应，Zn表面产生气泡，图 II形成原电池，Cu作正极，电极反应为，Cu表面产生气泡，故 C错误； D．图II中形成原电池，反应速率加快，故D正确； 故答案为：ABD。 （3）①图三是Mg-Al-H2SO4形成原电池，Mg活泼做负极，Al作正极，阳离子向正极移动，正极的电极反应式为：，故答案为：铝片；。 ②图四是Mg-Al-NaOH形成原电池，铝能与NaOH溶液反应，铝作负极，电极反应式为；故答案为：负；。 ③构成原电池的电极材料都是金属时，一般活泼性强的作负极，但是正负极跟电解质溶液相关，所以原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质，化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析，故答案为：AD。 8．（22-23高一下·宜宾·期末）2023年6月9～11日，世界动力电池大会在宜宾举行，宜宾在电池研发、制造领域走在世界前列。利用原电池原理，人们研制出很多结构和性能各异的化学电池。 回答下列问题： (1)某化学小组设计出如下图所示的甲、乙、丙三套装置。    上图装置中，电流计指针会发生偏转的是 (填“甲”“乙”或“丙”)，该装置中电极的电极反应式为 。 (2)铅酸蓄电池放电时发生反应：。该电池的负极材料为 ；该电池工作时，将 能转化为 能。 (3)氢氧燃料电池的简易装置如下图所示：    ①电极a上发生 反应(填“氧化”或“还原”)。 ②室温下，若该电池每消耗1可提供电能114.4，则该电池的有效能量转化率为 。(已知：室温下，1完全燃烧生成液态水时，释放286.0的能量) 【答案】(1) 乙 (2) Pb 化学 电 (3) 氧化 40% 【分析】（1）结合原电池构成条件进行判断； （2）铅蓄电池为二次电池，放电作原电池时，Pb作负极，PbSO4作正极； （3）燃料电池中通入负极通入氢气发生氧化反应，正极通入氧气发生还原反应； 【详解】（1）甲装置没有形成闭合回路，丙装置不能自发进行氧化还原反应，故甲和丙不能形成原电池。乙满足原电池构成条件；Fe作负极，Cu作正极，在Cu电极发生还原反应，电极反应式：； （2）铅蓄电池放电时，化学能转化为电能，此时Pb作负极； （3）电极a通入氢气，作负极发生氧化反应；根据反应，当1完全燃烧生成液态水时，释放286.0的能量，其中提供电能114.4，则该电池的有效能量转化率为； 9．（23-24高一下·自贡·期末）碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用，按要求回答下列问题： (1)如图是将碳棒和锌片通过导线相连，置于稀硫酸中。 ①该装置工作时，溶液中的向 极(填“C”或“Zn”)移动；电子沿导线流入 极(填“C”或“Zn”) ②写出该电池的总反应式： 。 ③若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生 L气体(标准状况下)。 (2)可通过反应转化成有机物实现碳循环。一定条件下，在体积为1L的密闭容器中，充入和，测得和的浓度随时间变化如图所示。 ①下列可以表明该反应达到化学平衡状态的是 。 a.气体密度不再改变        b.气体压强不再改变 c.的浓度不再改变    d.单位时间消耗的同时，消耗 ②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是 (填一项即可)。 ③从0min到3min内， mol(L·min)。 ④平衡时混合气体中的体积分数是 。 【答案】 Zn C Zn+2H+＝H2↑+Zn2+ 11.2 bcd 升高温度、缩小容器容积增大压强或增大反应物浓度等 0.5 30% 【详解】(1)①锌是活泼的金属，作负极，碳棒是正极，原电池中阴离子移向负极，则该装置工作时，溶液中的向Zn极移动；电子沿导线流入正极，即流向C极； ②锌是失去电子，氢离子得到电子，则该电池的总反应式为Zn+2H+＝H2↑+Zn2+。 ③生成1mol氢气转移2mol电子，若电路中有1mol电子发生了转移，则正极产生0.5mol氢气，在标况下的体积为11.2L(标准状况下)。 (2)①a.反应前后容器容积和气体的质量始终不变，则密度始终不变，因此气体密度不再改变不能说明，a不符合； b.正反应体积减小，则气体压强不再改变可以表明该反应达到化学平衡状态，b符合； c.的浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，可以表明该反应达到化学平衡状态，c符合； d.单位时间消耗的同时，消耗，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，d符合； 答案选bcd； ②为了提高该反应的速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是升高温度、缩小容器容积增大压强或增大反应物浓度等。 ③从0min到3min内，生成甲醇是0.5mol/L，依据方程式可知消耗氢气是1.5mol/L，则1.5mol/L÷3min＝0.5mol(L·min)。 ④平衡时生成甲醇是0.75mol/L，则生成水蒸气是0.75mol/L，消耗氢气是2.25mol/L，剩余氢气是0.75mol/L，因此平衡时混合气体中的体积分数是×100%＝30%。 10．（23-24高一下·巴中·期末）的捕集和综合利用技术为缓解环境、资源等问题提供了新的解决方案。 (1)在充分燃烧的烟道中，大约含有14%的，将烟道气通入含的足量碱性废水中进行中和处理，实现以废治废，写出该处理方法的离子方程式 。 (2)燃煤废气中的可用如图所示原理制备甲酸(HCOOH)。电极b为原电池的 极(填“正”或“负”)，当生成标况下时，理论上电路中转移的电子数目为 (表示阿伏伽德罗常数)。 (3)2021年，我国科学家在国际上首次实现了从二氧化碳到淀粉从头合成，其中一步关键反应为用催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成，反应原理为：。 ①下列说法能说明反应达到平衡状态的是 。 a．反应体系总质量保持不变                         b． c．形成的同时形成        d． ②一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，发生上述反应，在0~3min内，各组分的物质的量变化如下表所示。 物质时间 起始/ 2 末/ 0.8 2.4 末/ 1.2 前， ；时， (填“>”“<”或“=”)；反应达到最大限度时，的转化率为 ()。 【答案】(1) (2) 正 (3) bc 0.3 = 60% 【详解】（1）与足量反应生成碳酸铵和水，该处理方法的离子方程式。故答案为：； （2）电极a中电极反应为做负极，b中电极反应为做正极，生成标况下时，理论上电路中转移的电子数目为=。故答案为：正；； （3）①a．反应体系总质量守恒，始终保持不变不能说明反应达到平衡状态，故a错误； b．，有、且满足计量数之比，能说明反应达到平衡状态，故b正确； c．形成中含，形成表示逆向速率，中含中含，形成表示正向速率，有、且满足计量数之比，能说明反应达到平衡状态，故c正确； d．不能判断是否平衡，故d错误； 故答案为：bc； ②前，；根据三段式可计算出的起始物质的量为，末的物质的量为，时的物质的量仍然为，说明末反应已达到平衡，时反应仍处于平衡状态，时，=；反应达到最大限度时，的转化率== =60%。故答案为：0.3；=；60%。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$