第二单元 化学能与电能的转化 第1课时（分层作业） 化学苏教版2019选择性必修1

第二单元 化学能与电能的转化 第1课时 原电池的工作原理 分层作业 1．（25-26高二上·山西太原·开学考试）化学与人类生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A．2025年宇树科技机器人主控芯片主要成分为单质硅 B．长春应用化学研究所自主研发的锂离子碳硅电池，可实现化学能转化为电能 C．中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气，石油和天然气都是混合物 D．通过和发生取代反应制取，符合绿色化学中最理想的“原子经济性反应” 【答案】D 【详解】A．主控芯片的主要成分是单质硅，A正确； B．锂离子电池放电时化学能转化为电能，B正确； C．石油和天然气含多种成分，均为混合物，C正确； D．甲烷与Cl2取代反应生成CH3Cl的同时产生其他副产物和HCl，原子利用率低，不符合绿色化学的原子经济性，D错误； 故选D。 2．（24-25高二下·四川泸州·期末）在微生物的作用下将化学能转变成电能的装置称为微生物电池，某一微生物电池的工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法不正确的是 A．b为原电池的正极 B．通过质子交换膜由a极到b极 C．微生物对电子的转移有促进作用 D．a极的电极反应式为： 【答案】D 【分析】由装置构造可知，C12H22O11在微生物作用下转化为CO2，该侧电极为负极，右侧电极为正极，氧气在正极得电子生成水，电解质溶液中氢离子通过质子交换膜由负极区进入正极区，据此分析解答。 【详解】A．据分析，b为正极，故A正确； B．据分析，电解质溶液中氢离子通过质子交换膜由负极区进入正极区，即a极到b极，故B正确； C．微生物促进了C12H22O11转化为CO2，该过程中存在电子转移，故C正确； D．a极C12H22O11失电子转化为CO2，电极反应式为：，故D错误； 故答案为D。 3．（24-25高二下·江苏无锡·期中）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电极为电池负极 B．电池工作时，海水中的向b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1mol Al，理论需要消耗为33.6L 【答案】B 【分析】Al和海水构成的原电池中，铝为活泼金属，发生失电子的氧化反应生成Al3+，则a电极为负极，b电极为正极，负极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，Al为负极，则b为正极，故A错误； B．原电池工作时，阳离子向正极移动，即海水中的Na+向b电极移动，故B正确； C．原电池工作时，a电极为负极，负极反应式为Al-3e-=Al3+，随后发生反应：，离子净消耗，a电极区域的海水不会呈强碱性，故C错误； D．没有说明标准状况，故不能计算氧气的体积，故D错误； 答案选B。 4．（2024高二上·江苏淮安·学业考试）氨价格低廉，运输和储存方便，因此作为燃料电池具有很大的发展潜力。一种新型燃料电池构造示意图如图所示，关于该电池的说法正确的是 A．通入的电极b为电池的负极 B．电流由电极a通过导线流向电极b C．该电池工作时化学能转化为电能 D．转移电子时消耗和物质的量之比为 【答案】C 【分析】电极a上NH3被氧化生成，则电极a为负极，NaOH溶液作电解质溶液，电极反应为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；电极b为正极，O2被还原生成OH-，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，据此解答。 【详解】A．由分析可知，通入的电极b为电池的正极，A错误； B．由分析可知，电极a为负极，电极b为正极，原电池中电流方向为：正极→导线→负极，则电流由电极b通过导线流向电极a，B错误； C．该新型燃料电池属于原电池，则该电池工作时化学能转化为电能，C正确； D．由分析可知，负极反应为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，正极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，则转移电子时，负极消耗NH3，正极消耗O2，消耗和物质的量之比为4∶3，D错误； 故选C。 5．（24-25高二上·江苏镇江·阶段练习）某校课外活动小组利用电化学原理降解酸性废水中的，装置如图所示，下列说法错误的是 A．Pt电极作正极 B．电极反应式为 C．