重难点03 原电池的工作原理与相关判断（天津专用）-【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 1．（22-23高一下·天津河东·期末）下列有关化学电源的说法正确的是 A．汽车用铅酸蓄电池属于一次电池 B．锌锰干电池石墨棒作负极，锌筒作正极 C．电池放电时发生氧化还原反应 D．二次电池放电时是电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A．铅蓄电池能多次充放电，属于二次电池而不是一次电池，故A错误； B．锌锰干电池工作时，锌筒作负极，发生氧化反应，故B错误； C．化学电池是将化学能转变为电能的装置，一定存在电子的转移，一定为氧化还原反应，故C正确； D．充电电池充电过程是电解原理，是电能转化为化学能，放电时将化学能转化为电能，故D错误； 故选：C。 2．（23-24高一下·天津滨海·期末）关于如图所示的原电池，下列说法正确的是 A．锌片是负极，发生还原反应 B．电子由铜片通过导线流向锌片 C．电池工作一段时间后，稀硫酸溶液的减小 D．铜片上发生的反应为 【答案】D 【分析】锌的活泼性大于铜，锌是负极、铜是正极。 【详解】A．锌片是负极，锌失电子发生氧化反应，故A错误； B．电子由锌片通过导线流向铜片，故B错误； C．正极氢离子得电子放出氢气，电池工作一段时间后，稀硫酸溶液的增大，故C错误； D．铜是正极，铜片上氢离子得电子生成氢气，发生的反应为，故D正确； 选D。 3．（23-24高一下·天津南开·期末）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，电子从铜片经导线流向铁片 C．a和b用导线连接时，在铜表面被还原 D．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 【答案】B 【分析】a和b不连接时，不形成原电池，铁和硫酸铜反应，a和b用导线连接时，形成原电池，铜是正极，铁是负极，据此分析解题。 【详解】A．a和b不连接时，铁和硫酸铜反应，铁片上会有金属铜析出，A正确； B．a和b用导线连接时，形成原电池，铁是负极，电子由负极到正极，即由铁电极流向铜电极，B错误； C．a和b用导线连接时，形成原电池，铜是正极，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－=Cu，在铜表面被还原，C正确 D．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，铜会析出，溶液中的铜离子转变为亚铁离子，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，D正确； 故选B。 4．（23-24高一下·天津南开·期末）锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其原理如图所示。电池反应为。电池工作时，下列说法正确的是 A．如果将海水换成乙醇，该装置仍可以构成原电池装置 B．溶液中的阴离子向锂电极移动 C．金属锂作负极，发生还原反应 D．理论上每转移电子可以生成 【答案】B 【分析】由电池的总反应可知，金属锂为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应为，镍电极为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应为，据此解答。 【详解】A．将海水换成乙醇，乙醇与金属锂之间直接发生氧化还原反应，但缺乏电解质、无法形成原电池，故A错误； B．原电池中，溶液中的阴离子向负极移动，即向锂电极移动，故B正确； C．金属锂作负极，发生失电子的氧化反应，故C错误； D．未指明气体是否处于标准状况，无法用气体摩尔体积计算，故D错误； 故选B。 5．（23-24高一下·天津河北·期末）某原电池装置如图所示，下列说法正确的是 A．铁棒的质量增加 B．正极表面有气泡产生 C．石墨棒做负极，发生氧化反应 D．电子从石墨棒经导线流向铁棒 【答案】B 【分析】由图示可知，该电池铁棒为负极，发生氧化反应，石墨棒为正极，发生还原反应； 【详解】A．铁棒为负极，失去电子，生成二价铁离子，质量减轻，A错误； B．正极表面，氢离子得电子产生氢气，B正确； C．由分析可知，石墨棒作正极，发生还原反应，C错误； D．电子从负极经导线流向正极，即从铁棒经导线流向石墨棒，D错误； 故选B。 6．（22-23高一下·天津北辰·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。 7．（22-23高一下·天津南开·期末）锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其原理如图所示。 电池反应为。电池工作时，下列说法正确的是 A．如果将海水换成乙醇该装置仍可以构成个原电池该装置 B．电子从锂电极经导线流向镍电极 C．金属锂作负极，发生还原反应 D．理论上每转移电子可以生成 【答案】B 【分析】根据电池总反应可知金属锂作负极，发生失电子的氧化反应，金属镍作正极，在正极发生得电子的还原反应； 【详解】A．将海水换成乙醇，乙醇与金属锂之间直接发生氧化还原反应，但缺乏电解质、无法形成原电池，故A错误； B．电子从负极锂电极经导线移向正极镍电极，故B正确； C．金属锂作负极，发生失电子的氧化反应，故C错误； D．未指明气体是否处于标准状况，无法用气体摩尔体积计算，故D错误； 答案选B。 8．（22-23高一下·天津和平·期末）利用金属镁和铝设计成如图所示的原电池。下列说法正确的是 A．铝作该原电池的负极 B．溶液中向Mg电极移动 C．若将稀换成乙醇，则电流表的指针也能偏转 D．若将稀换成溶液，则Al电极发生的电极反应为 【答案】D 【分析】该装置为原电池，镁较活泼，故镁电极为负极，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，铝电极为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，以此解题。 【详解】A．该电池中金属镁比铝活泼，镁作负极，A项错误； B．溶液中的阳离子向正极移动，即向铝电极移动，B项错误； C．乙醇是非电解质，此时不能形成原电池，C项错误； D．若将稀换成溶液，镁不能和氢氧化钠溶液反应，铝可以反应，此时铝为负极，电极反应为：，D项正确； 故选D。 9．（23-24高一下·天津西青·期末）铅酸蓄电池广泛应用于机动车辆，其构造如下图所示，已知难溶于水，电池反应为，下列说法正确的是 A．电池工作时，PbO2为负极，发生还原反应 B．电池工作时，电解质溶液保持不变 C．负极的电极反应式为 D．硫酸根离子在负极和正极都参与了反应，在放电时，两电极质量均增加。 【答案】D 【分析】该原电池工作时，Pb电极为负极，失电子结合硫酸根离子生成硫酸铅，PbO2为正极，得电子结合氢离子和硫酸根离子生成硫酸铅和水。 【详解】A．电池工作时，Pb为负极，失电子发生氧化反应，A错误； B．由题干化学方程式可知，电池工作时，电解质溶液中的硫酸逐渐被消耗，pH逐渐增大，B错误； C．负极上硫酸根离子结合铅离子生成硫酸铅，正极上，硫酸根离子、氢离子与二氧化铅反应生成硫酸铅，正极的电极反应式为，C错误； D．负极的电极反应式为，电极质量均增加，正极的电极反应式为，电极质量均增加，D正确； 故答案选D。 10．（21-22高一下·天津南开·期末）一种氢氧燃料电池以为燃料，为氧化剂，电解质溶液是质量分数为30%的KOH溶液，下列叙述正确的是 A．在电池负极发生还原反应 B．工作一段时间后，正极区域溶液pH增大 C．使用一段时间后KOH溶液质量分数仍为30% D．若反应过程中有0.4 mol电子发生转移，则反应中消耗的气体体积为6.72 L 【答案】B 【详解】A．原电池负极发生氧化反应，在电池负极失电子发生氧化反应，故A错误； B．正极反应式为，工作一段时间后，正极区域溶液pH增大，故B正确； C．