重难点03 原电池的工作原理与相关判断（人教版2019必修第二册）-【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 1．(23-24高一下·四川绵阳·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 A．A B．B C．C D．D 2．(23-24高一下·湖南长沙·期末)某小组进行了如下两组对比实验，下列说法正确的是        A．甲烧杯中外电路的电子由铜流向锌 B．两烧杯中溶液的均增大 C．乙中产生气泡的速率比甲快 D．都能够观察到锌片溶解，铜片表面产生气泡 3．(23-24高一下·云南大理白族·期末)利用电化学原理去除天然气中的，装置如图所示，总反应为。下列说法不正确的是 A．在碳电极上发生还原反应 B．负极区发生的反应为 C．可将溶液换为溶液 D．工作一段时间后，的去除效率会降低 4．(23-24高一下·辽宁锦州·期末)某化学兴趣小组设计的一个简易的原电池装置如图，室温下进行了四组实验。下列说法正确的是    实验标号 ① ② ③ ④ a电极材料 石墨 石墨 铁单质 铁单质 b溶液(足量) 溶液 浓硝酸 溶液 稀硫酸 A．实验①中正极的电极反应式为 B．实验②中电流表的指针会发生偏转，向a电极移动 C．当实验③中外电路通过电子时，理论上电极的质量增加 D．实验④放电过程中，a电极质量减少b溶液的酸性增强 5．(23-24高一下·山东济南·期末)将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”，某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．该电池中电极b作负极 B．工作时，电极a产生的电极反应式为 C．工作时质子向电极a迁移 D．当消耗时，理论上电极b消耗 6．(23-24高一下·陕西汉中·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 A．A B．B C．C D．D 7．(23-24高一下·浙江·期末)利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是 A．装置甲和装置乙中铁片上均无气泡产生 B．装置丙中，电子从铁片经导线流向石墨棒 C．三个装置中铁片质量减小的速率从大到小的顺序为乙>甲>丙 D．装置乙中铁片为正极，电极反应式为 8．(23-24高一下·四川成都蓉城联盟·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 9．(23-24高一下·吉林长春·期末)下列四个常用电化学装置的叙述错误的是 A．图Ⅰ所示电池中，电子从锌片流出 B．图Ⅱ所示干电池中锌作负极 C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电时正极的电极反应式为 D．图Ⅳ所示电池中通入氧气的电极是正极 10．(23-24高一下·内蒙古部分学校·期末)液体锌电池具有成本低、安全性强等特点，其工作原理如图所示(凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。下列说法正确的是 A．电子由极流出，经用电器流向极 B．负极反应式为 C．13.0g参与反应，理论上电路中转移0.2电子 D．电池工作一段时间后，极区溶液酸性减弱 11．(23-24高一下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期末)中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是 A．放电时，正极反应式为 B．电池工作时，a室电解质溶液pH减小、d室电解质溶液pH增大 C．离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．放电时，每转移2 mol电子，中间溶液中溶质减少1 mol 12．(23-24高一下·福建福州六校·期末)下列关于化学反应与能量变化的装置说法正确的是 A．可将化学能转化为电能 B．电流从Fe电极流向C电极 C．锌锰干电池中锌发生氧化反应 D．可验证金属活动性： A．A B．B C．C D．D 13．(23-24高一下·辽宁沈阳联合体·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 14．(23-24高一下·广东清远·期末)1800年伏打(也译为伏特)发明了世界上第一个化学电池—“伏打电堆”，开创了电学发展的新时代。“伏打电堆”由多层银和锌叠合而成，其工作原理如图所示，总反应可表示为2Zn+O₂+2H2O=2Zn(OH)₂。下列说法错误的是 A．Zn片作负极，Ag片作正极 B．银和锌叠合的层数越多，“伏打电堆”电压越大 C．用铝片替换锌片后，伏打电堆也能够工作 D．电子的流向：锌片→导线→银片→电解质溶液→锌片 15．(23-24高一下·广东广州·期末)火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池的总反应为。放电时 A．负极上发生还原反应 B．正极反应式为： C．阴离子由负极移向正极 D．当电路中转移电子时，正极上消耗 16．(23-24高一下·北京第五十七中学·期末)下图是微生物燃料电池原理示意图。已知：a室中微生物降解有机物产生、和，质子交换膜只允许和通过。下列说法不正确的是 A．通过质子交换膜从a室进入b室 B．a室内的石墨电极发生氧化反应 C．