溶液中电子通过质子交换膜由电极向电极移动 D．若外电路转移电子，则右侧溶液质量减少 【答案】C 【分析】由氢离子移动方向可知，银电极为原电池的负极，银失去电子发生氧化反应生成氯化银，电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，铂电极为正极，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+10e-+12H+=N2↑+6H2O。 【详解】A．由分析可知，银电极为原电池的负极，铂电极为正极，故A正确； B．由分析可知，银电极为原电池的负极，银失去电子发生氧化反应生成氯化银，电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，故B正确； C．电子只能在导线上定向移动而不能通过溶液，故C错误； D．由分析可知，铂电极为正极，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+10e-+12H+=N2↑+6H2O，氢离子通过质子交换膜进入正极区溶液中，则外电路转移1mol电子时，右侧溶液质量减少1mol××28g/mol-1mol×1g/mol=1.8g，故D正确； 答案选C。 6．（24-25高三上·江苏·阶段练习）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。下列有关说法不正确的是 A．电池工作时，化学能主要转化为电能 B．电池工作时，电子由a电极沿导线流向b电极 C．消耗1mol葡萄糖，转移电子数为 D．b电极反应式为 【答案】C 【分析】根据题意可知，该装置为化学电源，根据装置图可知，电极b上氧气得电子，转化为OH-，根据原电池工作原理，电极b为正极，电极a为负极，据此分析； 【详解】A．根据题意，该装置为微型电池，属于化学电源，化学能转化为电能，故A说法正确； B．根据装置图可知，电极b为正极，电极a为负极，电子从电极a沿导线流向电极b，故B说法正确； C．根据装置图，电极a中C6H12O6(葡萄糖)转化为C6H12O7(葡萄糖酸)，1mol葡萄糖酸比葡萄糖多了1molO原子，因此消耗1mol葡萄糖，失去2mol电子，即转移电子数为2NA或2×6.02×1023，故C说法错误； D．根据装置图，电极b上氧气得电子转化为OH-，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故D说法正确； 答案为C。 7．（2024·江苏扬州·模拟预测）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。电池以金属钠为负极，多孔碳纳米管为正极，(NZSP)为无机固态电解质(见下图)。放电时，下列说法正确的是 A．金属钠发生氧化反应 B．在正极上生成 C．电子通过NZSP移向负极 D．该电池是将电能转化为化学能的装置 【答案】A 【分析】已知该电池以金属钠为负极，可由碳纳米管为正极，(NZSP)为无机固态电解质，则负极钠失去电子被氧化，正极二氧化碳得到电子被还原，电子从负极沿着导线流向正极，固体电解质中钠离子向正极移动； 【详解】A．据分析，金属钠为负极、发生氧化反应，A正确； B．据分析，在正极上消耗，B错误； C．据分析，放电时，电子从负极沿着导线流向正极，C错误； D．该电池是原电池，是将化学能转化为电能的装置，D错误； 选A。 8．（24-25高二上·上海·期中）CCTV报道，解放军总后勤部提出要让每个野外作业的战士都吃上热饭菜，其中一种方法是利用原电池原理，将食盐颗粒、炭屑、铁屑装入食品包装的夹层中密封起来，使用时撕开一口子，加入适量水振荡，就会产生热量加热食品。以下叙述正确的是 A．铁作负极，发生氧化反应 B．碳作负极，发生还原反应 C．铁作正极，发生还原反应 D．碳作正极，发生氧化反应 【答案】A 【详解】利用原电池原理反应放热，由铁屑、炭粒、食盐、水、空气组成的原电池中，铁做负极，炭粒作正极，负极本身发生失电子的氧化反应，炭粒发生还原反应，答案选A。 9．（24-25高二下·江苏无锡·期中）下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A．构建铜锌原电池 B．测定溶液pH C．制无水AlCl3 D．制取NaHCO3晶体 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．该实验装置有2个活泼性不同的金属作电极，有电解质溶液，能发生自发进行的氧化还原反应，形成闭合回路，形成了原电池，A正确； B．使用湿润的试纸测定溶液时，会使待测液浓度减小，可能影响溶液值，故在使用试纸时不能润湿，B错误； C．