电池总反应为，有水生成，使用一段时间后KOH溶液质量分数小于30%，故C错误； D．电池总反应为，若反应过程中有0.4 mol电子发生转移，则反应中消耗0.2molH2、0.1molO2，没有明确是否为标准状况，气体体积不一定为6.72 L，故D错误； 选B。 11．（22-23高一下·天津东丽·期末）一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示，电解质溶液显酸性，电池工作时产生稳定无污染的物质。下列说法正确的是   A．该燃料电池工作时，化学能只能转化为电能 B．N极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C．电极总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O，电解质溶液的H+的浓度始终不变 D．在电极M充入N2H4，每消耗1molN2H4，会有4molH+通过质子交换膜 【答案】D 【分析】根据氢离子的移动方向，电极N为正极，电极M为负极，燃料电池的负极为联氨发生氧化反应，电极反应式为：N2H4-4e－＝N2↑+4H+，正极是氧气发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e－＝2H2O，据此分析解答。 【详解】A．该燃料电池工作时，化学能不可能只能转化为电能，还可能有热能等，故A错误； B．根据氢离子的移动方向，电极N为正极，正极是氧气发生还原反应O2+4H++4e－＝2H2O，故B错误； C．M极电极反应式为：N2H4-4e－＝N2↑+4H+，总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O，有水生成，溶液体积增大，则电解质溶液的H+的浓度减小，故C错误； D．负极为联氨发生氧化反应，M电极反应式为：N N2H4-4e－＝N2↑+4H+，则每消耗1mol N2H4，转移4mol电子，会有4mol H+通过质子交换膜，故D正确； 故选D。 12．（23-24高一下·天津津南·期末）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。 13．（23-24高一下·天津西青·期末）某种纸电池的结构如图所示，隔离膜中的电解液为NaCl溶液，反应原理为：。下列说法不正确的是 A．电极材料不一定都使用金属材料 B．纸电池具有轻薄柔软、可折叠等优点 C．移向负极 D．在正极反应 【答案】C 【分析】原电池电解液为氯化钠溶液，总反应为：，Mg失去电子作负极，发生氧化反应，另一个电极为正极，以此解题。 【详解】A．根据总反应可知，负极为镁为金属材料，但是正极可以是能导电的电极材料不一定是金属材料， A正确； B．纸电池像纸一样轻薄柔软、可折叠， B正确； C．移向正极，C不正确； D．得电子在正极反应，D正确； 故选C。 14．（22-23高一下·天津武清·期末）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是 A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应式： C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池是原电池 【答案】B 【分析】Li是活泼金属，Li失电子发生氧化反应，该海水电池中Li是负极、N是正极。 【详解】A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，构成锂—海水电池时海水起电解质溶液作用，A正确； B．N极是正极，可能发生的电极反应式为、O2+4e-+2H2O=4OH-，故B错误； C．Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确； D．该海水电池中Li是负极、N是正极，该锂-海水电池是原电池，故D正确； 选B。 15．（23-24高一下·天津蓟州·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。 16．（23-24高一下·天津河北·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Li或的数量，表示炭)。下列说法错误的是 A．电池工作时，向电池正极移动 B．放电时，负极上发生的电极反应为 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】根据总反应，放电时，为负极，电极反应式为，为正极，电极反应式为； 【详解】A．是阳离子，电池工作时，向电池正极移动，故A正确； B．由分析可知，放电时，负极上发生的电极反应为，故B正确； C．由分析可知，放电时，为正极，发生还原反应，故C正确； D．稀硫酸与单质Li要反应，该电池不可用稀硫酸作为电解质溶液，故D错误； 答案选D。 17．（23-24高一下·天津东丽·期末）银锌纽扣电池广泛用于各种电子仪器，其原理如图所示，总反应方程式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2.下列说法错误的是 A．锌为负极发生氧化反应 B．OH-由氧化银正极移向锌负极 C．电子的移动方向：负极→用电器→正极 D．氧化银正极的电极反应式为：Ag2O+2e-+2H+=2Ag+H2O 【答案】D 【分析】Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2反应，Ag2O发生还原反应生成Ag，Ag2O作正极，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)2，Zn作负极。 【详解】A．根据总反应式，锌发生氧化反应，锌为负极，故A正确； B．原电池中阴离子移向负极，OH-由氧化银正极移向锌负极，故B正确； C．原电池中电子由负极经导线流入正极，电子的移动方向：负极→用电器→正极，故C正确； D．正极发生还原反应，氧化银正极的电极反应式为：Ag2O+2e-+2H2O=2Ag+2OH-，故D错误； 选D。 18．（23-24高一下·天津津南·期末）一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示，石墨电极区发生的电极反应为MnO2+e－+H2O=MnO(OH)+OH-。该装置工作时，下列叙述正确的是 A．石墨电极上的电势比Al电极上的低 B．Al电极区的电极反应式：A1-3e-+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+ C．每消耗27gAl，有3mol电子通过溶液转移到石墨电极上 D．若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，电极反应式相同 【答案】B 【分析】放电时的电极反应式之一为MnO2+e-+H2O═MnO(OH)+OH-，MnO2得电子，石墨为正极，则Al为负极，失电子，在氨水溶液中Al失电子生成Al(OH)3，结合原电池原理分析解答。 【详解】A．根据上述分析，石墨为正极，Al为负极，石墨电极上的电势比Al电极上的高，故A错误； B．MnO2得电子为正极，则Al为负极，失电子，在氨水溶液中Al失电子生成Al(OH)3，负极电极反应式为Al-3e-+3NH3•H2O═Al(OH)3+3NH4+，故B正确； C．电子从负极流向正极，但是电子只能在导线和电极上移动，不能通过溶液，故C错误； D．若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，负极生成的氢氧化铝会被氢氧化钠溶解，电极反应式不同，故D错误。 答案选B。 19．（23-24高一下·天津红桥·期末）一种以溶液为电解质溶液的锌镍单液流电池的工作原理如图所示(图中“”表示液体流向)，电极上的反应为电极发生反应生成。下列说法正确的是 A．电极为该电池的负极 B．表面发生的电极反应为 C．电极的质量逐渐减小 D．