b室内的电极反应为： D．该电池不能在高温环境下工作 17．(23-24高一下·河北张家口·期末)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，实现的再利用。电池的总反应为：（已知：质子交换膜仅允许通过），下列说法正确的是 A．该装置的电解质溶液可能为 B．电子从GaN电极流出经过电解质溶液到Cu电极 C．理论上生成11.2L质子交换膜通过 D．Cu电极上发生的电极反应是： 18．(23-24高一下·吉林长春·期末)2023年我国科研人员以二硫化钼作为电极催化剂，研发出一种Zn-NO电池系统，该电池固时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为和OH，并实现其定向通过，则下列说法错误的是 A．Zn/ZnO电极为负极，电极为正极 B．双极膜的存在能保证两侧电解质溶液的浓度不变 C．Zn/ZnO电极表面发生的反应为 D．当电路通过1mol 时，整个电池系统理论上质量会增大2.6g 19．(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)为有效降低含氮化合物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应设计如图所示电池(离子交换膜对溶液里的离子具有选择透过能力)。下列说法不正确的是 A．交换膜为阴离子交换膜 B．电子由电极A经负载流向电极B C．同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3 D．电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性增强 20．(23-24高一下·福建福清·期末)火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池放电时总反应为。下列说法错误的是 A．该电池将化学能转化为电能 B．该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极 C．放电时，阳离子由正极移向负极 D．放电时负极上发生氧化反应 21．(23-24高一下·云南曲靖宣威·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 22．(23-24高一下·福建泉州·期末)柔性可穿戴设备电源锌-空气电池(如图所示)应用前景广阔，电池反应为。下列说法中错误的是 A．中Mn元素为价 B．膜作为电池的正极 C．电子从膜经外电路流向Zn膜 D．膜、Zn膜能增大电极与水凝胶的接触面积 23．(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)下列装置的有关说法正确的是 A．装置能将化学能转化为电能 B．锌锰干电池属于一次电池，电池工作时，锌筒做负极并不断被消耗 C．“纸电池”，当电解质溶液为氯化钠溶液时，锌片失去电子发生还原反应 D．电池电子从铝电极流向镁电极，电极反应式为： A．A B．B C．C D．D 24．(23-24高一下·辽宁锦州·期末)一种以液态肼为燃料的新型燃料电池工作原理如图所示。一定温度时，可在固体氧化物电解质中自由移动，生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是 A．电极乙的电势比电极甲高 B．电池内的由电极乙移向电极甲 C．负极的电极反应式为： D．当电极甲上消耗时，理论上电极乙上有参与反应 25．(23-24高一下·辽宁部分高中·期末)一种热激活电池的基本结构如图所示，其中电解质为无水混合物，一旦受热，熔融电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为：下列关于该电池的说法正确的是 A．硫酸铅电极为负极 B．放电过程中，向钙电极移动 C．钙电极反应为： D．常温下，在正负极之间连接电流表，其指针不偏转 26．(23-24高一下·安徽铜陵·期末)我国科学家设计出一种新型电池，能量密度高，有望产业化。其中双极膜复合层间的可解离成和并通过双极膜定向移动。表示阿伏加德罗常数的值，以下说法正确的是。 A．电子移动方向：Zn→双极膜→Ni B．放电时双极膜中的向Zn极移动，向Ni极移动 C．正极电极反应式： D．假设氨气全部溢出，得到标况下时，产生的离子数目为 27．(23-24高一下·山西吕梁·期末)为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应设计如图所示电池(交换膜不允许溶液里的阳离子通过)。下列说法正确的是 A．电流不可以通过离子交换膜 B．电极A的电极反应式为 C．电池工作一段时间，溶液的pH不变 D．当有4.48LNO2被处理时，转移电子物质的量为0.8mol 28．(23-24高一下·江西部分学校·期末)某原电池装置如图所示，电池总反应方程式为。下列说法错误的是 A．充分放电后左侧溶液中的盐酸浓度基本不变 B．负极反应式为 C．放电时电流由b极经外电路流向a极 D．当电路中转移时，经过交换膜的有 29．(23-24高一下·福建福州·期末)如图所示，将、和电解质溶液组成一种原电池。试回答下列问题： (1)若电解质溶液为稀硫酸，负极电极反应式为 。 (2)若电解质溶液为溶液，则负极为 （填“Mg”或“Al”）。 (3)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如下图所示： ①外电路电子移动方向： （填“a极到b极”或“b极到a极”）。 ②电极的电极方程式为 。 ③若转移的电子为0.4mol，标准状况下消耗的氧气体积为 。 30．(23-24高一下·安徽宣城·期末)学习了“化学反应与能量”后，某兴趣小组开展了如下探究活动。 (1)利用NH4NO3和Na2CO3·10H2O按下图所示装置进行实验： 根据图中现象，可以表示该反应能量变化的是 (填“a”或“b”)，能量转化形式是 转化为化学能。 (2)甲~丁装置都可以把化学能转化为电能。 电池总反应为2Al+6H+=2Al3++3H2↑的装置是 (填标号)。 (3)为探究(2)中甲~丁装置中铝电极在原电池中的作用，实验结果记录如下： 装置 电流表指针偏转方向 甲 偏向Al 乙 偏向Cu 丙 偏向石墨 丁 偏向Mg ①装置丙中铝为 极，电极反应式为 。 ②由实验可知，相对活泼的金属作正极还是负极的影响因素有 (写出1点即可)。 (4)下图是该小组同学组装的原电池装置，下列关于该电池工作原理的说法正确的是___________。 A．铁环作负极，发生还原反应 B．电池工作时，电子从铁环经LED灯流向铜线 C．电池工作时，铁环变细铜线变粗 D．电池工作结束后柠檬的酸性变强 / 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 1．(23-24高一下·四川绵阳·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 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发进行氧化还原反应，只要符合原电池构成条件即可形成原电池。 【详解】A．该装置无电解质溶液，不符合构成原电池条件，A错误； B．该装置不能形成闭回路，不符合构成原电池条件，B错误； C．锌比铁活泼，在原电池中锌应作负极，铁作正极，C错误； D．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。 2．(23-24高一下·湖南长沙·期末)某小组进行了如下两组对比实验，下列说法正确的是        A．甲烧杯中外电路的电子由铜流向锌 B．两烧杯中溶液的均增大 C．乙中产生气泡的速率比甲快 D．都能够观察到锌片溶解，铜片表面产生气泡 【答案】B 【详解】A．甲烧杯中外电路的电子由负极(Zn)流向正极(Cu)，故A错误； B．两烧杯中氢离子变为氢气，溶液中氢离子浓度降低，则溶液的均增大，故B正确； C．甲为原电池，能加快反应速率，因此甲中产生气泡的速率比乙快，故C错误； D．都能够观察到锌片溶解，甲中铜片表面产生气泡，乙中铜片无现象，锌片表面有气泡，故D错误。 综上所述，答案为B。 3．(23-24高一下·云南大理白族·期末)利用电化学原理去除天然气中的，装置如图所示，总反应为。下列说法不正确的是 A．在碳电极上发生还原反应 B．负极区发生的反应为 C．可将溶液换为溶液 D．工作一段时间后，的去除效率会降低 【答案】C 【分析】该电化学装置是原电池，由总反应可知，铁失去电子发生氧化反应，铁为负极，则碳为正极； 【详解】A．由总反应可知，在正极碳电极上得到电子发生还原反应，A正确； B．负极的铁失去电子，发生氧化反应和硫化氢生成硫化亚铁和氢离子，发生的反应为，B正确； C．溶液换为溶液，反应就不能将铁转化为硫化亚铁，C错误； D．根据总反应可知，生成的FeS附着在铁碳材料的表面，负极的表面积减少，化学反应速率减慢，导致的去除效率会降低，D正确； 故选C。 4．(23-24高一下·辽宁锦州·期末)某化学兴趣小组设计的一个简易的原电池装置如图，室温下进行了四组实验。下列说法正确的是    实验标号 ① ② ③ ④ a电极材料 石墨 石墨 铁单质 铁单质 b溶液(足量) 溶液 浓硝酸 溶液 稀硫酸 A．实验①中正极的电极反应式为 B．实验②中电流表的指针会发生偏转，向a电极移动 C．当实验③中外电路通过电子时，理论上电极的质量增加 D．实验④放电过程中，a电极质量减少b溶液的酸性增强 【答案】C 【详解】A．Cu能与FeCl3发生Cu+2FeCl3=CuCl2+FeCl2，根据原电池工作原理，Cu为负极，石墨为正极，正极上得电子，即电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，故A错误； B．Cu能与浓硝酸发生Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，该反应为氧化还原反应，符合原电池构成条件，电流表的指针会偏转，NO向负极移动，即向Cu电极移动，故B错误； C．该反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，a电极为负极，Cu电极为正极，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，电路中通过0.1mol电子，Cu电极上质量增大3.2g，故C正确； D．发生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，根据原电池工作原理，Fe为负极，失去电子，a极质量减少，硫酸参与反应生成氢气，溶液的酸性减弱，故D错误； 答案为C。 5．(23-24高一下·山东济南·期末)将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”，某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．