溶液中发生水解，在加热时，水解程度增大，生成的挥发，得到，故制无水，应在氛围中加热溶液，避免水解，C错误； D．制取晶体，应向饱和氨盐水中通入，D错误； 答案选A。 二、填空题 10．完成下列问题。 (1)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示： 正极为 电极(填“”或“”)，移动方向为 (填“由到”或“由到”)，写出电极的电极反应式： 。 (2)和是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收和。 ①是直流电源的 极。 ②已知电解池的阴极室中溶液的在之间，阴极的电极反应为 。 ③用离子方程式表示吸收NO的原理 。 (3)一空气电池是目前储电能力最高的电池。以一空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为。 ①极发生的电极反应为 。 ②当外电路中通过电子时，装置内共收集到气体(标准状况)，若装置内的液体体积为(电解前后溶液体积不变)，则电解前溶液的物质的量浓度是 。 【答案】(1) B A到B (2) 负 2＋2H＋＋2e-=＋2H2O 2NO＋2＋2H2O=N2＋4 (3) 2VB2＋22OH－－22e-=V2O5＋2B2O3＋11H2O 0.05mol/L 【详解】（1）燃料电池中燃料失去电子在负极，氧气得电子在正极，阳离子向正极移动；该燃料电池的正极为B电极；H＋移动方向为由A到B，正极B的电极反应式为：； （2）从图中可看出，电解池的左槽进入后得到电子生成的转入吸收塔还原NO，左槽是阴极区，右槽稀硫酸和SO2一起进入后，SO2被氧化生成H2SO4，得到较浓的硫酸溶液，右槽是阳极区。 ①a与左槽电极连接，是直流电源的负极； ②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，是酸性环境，故阴极的电极反应为2＋2H＋＋2e-=＋2H2O； ③吸收NO的原理2NO＋2＋2H2O=N2＋4； （3）①VB2－空气电池工作时的反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，从图中可得知其电解质溶液是KOH， VB2极发生氧化反应，则电极反应为2VB2＋22OH－－22e-=V2O5＋2B2O3＋11H2O； ②电解CuSO4溶液阳极发生 ，阴极先 ，后 ；当外电路中通过0.04 mol电子时阳极得到氧气0.01 mol，标准状况下的体积为0.224L，B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，则氢气体积为0.448 L−0.224L=0.224L，生成氢气0.01 mol，得到的电子0.02 mol，根据得失电子总数相等，则溶液中Cu2+得到电子0.02 mol，Cu2+物质的量为0.01 mol，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度是。 1．（24-25高三下·江苏·阶段练习）利用电化学原理消除污染，还可获得电能，下面是一种处理垃圾渗透液的装置工作原理图。下列说法不正确的是 A．X极的电极反应式为 2- 6e- = N2↑ + 8H+ B．Y是正极，发生还原反应 C．当电路中通过5 mol电子时，两极共有28g N2放出 D．盐桥内Cl-移向X电极 【答案】C 【分析】X电极反应为铵根离子转变为N2，发生了氧化反应为负极，而Y极反应为硝酸根离子转变为N2，发生了还原反应为正极。 【详解】A．X极上铵根离子失去电子被氧化为氮气，电极反应式为 2- 6e- = N2↑ + 8H+，A正确； B．由分析，Y是正极，发生还原反应，B正确；   C．正极硝酸根离子转变为N2，存在N2~10e-，负极上铵根离子被氧化为氮气，存在N2~6e-，当电路中通过5mol电子时正、负极区共生成氮气，质量不是28g，C错误； D．离子的移动方向：带正电的离子移向正极，带负电的离子移向负极，即Cl-移向X极，D正确； 故选C。 2.（24-25高二上·安徽·开学考试）中科院物理研究所研发的双极膜可充电，电池解决了传统电池的体积与硬度问题，该电池工作原理如图所示： 已知双极膜夹层间的能够解离成和分别向两极移动。下列说法正确的是 A．放电时，B电极反应为： B．放电时，通过a膜移向Zn电极 C．放电时，电流方向为：B电极→用电器→A电极→双极膜→B电极 D．放电时，理论上电极A质量减少65g时，需要消耗22.4L 【答案】C 【分析】由图可知，放电时，Zn作负极，电极反应式为Zn－2e-+4OH-=Zn(OH)，B电极为正极，电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH； 【详解】A．