电池工作一段时间后，溶液中浓度保持不变 【答案】B 【详解】A．电极发生还原反应，为该电池的正极，故A错误； B．电极发生反应生成，发生的电极反应为，故B正确； C．电极生成，质量逐渐增大，故C错误； D．电池正反应为，反应消耗氢氧根离子，电池工作一段时间后，溶液中浓度减小，故D错误； 选B。 20．（23-24高一下·天津宝坻·期末）锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是 A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动 B．放电时，正极的电极反应式为 C．整个反应过程中，总反应为：4Li+O2+2H2O=4LiOH D．将锂电极区有机电解质换成水溶液，可提高电池的工作效率 【答案】D 【分析】由方程式可知，放电时，锂电极是原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li－e－=Li+，铜为正极，通入空气中的氧气与铜反应生成氧化亚铜，反应的方程式为4Cu+O2=2Cu2O，水分子作用下氧化亚铜在正极得到电子发生还原反应生成铜和氢氧根离子，电极反应式为Cu2O+H2O+2e－=2Cu+2OH－，则整个反应过程中铜为燃料电池的催化剂，总反应为锂与氧气和水反应生成氢氧化锂，反应的化学方程式为4Li+O2+2H2O=4LiOH。 【详解】A．由分析可知，放电时，锂电极是原电池的负极，铜为正极，则阳离子锂离子透过固体电解质向铜极移动，故A正确； B．由分析可知，放电时，铜为正极，水分子作用下氧化亚铜在正极得到电子发生还原反应生成铜和氢氧根离子，电极反应式为Cu2O+H2O+2e－=2Cu+2OH－，故B正确； C．由分析可知，整个反应过程中铜为燃料电池的催化剂，总反应为锂与氧气和水反应生成氢氧化锂，反应的化学方程式为4Li+O2+2H2O=4LiOH，故C正确； D．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以不能将有机电解质换成水溶液，故D错误； 故选D。 21．（23-24高一下·天津宁河·期末）金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度，它无电时无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如图。下列说法正确的是 A．有机电解液可以是乙醇等无水有机物 B．放电时，锂电极发生还原反应 C．放电时，消耗，则锂电极质量减少 D．在更换锂、多孔碳电极的同时，不需要更换水性电解液 【答案】C 【分析】放电时，通入空气的一极氧气得电子发生还原反应，通入空气的一极为正极，锂做负极； 【详解】A．锂是活泼金属，锂能与乙醇反应，有机电解液不能是乙醇，故A错误； B．放电时，锂电极失电子发生氧化反应，故B错误； C．锂燃料电池时，负极Li失电子生成Li+，电极反应式为Li-e-=Li+，正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，消耗1mol氧气转移4mol电子，锂电极反应4molLi，减少质量为4mol×7g/mol=28g，故C正确； D．由于水性电解质的成分也发生了变化，在更换锂电极的同时，也要更换水性电解液，D错误； 故选C； 22．（22-23高一下·天津河西·期末）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。 (1)铅蓄电池在放电时发生的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。负极的电极反应式为 。 (2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。 (3)燃料电池是一种高效、安全环保的供电装置，以甲醇作燃料的电池，如下图所示： ①负极反应物是 ，H＋从 (填“a”或“b”，下同)极移动到 极。 ②正极反应式为 。 【答案】(1)Pb-2e-＋=PbSO4 (2) Cu 6.4 (3) CH3OH b a O2＋4e-＋4H＋=2H2O 【详解】（1）铅蓄电池的电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，依据总电池反应，反应中Pb元素化合价升高，在负极失电子发生氧化反应，其电极反应为：Pb-2e-＋=PbSO4。 （2）将反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计成原电池时，Cu作负极，石墨（或Ag或Pt）作正极，FeCl3溶液作电解质溶液，正极上Fe3+发生得电子的还原反应，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，则转移0.2mol电子时，参与反应的铜的物质的量为0.1mol，质量为0.1mol×64g/mol=6.4g。 （3）燃料电池中，通入燃料的电极是负极，溶液阳离子从负极流向正极；在正极上是氧气得电子的还原反应。 ①燃料电池中，通入燃料的电极b是负极，溶液阳离子从负极流向正极，负极反应物是CH3OH，H+从b极移动到a极； ②在正极上是氧气得电子的还原反应，酸性环境下，电极反应为：O2+4e-+4H+═2H2O。 23．（22-23高一下·天津河西·期末）标准电极常用于测定其他电极的电势，测知电极的电势高于电极的电势。以下说法正确的是（    ） A．溶液可用代替 B．电极反应为 C．微孔瓷片起到阻隔离子通过的作用 D．若把体系换作体系，电压表的示数变大 【答案】D 【分析】根据题干信息，Hg-Hg2SO4电极的电势高于Cu电极的电势，则Hg-Hg2SO4电极为正极，得到电子发生还原反应，则电极反应式为：Hg2SO4+2e-=2Hg+，Cu电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，据此分析解答。 【详解】A．K2SO4溶液能导电，而CCl4是非电解质，没有可自由移动的阴阳离子，故而CCl4不导电，则不能用CCl4代替K2SO4溶液，故A错误； B．Hg-Hg2SO4电极的电势高于Cu电极的电势，则Hg-Hg2SO4电极为正极，发生氧化反应，电极反应式为：Hg2SO4+2e-=2Hg+，故B错误； C．原电池工作时，电解质溶液中阴、阳离子会定向移动，则微孔瓷片能使离子通过，否则不能形成闭合电路，故C错误； D．Cu为原电池的负极，若换成更加活泼的Zn-ZnSO4体系，Zn比Cu活泼，更容易失去电子，Zn与Hg的活性差异更大，则电压表的示数变大，故D正确。 答案选D。 24．（23-24高一上·天津河东·期末）用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮的微生物电池具有发展前景，如图所示的电池说法正确的是 A．电子由m极转移到n极 B．可通过质子交换膜移向m极室 C．m电极反应为 D．每生成1mol转移的物质的量为10mol 【答案】B 【分析】由图可知，电极m为微生物电池的正极，酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O，电极n为负极，微生物作用下C6H12O6在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为C6H12O6+24e-+24 H+=6CO2↑+6H2O。 【详解】A．由分析可知，电极m为微生物电池的正极，电极n为负极，则电子由n极转移到m极，故A错误； B．由分析可知，电极m为微生物电池的正极，电极n为负极，则氢离子通过质子交换膜移向m极室，故B正确； C．由分析可知，电极m为微生物电池的正极，酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O，故C错误； D．由化合价变化可知，生成1mol二氧化碳时，反应转移电子的物质的量为4mol，故D错误； 故选B。 