专题1 第二单元 课时2 化学电源-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修1（苏教版2019)

说明e电极为负极，发生氧化反应，b电极为正极：图中1与3相连， a电极为正极，e电极为负极，电池反应为AC(s)+厂（胸）一 Ag(s)+C(购)，所以盐桥1中的阳离子向a电极移动。1与2相 连，左侧两池构成原电池，电极的反应为H2一2一2H”,b电极 为负极，a电极上AC转化为Ag,a电极为正极，电池反应为H +2A:C1—2Ag+2C+2H,A正确：2与3相连，右侧两池构成原电 池，：电极质量增大，Ag转化为Ag,说明c电极为负极，发生氧化反 应，B正确：图中1与3相连，电池反应为AgC(s)+厂(an) Ag(s)+C(ag),a电极为正极，所以盐桥1中的阳离子向a电极移 动，C正确：1与2相连，b电极为负极，为电子流出极，2与3相连，b 电极为正极，为电子流入极，D错误 5.B解析：原电池负极上发生氧化反应，A错误：由图可知，Na在负极 失电子发生氧化反应，C0,在正极得电子被还原.B正确：电池工作 时，电子从负极经外电路流向正极，因此工作时电子由金属钠经外电 路流向碳纳米管，C错误：该装置是原电池，可将化学能转化为电能 供火朵探测器使用，D错误。 6.D解析：根据图像可知初始阶段电流的方向均是一致的，这说明M 点时铁均作负极，发生氧化反应，A错误：硝酸较浓时，正极电极反应 为NO+e+2H一NO2「+H,0,随着时间的推移，硝酸浓度降 低，正极电极反应变为N05+3e+4H一N0↑+2H,0,B错误：铁在 浓硝酸中钝化，铁被完全钝化后会发生电极反转，电流方向发生反 转，N点时C!为负极，C错误：原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临 界值越低.越有利于储存硝酸，D正确 压轴挑战 7.(1)FS0,[战FS0,与Fe2(S0,)3合]AgN0 (2)Fe2(S04),Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，一段时间 后指针归零(3)e+e一Fe2·(4)①<AgNO3周体②加 人铁粉后，同时造成c(Fe2)增大，e(Fe+)减小，都能使2Fe“+2I →2Fe2+12平衡逆向移动.使E<0 解析：(I)利用原电池原理来证明反应Ag'+Fe+,→F++Ag↓为可 逆反应，两电极反应分别为Fe-e=Fe”、Ag'+e=Ag↓，则 个电极必须是与下。+不反应的材料，可用石墨或铂电极，左侧烧杯中 电解质溶液必须含有Fe·或者e2,为Fes0或Fes0与Fez(SO,)3 的混合溶液.右侧烧杯中电解质溶液必须含有Ag,为AgNO溶 液。(2)反应达到平衡后.左侧烧杯的溶液中含有F:”,要证明反 应Ag+Fe2一Fe·+Ag↓为可逆反应.可加人较浓的Fe2(S0,)3 溶液，平衡逆向移动，电流方向与原电流方向相反，即电流计指针向 左偏转，周体银溶解，但一段时间后指针归零。(3)根据电极电势可 知电池初始工作时铁离子在正极得到电子，正极的电极反应式为 Fe3++e一Fe2+。(4)①往烧杯A中加人适量Fe,铁离子被还原为 亚铁离子，c(F。24)增大，e“的氧化性减弱，此时左侧电极电势降 低，若电极电压E<0,猜想1成立：婴证明猜想2成立，只需婴降低碘 离子浓度即可，所以往烧杯B中加人适量AgNO,固体，使碘离子转 化为碘化银.若E<0.猜想2成立：②由于加人铁粉后.同时造 成c(Fe2+)增大.c(Fe)减小，都能使2Fe+2一2Fe++l2平衡 逆向移动，使E<0,所以上述实验不足以证明精想1成立。 课时2化学电源 白题 基础过关 题号12 34 答案BBDB 1.B解析：两种电池中，MO2都转化为MnOOH.Mn元素都由+4价降 低到+3价，所以都是MO2作氧化剂，被还原，A正确：反应中，MO2 都转化为MnOOH,M血元素都由+4价降低到+3价，则每生成1d M00H,转移电子数为6.02×10心，B不正确：原电泡工作时.