放电时，B电极反应为： CO2+2e-+2H+=HCOOH，故A错误； B．放电时，阳离子向正极移动，则通过a膜移向B电极，故B错误； C．原电池中的电流方向在外电路中是从正极流向负极，而在电解质溶液中，阳离子从负极流向正极，阴离子从正极流向负极，与外电路中的电子流动共同构成了原电池的闭合回路，故电流方向为：B电极→用电器→A电极→双极膜→B电极，故C正确； D．放电时，理论上电极A质量减少65g时，即消耗1molZn时，转移2mol电子，根据正极的反应，消耗1molCO2，其在标况下的体积为22.4L，但题目未说明标况，故D错误； 故选C。 3.（24-25高三上·江苏苏州·期中）为探究与KI溶液能否发生氧化还原反应，设计了如图所示的原电池装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出，左侧烧杯中溶液变蓝。下列说法正确的是 A．X电极为正极 B．盐桥中的移向右侧烧杯 C．闭合K一段时间后，右侧烧杯中溶液pH降低 D．该原电池总反应为 【答案】D 【分析】根据题目信息和装置可知，该装置为原电池，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出，则Y电极是正极，生成的银白色物质为银单质，Y电极的电极反应式是，X电极是负极，X电极的电极反应式为，据此分析； 【详解】A．根据分析，X电极为负极，A错误； B．原电池中，阴离子移向负极，盐桥中的移向左侧烧杯，B错误； C．闭合K一段时间后，右侧烧杯中溶液由 转化为（盐桥中K+进入右侧烧杯），pH升高，C错误； D．根据分析，结合两极反应式，该原电池总反应为，D正确； 故选D。 4.（23-24高三下·北京·开学考试）液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．放电时，电极室为正极室 B．放电时，由电极室移向电极室 C．充电时，电极室的电极与电源的负极连接 D．充电时，总反应为 【答案】C 【详解】A．放电时，电极室中得到电子被还原成为，发生还原反应，所以电极室为正极室，故A正确； B．是阳离子，在电池工作时，向电池的正极移动，则应由电极室透过质子交换膜移向电极室，故B正确； C．放电时，电极室为电池的正极室，则充电时，电极室的电极应与电源的正极连接，故C错误； D．充电时，阳极失去电子被氧化为，阴极得到电子被还原为，则电极总反应式为，故D正确； 答案C。 5.（24-25高二上·辽宁葫芦岛·阶段练习）某兴趣小组探究原电池的工作原理，进行了如下实验： (1)X为锌片、Y为铜片、Z为硫酸铜溶液 ①将质量相等的X(锌片)和Y(铜片)用导线相连浸入Z(硫酸铜)溶液中构成如图装置。该反应的能量变化可用下图中的 (填“甲”或“乙”)表示。 ②连接K，2min后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29g，则导线中通过电子的物质的量为 mol。 (2)X为铜片、Y为除去表面氧化膜的铝片、Z为浓。连接K测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图乙所示，反应过程中有红棕色气体产生。 s前，原电池的负极是 (填“铜片”或“铝片”)， s后，外电路中电子流动方向发生改变，原因是 。 (3)X为铝棒、Y为镁棒，Z为NaOH溶液，负极电极反应式为 。 (4)燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供天然气、甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。基于甲烷()—空气燃料电池，其工作原理如图，a、b均为惰性电极。a极的电极反应式为 。当通入4.48L(标准状况下)甲烷气体时，测得电路中转移1.1mol电子，则甲烷的利用率为 。 【答案】(1) 甲 0.02mol (2) 铝片 随着反应的进行，铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，此时铜作负极，电流方向相反 (3)Al-3e- +4OH -=[Al(OH)4]- (4) CH4-8e- +2H2O =CO2 + 8H+ 68.8% 【详解】（1）①锌和硫酸铜生成铜和硫酸锌，反应放热，反应物的总能量大于生成物总能量，该反应的能量变化可用图中的甲表示； ②连接K，构成原电池，锌是负极，锌失电子发生氧化反应，锌片上的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，铜片发生反应Cu2++2e-=Cu，2min后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29g，设导线中通过电子的物质的量为xmol。