25．（22-23高一下·天津静海·期末）下图是我国学者研发的高效过氧化氢—尿素电池的原理装置，该装置工作时，下列说法错误的是 A．极上的电势比极上的电势高 B．向正极迁移的主要是，产物主要为 C．极上发生反应： D．负极的电极反应式为 【答案】A 【详解】A．根据图中信息左边尿素变为氮气，化合价升高，作原电池负极，则右边是正极，即极上的电势比极上的电势低，A错误； B．根据原电池原理，则向正极迁移的主要是，产物主要为，B正确； C．极为正极，其电极上发生反应：，C正确； D．负极是尿素在碱性条件下失去电子变为氮气和碳酸根，其电极反应式为，D正确； 故选A。 26．（22-23高一下·天津和平·期末）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子 D．氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点 【答案】C 【详解】A．干电池属于一次电池，铅蓄电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A项正确； B．干电池中锌筒为负极，负极上锌发生失电子的氧化反应而溶解，锌筒被破坏，B项正确； C．铅蓄电池在工作时，负极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，负极每消耗1molPb，外电路中通过2mol电子，但电子不会在硫酸溶液中转移，C项错误； D．氢氧燃料电池的产物为H2O，氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点，D项正确； 答案选C。 27．（23-24高一下·天津和平·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 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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。 28．（23-24高一下·天津南开·期末）磷酸铁锂“刀片电池”采用叠片工艺，放电时工作原理如图所示，放电时的总反应为。下列说法正确的是 A．放电时铝箔为负极 B．充电过程中阴极质量减小 C．放电过程中得电子生成单质Li D．充电时阳极反应为 【答案】D 【分析】放电时的总反应：，放电时，铜箔上失电子为负极，铝箔上得电子做正极。 【详解】A．放电时，铜箔上失电子为负极，铝箔上得电子做正极，故A错误； B．用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极反应为：，质量增加，故B错误； C．放电过程中，是－6e-=x+6C，故C错误； D．充电时的阳极反应式为，故D正确； 故答案选D。 29．（22-23高一下·天津河西·期末）我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，向电极a移动 B．放电一段时间，断开开关一段时间后，KOH溶液的浓度增大 C．放电时，电极b的电极反应为 D．以为能源较为环保 【答案】B 【分析】由图可知，电极a氢气生成H2O，发生氧化反应，为原电池的负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，电极b为正极，水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍，电极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，电池总反应为H2+2NiOOH=2Ni(OH)2。 【详解】A．由分析可知，电极a为原电池的负极，电极b为正极，则阴离子氢氧根离子向负极电极a移动，故A正确； B．由分析可知，电池总反应为H2+2NiOOH=2Ni(OH)2，则放电一段时间后，氢氧化钾溶液的浓度基本不变，故B错误； C．由分析可知，放电时，电极b为正极，水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍，电极反应式为，故C正确； D．由分析可知，放电时，电极a为原电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，所以氢气为能源较为环保，不会对环境造成污染，故D正确； 答案选B。 30．（22-23高一下·天津河东·期末）酸燃料电池以Ca(HSO4)2固体为电解质传递H+，其基本结构如图所示， 电池总反应可表示为：2H2+O2== 2H2O，下列有关说法错误的是 A．H由b极通过固体酸电解质传递到a极 B．b极上的电极反应式为：O2+4H+4e== 2H2O C．每转移0.4 mol电子，生成3.6g水 D．电子通过外电路从a极流向b极 【答案】A 【分析】根据电池总反应：2H2+O2=2H2O可知：通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化还原反应，反应为H2-2e-═2H+，通入氧气的一极为电池的正极，发生氧化反应，反应为O2+4e-+4H+=2H2O；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从a极流向b极，电解质中阳离子向正极移动，即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极；每转移0.1mol电子，消耗0.05mol的H2，生成0.05mol水，据此回答判断． 【详解】A．原电池中，阳离子向正极移动，所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极，故A错误； B．该电池为酸性电池，所以正极电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，故B正确； C．每转移0.4 mol电子，生成0.2mol水，质量是0.2mol×18g/mol=3.6g，故C正确； D．a为负极，b是正极，则电子应该是通过外电路由a极流向b，故D正确；故答案为A。 31．（22-23高一下·天津河西·期末）普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极兼作容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维包裹作隔膜，隔膜外是用氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O，关于锌锰干电池的下列说法中正确的是 A．当该电池电压逐渐下降后，能重新充电复原 B．电池工作一段时间后，碳棒会逐渐变细 C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25 g 【答案】D 【分析】由总反应Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O可知Zn失电子，作负极，发生氧化反应，MnO2在正极得电子，发生还原反应。 【详解】A．一次电池不能重复使用，二次电池能重复使用，普通锌锰干电池是一次电池，所以当该电池电压逐渐下降后，不能重新充电复原，A错误； B．该原电池放电时，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，碳棒不参与反应，不会变细，B错误； C．原电池工作时，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿外电路流向正极，C错误； D．Zn作负极，发生Zn-2e-=Zn2+，转移电子0.1mol，Zn反应0.05mol，故锌的质量理论上减小0.05mol×65g/mol=3.25g，D正确； 故选D。 32．（22-23高一上·天津蓟州·期末）如图为以为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀为电解质溶液。