阳离子 向正极移动，则NH:向正极移动，C正确：环境温度过低，反应速率过 慢，不利于电池放电，D正确。 2.B解析：由图可知，放屯时，电极为原电池的负极.碱性条件下锌 失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为 -2e+40H一[7n(OH),于2：b电极为正极.氧气在正极得到电子 选择性必修第一册·SJ 生成0H,电极反应式为0，+4e+2H,0一40H。a电极为原电 池的负极，A错误：放电时，a电极为原电池的负极，电极反应式为 7m-2e+40H一[7m(0H):].B正确：放电时.阴离子向负极移 动.a电极为负极，b电极为正极，O川通过阴离子交换膜从右室移向 左室，C错误：放电过程中，4极电极反应为Z加-2e+40H [7n(0H)4],则a电极附近溶液pH减小，b极电极反应为O2+ 4e+2H,0一40H,0H通过明离子交换膜从右室移向左室，山极 反应消耗水，导致b电极附近溶液pH增大，D错误 3.D解析：根据原电池总反应式CH=CH,+02一CH,COOH可知， 通入02的b电极为正极，电极反应式为0，+4e+4H一2H,0.通入 CH2一CH,的a电极为负极，电极反应式为CH,=CH,-4e+2H,0 一CH,COO州+4H,原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流 向正极b电极，阳离子移向正极b,阴离子移向负极a。原电池工作 时，阴离子移向负极a电极，即溶液中的PO向负极移动，A管误： 原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，不能经 过电解质溶液，B错误：负极电极反应式为CH2一CH2-4e+2H2O 一CHC00H+4H,电路中通过0.04ml电子时，0.01mlCH2= CH,参加反应，标准状况下的体积为224mL.但气体的状态未知，所 以参加反应的CH,=CH2体积不一定为224mL,C错误：通人 CH2=CH的a电极为负极，电极反应式为CH2=CH2-4e+2H20 一CHC00H+4H°，D正确 四归纳总结 (1)H2、CH,、NH4、CH,OH等均可作为燃料电泡的燃料。 (2)电解质可以是酸（知如H2S0,),减（如K0州），也可以是熔融 盐（如山i,CO,\a,C0,混合物）。(3)派料电池电极反应式的书写 与电解质溶液有临切笑系，一般酸性溶液中电校反应式中不能出现 OH,碱性溶液中电极反应式中不能出现HP。 重难聚焦 4.B解析：根据题目介绍，该装置为原电池，是将化学能转变为电 能，A错误：根据正极区物质转化关系图，先发生反应①：0，+一 0,,然后生成的0，再与C02和A1发生反应②：6C0+2A++60写 一A12(C,0)3+602,则总反应为反应①×6+反应②得：6C02+ 6e+2A1”一A2(C204)3↓.B正确：根据装置图可知，该原电池中 金属！为负极，失去电子，电子经导线流过负载流向0，得电子的电 极（正极），C结误：没有标注是否在标准状况下，所以无法具体计算 消耗C0,的体积，D错误 黑题 应用提优 题号1 2 3 5 7 容案AAAC C B D 1.A解析：从图示可以看出电子从进极出发，故4极为负极，电极反应 式为Fe2+-e一Fc#:b极为正极，电极反应式为2H+2c —H2↑：除去H,S的过程涉及两个反应步骤，第一步F2在电极 上发生反应e+-e一e+:第二步，生成的铁离子氧化硫化氢生 成硫单质，离子方程式为2Fe++H,S一2e+2H+S!,因此 A错误 2.A解析：由图可知H,S燃料电池的总反应为2HS+0,一S,+ 2H20,电极n上HS发生失电子的氧化反应生成S2,则电极a为负 极，电极b为正极，正极上0，发生得电子的还原反应生成水，正极反 应式为0，+4e+4日一2H,0,负极反应式为2H,S-4e°—S,+ 4川'，电池工作时.电子由负极经过导线流向正极，阴离子移向负极 阳离子移向正极。