该电池中电极b作负极 B．工作时，电极a产生的电极反应式为 C．工作时质子向电极a迁移 D．当消耗时，理论上电极b消耗 【答案】D 【分析】由图可知，二氧化碳发生还原反应、氢气发生氧化反应生成甲烷和CO混合气，则a为正极、b为负极； 【详解】A．由分析可知，该电池中电极b作负极，A正确； B．工作时，电极a上二氧化碳得到电子发生还原反应产生，电极反应式为，B正确； C．原电池工作时，阳离子质子向正极电极a迁移，C正确； D．部分二氧化碳转化为CO，生成CO和CH4的各自物质的量是多少不知道，故不能判断消耗时，理论上电极b消耗氢气的物质的量，D错误； 故选D。 6．(23-24高一下·陕西汉中·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 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】电流表指针不能发生偏转，说明不能构成原电池； 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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·浙江·期末)利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是 A．装置甲和装置乙中铁片上均无气泡产生 B．装置丙中，电子从铁片经导线流向石墨棒 C．三个装置中铁片质量减小的速率从大到小的顺序为乙>甲>丙 D．装置乙中铁片为正极，电极反应式为 【答案】D 【详解】A．装置乙中Zn的活泼性比Fe强，Zn做负极，Fe做正极，正极上氢离子得电子生成氢气，装置乙中铁片上有气泡产生，A错误； B．装置丙中，未形成闭合回路，不能构成原电池，B错误； C．装置甲中Fe做负极，是电子生成Fe2+，质量减小，装置乙中Fe做正极被保护，铁片质量不变，装置丙中发生普通化学反应，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，形成原电池能加快反应速率，则铁片质量减小的速率：甲>丙>乙，C错误； D．装置乙中铁片为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为，D正确； 故选D。 8．(23-24高一下·四川成都蓉城联盟·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。 9．(23-24高一下·吉林长春·期末)下列四个常用电化学装置的叙述错误的是 A．图Ⅰ所示电池中，电子从锌片流出 B．图Ⅱ所示干电池中锌作负极 C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电时正极的电极反应式为 D．图Ⅳ所示电池中通入氧气的电极是正极 【答案】C 【详解】A．图I构成原电池，锌比铜活泼，锌作负极，电子由锌片流出，故A正确； B．图II为锌锰干电池，其中锌作负极，故B正确； C．图III为铅蓄电池，放电时正极二氧化铅得电子生成硫酸铅，电极反应式为：，故C错误； D．图Ⅳ为氢氧燃料电池，氢气失电子，a为负极；氧气在b电极得电子，b电极为正极，故D正确； 故选：C。 10．(23-24高一下·内蒙古部分学校·期末)液体锌电池具有成本低、安全性强等特点，其工作原理如图所示(凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。下列说法正确的是 A．电子由极流出，经用电器流向极 B．负极反应式为 C．13.0g参与反应，理论上电路中转移0.2电子 D．电池工作一段时间后，极区溶液酸性减弱 【答案】D 【分析】液体锌电池放电时Zn作负极，发生氧化反应，负极电极反应式为，MnO2所在电极作正极，发生还原反应生成Mn2+，正极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，放电时，阳离子由负极移向正极、阴离子由正极移向负极。 【详解】A．原电池放电时，电子由负极经用电器流向正极，即电子由Zn极经用电器流向MnO2极，故A错误； B．由分析可知，负极电极反应式为，故B错误； C．13.0gZn参与反应，理论上电路中转移×2=0.4mol电子，故C错误； D．MnO2所在电极作正极，电极反应为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，消耗氢离子，酸性减弱，故D正确； 故选D。 11．(23-24高一下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期末)中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是 A．放电时，正极反应式为 B．电池工作时，a室电解质溶液pH减小、d室电解质溶液pH增大 C．离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．放电时，每转移2 mol电子，中间溶液中溶质减少1 mol 【答案】D 【分析】由图可知，a极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成，电极反应式为，d极为正极，PbO2发生得电子的还原反应，电极反应式为，负极区电解质为KOH，正极区电解质为H2SO4，原电池工作时，负极区溶液中的K＋通过离子交换膜b、正极区溶液中的通过离子交换膜c移向中间中性溶液中，离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，充电时为电解池，阴阳极反应与负正极反应相反； 【详解】A．