下列有关说法不正确的是 A．b电极为电池的正极 B．a极的电极反应式： C．电池工作一段时间后，装置中增大 D．若将改为等物质的量的，消耗的用量增多 【答案】C 【详解】A． 在氢氧燃料电池中，氢气在负极失电子，生成氢离子，a极为负极，氧气得电子，b电极为正极，A项正确； B．a极的电极反应式是：H2-2e-= 2H+，B项正确； C． 在氢氧燃料电池中，电池的总反应为2H2+O2=2H2O，则电池工作一段时间后，装置中减小，C项错误； D． 1mol氢气消耗0.5mol氧气，1mol甲烷消耗2mol氧气，所以若将H2改为等物质的量CH4，O2的用量增多，D项正确； 故选C。 33．（22-23高一下·天津津南·期末）下列说法正确的是 A．甲装置能将化学能转化为电能 B．乙装置中，电子从铜片流出 C．丙装置中，锌是负极反应物 D．三装置中均有气泡产生 【答案】D 【详解】A．甲中Zn、Cu没有形成闭合回路，不是原电池装置，不能将化学能转化为电能，A错误； B．乙装置中，锌较活泼，电子从锌片流出，B错误； C．丙装置没有形成闭合回路，锌不是负极，C错误； D．甲和丙中锌和硫酸反应，有氢气生成，乙中形成原电池，铜电极上有氢气生成，D正确； 故选D。 34．（23-24高一下·天津东丽·期末）锂离子蓄电池将接过神舟飞船“十七朝元老”镉镍蓄电池的“接力棒”，开启神舟飞船电源的新征程。回答下列问题： (1)神舟十八号载人飞船使用和(偏二甲肼)作推进剂。液态在液态中燃烧生成三种气体，放出热量，该反应的热化学方程式为 。 (2)纳米硅基锂电池是一种新型锂离子电池，电池装置如图所示，电池放电时总反应为。 ①电池工作时，三元锂电极为 (填“正”或“负”)极，充电时移向 (填“三元锂电极”或“硅基电极”)。 ②电池工作时，硅基电极上发生的电极反应： 。 (3)钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似，工作示意图如下图所示，该电池总反应方程式为： ①钠离子电池的比能量(比能量是指单位质量电池所放出的能量)比锂离子电池 (填“高”“低”或“相等”)。 ②用该电池为铅酸蓄电池充电，当b极材料减轻时，铅酸蓄电池耗水 g。 【答案】(1)C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)  ∆H=-2550kJ/mol (2) 正 硅基电极 LinSi-ne-=nLi++Si (3) 低 3.6 【详解】（1）N2O4与C2H8N2反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4=2CO2+3N2+4H2O，12.0gC2H8N2物质的量为=0.2mol，1mol液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O(g)放出的热量为kJ=2550kJ，该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)  ∆H=-2550kJ/mol。 （2）①由放电时的总反应可知，放电时LinSi发生失电子的氧化反应转化成Si，则硅基电极为负极，三元锂电极为正极；充电时硅基电极为阴极，三元锂电极为阳极，充电时Li+移向阴极即硅基电极； ②由放电时总反应知，电池工作时，硅基电极上发生的电极反应为LinSi-ne-=nLi++Si。 （3）①比能量是指单位质量电池所放出的能量，钠离子电池的能量密度比锂离子电池的低，则钠离子电池的比能量比锂离子电池的低。 ②由电池总反应知，放电时，负极上NaxC6发生失电子的氧化反应转化成C，电极反应式为NaxC6-xe-=xNa++6C，b极为负极，当b极材料减轻4.6g时，电路中通过电子物质的量与脱出的Na+的物质的量相等、为=0.2mol；铅酸蓄电池充电时总反应为2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4，电路中每通过2mol电子，消耗2mol水；根据电路中通过电子物质的量相等，用该电池为铅酸蓄电池充电，当b极材料减轻4.6g时，铅酸蓄电池消耗水的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol×18g/mol=3.6g。 35．（22-23高一下·天津河北·期末）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下是几种不同形式的原电池装置，请根据题中提供的信息，填写空格。 (1)某原电池的装置如图1所示。若需将反应设计成如图1所示的原电池装置，则A(负极)极材料为 (填化学式)，B(正极)极的电极反应式为 ，溶液C为 。 (2)如图2是一个双液原电池装置图，下列说法正确的是 (填字母)。 A．盐桥中的阴离子向溶液移动 B．电子流动方向为Zn→盐桥→Cu C．铜片作电池的正极 D．该电池比单液原电池的电流更稳定 (3)甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图3。电池总反应为，则a处充入的是 (填化学式)，电极c的电极反应式为 ；若线路中转移3mol电子，则上述燃料电池消耗的的质量为 g。 【答案】(1) Fe； (或) 溶液[或溶液等含的电解质溶液] (2)ACD (3) 16 【分析】图1中原电池反应原理为，负极反应为：负极反应为：； 图2锌铜原电池装置中，该原电池原理为锌与硫酸铜发生氧化还原反应，锌片作负极，铜片作正极，锌片失去电子变为锌离子使得硫酸锌溶液中阳离子偏多则盐桥中阴离子向硫酸锌溶液移动，同理阳离子向硫酸铜溶液移动； 图3原电池的总反应为，根据电子的流向可知c处为负极，d处为正极，负极反应式为：，正极反应式为： ； 【详解】（1）原电池反应中负极失电子，正极得电子，则铁失去电子变成亚铁离子，铁极为负极，正极为铁离子得到电子变为亚铁离子，电极反应式为（或），溶液应为铁盐且阴离子得电子能力小于氢离子，溶液C可为溶液（或溶液等含的电解质溶液）； （2）A．原电池中阴离子向负极移动，则盐桥中的阴离子向溶液移动，A项正确； B．Zn作负极，Cu作正极，电子从负极沿着导向移到正极，不经过盐桥，B项错误； C．根据分析可知铜片一极铜离子得电子为正极，C项正确； D．双液原电池中锌单质和硫酸锌接触，铜单质和硫酸铜接触，两份溶液通过盐桥联通，不会出现氧化剂和还原剂之间的直接反应，电池效率提高了，电流更稳定，即双液原电池比单液原电池的电流更稳定，D项正确； 答案选ACD。 （3）由结构示意图可知电子由c极向b极移动，故c为负极，则a处充入的气体为； 负极甲醇失去电子发生氧化反应，电极反应式为：； 由电极反应可知转移6mol电子消耗1mol甲醇，故转移3mol电子消耗的甲醇的质量为。 36．（22-23高一下·天津蓟州·期末）任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应，化学能可转化为热能、电能等不同形式的能量。 (1)H2可用于工业合成氨气，已知拆开1mol H—H、1mol N≡N分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ，形成1mol N—H会放出能量391kJ，则在反应N2+3H22NH3中，每生成2mol NH3， (填“吸收”或“放出”)热量 kJ。当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，它们反应对应的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)你所计算出的值。 (2)用图甲、乙所示装置进行实验，请回答下列问题。 以下叙述中，正确的是 (填字母)。 a．甲中铜片是正极，乙中锌片是负极        b．两池中溶液的pH均增大 c．两池中铜片表面均有气泡产生 d．若反应过程中有0.2mol电子转移，生成的氢气在标准状况下的体积均为2.24L (3)Mg、Al设计成如图所示原电池装置： 若溶液为氢氧化钠溶液，负极的电极反应为 。 (4)如图是甲烷燃料电池的原理示意图： ①电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该电极的反应式为 。 ②电池工作一段时间后，电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”) 【答案】(1) 放出 92 小于 (2)bd (3)Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]- (4) a 减小 【详解】（1）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=（946+436×3-2×3×391）kJ/mol=-92kJ/mol，则每生成2mol NH3放出热量 92kJ；该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，它们反应对应的热量小于92kJ； （2）甲池中锌与稀硫酸反应，锌表面产生气泡，反应离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，铜与稀硫酸不反应；乙池中形成原电池，锌比铜活泼，锌作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，铜作正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，据此作答； a．由分析可知，甲装置不能形成原电池，故a错误； b．由分析可知，两池中氢离子均被消耗，pH增大，故b正确； c．甲池中铜表面无明显现象，乙池中铜表面产生气泡，故c错误； d．由分析可知，若反应过程中有0.2mol电子转移，均生成氢气0.1mol，在标况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故d正确； 故答案为：bd； （3）Mg与氢氧化钠溶液不反应，Al与氢氧化钠溶液反应，故Al作负极，Mg作正极；负极反应式为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-； （4）①甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极a为原电池的负极；负极上是甲烷发生失电子的氧化反应，在碱性环境中电极反应式为：； ②正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，根据电池的两极反应，在转移电子相等的情况下，消耗了溶液中的氢氧根离子，所以溶液的碱性减弱，pH减小。 37．（21-22高一下·天津和平·期末）电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域紧密联系，被广泛地应用于生产、生活的许多方面。 (1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。 ①氧气从 (填“a”或“b”)口通入；电池工作时，OH-向 (填“X”或“Y”)极移动。 ②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，则电池工作时负极电极反应式为 。 (2)王航同学用石墨作电极电解Cu(NO3)2溶液。 ①电解过程中，阳极的电极反应式为 。 ②电解一段时间后，溶液蓝色变浅。若要将电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入的物质是 (任填一种)。 (3)铅酸蓄电池有电压稳定、安全、价格低廉等优点而广泛应用于生产生活中，其电池反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。用铅酸蓄电池电化学降解法处理酸性硝酸盐污水，电化学降解NO的原理如图所示。 ①A为铅酸蓄电池的 (填“Pb”或“PbO2”)极。 ②Ag-Pt电极上的电极反应式为 。 ③若电路中转移了2mole-，则铅酸蓄电池的正极增重 g；质子交换膜两侧电解液的质量变化差(|Δm左|-|Δm右|)为 g。 【答案】(1) b X H2-2e-+O2-=H2O (2) CuO(CuCO3) (3) 64 14.4 【详解】（1）①燃料电池中，电子由负极流向正极，故X极为负极，Y极为正极，氢氧燃料电池中通入氧气的一极为原电池的正极，故氧气从b口通入；电池工作时，阴离子OH-向负极X极移动； ②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，则电池工作时负极上氢气失电子与氧离子反应生成水，电极反应式为H2-2e-+O2-=H2O； （2）①Cu(NO3)2溶液中水电离出的氢氧根离子放电能力大于硝酸根离子，阳极上的电极反应式为； ②电解一段时间后，溶液蓝色变浅，电解的总反应式为2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+4HNO3+O2↑；若要将电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入的物质是CuO(CuCO3)； （3）①电解硝酸根离子生成N2，N原子得电子发生还原反应，则Ag- Pt电极为阴极，Pt电极为阳极，阳极连接电源正极，所以A连接PbO2，故答案为: PbO2； ②Ag- Pt电极上硝酸根离子得电子生成氮气和水，电极反应式为；故答案为: ； ③若电解过程中转移电子为2mol，铅蓄电池正极上电极反应式为PbO2 + 2e- +4H+ + = PbSO4+2H2O，正极增加的质量为SO2的质量，转移2mol电子，生成1mol硫酸铅，正极增加的质量= 1mol64g/mol = 64g；若电解过程中转移电子为2mol，结合电极反应和电子守恒得到， 解得y= 1mol， z = 2mol， 则c = 0.2mol，左边质量减少即为消耗水的质量18g，右边质量减少为生成氮气的质量再减去移动过来的氢离子的质量即得到:0.2mol 28g/mol - 2mol 1g/mol= 3.6g，△m左-△m右= 18g- 3.6g= 14.4g，故答案为: 64； 14.4。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 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．（22-23高一下·天津河东·期末）下列有关化学电源的说法正确的是 A．汽车用铅酸蓄电池属于一次电池 B．锌锰干电池石墨棒作负极，锌筒作正极 C．电池放电时发生氧化还原反应 D．二次电池放电时是电能转化为化学能 2．（23-24高一下·天津滨海·期末）关于如图所示的原电池，下列说法正确的是 A．锌片是负极，发生还原反应 B．电子由铜片通过导线流向锌片 C．电池工作一段时间后，稀硫酸溶液的减小 D．铜片上发生的反应为 3．（23-24高一下·天津南开·期末）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，电子从铜片经导线流向铁片 C．a和b用导线连接时，在铜表面被还原 D．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 4．（23-24高一下·天津南开·期末）锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其原理如图所示。电池反应为。电池工作时，下列说法正确的是 A．如果将海水换成乙醇，该装置仍可以构成原电池装置 B．溶液中的阴离子向锂电极移动 C．金属锂作负极，发生还原反应 D．理论上每转移电子可以生成 5．（23-24高一下·天津河北·期末）某原电池装置如图所示，下列说法正确的是 A．铁棒的质量增加 B．正极表面有气泡产生 C．石墨棒做负极，发生氧化反应 D．电子从石墨棒经导线流向铁棒 6．