专题02 化学能转化为电能（期中真题汇编，山东专用）高二化学上学期

专题02 化学能转化为电能 3大高频考点概览 考点01 原电池基本概念 考点02 原电池的应用 考点03 化学电源 地 城 考点01 原电池基本概念 1．(2024-2025·高二上·泰安·期中)下列装置能形成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】原电池的构成一般条件：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形成闭合回路，④有自发进行的氧化还原反应。酒精为非电解质，不能导电，不能形成闭合回路，不满足原电池构成条件②③，A不符合题意；由图示知，两个电极相同，不满足原电池构成条件①，B不符合题意；选项所给装置满足原电池的构成条件，C符合题意；图示两个烧杯未连通，不能形成闭合回路，不满足原电池构成条件③，D不符合题意。 2．(2024-2025·高二上·滨州高级中学·期中)下列关于如图所示转置的叙述中，正确的是 A．该装置将电能转变为化学能 B．在铜片表面被氧化 C．电子从片经导线流向片 D．为原电池的负极 【答案】D 【解析】锌和铜插在稀硫酸的电解质溶液中构成原电池，锌作负极发生氧化反应，铜作正极发生还原反应。该装置是将化学能转化为电能的原电池，A项错误；氢离子在铜片表面被还原生成氢气，B项错误；电子从负极锌片经导线流向正极铜片，C项错误；锌为原电池负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，D项正确。 3．(2024-2025·高二上·泰安实验学校·期中)“科学素养，从小培养”，一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．空气中的氧气得到电子 C．化学能可直接转化为动能 D．溶液中的向石墨片移动 【答案】B 【解析】镁为活泼金属，失去电子作为负极，石墨为正极。镁为活泼金属，做电池的负极，失去电子发生氧化反应，A项错误；溶解在食盐水中的氧气在石墨电极得到电子，发生还原反应，B项正确；原电池将化学能转化为电能，小汽车将电能通过发动机转化为动能，C项错误；溶液中的阴离子向原电池中负极镁片移动，D项错误。 4．(2024-2025·高二上·油田二中·期中)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 【解析】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。由分析可知，该电池中电极b作负极，A项正确；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项正确；原电池工作时，阳离子质子向正极电极a迁移，C项正确；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项错误。 5．(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)如图为锌锰干电池构造示意图。锌锰电池的总反应方程式为：，下列说法不正确的是 A．氯化铵糊作电解质溶液 B．是负极反应物 C．电子由锌筒通过导电流向石墨棒 D．随着电池的使用锌筒会逐渐变薄 【答案】B 【解析】锌锰干电池为原电池装置，属于一次电池，其中锌筒作负极，石墨棒作正极，氯化铵糊为电解质溶液。根据分析，氯化铵糊作电解质溶液，A项正确；发生还原反应生成，因此是正极反应物，B项错误；电子由负极沿导线流向正极，即由锌筒通过导线流向石墨棒，C项正确；锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄，D项正确。 6．(2024-2025·高二上·泰安一中新校·期中)某电池的总反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是 正极 负极 电解质溶液 A Cu Fe FeCl3溶液 B C Fe Fe(NO3)2溶液 C Fe Zn Fe2(SO4)3溶液 D Ag Fe CuSO4溶液 【答案】A 【解析】能实现反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋的原电池应符合以下条件：①负极为Fe，正极材料的活泼性比Fe差；②电解质溶液应为含Fe3＋的溶液，B、D两项电解质溶液选错；C项负极材料选错。 7．(2024-2025·高二上·聊城联考·期中)根据原电池原理，下列有关说法正确的是 A．若为为为酒精，则该装置能够实现化学能到电能的转化 B．若为为为溶液，负极发生的电极反应式为： C．若X为为为硫酸铜，每转移电子，正极质量增加 D．若为为为稀硫酸，则向电极附近移动 【答案】D 【解析】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，A项错误；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：，B项错误；锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，正极反应式：，即每转移电子，可生成1molCu，对应质量为6.4g，C项错误；锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，原电池中阴离子向着负极移动，即向电极附近移动，D项正确。 8．(2024-2025·高二上·德州统考·期中)教师在课堂上通过以下装置对原电池的工作原理和形成条件开展了实验探究，结合探究判断下列说法错误的是 A．装置①②③的能量主要转化形式相同 B．装置②能形成原电池，负极的电极反应式为 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．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 【答案】A 【解析】由图可知，装置①③不构成原电池，而装置②构成了原电池。装置①③是化学能转化为热能，而装置②是化学能转化为电能，A项错误；装置②满足形成原电池的条件，锌作负极，发生氧化反应，失去电子生成，电极反应式为，B项正确；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，C项正确；装置①没有构成闭合回路，不能形成原电池，锌片上有气泡逸出，铜片上没有气泡逸出，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，D项正确。 9．(2024-2025·高二上·潍坊大联考·期中)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 【解析】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+，A项错误；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，B项错误；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，C项正确；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，D项错误。 10．