该燃料电池中，电极a为负极，电极为正极.电 子由负极a经过导线流向正极b,但不能进人溶液中，即电子不经过 质子膜，A错误；由图可知H,5燃料电池的总反应为2H,S+0, 32g S2+2H,0,若有32gS,生成即物质的量为 =0.5mol,会 4g·mal1 消耗0.5mal02.标准状况下02的体积为0.5ml×22.4L·m1= 112L,B正确：电极b为正极，正极上02发生得电子的还原反应生 成水，电极反应式为02+4e+4H一2H,0.C正确：正极反应为 黑白题06 0,+4日+4e一2H,0,所以当电路中通过4mol电子时，有4ml H经质子膜进人正极区，D正确 3.A解析：该燃料电池中电极Y上02参与反应，反应中得电子.故 为正极，由于电解质为氧化物，有02存在.电极反应式为02+4 一20户：电极X是负极.煤中的C失电子，发生的反应有C+ 2C0月-4e=3C02,C0,+0=C0。总反应式为C+01 C0,因此氧化物电解质的量不会或少，A错误：结合图中信息，由分 析知.负极即电极X上发生的反应有C+2C0片-4e一3C02,C02+ 0CO,B正确：电极X为负极.原电池内部的阴离子向负极移 动，G正确：该燃料电池是把化学能直接转化为电能，而煤燃烧发电 是把化学能转化为热能，再转化为电能，故该燃料电池的能量效率更 高，D正确。 4.C解析：根据电池反应可知，铝单质失电子作负极，二氧化锰得电子 作正极，枚A正确：由电池总反应，负极铝失电子转变成氢氧化铝，结 合电解质为氯化钠、氨水溶液.可知其负极反应为A1-3+ 3NH,·H,0一A(OH),+3NH出，放B正确：原电池中阴离子向负 极移动，则OH应由正极向负极移动，故C错误：由电池反应可知， 1mlA与3 nol MnO反应，转移3ol电子，则每生成1m MOOH转移1mol电子，故D正确。 5.C解析：NBH,中H为-1价，有强还原性，H0,有强氧化性，在电 池中，NBH,在负极失去电子，所以电极a是负极：H2O2在正极得到 电子，电极b为正极。由分析可知，a为负极，b为正极，电子的流向 为a→外电路b,A项正确：由分析可知a电极上NaBH,失去电子 发生氧化反应，其电极反应为BH+80H-8e—B0,+6H,0 B项正确：在原电池中，h电极由稀NOH变为浓NaOH,阳离予向正 极移动，所以电池放电时Na从n极区移向b极区，C项错误：由分析 可知，H,02在正极得到电子，电极反应为H,0,+2e一20H,若电 路中转移0.6le,则消耗H,020.3ml,即10.2g,D项正确。 6.B解析：由图可知：原电池工作时，A!作负极，失去电子发生氧化反 应：AC材料作正极，正极上发生得到电子的还原反应，正极的电极反 应式为2H0+2e一H2↑+20H或2N0+10e+6H,0=N2↑+ 12OH。反应过程中，电子由负极铝流向正极AC材料，A错误：AC 材料作正极，生成N,的电极反应式为2N0:+10e+6H20一N2↑+ 120H,B正确：若A!表而生成了致密的A山203，不利于A1失电子发 生反应，导致去除率降低，C错误：生成H,的电极反应式为 2H0+2eH2↑+20H,D错误 7.D解析：电池工作时，会有一部分化学能转化为热能，因此化学能不 能全部转化为电能，A错误：在上述原电池反应中，在右边电极上 葡萄糖失去电子被氧化为葡萄糖酸，所以b电极为原电池的负极， 电极为原电池的正极，电池工作时，电子由负极电极沿导线流向正 极a电极，B错误：根据图示知：在a电极上O,得到电子被还原为 0川”，故a电极的反应式为0+4e+2H,0一40H,C错误：在发生 原电池反应时，葡萄糖(CH0。)被氧化变为葡萄糖酸(C6H,0,) 每有1mlCH20,生成，转移2ml电子，则转移的电子数为2× 6.02×105,D正确 压轴挑战 8.(1)①NHi+202一N05+H20+2H'22N03+12H°+10e N,↑+6H,0③X0.896(2)①负CHCH,0H+02=H0+ CHC0OH2从左向右 解析：(1)①在空气中，微生物将垃圾漫透液硝化，NH:被0，氧化 为N0,该反应的离子方程式为NH+20=NO;+H,0+2H”: ②Y电极上N0;结合转化为N,和H20,发生了还原反应，为正 极，其电极反应式为2N0+12H+10e=N2↑+6H20:③原电池中 阴离子向负极移动.