d极为正极，PbO2发生得电子的还原反应，电极反应式为，A正确； B．由分析，放电时，负极反应式为，正极反应式为，则a极室电解质溶液pH减小、d极室电解质溶液pH增大，B正确； C．由分析，离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，C正确；   D．放电时每转移2mol电子，则有2molK＋通过离子交换膜b、1mol通过离子交换膜c移向中间中性溶液中生成1mol，所以中间溶液中溶质增加1mol，D错误； 故选D。 12．(23-24高一下·福建福州六校·期末)下列关于化学反应与能量变化的装置说法正确的是 A．可将化学能转化为电能 B．电流从Fe电极流向C电极 C．锌锰干电池中锌发生氧化反应 D．可验证金属活动性： A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，该装置没有形成闭合回路，不能将化学能转化为电能，故A错误； B．该原电池中Fe做负极，C做正极，电流从正极流向负极，则电流从C电极流向Fe电极，故B错误； C．该锌锰干电池工作时，MnO2发生得电子的还原反应，Zn失去电子生成Zn2+，发生氧化反应，故C正确； D．该装置为原电池，金属N极上H+发生得电子的还原反应生成H2，则N为正极，金属M作负极，M发生失电子的反应，所以金属活动性：M＞N，故D错误； 故选：C。 13．(23-24高一下·辽宁沈阳联合体·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。 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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； 答案选B。 14．(23-24高一下·广东清远·期末)1800年伏打(也译为伏特)发明了世界上第一个化学电池—“伏打电堆”，开创了电学发展的新时代。“伏打电堆”由多层银和锌叠合而成，其工作原理如图所示，总反应可表示为2Zn+O₂+2H2O=2Zn(OH)₂。下列说法错误的是 A．Zn片作负极，Ag片作正极 B．银和锌叠合的层数越多，“伏打电堆”电压越大 C．用铝片替换锌片后，伏打电堆也能够工作 D．电子的流向：锌片→导线→银片→电解质溶液→锌片 【答案】D 【分析】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，电流从正极b经过导线流向负极a，据此作答。 【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．电池单元组越多，电势差越大，电压越大，故B正确； C．铝比锌活泼，用铝片替换锌片后，铝片为负极，银仍为正极，电池仍能工作，故C正确； D．电子不可以进入溶液，故D错误； 故答案选D。 15．(23-24高一下·广东广州·期末)火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池的总反应为。放电时 A．负极上发生还原反应 B．正极反应式为： C．阴离子由负极移向正极 D．当电路中转移电子时，正极上消耗 【答案】B 【详解】A．负极发生氧化反应，A错误； B．放电时正极得电子生成碳酸根和碳单质，电极反应式为，B正确； C．阴离子由正极移向负极，C错误； D．当电路中转移电子时，负极上消耗，D错误； 故选B。 16．(23-24高一下·北京第五十七中学·期末)下图是微生物燃料电池原理示意图。已知：a室中微生物降解有机物产生、和，质子交换膜只允许和通过。下列说法不正确的是 A．通过质子交换膜从a室进入b室 B．a室内的石墨电极发生氧化反应 C．b室内的电极反应为： D．该电池不能在高温环境下工作 【答案】B 【分析】微生物燃料电池原理：a室中微生物降解有机物产生e-、CO2和H+，有机物发生失电子的氧化反应，a室内石墨电极为负极，b室内石墨电极为正极，正极上O2得电子生成H2O，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，原电池工作时阳离子移向正极，据此分析解答。 【详解】A．a室内石墨电极为负极，b室内石墨电极为正极，原电池工作时阳离子移向正极，即H+通过质子交换膜从a室进入b室，故A正确； B．a室内石墨电极为负极，有机物发生氧化反应生成CO2和H+，故B错误； C．b室内石墨电极为正极，正极上O2得电子生成H2O，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，故C正确；’ D．微生物不能生活在高温环境下，所以该电池不能在高温环境下工作，故D正确； 故选：B。 17．(23-24高一下·河北张家口·期末)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，实现的再利用。电池的总反应为：（已知：质子交换膜仅允许通过），下列说法正确的是 A．该装置的电解质溶液可能为 B．电子从GaN电极流出经过电解质溶液到Cu电极 C．理论上生成11.2L质子交换膜通过 D．Cu电极上发生的电极反应是： 【答案】D 【分析】由图可知，氮化镓电极为原电池的负极，太阳光作用下水在正极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，铜电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲烷和水，电极反应式为。 