(2024-2025·高二上·威海二中·期中)以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法不正确的是 A．b电极为负极，发生氧化反应 B．a电极发生的反应为N2＋8H＋＋6e－===2NH C．A溶液中所含溶质为NH4Cl D．当反应消耗1 mol N2时，则消耗的H2为67.2 L 【答案】D 【解析】N2＋3H22NH3，反应中氢元素的化合价升高，H2失去电子，因此b电极为负极，发生氧化反应，故A正确；a电极作正极，电解质溶液含盐酸，因此电极反应式为N2＋8H＋＋6e－===2NH，故B正确；根据B选项的分析，A溶液中所含溶质为NH4Cl，故C正确；没有说明外界条件，故D错误。 11．(2024-2025·高二上·日照·期中)为了避免锌片与Cu2+直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如图所示的装置， 按要求完成以下填空： （1）此装置在工作时，可以观察到的现象是_________，电池的总反应式为___________。 （2）原电池工作时，CuSO4溶液中SO42－向________移动。 （3）盐桥是通过________的定向移动实现导电的，若此盐桥内为KCl饱和溶液，则该电池在工作时，K+移向________（填“正”或“负”）极。 【答案】（1）检流计的指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出 Zn+Cu2+＝Zn2++Cu（2）盐桥（3）离子 正 【解析】（1）该装置为铜锌原电池，总反应式为Zn+Cu2+＝Cu+Zn2+，该电池工作时，观察到检流计指针发生偏转，锌片不断溶解，铜片上有红色物质析出。（2）该电池工作时，CuSO4溶液中SO42－向盐桥移动。（3）在原电池中，盐桥是通过离子定向移动实现导电的，若盐桥内为KCl饱和溶液，K+向正极移动。 12．(2024-2025·高二上·枣庄检测·期中)某学习小组为探究影响原电池电流大小的因素，利用Zn为负极，稀硫酸为电解质溶液，选取不同的正极材料，设计了如下实验。 实验编号 硫酸浓度() 硫酸体积(mL) 正极材料 电极间距离(cm) 电流(A) 1 1.00 100 Cu 1.0 2 2.00 100 Cu 1.0 3 2.00 100 Cu 2.0 4 2.00 100 Fe 1.0 已知：实验所用电极浸没在稀硫酸中的表面积相同，稀硫酸在反应前后体积保持不变。 （1）请写出实验1中Zn电极的反应式 。 （2）实验1和实验2的目的是探究 对电流强度的影响；实验 和实验4可探究不同电极材料对电流强度的影响。 （3）甲同学在进行实验4时发现电解质溶液变为浅绿色，推测是电池内部发生了副反应所致，请用离子方程式表示该副反应 。 （4）证明， 。 （5）实验2在0~10min内收集到22.4mL(标准状况)，用硫酸表示的该时间段内反应速率为 。 （6）请写出一个可能影响原电池电流大小的因素 (表中因素除外)。 【答案】（1） （2）电解质溶液浓度 2 （3） （4）电极间的距离越大，产生的电流越小(或电极间距离越小，产生的电流越大) （5）0.001 （6）电极板的表面积大小、溶液温度等 【解析】（1）锌作负极失电子生成锌离子，故负极的电极反应式为：； （2）实验1和2的电极材料相同、电极间距离相等，只有电解质溶液的浓度不同，该对比装置研究的是电解质溶液浓度对电流强弱的影响；要探究不同电极材料对电流强度的影响，除了正极材料不同，其他影响均要相同，故实验2和实验4可探究不同电极材料对电流强度的影响； （3）铁电极直接接触电解质溶液，故铁和硫酸溶液可以直接反应，离子方程式为：； （4）实验2和3的电极间距离不同，且，说明电极间距离越大，电流越小；或者电极间距离越小，产生的电流越大；（5）实验2中的反应为，根据方程式，可知，故；（6）除上述影响电流强度的因素，还有电极的表面积，以及电解液的温度等，D项正确。 地 城 考点02 原电池的应用 1．(2024-2025·高二上·宁阳·期中)下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是 A．银锌纽扣电池 B．冶炼金属钠 C．电暖风扇 D．煤气灶 【答案】A 【解析】银锌纽扣电池，是原电池的原理，是将化学能转化为电能，A项正确；冶炼金属钠，是电能转化为化学能，B项错误；电暖风扇，是将电能转化为热能，C项错误；煤气的成分天然气燃烧，是化学能转化为热能，D项错误。 2．(2024-2025·高二上·肥城·期中)有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是( ) A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c 【答案】C 【解析】由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性a＞b，对于第二个装置，依据还原性规律知，金属活动性b＞c，第三个装置的金属活动性d＞c，由第四个装置电流从a→d，则电子从d→a，故金属活动性d＞a。 3．(2024-2025·高二上·历城区联考·期中)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 【解析】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项错误；装置丙中，未形成闭合回路，不能构成原电池，B项错误；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项错误；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项正确。 4．(2024-2025·高二上·冠县一中·期中)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 【答案】B 【解析】电流表指针不能发生偏转，说明不能构成原电池；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；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，B符合题意；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，C不符合题意；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，D不符合题意。 5．(2024-2025·高二上·泰安市直联考·期中)NO有毒，会污染环境，某化学兴趣小组，拟用甲烷与NO的反应设计成原电池对NO进行无污染处理，装置如下图所示，下列说法不正确的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．通入甲烷的一极发生的是氧化反应 C．正极反应为： D．电池的总反应为： 【答案】D 【解析】该装置为原电池，将化学能转化为电能，A项正确；甲烷作负极，通入甲烷的一极发生的是氧化反应，B项正确；NO在正极 生还原反应，生成无污染的氮气，正极反应为：，C项正确；电池的总反应为：，D项错误。 6．(2024-2025·高二上·新泰一中南校·期中)有一种瓦斯分析仪(如图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是   A．