所以C向X极移动：负极反应式为2NH,-6 一N,+6H,据正，负两极电极反应式得出原电池总反应式为 3N0+3H+5NH,一4N2+9H,0.转移0.I5mml#生成n(N,)= 0.04mwl.标准状况下体积为0.896L。(2)①X电极上乙醇发生氧化 反应转化成乙酸，为负极，其电池总反应式为CHCH,OH+O, CH,COOH+H,0:②原电池工作时阳离子向正极移动，所以质子通过 交换膜从左向右迁移 正本参考答案 专题探究2新型化学电源 专化 题号1234 答案CBDB 1,C解析：由图可知，在海泥细菌作用及酸性条件下，有机污染物与海 水中的硫酸根离子反应生成二氧化碳和HS,反应的离子方程式 为S0+H'+2CH,0一2C0,↑+HS+2H,0.a极为原电池的正极. 酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式 为02+4e+4H一2H20,b极为负极，HS在负极失去电子发生氧 化反应生成硫和氢离子，电极反应式为HS一2：—5」+H,则电 池总反应为0，+2HS+2H一2S!+2H,0。据分析，极发生还原 反应，A正确：据分析，b极的电极反应为HS-2e一S+H,B正 确：若b极区生成1mlS,转移2mole,b极同时生成的1ol氢离 子移向a极区，按得失电子守恒，a极氧气转化为水消耗2ml氢离 子，则a极区氢离子的物质的量减少1m,C不正确：据分析，在海泥 细南的作用下发生反应：S0+H+2CH,0一2C0,↑+HS+ 2H0.D正确 2.B解析：根据图示装置可以知道：级化染料(S)吸附在T02纳米空 心球表面，光照时：5（基态）加S(散发态).S”-0g,M电极 为电池负极，发生氧化反应，N电极为电池正极正极发生还原反应， 电极反应式是上+2一3引。由分析可知.N电极为电池正极，发 生还原反应，A错误：正极发生还原反应，正极的电极反应式为 5+20一3，B正确：嫩化染料还原过程为2S+3r一2S+5, C错误：由图可知，广与5可互相转化，循环往复，不需要补充电解 质，D错误。 3.D解析：从锂离子的移动方向可知，电极m为正极，电极b为负极， 负横上山失电子生成锂离子，电极反应为i-。一L,正极上S 得电子生成Li,S,电极反应为x5,+16i+16e一8山S,。放电时， a极为正极，b极为负极：充电时，极为阳极，b极为阴极。放电时， 电子由负极b流出经外电路流人正极a,A正确：正极反应为S。+ 16+16e一8Li,S、,B正确：电极b为负极，负极上Ii失电子生 成锂离子，电极反应为i-e一，当外电路流过0.04mol电子时， 生成的锂离子为0.04mol,b极或轻的质量为0.04molx7g·mo'= 028g,C正确：金属锂具有强还原性，可与水反应，因此不可替换成 水溶液电解质.D错误 4,B解析：依据题意，该电池放电时，Z如极失去电子生成Zm2+,作为负 极：则S@C(@多石墨)为正极，Se得到电子，并与Cu2+结合形 成CSe,发生还原反应，发生四电子转移，经过多步转化：Se CuSe =Cu,se2=Cu2,SeCu,Se最后生成Cu,Se放电时 阴离子向负极移动，据分析，放电过程中S0流向右侧，A错误：据 分析，放电时S@C为正极，发生还原反应，B正确：放电时发生电子 转移.正极总反应为Se+2Cu2·+4e一Cu,Se,CuSe一CuSe Cu2-,SeCu,Se过程中铜的化合价在降低，CuSe→Cu,Se 是其中的某一步反应，则放电时Cse一CuSe;的电极反应为 2CuSe+C+2c一Cu,Se,C错误：若中间物质Cu-,Sc中x=0,2. 则其化学式为Cu1e,改写化学式为Guse·bCu,s,则+2_1.8 a+6=1 得 1 64 ,即Cu2“与Cu'的个数之比为1：(4×2)=1：8，D错误。 