【详解】A．铜能与硝酸反应，所以原电池中的电解质不能选择硝酸，故A错误； B．电解质溶液不能传递电子，故B错误； C．缺标准状况下，无法计算11.2L氧气的体积和通过质子交换膜的氢离子数目，故C错误； D．由分析可知，铜电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲烷和水，电极反应式为，故D正确； 故选D。 18．(23-24高一下·吉林长春·期末)2023年我国科研人员以二硫化钼作为电极催化剂，研发出一种Zn-NO电池系统，该电池固时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为和OH，并实现其定向通过，则下列说法错误的是 A．Zn/ZnO电极为负极，电极为正极 B．双极膜的存在能保证两侧电解质溶液的浓度不变 C．Zn/ZnO电极表面发生的反应为 D．当电路通过1mol 时，整个电池系统理论上质量会增大2.6g 【答案】B 【分析】MoS2电极上NO得电子生成NH3，则MoS2电极为正极，正极反应为，Zn电极为负极，负极发生反应；氢离子透过双极膜向正极移动，氢氧根离子透过双极膜向负极移动。 【详解】A. 根据以上分析，Zn/ZnO电极为负极，电极为正极，故A正确； B. 两电极都有水生成，两侧电解质溶液的浓度减小，故B错误； C. Zn/ZnO为负极，电极表面发生的反应为，故C正确； D. 根据，当电路通过1mol 时，理论上通入0.2molNO，同时生成0.2mol氨气，整个电池系统理论上质量会增大，故D正确； 选B。 19．(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)为有效降低含氮化合物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应设计如图所示电池(离子交换膜对溶液里的离子具有选择透过能力)。下列说法不正确的是 A．交换膜为阴离子交换膜 B．电子由电极A经负载流向电极B C．同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3 D．电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性增强 【答案】D 【分析】根据图中通入气体和反应方程式可知，电极A上氨气失电子生成氮气，A为负极，电极B上NO2得电子生成氮气，电极B为正极。 【详解】A．正极上NO2得电子反应生成OH-，生成的氢氧根离子通过离子交换膜进入负极区与NH3反应，因此该离子交换膜为阴离子交换膜，A正确； B．电子从负极流向正极，因此电子从电极A经负载流向电极B，B正确； C．正极电极反应为2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2，负极电极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。转移相同数量电子时，正极上产生气体与负极上产生气体的体积比为3：4，即左右两侧电极室产生气体的体积比为4：3，C正确； D．负极电极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，反应消耗氢氧根离子，因此反应一段时间碱性减弱，D错误； 故答案选D。 20．(23-24高一下·福建福清·期末)火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池放电时总反应为。下列说法错误的是 A．该电池将化学能转化为电能 B．该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极 C．放电时，阳离子由正极移向负极 D．放电时负极上发生氧化反应 【答案】C 【详解】A．电池是将化学能转化为电能的装置，A项正确； B．由总反应可知该电池以金属钠为负极，可由碳纳米管为正极，B项正确； C．放电时，阳离子由负极移向正极，C项错误； D．负极Na失电子发生氧化反应，D项正确； 答案选C。 21．(23-24高一下·云南曲靖宣威·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 【分析】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； 【详解】A．负极上Zn失电子生成Zn2+，电极反应式为Zn-2e-= Zn2+，A正确； B．Ag做正极，正极上Ag+得电子生成Ag，Ag片质量增加，B正确； C．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； D．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； 故答案选C。 22．(23-24高一下·福建泉州·期末)柔性可穿戴设备电源锌-空气电池(如图所示)应用前景广阔，电池反应为。下列说法中错误的是 A．中Mn元素为价 B．膜作为电池的正极 C．电子从膜经外电路流向Zn膜 D．膜、Zn膜能增大电极与水凝胶的接触面积 【答案】C 【分析】由题意可知，该电池放电时，Zn转化为，故Zn膜是负极，膜是正极，由此分析回答问题 【详解】A．中Zn为+2价，O为-2价，则Mn元素为价，故A正确； B．中的Mn元素为价，得电子变为价，所以作为电池的正极，故B正确； C．