（22-23高一下·天津北辰·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 7．（22-23高一下·天津南开·期末）锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其原理如图所示。 电池反应为。电池工作时，下列说法正确的是 A．如果将海水换成乙醇该装置仍可以构成个原电池该装置 B．电子从锂电极经导线流向镍电极 C．金属锂作负极，发生还原反应 D．理论上每转移电子可以生成 8．（22-23高一下·天津和平·期末）利用金属镁和铝设计成如图所示的原电池。下列说法正确的是 A．铝作该原电池的负极 B．溶液中向Mg电极移动 C．若将稀换成乙醇，则电流表的指针也能偏转 D．若将稀换成溶液，则Al电极发生的电极反应为 9．（23-24高一下·天津西青·期末）铅酸蓄电池广泛应用于机动车辆，其构造如下图所示，已知难溶于水，电池反应为，下列说法正确的是 A．电池工作时，PbO2为负极，发生还原反应 B．电池工作时，电解质溶液保持不变 C．负极的电极反应式为 D．硫酸根离子在负极和正极都参与了反应，在放电时，两电极质量均增加。 10．（21-22高一下·天津南开·期末）一种氢氧燃料电池以为燃料，为氧化剂，电解质溶液是质量分数为30%的KOH溶液，下列叙述正确的是 A．在电池负极发生还原反应 B．工作一段时间后，正极区域溶液pH增大 C．使用一段时间后KOH溶液质量分数仍为30% D．若反应过程中有0.4 mol电子发生转移，则反应中消耗的气体体积为6.72 L 11．（22-23高一下·天津东丽·期末）一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示，电解质溶液显酸性，电池工作时产生稳定无污染的物质。下列说法正确的是   A．该燃料电池工作时，化学能只能转化为电能 B．N极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C．电极总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O，电解质溶液的H+的浓度始终不变 D．在电极M充入N2H4，每消耗1molN2H4，会有4molH+通过质子交换膜 12．（23-24高一下·天津津南·期末）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 13．（23-24高一下·天津西青·期末）某种纸电池的结构如图所示，隔离膜中的电解液为NaCl溶液，反应原理为：。下列说法不正确的是 A．电极材料不一定都使用金属材料 B．纸电池具有轻薄柔软、可折叠等优点 C．移向负极 D．在正极反应 14．（22-23高一下·天津武清·期末）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是 A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应式： C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池是原电池 15．（23-24高一下·天津蓟州·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 16．（23-24高一下·天津河北·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Li或的数量，表示炭)。下列说法错误的是 A．电池工作时，向电池正极移动 B．放电时，负极上发生的电极反应为 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 17．（23-24高一下·天津东丽·期末）银锌纽扣电池广泛用于各种电子仪器，其原理如图所示，总反应方程式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2.下列说法错误的是 A．锌为负极发生氧化反应 B．OH-由氧化银正极移向锌负极 C．电子的移动方向：负极→用电器→正极 D．氧化银正极的电极反应式为：Ag2O+2e-+2H+=2Ag+H2O 18．（23-24高一下·天津津南·期末）一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示，石墨电极区发生的电极反应为MnO2+e－+H2O=MnO(OH)+OH-。该装置工作时，下列叙述正确的是 A．石墨电极上的电势比Al电极上的低 B．Al电极区的电极反应式：A1-3e-+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+ C．每消耗27gAl，有3mol电子通过溶液转移到石墨电极上 D．若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，电极反应式相同 19．（23-24高一下·天津红桥·期末）一种以溶液为电解质溶液的锌镍单液流电池的工作原理如图所示(图中“”表示液体流向)，电极上的反应为电极发生反应生成。下列说法正确的是 A．电极为该电池的负极 B．表面发生的电极反应为 C．电极的质量逐渐减小 D．电池工作一段时间后，溶液中浓度保持不变 20．（23-24高一下·天津宝坻·期末）锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是 A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动 B．放电时，正极的电极反应式为 C．整个反应过程中，总反应为：4Li+O2+2H2O=4LiOH D．将锂电极区有机电解质换成水溶液，可提高电池的工作效率 21．（23-24高一下·天津宁河·期末）金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度，它无电时无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如图。下列说法正确的是 A．有机电解液可以是乙醇等无水有机物 B．放电时，锂电极发生还原反应 C．放电时，消耗，则锂电极质量减少 D．在更换锂、多孔碳电极的同时，不需要更换水性电解液 22．（22-23高一下·天津河西·期末）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。 (1)铅蓄电池在放电时发生的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。负极的电极反应式为 。 (2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.2 mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。 (3)燃料电池是一种高效、安全环保的供电装置，以甲醇作燃料的电池，如下图所示： ①负极反应物是 ，H＋从 (填“a”或“b”，下同)极移动到 极。 ②正极反应式为 。 23．（22-23高一下·天津河西·期末）标准电极常用于测定其他电极的电势，测知电极的电势高于电极的电势。以下说法正确的是（    ） A．溶液可用代替 B．电极反应为 C．微孔瓷片起到阻隔离子通过的作用 D．若把体系换作体系，电压表的示数变大 24．（23-24高一上·天津河东·期末）用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮的微生物电池具有发展前景，如图所示的电池说法正确的是 A．电子由m极转移到n极 B．可通过质子交换膜移向m极室 C．m电极反应为 D．每生成1mol转移的物质的量为10mol 25．（22-23高一下·天津静海·期末）下图是我国学者研发的高效过氧化氢—尿素电池的原理装置，该装置工作时，下列说法错误的是 A．极上的电势比极上的电势高 B．向正极迁移的主要是，产物主要为 C．