则锌片消耗0.5xmolZn、铜片生成0.5xmolCu，0.5x (65+64)=1.29，x=0.02mol； （2）t1s前，铝与浓硝酸发生反应，铝失去电子发生氧化反应，原电池的负极是铝，t1s后，随着反应的进行，铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，此时铜失去电子发生氧化反应作负极，电流方向相反； （3）X为铝棒、Y为镁棒，Z为溶液，则铝失去电子发生氧化反应生成四羟基合铝酸根离子为负极，负极电极反应式为Al-3e- +4OH -=[Al(OH)4]-； （4）由电子流向可知，a为负极，a极反应为酸性条件下，甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子：CH4-8e- +2H2O =CO2 + 8H+；当通入4.48L（标准状况下，为0.2mol甲烷，完全转移电子1.6mol）甲烷气体时，测得电路中转移1.1mol电子，则甲烷的利用率为。 1．（25-26高三上·湖北武汉·开学考试）利用电化学原理治理各种污染是科研工作者研究的重要课题之一、我国科研工作者在太阳能光电催化-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。下列说法正确的是 A．放电时，电极电势： B．图中分解仅需一步即可完成 C．a极的电极反应式： D．右室中去除的离子方程式为 【答案】D 【分析】由图可知a极是失电子的一极，发生氧化反应，作电源负极：电极反应式为：，b极得电子作电源正极，电极反应式为： 【详解】A．电子从a极流向b极（电流方向相反），电流从高电势流向低电势，故b极电势高于a极，即电极电势b > a，A错误； B．H₂S分解需经Fe³⁺氧化生成S和，在a极被氧化为Fe3+循环使用，H⁺通过质子交换膜在b极生成，为多步过程，B错误； C．a极Fe²⁺失去电子被氧化为Fe³⁺，电极反应式为，C错误； D．右室中Fe³⁺氧化H₂S，S从-2价升为0价生成S，Fe³⁺降为Fe²⁺，离子方程式为，D正确； 故答案选D。 2．（2024·福建南平·三模）水系锌碘电池极具潜力，工作原理如图所示。基于壳聚糖(CTS)形成的双螺旋结构的功能粘结剂，能有效抑制电池工作时产生的扩散，防止电池寿命快速衰减。下列说法正确的是 A．CTS通过范德华力形成双螺旋结构 B．充电时，Zn电极接电源负极，发生氧化反应 C．放电时，外电路转移0.2 mol电子，负极区溶液质量增加6.5g D．充电时，阳极区发生的反应有 【答案】D 【分析】根据装置图分析，充电时，Zn电极接电源的负极，作为阴极，发生还原反应，石墨电极接电源的正极，作为阳极，发生氧化反应；放电时，Zn电极为负极，发生氧化反应，石墨电极为正极，发生还原反应。 【详解】A．由CTS的结构图可知，CTS含有氨基和羟基，故CTS是通过氢键形成双螺旋结构，A错误； B．充电时，Zn电极接电源负极，做阴极，发生还原反应，B错误； C．由题可知，隔膜为阳离子交换膜，放电时，Zn2+向正极区迁移，负极区溶液质量不变，C错误； D．充电时，I−在阳极表面放电生成I2，I2与I−结合成，D正确。 故选D。 3．（2024高三·全国·专题练习）科学家最近发明了一种Al-PbO2电池，电解质为KOH、K2SO4、稀硫酸，通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b)，结构示意图如图。下列说法正确的是 A．R区域的电解质浓度逐渐减小 B．通过Y膜移向N区 C．放电时PbO2电极上反应为PbO2＋2e-＋4H＋＋=PbSO4＋2H2O D．理论上当电路中通过2mol电子，N极区溶液质量减少96g 【答案】C 【分析】由图可知，原电池工作时，Al为负极，被氧化生成[Al(OH)4]-，PbO2为正极，发生还原反应，电解质溶液M区为KOH，R区为K2SO4，N区为H2SO4，原电池工作时，负极反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，则消耗OH-，钾离子向正极(M区向R区)移动，X为阳离子交换膜；正极电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，正极消耗氢离子，硫酸根向负极(N区向R区)移动，则Y是阴离子交换膜。在同一闭合回路中电子转移数目相等，结合溶液酸碱性及电极材料书写电极反应式和总反应的方程式，以此解答该题。 【详解】A．据分析，钾离子向正极(M区向R区)移动，硫酸根向负极(N区向R区)移动，R区域的电解质浓度逐渐增大，故A错误； B．据分析，向负极移动，通过Y膜移由N区向R区移动，故B错误； C．