电子从Zn膜经外电路流向膜，故C错误； D．将和Zn变成膜、Zn膜，可以增大电极与水凝胶的接触面积，使反应更加迅速，故D正确； 答案选C。 23．(23-24高一下·内蒙古赤峰·期末)下列装置的有关说法正确的是 A．装置能将化学能转化为电能 B．锌锰干电池属于一次电池，电池工作时，锌筒做负极并不断被消耗 C．“纸电池”，当电解质溶液为氯化钠溶液时，锌片失去电子发生还原反应 D．电池电子从铝电极流向镁电极，电极反应式为： A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．该装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，即不能将化学能转化为电能，故A错误； B．锌锰干电池属于一次电池，电池工作时，锌筒作负极，不断被消耗：Zn-2e-=Zn2+，故B正确； C．“纸电池”，当电解质溶液为氯化钠溶液时，锌为负极、铜为正极，锌片失去电子发生氧化反应，故C错误； D．该装置中铝为负极、镁为正极，电子从铝电极流向镁电极，电极反应式为：，故D错误； 故答案为：B。 24．(23-24高一下·辽宁锦州·期末)一种以液态肼为燃料的新型燃料电池工作原理如图所示。一定温度时，可在固体氧化物电解质中自由移动，生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是 A．电极乙的电势比电极甲高 B．电池内的由电极乙移向电极甲 C．负极的电极反应式为： D．当电极甲上消耗时，理论上电极乙上有参与反应 【答案】C 【分析】该电池中以液态肼（N2H4）为燃料，氧气为氧化剂，所以通入N2H4电极即电极甲为负极，通入氧气电极即电极乙为正极。 【详解】A．甲为负极，乙为正极，正极电势高于负极，故电极乙的电势比电极甲高，A项正确； B．放电时原电池中阴离子向负极移动，由电极乙移向电极甲，B项正确； C．反应生成物均为无毒无害的物质，所以N2H4被氧气氧化生成N2和H2O，电解质为固体氧化物，O2-在该固体氧化物电解质中自由移动，故负极反应为，C项错误； D．消耗1mol N2H4时，电路中转移4mol电子，乙电极上有1mol O2参与反应，质量为32g，D项正确； 答案选C。 25．(23-24高一下·辽宁部分高中·期末)一种热激活电池的基本结构如图所示，其中电解质为无水混合物，一旦受热，熔融电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为：下列关于该电池的说法正确的是 A．硫酸铅电极为负极 B．放电过程中，向钙电极移动 C．钙电极反应为： D．常温下，在正负极之间连接电流表，其指针不偏转 【答案】D 【分析】该装置为原电池，根据总反应式可知PbSO4中Pb的化合价降低，发生还原反应，Ca的化合价升高，发生氧化反应，原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，故PbSO4为原电池的正极，Ca电极为原电池的负极，LiCl-KCl为电解质。据此解答。 【详解】A．由分析可知，PbSO4为原电池的正极，故A项错误； B．原电池中，阳离子向正极移动，因此Li+向PbSO4电极移动，故B项错误； C．Ca为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Ca-2e-+2Cl-=CaCl2，故C项错误； D．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此在正负极之间连接检流计或电流表，指针不偏转，故D项正确； 故本题选D。 26．(23-24高一下·安徽铜陵·期末)我国科学家设计出一种新型电池，能量密度高，有望产业化。其中双极膜复合层间的可解离成和并通过双极膜定向移动。表示阿伏加德罗常数的值，以下说法正确的是。 A．电子移动方向：Zn→双极膜→Ni B．放电时双极膜中的向Zn极移动，向Ni极移动 C．正极电极反应式： D．假设氨气全部溢出，得到标况下时，产生的离子数目为 【答案】C 【详解】A．电子不能在溶液中移动，电解质溶液中是离子的定向移动导电，A错误； B．放电时负极反应：，正极反应：，向负极Zn移动，向正极Ni移动，B错误； C．由以上分析知，正极反应式正确，C正确； D． 解得，D错误, 故选C。 27．(23-24高一下·山西吕梁·期末)为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应设计如图所示电池(交换膜不允许溶液里的阳离子通过)。下列说法正确的是 A．电流不可以通过离子交换膜 B．电极A的电极反应式为 C．电池工作一段时间，溶液的pH不变 D．当有4.48LNO2被处理时，转移电子物质的量为0.8mol 【答案】B 【分析】根据化学方程式可知，NO2和NH3发生归中反应，NO2中N得电子化合价降低故通入NO2的电极B为正极，正极反应式为2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2，NH3中N失电子化合价升高，故通入NH3的电极A为负极，负极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。 【详解】A． 通过阴阳离子导电，电流可以通过离子交换膜形成闭合回路，故A错误； B． 电极A的电极反应式为，故B正确； C． 反应中生成了水，电池工作一段时间，溶液的pH变小，碱性变弱，故C错误； D． 没有确定是否是标准状况，不能用标况下的气体摩尔体积计算，故D错误； 故选B。 28．