极上发生反应： D．负极的电极反应式为 26．（22-23高一下·天津和平·期末）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子 D．氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点 27．（23-24高一下·天津和平·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 28．（23-24高一下·天津南开·期末）磷酸铁锂“刀片电池”采用叠片工艺，放电时工作原理如图所示，放电时的总反应为。下列说法正确的是 A．放电时铝箔为负极 B．充电过程中阴极质量减小 C．放电过程中得电子生成单质Li D．充电时阳极反应为 29．（22-23高一下·天津河西·期末）我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，向电极a移动 B．放电一段时间，断开开关一段时间后，KOH溶液的浓度增大 C．放电时，电极b的电极反应为 D．以为能源较为环保 30．（22-23高一下·天津河东·期末）酸燃料电池以Ca(HSO4)2固体为电解质传递H+，其基本结构如图所示， 电池总反应可表示为：2H2+O2== 2H2O，下列有关说法错误的是 A．H由b极通过固体酸电解质传递到a极 B．b极上的电极反应式为：O2+4H+4e== 2H2O C．每转移0.4 mol电子，生成3.6g水 D．电子通过外电路从a极流向b极 31．（22-23高一下·天津河西·期末）普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极兼作容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维包裹作隔膜，隔膜外是用氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O，关于锌锰干电池的下列说法中正确的是 A．当该电池电压逐渐下降后，能重新充电复原 B．电池工作一段时间后，碳棒会逐渐变细 C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小3.25 g 32．（22-23高一上·天津蓟州·期末）如图为以为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀为电解质溶液。下列有关说法不正确的是 A．b电极为电池的正极 B．a极的电极反应式： C．电池工作一段时间后，装置中增大 D．若将改为等物质的量的，消耗的用量增多 33．（22-23高一下·天津津南·期末）下列说法正确的是 A．甲装置能将化学能转化为电能 B．乙装置中，电子从铜片流出 C．丙装置中，锌是负极反应物 D．三装置中均有气泡产生 34．（23-24高一下·天津东丽·期末）锂离子蓄电池将接过神舟飞船“十七朝元老”镉镍蓄电池的“接力棒”，开启神舟飞船电源的新征程。回答下列问题： (1)神舟十八号载人飞船使用和(偏二甲肼)作推进剂。液态在液态中燃烧生成三种气体，放出热量，该反应的热化学方程式为 。 (2)纳米硅基锂电池是一种新型锂离子电池，电池装置如图所示，电池放电时总反应为。 ①电池工作时，三元锂电极为 (填“正”或“负”)极，充电时移向 (填“三元锂电极”或“硅基电极”)。 ②电池工作时，硅基电极上发生的电极反应： 。 (3)钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似，工作示意图如下图所示，该电池总反应方程式为： ①钠离子电池的比能量(比能量是指单位质量电池所放出的能量)比锂离子电池 (填“高”“低”或“相等”)。 ②用该电池为铅酸蓄电池充电，当b极材料减轻时，铅酸蓄电池耗水 g。 35．（22-23高一下·天津河北·期末）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下是几种不同形式的原电池装置，请根据题中提供的信息，填写空格。 (1)某原电池的装置如图1所示。若需将反应设计成如图1所示的原电池装置，则A(负极)极材料为 (填化学式)，B(正极)极的电极反应式为 ，溶液C为 。 (2)如图2是一个双液原电池装置图，下列说法正确的是 (填字母)。 A．盐桥中的阴离子向溶液移动 B．电子流动方向为Zn→盐桥→Cu C．铜片作电池的正极 D．该电池比单液原电池的电流更稳定 (3)甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图3。电池总反应为，则a处充入的是 (填化学式)，电极c的电极反应式为 ；若线路中转移3mol电子，则上述燃料电池消耗的的质量为 g。 36．（22-23高一下·天津蓟州·期末）任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应，化学能可转化为热能、电能等不同形式的能量。 (1)H2可用于工业合成氨气，已知拆开1mol H—H、1mol N≡N分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ，形成1mol N—H会放出能量391kJ，则在反应N2+3H22NH3中，每生成2mol NH3， (填“吸收”或“放出”)热量 kJ。当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，它们反应对应的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)你所计算出的值。 (2)用图甲、乙所示装置进行实验，请回答下列问题。 以下叙述中，正确的是 (填字母)。 a．甲中铜片是正极，乙中锌片是负极        b．两池中溶液的pH均增大 c．两池中铜片表面均有气泡产生 d．若反应过程中有0.2mol电子转移，生成的氢气在标准状况下的体积均为2.24L (3)Mg、Al设计成如图所示原电池装置： 若溶液为氢氧化钠溶液，负极的电极反应为 。 (4)如图是甲烷燃料电池的原理示意图： ①电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该电极的反应式为 。 ②电池工作一段时间后，电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”) 37．（21-22高一下·天津和平·期末）电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域紧密联系，被广泛地应用于生产、生活的许多方面。 (1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。 ①氧气从 (填“a”或“b”)口通入；电池工作时，OH-向 (填“X”或“Y”)极移动。 ②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，则电池工作时负极电极反应式为 。 (2)王航同学用石墨作电极电解Cu(NO3)2溶液。 ①电解过程中，阳极的电极反应式为 。 ②电解一段时间后，溶液蓝色变浅。若要将电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入的物质是 (任填一种)。 (3)铅酸蓄电池有电压稳定、安全、价格低廉等优点而广泛应用于生产生活中，其电池反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。用铅酸蓄电池电化学降解法处理酸性硝酸盐污水，电化学降解NO的原理如图所示。 ①A为铅酸蓄电池的 (填“Pb”或“PbO2”)极。 ②Ag-Pt电极上的电极反应式为 。 ③若电路中转移了2mole-，则铅酸蓄电池的正极增重 g；质子交换膜两侧电解液的质量变化差(|Δm左|-|Δm右|)为 g。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$