电极a的反应式为CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O B．电极b是正极，O2-由电极a流向电极b C．当固体电解质中有1molO2-通过时，转移电子4mol D．瓦斯分析仪工作时，电池外电路中电子由电极 b 流向电极a 【答案】A 【解析】瓦斯分析仪原理是通过CH4发生电化学反应产生电流，从而为报警器供电使其报警，此处的电化学反应实际就是CH4燃料电池，CH4在负极（电极a）失电子被氧化成CO2，电子经外电路流入正极（电极b），O2在正极得电子被还原。A．电极a上的反应为CH4的氧化反应，初步确定：CH4 – 8e- → CO2 + H2O，根据电解质为固体金属氧化物，确定添加O2- 配平电荷守恒，故电极反应式为：CH4 + 4O2-– 8e- = CO2 + 2H2O ，A正确；B．根据原电池工作原理，阴离子应该移向负极，故O2-由正极（b）移向负极（a），B错误；C．电解质中通过1mol O2-，说明正极O2反应生成1mol O2-，根据转移电子关系：O2 ~ 2O2-~ 4e-，转移电子=2n(O2-)=2mol，C错误；D．电子由负极（a）流入正极（b），D错误；故答案选A。 7．(2024-2025·高二上·泰安外国语学校·期中)酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．负极的电极反应式为 B．该电池工作一段时间后，正极区溶液的pH增大 C．若外电路中转移4mol电子，理论上右侧电极附近溶液增重32g（假设不挥发） D．液晶显示器上数字与电流强弱有关，显示器的数字越大，说明酒精含量越高 【答案】C 【解析】O2有氧化性反应中得电子，故通入O2的右侧为正极，原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，燃料电池负极通入的为乙醇。A．负极的电极反应式为，A正确；B．氧气在正极上发生反应，正极上消耗氢离子且产生的水对溶液稀释，氢离子浓度减小，一段时间后，正极区溶液的pH增大，故B正确；C．若外电路中转移4mol电子，理论上右侧吸收1mol氧气，内电路移入4mol ，电极附近溶液增重32g+4g=36g，故C错误；D．液晶显示器上数字与电流强弱有关，显示器上的数字越大，说明的电流越大，则负极放电的乙醇就越多，说明酒精含量越高，故D正确；本题选C。 8．(2024-2025·高二上·东平统考·期中)某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。 按照实验步骤依次回答下列问题： （1）锌电极为电池的 极，电极上发生的是 反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为 ；铜电极为电池的 极，电极上发生的是 反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为 。 （2）导线中电子流向由 流向 (用a、b表示)。 （3）若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子的物质的量为 ； （4）若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2+，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的___________(填代号)。 A．NaOH B．Zn C．Fe D．H2SO4 （5）反应一段时间后右侧烧杯中Cu2+浓度是 (填增大，减小或不变)。 【答案】（1）负 氧化 正 还原 （2）a b （3）0.02mol （4）B （5）减小 【解析】（1）由图知，该原电池为双液原电池，锌电极为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为，铜电极为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为； （2）导线中电子流向由负极流向正极，即a流向b；（3）由电极反应式知，铜电极的质量增加0.64g，，则导线中转移的电子的物质的量为0.02mol； （4）NaOH不仅能沉淀Cu2+、也能沉淀Zn2+，A不符合题意；Zn与Cu2+发生置换反应生成Cu和Zn2+，经过滤可以除去，B符合题意；Fe与Cu2+发生置换反应生成Cu和Fe2+，引入新杂质，C不符合题意；硫酸不能除去Cu2+，D不符合题意。（5）铜电极的电极反应式为，反应一段时间后右侧烧杯中Cu2+浓度将减小。 9．(2024-2025·高二上·莱芜一中·期中)某学习小组为探究影响原电池电流大小的因素，利用Zn为负极，稀硫酸为电解质溶液，选取不同的正极材料，设计了如下实验。 实验编号 硫酸浓度() 硫酸体积(mL) 正极材料 电极间距离(cm) 电流(A) 1 1.00 100 Cu 1.0 2 2.00 100 Cu 1.0 3 2.00 100 Cu 2.0 4 2.00 100 Fe 1.0 已知：实验所用电极浸没在稀硫酸中的表面积相同，稀硫酸在反应前后体积保持不变。 （1）请写出实验1中Zn电极的反应式 。 （2）实验1和实验2的目的是探究 对电流强度的影响；实验 和实验4可探究不同电极材料对电流强度的影响。 （3）甲同学在进行实验4时发现电解质溶液变为浅绿色，推测是电池内部发生了副反应所致，请用离子方程式表示该副反应 。 （4）证明， 。 （5）实验2在0~10min内收集到22.4mL(标准状况)，用硫酸表示的该时间段内反应速率为 。 （6）请写出一个可能影响原电池电流大小的因素 (表中因素除外)。 【答案】（1） （2）电解质溶液浓度 2 （3） （4）电极间的距离越大，产生的电流越小(或电极间距离越小，产生的电流越大) （5）0.001 （6）电极板的表面积大小、溶液温度等 【解析】（1）锌作负极失电子生成锌离子，故负极的电极反应式为：； （2）实验1和2的电极材料相同、电极间距离相等，只有电解质溶液的浓度不同，该对比装置研究的是电解质溶液浓度对电流强弱的影响；要探究不同电极材料对电流强度的影响，除了正极材料不同，其他影响均要相同，故实验2和实验4可探究不同电极材料对电流强度的影响； （3）铁电极直接接触电解质溶液，故铁和硫酸溶液可以直接反应，离子方程式为：； （4）实验2和3的电极间距离不同，且，说明电极间距离越大，电流越小；或者电极间距离越小，产生的电流越大；（5）实验2中的反应为，根据方程式，可知，故；（6）除上述影响电流强度的因素，还有电极的表面积，以及电解液的温度等，D项正确。 10．(2024-2025·高二上·青岛二中·期中)回答下列问题。 （1）理论上不能设计为原电池的化学反应是 。 a．4Li＋FeS2=Fe＋2Li2S b．CH4+2O2=CO2+2H2O c．Ag2O＋Zn＋H2O=2Ag＋Zn(OH)2. d．CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4 （2）某小组为探究Fe与Fe3+能否发生氧化还原反应，设计如下图所示双液原电池(盐桥中为饱和KNO3溶液的琼脂)。 该装置石墨棒上发生的电极反应式为 ，盐桥中向 烧杯移动(填“甲”或“乙”)。 （3）某学习小组设计如图所示装置，有效降低含氮化合物的排放，同时充分利用化学能，相同温度和压强下，A，B两电极产生气体的体积比为 ，B电极的电极反应方程式为 。 【答案】（1）d （2）Fe3++e-=Fe2+ 乙 （3）4:3 2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2 【解析】（1）自发的氧化还原反应才能设计为原电池，abc均是氧化还原反应，d是非氧化还原反应，d正确；（2）铁作负极，石墨作正极，则石墨棒上发生的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+；阴离子向负极移动，则向乙烧杯移动；（3）NH3在电极A失电子，生成N2，A为负极，电极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，则B为正极，NO2在正极得电子生成N2，电极反应式为2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2，转移相同数目的电子时，同温同压下正极和负极产生气体体积比为3:4，故A，B两电极产生气体的体积比为4:3。 地 城 考点03 化学电源 1．(2024-2025·高二上·济宁·期中)下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．二次电池放电后可以再充电继续使用 C．手机锂离子电池是一次电池 D．燃料电池工作时燃料会接触燃烧 【答案】B 【解析】锌锰干电池不能充电，属于一次电池，不是二次电池，A项错误；二次电池又叫蓄电池，放电时化学能转化为电能，充电时使活性物质获得再生，可以继续使用，B项正确；锂离子电池能反复充放电，所以手机用的锂离子电池属于二次电池，C项错误；燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，D项错误。 2．(2024-2025·高二上·山师附中·期中)氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是    A．通入氢气的电极发生还原反应 B．外电路中每有0.4mol电子发生转移，该实验中就会有6.72L的气体被消耗 C．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动 D．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 【答案】D 【解析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的电极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e－+2OH－＝2H2O，通入氧气的电极为原电池的正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，电子是从负极流向正极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此判断。A．氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，故A错误；B．气体所处的状态不确定，无法计算气体的体积，故B错误；C．阳离子向正极移动即通入氧气的电极移动，故C错误；D．氧气易得电子发生还原反应，通入氧气的电极是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，故D正确；故选：D。 3．(2024-2025·高二上·淄博·期中)纽扣电池的两极材料分别是锌和氧化银，离子导体是KOH溶液，两个电极的电极反应分别为：  、。下列说法中，正确的是 A．锌是负极反应物，氧化银是正极反应物 B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应 C．溶液中向正极移动，K+、H+向负极移动 D．在电池工作过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变 【答案】A 【解析】A．原电池中，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，根据电极反应式知，Zn发生氧化反应为负极，氧化银发生还原反应为正极，故A正确；B．锌失电子发生氧化反应，氧化银得电子发生还原反应，故B错误；C．放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以溶液中OH-向负极移动，K+、H+向正极移动，故C错误；D．电池反应式为Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag，随着反应进行，消耗水，KOH的物质的量不变，则电解质溶液浓度增大，所以碱性增强，故D错误。答案选A。 4．(2024-2025·高二上·油田一中·期中)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4＋LiLiFePO4。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是 A．该电池可用H2SO4溶液作电解质溶液 B．该电池放电时，电池内部的Li＋向负极移动 C．该电池充电时，阳极的电极反应式为LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋ D．在该电池的放电过程中，电池正极的质量逐渐减少 【答案】C 【解析】H2SO4溶液作电解质溶液时，将会与Li发生反应，A项错误；该电池放电时，阳离子Li＋移向正极，B项错误；该电池充电时，阳极发生的是失去电子的氧化反应，C项正确；在该电池的放电过程中，正极上不断有LiFePO4生成，正极的质量逐渐增大，D项错误。 5．(2024-2025·高二上·青岛八中·期中)已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“＋”，另一个接线柱旁标有“－”。关于标有“－”的接线柱，下列说法正确的是( ) A．充电时作阳极，放电时作正极 B．充电时作阳极，放电时作负极 C．充电时作阴极，放电时作负极 D．充电时作阴极，放电时作正极 【答案】C 【解析】“－”接线柱放电时为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，充电时与外接电源负极相连，作电解池的阴极，得到电子发生还原反应，C项正确。 6．(2024-2025·高二上·济宁·期中)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 【解析】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项错误；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项错误；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项正确；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项错误。 7．(2024-2025·高二上·冠县联考·期中)燃料电池具有能量转换效率高、废弃物排放少、运行噪音小等优点。