课时3电解池的工作原理 白题 基础过关 题号1234 答案BDACB 1,B解析：电解池中，电子由电源的负极流出，即e是负极、d是正极。 故是阴极、b是阳极：溶液中阳离子移向阴极，则Q离子为阳离子， 故选B 黑白题07课时2 白题 基础过 题型1一次电池 1.(2025·北京高二期中)碱性锌锰电池是普通 锌锰电池的升级换代产品。图1、图2分别为 碱性锌锰电池和普通锌锰电池的构造图。其 总反应分别为Zn+2Mn02+2H,0 2MnOOH+Zn(OH)2Zn+2Mn0,+2NH,Cl= Zn(NH3)2Cl2+2MnO0H。下列关于两种电池 的说法中，不正确的是 ( 锌粉和KOI 石黑棒 的混合物 nO,糊 MnO. NH.CI物 金属外壳 锌简 图1 图2 A.两种电池中都是MnO,被还原 B.反应中每生成1 mol MnO0H,转移电子数 为2×6.02×102 C.电池工作时，NH向正极移动 D.环境温度过低，不利于电池放电 题型2二次电池 2.(2025·湖南长沙高三月考)近日，我国化学 家通过对过渡金属基尖品石氧化物 (NiCo,0,)进行性能优化，成功开发出锌一空 气二次电池，其工作原理如图所示。下列说 法正确的是 负载 [Zn(OHP 0.1 mol-L KOH(ag 0.1 mol-L Zn KOH(ad) OH 阴离子交换膜 NiCo.O. A.b电极为原电池的负极 B.放电时，a极反应为Zn+40H-2e [Zn(OH)4]2 C.放电时，OH通过阴离子交换膜从左室移 向右室 D.放电过程中，a、b电极附近溶液pH均不变 选择性必修第一册·SJ 化学电源 时：25min 题型3燃料电池 3.(2025·辽宁沈阳高三期中)某高能电池以磷 酸溶液作为电解质溶液，利用乙烯直接氧化 法制乙酸，其总反应式为C2H4+02 CH,COOH。某兴趣小组将该反应设计成如图 所示的燃料电池，下列说法正确的是() CHCH, H.O 网 含磷酸溶液的 CH,C0OH玻璃纤维 H,0 A.在电池工作过程中，溶液中的PO向正极 移动 B.电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极b C.当电路中通过0.04mol电子时，参加反应 的C2H4为224mL D.负极的电极反应式为C2H4-4e+2H,0 =CH,COOH+4H* 重难聚焦 题型新型电池 4.(2025·江苏南通高三月考)一 种02辅助的A1-C02电池工作 原理如图所示，电池使用A1CL,溶液作电解 质溶液，反应后有山，(C,04)3沉淀生成。下 列说法正确的是 A.电池工作时将电 能转化为化学能 B.正极区的总反应为 AL(CO)" 、0 6C02+6e+2A1H 隔膜 =A,(C,0)3I 02、C0 C.放电时电子经导线移向铝电极 D.常温时，铝电极质量减少2.7g,理论上消 耗6.72LC02 黑白题016 黑题 应用提优 1.(2024·江苏无锡高二检测)“绿水青山就是 金山银山”，利用原电池原理治理各种污染是 科研工作人员致力研究的重要课题之一。硫 化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国 最近在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化 氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。 H.S 盾于 文换膜 h月 下列说法错误的是 A.a极为正极 B.a极电极反应式为Fe2*-e—fe3 C.b极电极反应式为2H+2e—H,↑ D.除去硫化氢的原理是a极生成的铁离子氧 化硫化氢生成硫单质，离子方程式为 2Fe*+H,S=2Fe2+2H*+S 2.(2025·四川泸州高二期中)H,S是一种剧毒 气体，如下图为质子膜H,S燃料电池的示意 图，可对H,S废气资源化利用。下列说法错 误的是 ( HS 电极a 质子闺体电解质膜 襄 电极h A.a是负极，电池工作时，电子的流动方向 是：电极a→负载→电极b→质子膜→电 极a B.