(23-24高一下·江西部分学校·期末)某原电池装置如图所示，电池总反应方程式为。下列说法错误的是 A．充分放电后左侧溶液中的盐酸浓度基本不变 B．负极反应式为 C．放电时电流由b极经外电路流向a极 D．当电路中转移时，经过交换膜的有 【答案】B 【分析】在原电池中，负极失电子，元素化合价升高，正极得电子，元素化合价降低，所以由此可知左侧a电极为负极，右侧b为正极。据此分析。 【详解】A．负极是Ag，失去电子，化合价升高，故电极反应式为，消耗氯离子，但同时会有氯离子从右侧进入左侧，所以充分放电后左侧溶液中的盐酸浓度基本不变，A正确； B．a电极为负极，电极反应式为，B错误； C．左侧a电极为负极，右侧b为正极，因此放电时电流由b极经外电路流向a极，C正确； D．当电路中转移时，因为构成闭合回路的要求，所以经过交换膜的有，故D正确； 故选B。 29．(23-24高一下·福建福州·期末)如图所示，将、和电解质溶液组成一种原电池。试回答下列问题： (1)若电解质溶液为稀硫酸，负极电极反应式为 。 (2)若电解质溶液为溶液，则负极为 （填“Mg”或“Al”）。 (3)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如下图所示： ①外电路电子移动方向： （填“a极到b极”或“b极到a极”）。 ②电极的电极方程式为 。 ③若转移的电子为0.4mol，标准状况下消耗的氧气体积为 。 【答案】(1)Mg-2e－=Mg2+ (2)Al+ 4OH- -3e－= AlO2- +2H2O； (3)a到b极 【详解】（1）Al、Mg、硫酸溶液可构成原电池，镁比铝活泼，镁为负极，铝为正极，负极上镁失去电子，发生电池反应为Mg-2e－=Mg2+； （2）Al、Mg、NaOH溶液可构成原电池，Al是两性金属为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，发生电池反应为Al+ 4OH- -3e－= AlO2- +2H2O； （3）①该电池为甲烷燃料电池，O2为正极，CH4为负极，电子从CH4极沿导线到达O2极，所以电子移动方向为a到b极； ②介质为碱性，a极的电极方程式为； ③若转移的电子为0.4mol，标准状况下消耗的氧气体积为。 30．(23-24高一下·安徽宣城·期末)学习了“化学反应与能量”后，某兴趣小组开展了如下探究活动。 (1)利用NH4NO3和Na2CO3·10H2O按下图所示装置进行实验： 根据图中现象，可以表示该反应能量变化的是 (填“a”或“b”)，能量转化形式是 转化为化学能。 (2)甲~丁装置都可以把化学能转化为电能。 电池总反应为2Al+6H+=2Al3++3H2↑的装置是 (填标号)。 (3)为探究(2)中甲~丁装置中铝电极在原电池中的作用，实验结果记录如下： 装置 电流表指针偏转方向 甲 偏向Al 乙 偏向Cu 丙 偏向石墨 丁 偏向Mg ①装置丙中铝为 极，电极反应式为 。 ②由实验可知，相对活泼的金属作正极还是负极的影响因素有 (写出1点即可)。 (4)下图是该小组同学组装的原电池装置，下列关于该电池工作原理的说法正确的是___________。 A．铁环作负极，发生还原反应 B．电池工作时，电子从铁环经LED灯流向铜线 C．电池工作时，铁环变细铜线变粗 D．电池工作结束后柠檬的酸性变强 【答案】(1)a 热能 (2)乙、丙 (3)负 Al-3e-=Al3+ 金属本身的还原性或电解质溶液成分 (4)B 【详解】（1）由图可知，左图中红墨水左高右低，说明硝酸铵与十水碳酸钠的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故选a；能量转化形式是热能转化为化学能。 （2）由图可知，甲装置中，金属性强于铝的镁电极为原电池的负极，总反应为Mg+2H+=Mg2++H2↑，乙、丙装置中，铝电极为原电池的负极，电池总反应为2Al+6H+=2Al3++3H2↑，丁装置中能与氢氧化钠溶液反应的铝电极为原电池的负极，电池总反应为2Al+2OH—+6H2O=2[Al(OH)4]—+3H2↑，故选乙、丙； （3）①装置丙中，铝电极为原电池的负极，铝失去电子发生氧化反应生成铝离子，电极反应式为Al-3e-=Al3+，故答案为：负；Al-3e-=Al3+； ②由实验可知，相对活泼的金属作正极还是负极与金属本身的还原性、电解质溶液成分有关，故答案为：金属本身的还原性或电解质溶液成分； （4）由图可知，铁、铜在柠檬酸中构成原电池，金属性强于铜的铁为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，铜为正极，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电子从铁环经LED灯流向铜线； A．由分析可知，金属性强于铜的铁为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，故错误； B．由分析可知，金属性强于铜的铁为原电池的负极，铜为正极，电子从铁环经LED灯流向铜线，故正确； C．由分析可知，铜为正极，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，则铜线的质量没有变化，故错误； D．由分析可知，铜为正极，溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，则电池工作结束后柠檬的酸性变弱，故错误； 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$