下列说法正确的是 A．溶液中的向b电极移动 B．a电极上发生的反应为： C．该电池工作过程中只存在2种形式的能量转化 D．电路中每转移，标准状况下，两极共消耗33.6L气体 【答案】D 【解析】根据图中装置可知，通入氧气的一极为正极，通入甲烷的一极为负极，电解质环境为碱性。在正极得到电子生成，b电极为正极，电极反应式为，移向负极a，A项错误；由图可知，在负极失去电子生成碳酸根离子，a电极为负极，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式：，B项错误；电池工作过程中存在化学能、电能和光能的能量转化，C项错误；电路中每转移，两极共消耗1.5mol气体，标准状况下气体的体积为33.6L，D正确。 8．(2024-2025·高二上·威海第一中学教学质量监测·期中)下列为常用电化学装置。已知图甲为铅蓄电池，充、放电的总反应为。图乙为碱性锌锰干电池。下列叙述正确的是 A．铅蓄电池放电时的负极反应为 B．上述两个装置均为二次电池 C．铅蓄电池充电时接电源正极 D．碱性锌锰干电池在使用过程中，不断被氧化，最终电池失效 【答案】C 【解析】放电时Pb在负极失电子，电极反应式为，A项错误；甲装置为铅酸蓄电池，是二次电池，乙装置为锌锰干电池，是一次电池，B项错误；PbO2为铅酸蓄电池放电时的正极，充电时作电解池的阳极，与电源正极相连，C项正确；碱性锌锰干电池在使用过程中，MnO2化合价降低，得电子，被还原，D项错误。 9．(2024-2025·高二上·泰山外国语学校·期中)锌锰电池是生活中常用的一种化学电源，酸性锌锰电池和碱性锌锰电池的构造如下图所示，下列有关说法错误的是 A．二者均属于一次电池 B．二者分别消耗锌，都将转移电子 C．二者的正极反应式均为： D．碱性锌锰电池比酸性锌锰电池比能量高 【答案】C 【解析】酸性锌锰电池，总反应为：，则负极反应为：，正极反应为：；碱性锌锰电池，总反应为：，则负极反应为：，正极反应为：。一次电池是放电后不能再充电使其复原的电池，酸性锌锰电池和碱性锌锰电池都是一次电池，A项正确；二者的负极皆为Zn，负极锌失电子，所以消耗6.5g锌，都将转移0.2mol电子，B项正确；酸性锌锰电池的正极反应式为MnO2+H++e−＝MnO(OH)或MnO2+NH4++e−＝MnO(OH)+NH3碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e−＝MnO(OH)+OH−，C项错误；电池的比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小。碱性锌锰电池的电极材料分别采用锌粉、MnO2，而酸性锌锰电池采用锌筒、MnO2和石墨，所以前者比能量高，D项正确。 10．(2024-2025·高二上·章丘双语学校·期中)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 【解析】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。锂是活泼金属，锂能与乙醇反应，有机电解液不能是乙醇，A项错误；放电时，锂电极失电子发生氧化反应，B项错误；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，C项正确；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项错误。 11．(2024-2025·高二上·肥城·期中)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D­Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D­Zn—NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。 下列说法错误的是 A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高 B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l) C．放电时负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l) D．放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区 【答案】D 【解析】三维多孔海绵状Zn为多孔结构，具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高，A项正确；，二次电池充电时作为电解池使用，阳极发生氧化反应，元素化合价升高，原子失去电子，阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l)，B项正确；二次电池放电时作为原电池使用，负极发生氧化反应，元素化合价升高，原子失去电子，由电池总反应可知负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l)，正确；二次电池放电时作为原电池使用，阴离子从正极区向负极区移动，D项错误。 12．(2024-2025·高二上·济南一中·期中)氢氧燃料电池是将H2和O2分别通到浸入20%～40%(质量分数)的KOH溶液的多孔石墨电极上，其电池总反应为2H2＋O2===2H2O，则下列叙述正确的是 A．通入H2的一极是正极，通入O2的一极是负极 B．通入O2的一极是正极，通入H2的一极是负极 C．该电池工作一段时间后，电解质溶液的pH增大 D．该电池工作一段时间后，负极区附近溶液的pH增大 【答案】B 【解析】根据电池总反应可知，该电池工作时不断有H2O生成，则电解质溶液的pH不断减小。通入O2的一极作正极，通入H2的一极作负极，H2在负极上发生氧化反应，其电极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，负极区附近溶液中OH－浓度降低，则pH减小。综上分析，B项正确。 13．(2024-2025·高二上·德州·期中)镁­次氯酸盐燃料电池，具有比能量高、安全方便等优点。该电池的正极反应式为ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－，关于该电池的叙述正确的是 A．该电池中镁为负极，发生还原反应 B．电池工作时，OH－向正极移动 C．该电池的总反应为Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－ D．电池工作时，正极周围溶液的pH将不断变小 【答案】C 【解析】次氯酸盐在正极发生反应，则Mg为负极，发生氧化反应，A项错误；电池工作时，阴离子向负极移动，B项错误；负极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2↓，将正、负极反应式相加可得总反应，C项正确；根据正极反应式可知，电池工作时，正极周围溶液的c(OH－)增大，pH将增大，D项错误。 14．(2024-2025·高二上·泰安·期中)（1）直接以甲烷为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极反应式为________；正极反应式为_______。 （2）熔融盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。阳极反应式：2CO＋2CO32—－4e－===4CO2，阴极反应式：_________；电池总反应式：___________。 【答案】（1）CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋ 2O2＋8e－＋8H＋===4H2O （2）O2＋2CO2＋4e－===2CO32— 2CO＋O2===2CO2 【解析】（2）本题中电池中的电解质是熔融物，而不是电解质溶液，但有自由移动的离子CO32—存在。原电池的反应原理实质是氧化还原反应中的电子转移，燃料电池总反应实质是一个燃烧反应。故阳极CO失去电子，而阴极应为O2得到电子，再与阴极助燃气CO2反应生成电解质阴离子CO32—。 15．(2024-2025·高二上·潍坊·期中)电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重要贡献。 （1）生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，下列有关电池的叙述正确的是 (填字母)。 A．锌锰电池工作一段时间后碳棒会变细 B．氢氧燃料电池可将化学能直接转变为电能 C．铅蓄电池负极是，正极是Pb （2）氢气燃料电池在北京冬奥会上得到广泛应用，下图是一种氢气燃料电池的工作原理示意图： b电极的电极反应式为 ，a电极是原电池的 (填“正极”或“负极”)，若该极改为通入C2H5OH，其电极反应式为 。当电池消耗C2H5OH 4.6g时，消耗的的体积为 L(标准状况下)。 （3）为了验证Fe与Cu的还原性强弱，下图中能达到实验目的的装置是 (填标号①或②)，其正极的电极反应式为 ；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.2 mol电子时，理论上两个电极的质量差为 g。 （4）新型电池-钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠()分别作为两个电极的反应物，陶瓷(可传导)为电解质，装置示意图如下，请写出负极的电极方程式： 。 【答案】（1）B （2） 负极 6.72 （3）② 12 （4） 【解析】（1）锌锰电池中，石墨作正极，工作一段时间不会变细，A项错误；氢氧燃料电池中，可将化学能直接转变为电能，B项正确；铅蓄电池中，Pb失电子作负极，得电子作正极，C项错误。（2）由图可知，电极b为正极，电极反应式为，发生还原反应；电极a是负极，发生氧化反应，若该极改为通入，其电极反应式为：，当电池消耗C2H5OH 4.6g，即消耗0.1mol时，转移1.2mol电子，则消耗氧气0.3mol，标准状况下消耗氧气得体积为。 （3）①中Fe在冷的浓HNO3中发生钝化，阻止Fe与浓HNO3进一步反应，因此无法判断Fe与Cu的还原性强弱，②中发生如下总反应：，在该氧化还原反应中，Fe为还原剂，Cu为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物，即还原性Fe > Cu，能达到实验目的；C电极为正极，Cu2+得到电子变为Cu，电极反应式为：；导线中通过0.2mol电子，结合反应，此时消耗Fe物质的量为0.1mol，质量为5.6g，生成Cu的量为0.1mol，质量为6.4g，理论上两个电极的质量差为6.4g+5.6g=12g。（4）根据图片知，放电时，Na失电子发生氧化反应，所以a作负极、b作正极，负极反应式为、正极反应式。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 化学能转化为电能 3大高频考点概览 考点01 原电池基本概念 考点02 原电池的应用 考点03 化学电源 地 城 考点01 原电池基本概念 1．(2024-2025·高二上·泰安·期中)下列装置能形成原电池的是 A． B． C． D． 2．(2024-2025·高二上·滨州高级中学·期中)下列关于如图所示转置的叙述中，正确的是 A．该装置将电能转变为化学能 B．在铜片表面被氧化 C．电子从片经导线流向片 D．为原电池的负极 3．(2024-2025·高二上·泰安实验学校·期中)“科学素养，从小培养”，一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．空气中的氧气得到电子 C．化学能可直接转化为动能 D．溶液中的向石墨片移动 4．(2024-2025·高二上·油田二中·期中)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 5．(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)如图为锌锰干电池构造示意图。锌锰电池的总反应方程式为：，下列说法不正确的是 A．氯化铵糊作电解质溶液 B．是负极反应物 C．电子由锌筒通过导电流向石墨棒 D．随着电池的使用锌筒会逐渐变薄 6．(2024-2025·高二上·泰安一中新校·期中)某电池的总反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是 正极 负极 电解质溶液 A Cu Fe FeCl3溶液 B C Fe Fe(NO3)2溶液 C Fe Zn Fe2(SO4)3溶液 D Ag Fe CuSO4溶液 7．(2024-2025·高二上·聊城联考·期中)根据原电池原理，下列有关说法正确的是 A．若为为为酒精，则该装置能够实现化学能到电能的转化 B．若为为为溶液，负极发生的电极反应式为： C．若X为为为硫酸铜，每转移电子，正极质量增加 D．若为为为稀硫酸，则向电极附近移动 8．(2024-2025·高二上·德州统考·期中)教师在课堂上通过以下装置对原电池的工作原理和形成条件开展了实验探究，结合探究判断下列说法错误的是 A．装置①②③的能量主要转化形式相同 B．装置②能形成原电池，负极的电极反应式为 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．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 9．(2024-2025·高二上·潍坊大联考·期中)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 10．(2024-2025·高二上·威海二中·期中)以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法不正确的是 A．b电极为负极，发生氧化反应 B．a电极发生的反应为N2＋8H＋＋6e－===2NH C．A溶液中所含溶质为NH4Cl D．当反应消耗1 mol N2时，则消耗的H2为67.2 L 11．(2024-2025·高二上·日照·期中)为了避免锌片与Cu2+直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如图所示的装置， 按要求完成以下填空： （1）此装置在工作时，可以观察到的现象是_________，电池的总反应式为___________。 （2）原电池工作时，CuSO4溶液中SO42－向________移动。 （3）盐桥是通过________的定向移动实现导电的，若此盐桥内为KCl饱和溶液，则该电池在工作时，K+移向________（填“正”或“负”）极。 12．(2024-2025·高二上·枣庄检测·期中)某学习小组为探究影响原电池电流大小的因素，利用Zn为负极，稀硫酸为电解质溶液，选取不同的正极材料，设计了如下实验。 实验编号 硫酸浓度() 硫酸体积(mL) 正极材料 电极间距离(cm) 电流(A) 1 1.00 100 Cu 1.0 2 2.00 100 Cu 1.0 3 2.00 100 Cu 2.0 4 2.00 100 Fe 1.0 已知：实验所用电极浸没在稀硫酸中的表面积相同，稀硫酸在反应前后体积保持不变。 （1）请写出实验1中Zn电极的反应式 。 （2）实验1和实验2的目的是探究 对电流强度的影响；实验 和实验4可探究不同电极材料对电流强度的影响。 （3）甲同学在进行实验4时发现电解质溶液变为浅绿色，推测是电池内部发生了副反应所致，请用离子方程式表示该副反应 。 （4）证明， 。 （5）实验2在0~10min内收集到22.4mL(标准状况)，用硫酸表示的该时间段内反应速率为 。 （6）请写出一个可能影响原电池电流大小的因素 (表中因素除外)。 地 城 考点02 原电池的应用 1．(2024-2025·高二上·宁阳·期中)下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是 A．银锌纽扣电池 B．冶炼金属钠 C．电暖风扇 D．煤气灶 2．(2024-2025·高二上·肥城·期中)有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是( ) A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c 3．(2024-2025·高二上·历城区联考·期中)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 4．(2024-2025·高二上·冠县一中·期中)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 5．(2024-2025·高二上·泰安市直联考·期中)NO有毒，会污染环境，某化学兴趣小组，拟用甲烷与NO的反应设计成原电池对NO进行无污染处理，装置如下图所示，下列说法不正确的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．通入甲烷的一极发生的是氧化反应 C．正极反应为： D．电池的总反应为： 6．(2024-2025·高二上·新泰一中南校·期中)有一种瓦斯分析仪(如图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是   A．电极a的反应式为CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O B．电极b是正极，O2-由电极a流向电极b C．当固体电解质中有1molO2-通过时，转移电子4mol D．瓦斯分析仪工作时，电池外电路中电子由电极 b 流向电极a 7．(2024-2025·高二上·泰安外国语学校·期中)酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．负极的电极反应式为 B．该电池工作一段时间后，正极区溶液的pH增大 C．若外电路中转移4mol电子，理论上右侧电极附近溶液增重32g（假设不挥发） D．液晶显示器上数字与电流强弱有关，显示器的数字越大，说明酒精含量越高 8．(2024-2025·高二上·东平统考·期中)某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。 按照实验步骤依次回答下列问题： （1）锌电极为电池的 极，电极上发生的是 反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为 ；铜电极为电池的 极，电极上发生的是 反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为 。 （2）导线中电子流向由 流向 (用a、b表示)。 （3）若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子的物质的量为 ； （4）若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2+，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的___________(填代号)。 A．NaOH B．Zn C．Fe D．H2SO4 （5）反应一段时间后右侧烧杯中Cu2+浓度是 (填增大，减小或不变)。 9．(2024-2025·高二上·莱芜一中·期中)某学习小组为探究影响原电池电流大小的因素，利用Zn为负极，稀硫酸为电解质溶液，选取不同的正极材料，设计了如下实验。 实验编号 硫酸浓度() 硫酸体积(mL) 正极材料 电极间距离(cm) 电流(A) 1 1.00 100 Cu 1.0 2 2.00 100 Cu 1.0 3 2.00 100 Cu 2.0 4 2.00 100 Fe 1.0 已知：实验所用电极浸没在稀硫酸中的表面积相同，稀硫酸在反应前后体积保持不变。 （1）请写出实验1中Zn电极的反应式 。 （2）实验1和实验2的目的是探究 对电流强度的影响；实验 和实验4可探究不同电极材料对电流强度的影响。 （3）甲同学在进行实验4时发现电解质溶液变为浅绿色，推测是电池内部发生了副反应所致，请用离子方程式表示该副反应 。 （4）证明， 。 （5）实验2在0~10min内收集到22.4mL(标准状况)，用硫酸表示的该时间段内反应速率为 。 （6）请写出一个可能影响原电池电流大小的因素 (表中因素除外)。 10．(2024-2025·高二上·青岛二中·期中)回答下列问题。 （1）理论上不能设计为原电池的化学反应是 。 a．4Li＋FeS2=Fe＋2Li2S b．CH4+2O2=CO2+2H2O c．Ag2O＋Zn＋H2O=2Ag＋Zn(OH)2. d．CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4 （2）某小组为探究Fe与Fe3+能否发生氧化还原反应，设计如下图所示双液原电池(盐桥中为饱和KNO3溶液的琼脂)。 该装置石墨棒上发生的电极反应式为 ，盐桥中向 烧杯移动(填“甲”或“乙”)。 （3）某学习小组设计如图所示装置，有效降低含氮化合物的排放，同时充分利用化学能，相同温度和压强下，A，B两电极产生气体的体积比为 ，B电极的电极反应方程式为 。 地 城 考点03 化学电源 1．(2024-2025·高二上·济宁·期中)下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．二次电池放电后可以再充电继续使用 C．手机锂离子电池是一次电池 D．燃料电池工作时燃料会接触燃烧 2．(2024-2025·高二上·山师附中·期中)氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是    A．通入氢气的电极发生还原反应 B．外电路中每有0.4mol电子发生转移，该实验中就会有6.72L的气体被消耗 C．