电池工作时，若有32gS2生成，会消耗标 准状况下的0211.2L C.电极b上发生的电极反应式为0，+4e+ 4H'=2H,0 专题1 限时：35min D.电路中通过4mol电子时，有4molH*经质 子膜进人正极区 3.直接煤-空气燃料电池原理如图所示，下列说 法错误的是 ( 固态碳○ CO 碳酸盐0 C0 电极X 氧化物电解质 电能 电板Y 0 A.随着反应的进行，氧化物电解质的量不断 减少 B.负极上发生的反应有C+2C0号-4e 3C02、C02+02C0} C.电极X为负极，02向X极迁移 D.直接煤-空气燃料电池的能量效率比煤燃 烧发电的能量效率高 4.(2024·江苏无锡高二月考)由我国科学家研 发成功的铝锰电池是一种比能量很高的新型 干电池，以氯化钠和稀氨水混合溶液为电解 质，铝和二氧化锰一石墨为两极，其电池反应 为A1+3Mn02+3H,0—3Mn00H+AIOH4。下 列有关该电池放电时的说法不正确的是 A.二氧化锰一石墨为电池正极 B.负极反应式为Al-3e+3NH,·H,0 Al(OH)+3NH2 C.OH不断由负极向正极移动 D.每生成1 mol Mn(0OH转移1mdl电子 5.(2025·江西宜春高二期中)NaBH4-H202撚 料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃 料电池，其工作原理如图所示。电池总反应 为NaBH,+4H,02一NaB02+6H,0。下列说 法错误的是 ( 黑白题017 NaBH (ag) NaOH(ag) 浓)NaOH( NaBO-aq) H.O.(aq) 稀)NaOH(aq 阳离子交换膜 A.电子的流向为a→外电路→b B.负极反应式为BH+8OH-8e B02+6H20 C.Na由b极区通过离子交换膜进人a极区 D.若电路中转移0.6mole,则消耗 10.2gH202 6.(2025·山东泰安高二期中)铝是一种应用于 环境修复的极有潜力的金属，构建微观腐蚀 原电池体系如图，实现了铝在近中性溶液中 处理硝酸盐。下列叙述正确的是 ( OH OH、N0 t.- AC(活性炭)材料 A.反应过程中，电子由AC材料流向铝 B.生成N2的电极反应式为2N03+10e+ 6H20—N2↑+120H C.若A1表面生成了致密的A1,O3,能提高去除率 D.生成H2的电极反应式为2H,0-2e =H2↑+20H 7.(2025·江苏南通高三期中)一种可植入体内 的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催 化血糖反应，从而控制血糖浓度。下列有关 说法正确的是 ( 纳米P/导 电聚合物 纳来CuO/导电聚合物 葡萄糖酸 (CH0) 血液 葡萄糖 选择性必修第一册·SJ A.电池工作时，化学能全部转化为电能 B.电池工作时，电子由a电极沿导线流向b 电极 C.a电极反应式为02+4H+4e=2H20 D.反应中每生成1 mol CH20,转移电子数 为2×6.02×103 压轴桃战 8.(2024·河南开封高二期中) 原电池原理广泛应用于科技、生 产和生活中。 (1)一种处理垃圾渗透液并用其发电的装置 工作示意图如下： 负机 盐桥 K H.O- NO.H NH K CF NO H- 微生物硝化 NH比 L一垃极渗造液 ①在空气中，微生物将垃圾渗透液硝化，该 反应的离子方程式为 ②Y电极的电极反应式为 ③盐桥中C移向 (填“X或Y”) 极：当转移0.15mol电子时，生成标准状况 下N2的体积为 Le (2)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测 仪的工作原理如图所示： (合乙醇蒸气)呼气 P O: 电极X 电极】 醋酸 H,0 液品显示屏 器 ①电极X是该电池的 (填“正”或 “负”)极，电池总反应式为 ②电池工作时，质子通过交换膜 (填“从左向右”或“从右向左”) 迁移。 进阶突破拔高练P网 黑白题018