据分析，放电时，PbO2电极为正极，电极反应式为，故C正确； D．结合分析可知，消耗27g Al，电子转移3mol，N区消耗6mol H+、1.5mol ，同时有1.5mol  移向R区，则相当于减少3mol H2SO4，同时生成3mol H2O，则N区实际减少质量为3mol×98g/mol-3mol×18g/mol=240g，则当电路中通过2mol电子，N极区溶液质量减少160g，故D错误； 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 化学能与电能的转化 第1课时 原电池的工作原理 分层作业 1．（25-26高二上·山西太原·开学考试）化学与人类生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A．2025年宇树科技机器人主控芯片主要成分为单质硅 B．长春应用化学研究所自主研发的锂离子碳硅电池，可实现化学能转化为电能 C．中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气，石油和天然气都是混合物 D．通过和发生取代反应制取，符合绿色化学中最理想的“原子经济性反应” 2．（24-25高二下·四川泸州·期末）在微生物的作用下将化学能转变成电能的装置称为微生物电池，某一微生物电池的工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法不正确的是 A．b为原电池的正极 B．通过质子交换膜由a极到b极 C．微生物对电子的转移有促进作用 D．a极的电极反应式为： 3．（24-25高二下·江苏无锡·期中）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电极为电池负极 B．电池工作时，海水中的向b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1mol Al，理论需要消耗为33.6L 4．（2024高二上·江苏淮安·学业考试）氨价格低廉，运输和储存方便，因此作为燃料电池具有很大的发展潜力。一种新型燃料电池构造示意图如图所示，关于该电池的说法正确的是 A．通入的电极b为电池的负极 B．电流由电极a通过导线流向电极b C．该电池工作时化学能转化为电能 D．转移电子时消耗和物质的量之比为 5．（24-25高二上·江苏镇江·阶段练习）某校课外活动小组利用电化学原理降解酸性废水中的，装置如图所示，下列说法错误的是 A．Pt电极作正极 B．电极反应式为 C．溶液中电子通过质子交换膜由电极向电极移动 D．若外电路转移电子，则右侧溶液质量减少 6．（24-25高三上·江苏·阶段练习）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。下列有关说法不正确的是 A．电池工作时，化学能主要转化为电能 B．电池工作时，电子由a电极沿导线流向b电极 C．消耗1mol葡萄糖，转移电子数为 D．b电极反应式为 7．（2024·江苏扬州·模拟预测）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。电池以金属钠为负极，多孔碳纳米管为正极，(NZSP)为无机固态电解质(见下图)。放电时，下列说法正确的是 A．金属钠发生氧化反应 B．在正极上生成 C．电子通过NZSP移向负极 D．该电池是将电能转化为化学能的装置 8．（24-25高二上·上海·期中）CCTV报道，解放军总后勤部提出要让每个野外作业的战士都吃上热饭菜，其中一种方法是利用原电池原理，将食盐颗粒、炭屑、铁屑装入食品包装的夹层中密封起来，使用时撕开一口子，加入适量水振荡，就会产生热量加热食品。以下叙述正确的是 A．铁作负极，发生氧化反应 B．碳作负极，发生还原反应 C．铁作正极，发生还原反应 D．碳作正极，发生氧化反应 9．（24-25高二下·江苏无锡·期中）下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A．构建铜锌原电池 B．测定溶液pH C．制无水AlCl3 D．制取NaHCO3晶体 A．A B．B C．C D．D 二、填空题 10．完成下列问题。 (1)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示： 正极为 电极(填“”或“”)，移动方向为 (填“由到”或“由到”)，写出电极的电极反应式： 。 (2)和是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收和。 ①是直流电源的 极。 ②已知电解池的阴极室中溶液的在之间，阴极的电极反应为 。 ③用离子方程式表示吸收NO的原理 。 (3)一空气电池是目前储电能力最高的电池。以一空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为。 ①极发生的电极反应为 。 ②当外电路中通过电子时，装置内共收集到气体(标准状况)，若装置内的液体体积为(电解前后溶液体积不变)，则电解前溶液的物质的量浓度是 。 1．（24-25高三下·江苏·阶段练习）利用电化学原理消除污染，还可获得电能，下面是一种处理垃圾渗透液的装置工作原理图。下列说法不正确的是 A．X极的电极反应式为 2- 6e- = N2↑ + 8H+ B．Y是正极，发生还原反应 C．当电路中通过5 mol电子时，两极共有28g N2放出 D．盐桥内Cl-移向X电极 2.（24-25高二上·安徽·开学考试）中科院物理研究所研发的双极膜可充电，电池解决了传统电池的体积与硬度问题，该电池工作原理如图所示： 已知双极膜夹层间的能够解离成和分别向两极移动。下列说法正确的是 A．放电时，B电极反应为： B．放电时，通过a膜移向Zn电极 C．放电时，电流方向为：B电极→用电器→A电极→双极膜→B电极 D．放电时，理论上电极A质量减少65g时，需要消耗22.4L 3.（24-25高三上·江苏苏州·期中）为探究与KI溶液能否发生氧化还原反应，设计了如图所示的原电池装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出，左侧烧杯中溶液变蓝。下列说法正确的是 A．X电极为正极 B．盐桥中的移向右侧烧杯 C．闭合K一段时间后，右侧烧杯中溶液pH降低 D．该原电池总反应为 4.（23-24高三下·北京·开学考试）液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．放电时，电极室为正极室 B．放电时，由电极室移向电极室 C．充电时，电极室的电极与电源的负极连接 D．充电时，总反应为 5.（24-25高二上·辽宁葫芦岛·阶段练习）某兴趣小组探究原电池的工作原理，进行了如下实验： (1)X为锌片、Y为铜片、Z为硫酸铜溶液 ①将质量相等的X(锌片)和Y(铜片)用导线相连浸入Z(硫酸铜)溶液中构成如图装置。该反应的能量变化可用下图中的 (填“甲”或“乙”)表示。 ②连接K，2min后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29g，则导线中通过电子的物质的量为 mol。 (2)X为铜片、Y为除去表面氧化膜的铝片、Z为浓。连接K测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图乙所示，反应过程中有红棕色气体产生。 s前，原电池的负极是 (填“铜片”或“铝片”)， s后，外电路中电子流动方向发生改变，原因是 。 (3)X为铝棒、Y为镁棒，Z为NaOH溶液，负极电极反应式为 。 (4)燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供天然气、甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。基于甲烷()—空气燃料电池，其工作原理如图，a、b均为惰性电极。a极的电极反应式为 。当通入4.48L(标准状况下)甲烷气体时，测得电路中转移1.1mol电子，则甲烷的利用率为 。 1．（25-26高三上·湖北武汉·开学考试）利用电化学原理治理各种污染是科研工作者研究的重要课题之一、我国科研工作者在太阳能光电催化-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。下列说法正确的是 A．放电时，电极电势： B．图中分解仅需一步即可完成 C．a极的电极反应式： D．右室中去除的离子方程式为 2．（2024·福建南平·三模）水系锌碘电池极具潜力，工作原理如图所示。基于壳聚糖(CTS)形成的双螺旋结构的功能粘结剂，能有效抑制电池工作时产生的扩散，防止电池寿命快速衰减。下列说法正确的是 A．CTS通过范德华力形成双螺旋结构 B．充电时，Zn电极接电源负极，发生氧化反应 C．放电时，外电路转移0.2 mol电子，负极区溶液质量增加6.5g D．充电时，阳极区发生的反应有 3．（2024高三·全国·专题练习）科学家最近发明了一种Al-PbO2电池，电解质为KOH、K2SO4、稀硫酸，通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b)，结构示意图如图。下列说法正确的是 A．R区域的电解质浓度逐渐减小 B．通过Y膜移向N区 C．放电时PbO2电极上反应为PbO2＋2e-＋4H＋＋=PbSO4＋2H2O D．理论上当电路中通过2mol电子，N极区溶液质量减少96g / 学科网（北京）股份有限公司 $