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动 D．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 3．(2024-2025·高二上·淄博·期中)纽扣电池的两极材料分别是锌和氧化银，离子导体是KOH溶液，两个电极的电极反应分别为：  、。下列说法中，正确的是 A．锌是负极反应物，氧化银是正极反应物 B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应 C．溶液中向正极移动，K+、H+向负极移动 D．在电池工作过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变 4．(2024-2025·高二上·油田一中·期中)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4＋LiLiFePO4。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是 A．该电池可用H2SO4溶液作电解质溶液 B．该电池放电时，电池内部的Li＋向负极移动 C．该电池充电时，阳极的电极反应式为LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋ D．在该电池的放电过程中，电池正极的质量逐渐减少 5．(2024-2025·高二上·青岛八中·期中)已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“＋”，另一个接线柱旁标有“－”。关于标有“－”的接线柱，下列说法正确的是( ) A．充电时作阳极，放电时作正极 B．充电时作阳极，放电时作负极 C．充电时作阴极，放电时作负极 D．充电时作阴极，放电时作正极 6．(2024-2025·高二上·济宁·期中)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 7．(2024-2025·高二上·冠县联考·期中)燃料电池具有能量转换效率高、废弃物排放少、运行噪音小等优点。下列说法正确的是 A．溶液中的向b电极移动 B．a电极上发生的反应为： C．该电池工作过程中只存在2种形式的能量转化 D．电路中每转移，标准状况下，两极共消耗33.6L气体 8．(2024-2025·高二上·威海第一中学教学质量监测·期中)下列为常用电化学装置。已知图甲为铅蓄电池，充、放电的总反应为。图乙为碱性锌锰干电池。下列叙述正确的是 A．铅蓄电池放电时的负极反应为 B．上述两个装置均为二次电池 C．铅蓄电池充电时接电源正极 D．碱性锌锰干电池在使用过程中，不断被氧化，最终电池失效 9．(2024-2025·高二上·泰山外国语学校·期中)锌锰电池是生活中常用的一种化学电源，酸性锌锰电池和碱性锌锰电池的构造如下图所示，下列有关说法错误的是 A．二者均属于一次电池 B．二者分别消耗锌，都将转移电子 C．二者的正极反应式均为： D．碱性锌锰电池比酸性锌锰电池比能量高 10．(2024-2025·高二上·章丘双语学校·期中)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 11．(2024-2025·高二上·肥城·期中)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D­Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D­Zn—NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。 下列说法错误的是 A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高 B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l) C．放电时负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l) D．放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区 12．(2024-2025·高二上·济南一中·期中)氢氧燃料电池是将H2和O2分别通到浸入20%～40%(质量分数)的KOH溶液的多孔石墨电极上，其电池总反应为2H2＋O2===2H2O，则下列叙述正确的是 A．通入H2的一极是正极，通入O2的一极是负极 B．通入O2的一极是正极，通入H2的一极是负极 C．该电池工作一段时间后，电解质溶液的pH增大 D．该电池工作一段时间后，负极区附近溶液的pH增大 13．(2024-2025·高二上·德州·期中)镁­次氯酸盐燃料电池，具有比能量高、安全方便等优点。该电池的正极反应式为ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－，关于该电池的叙述正确的是 A．该电池中镁为负极，发生还原反应 B．电池工作时，OH－向正极移动 C．该电池的总反应为Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－ D．电池工作时，正极周围溶液的pH将不断变小 14．(2024-2025·高二上·泰安·期中)（1）直接以甲烷为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极反应式为________；正极反应式为_______。 （2）熔融盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。阳极反应式：2CO＋2CO32—－4e－===4CO2，阴极反应式：_________；电池总反应式：___________。 15．(2024-2025·高二上·潍坊·期中)电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重要贡献。 （1）生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，下列有关电池的叙述正确的是 (填字母)。 A．锌锰电池工作一段时间后碳棒会变细 B．氢氧燃料电池可将化学能直接转变为电能 C．铅蓄电池负极是，正极是Pb （2）氢气燃料电池在北京冬奥会上得到广泛应用，下图是一种氢气燃料电池的工作原理示意图： b电极的电极反应式为 ，a电极是原电池的 (填“正极”或“负极”)，若该极改为通入C2H5OH，其电极反应式为 。当电池消耗C2H5OH 4.6g时，消耗的的体积为 L(标准状况下)。 （3）为了验证Fe与Cu的还原性强弱，下图中能达到实验目的的装置是 (填标号①或②)，其正极的电极反应式为 ；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.2 mol电子时，理论上两个电极的质量差为 g。 （4）新型电池-钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠()分别作为两个电极的反应物，陶瓷(可传导)为电解质，装置示意图如下，请写出负极的电极方程式： 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $