4.1 第2课时 化学电源-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步练习（人教版）

高中化学选择性必修1（人教版） 应不变，C错误；当电路中转移0.01mole时，交换膜 左侧溶液中减少0.02mol离子，其中0.01molc1参与 反应生成AgCl,0.01molH通过阳离子交换膜进入右侧 溶液，D正确。 6.D【解析】在这个原电池中，负极：Fe-2e= Fe2+,正极：Ag*+e=Ag,b棒增重，溶液中c(NO) 不变。 7.(1)2IO3+10e+12H=I+6H0a、b(2)甲、乙 (3)I+2e=2r左 【解析】(1)根据题中信息，上失电子被氧化，说 明乙池中石墨作负极，其电极反应式为2-2=L2,则 甲池中石墨作正极，其电极反应式为2IO+12H+10e= I+6HO,随着反应的进行，碘离子和碘酸根离子的量减 小，通过的电量减小，电流计读数不断减小，当反应达 到平衡后，电流计的读数为0，故a、b说法正确。(2) 根据(1)的分析，两烧杯中都有I2的存在，加入淀粉 溶液后，都变蓝。(3)甲烧杯中滴入NaOH溶液，消 耗，促使反应向逆反应方向进行，乙池中电极反应式 I+2e=2I,则甲池中电极反应式：I+12OH-10e一2IO +6HO,甲池失电子，电流计指针向左偏转。 第2课时化学电源 基础练习 1.B【解析】放电时，Zn为负极，MnO2为正极， 电子从负极Zn流向正极MnO2,电流方向与电子流向相 反，故B错误。 2.B 3.A【解析】负极为失电子的活泼金属，发生氧化 反应。 4.A【解析】负极发生的反应是铅失去电子生成 Pb+，并与溶液中的SO生成PbSO4沉淀，放电时消耗 的硫酸与充电时生成的硫酸相等，故HSO4不用定期补 充，A错误；放电时，HSO4被消耗，溶液中的HSO4 的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小，D 正确。 5.C【解析】从题图分析可知，镍氢电池电解质溶 液为碱性。放电时，正极：NiO(OH)+H2Oe一Ni(OH)2+ OH,负极：MH+OHe一M+HO,总反应为MH+ NiO(OH)=M+Ni(OH)2。以上各式中M为金属合金， MH为吸附了氢原子的储氢合金。放电时负极发生的是 氧化反应，故C错误；MH为吸附了氢原子的储氢合 金，储氢材料的氢密度越大，电池的能量密度越高，故 D正确。 6.D【解析】CO发生失电子的氧化反应，所以应 88 在负极通人，A错误；放电时，阴离子CO向负极移 动，B错误；温度和压强未知，无法计算CO的物质的 量，导致无法计算转移的电子数，C错误；该电池电解 质为固态时，电解质中不含自由移动的离子，则电池无 法工作，D正确。 7.(1)H2H2+2OH-2e=2H0O2O2+2H0+ 4e=40H(2)H2-2e=2H+02+4H+4e=2H,0 (3)CH+10OH-8e=CO3+7H20O2+2H0+4e=40HF 提升练习 1.A 2.B【解析】用吸附了H2的碳纳米管材料制作的二 次电池，碳纳米管作负极，乙电极为正极。放电时， OH移向甲电极（负极），A错误；放电时，乙电极是正 极，电极反应式为NiOOH+H,O+e=Ni(OH)2+OH,B 正确；电子不能通过电解质溶液，C错误；原电池能够 提高能量的利用率，但仍不能完全转化，一般会伴有热 能放出等，D错误。 3.C【解析】正极上通人空气，氧气得电子发生还 原反应，电极反应式为O2+4一202，C错误。 4.B【解析】微生物燃料电池只能在常温下工作， A错误；放电过程为原电池反应，H应向正极迁移，C 错误；由电池反应CH06+602=6C0+6H,0知，每消 耗1molO2理论上生成1 mol CO2,即标准状况下22.4L, D错误。 5.A【解析】放电时负极失电子，发生氧化反应， 电极反应：NaTi2(PO4)3-2e=NaTi2(PO4)3t2Na*,A正 确：放电时，阴离子移向负极，所以C透过多孔活性 炭电极向NaCI溶液中迁移，B错误；放电时每转移 1mol电子，正极：Cl2+2e=2Cl-,理论上CCl4释放 0.5molC2,C错误；放电过程中，正极：C2+2e= 2CI,生成氯离子，NaCI溶液浓度增大，D错误。 6.A【解析】根据图中的电池结构和题目所给信息 可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，I区MnO2为电池的正 极，电池工作时，阳离子应向正极区方向（向左）移 动，阴离子应向负极区方向（向右）移动，A错误，B 正确；结合电解质溶液酸碱性，正极反应为MnO2+2e+ 4H=Mn2+2H0,C正确；负极反应为Zn-2e+4OH= Zn(OH)?，电池的总反应为Zn+4OH+MnO2+4H+= Zn(OH)+Mn2+2HO,D正确。 7.(1)负NO+NO-e=N,O(2)甲CONH)2- 6e+H2O=C02↑+N2↑+6H33.6(3)3C02+4Na*+4e =2Na2C03+C2.3 【解析】(1)石墨I上NO2失去电子，被氧化，并 与溶液中的NO结合变为氧化物Y(即N,O5),所以石 墨I为电池的负极，其电极反应式为NO2+NO;e NO5。(2)在甲电极中CO(NH2)2失去电子，被氧化产 生CO2、N2,所以甲电极为负极，该电极的电极反应 式为C0(NH2)2-6e+H,0=C02↑+N2↑+6H;每1mol C0(NH)2被氧化失去6mol电子，而1molO2参加反 应，转移4mol电子，根据电子守恒可计算出共消耗 1.5molO2,其在标准状况下的体积V(O2)=1.5mol× 22.4L·mo=33.6L。(3)放电时，正极上C02得到电 子变为C,同时产生NaCO,故正极的电极反应式为 3CO2+4Na*+4e=2Na2CO3+C。负极Na失去电子变为 Na,当转移0.1mol电子时，负极有0.1 mol Na发生反 应，其减少质量为m(Na)=0.1molx23gmol-2.3g。 >"第二节 电解池 第1课时电解原理 基础练习 1.B【解析】电解质溶液导电的过程就是电解的过 程，是化学变化；金属和石墨导电仅是电子的定向移 动，是物理变化。 2.C【解析】电流从电源的正极流出，因此a为正 极，b为负极，则c为阳极，d为阴极。电解CuC2溶液 的电极反应分别为阳极(c电极)：2CI-2e=C,↑，阴 极(d电极)：Cu+2e=Cu,故C项正确。 3.B【解析】用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液的 总反应是2NaC1+2H,0电解2NaOH+H,↑+CL,↑，故电解 一段时间后电解液呈碱性，A、D错误；阳极发生反应： 2CI-2e=Cl,↑，在阳极附近的溶液中滴人KI溶液时， 发生反应2+C12=2C1+,故溶液呈黄色，B正确；阴 极发生还原反应：2HO+2e=H2↑+2OH,因而阴极附 近的溶液呈碱性，滴入酚酞溶液变红，C错误。 4.C【解析】等物质的量的Ag、Pb2+、SO、C1恰 好生成AgCI和PbSO,沉淀，所得电解质溶液为NaNO: 的水溶液，用惰性电极电解，实质是电解水，阳极氧化 产物为O2,阴极还原产物为H2,其质量之比为32：(2× 2)=8:1。 5.B【解析】电解KNO、NaOH溶液的实质都是电 解水，电解质溶液的浓度均增大，KNO溶液pH不变， NaOH溶液的pH增大：电解HCI溶液，电解的是HCI 盐酸的浓度降低，pH增大；电解CuSO4溶液，总反应 是2CuSO+2H,0电解2Cu+2HS04+O2↑，pH减小。故B 正确。 参考答案与解析。 6.C【解析】由题意知，以盐酸作电解质溶液，Ag 作阳极，设计成电解池可实现该反应。 7.(1)原电池电解池负阳(2)2H+2e= H2↑C2*+2e=Cu(3)6.4g2.24L(4)无变 化(5)增大增大 提升练习 1.D【解析】电解CuSO4溶液的化学方程式为 2CuS04+2H,0电解2Cu+0,↑+2HS04,由此可知，若 CuSO4溶液足够，电解后加人CuO就可以复原。题干加 人0.1 mol Cu(OH)2可以复原，说明电解过程中不仅有 CuSO4被电解，还有HO被电解。0.1 mol Cu(OH)2相 当于0.1 mol Cu0和0.1molH,0,由电子守恒0.1mol CuO~0.1 mol Cu~0.2 mol e-,0.1 mol H,O~0.1 mol H2~ 0.2mole,即共计0.4mole。 2.A【解析】通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩 散，得出d为阳极(MnO向阳极移动)，b为电源的正 极，a为电源的负极。Y为浸透饱和食盐水和酚酞溶液 的滤纸，阴极c点H放电，则OH浓度增大，所以滤纸 上c点附近会变红色，A正确：阴极Cu电极上Cu+得 到电子生成Cu,阳极Pt电极上OH失去电子，故Cu电 极质量增大，Pt电极质量不变，B错误；Pt电极上OH 失去电子，故烧杯中溶液的p减小，C错误；烧杯中 SO向阳极Pt电极定向移动，D错误。 3.D【解析】电解分两个阶段，首先是Mg2+2C1+ 2H,0电Mg(OH)2↓+H,↑+C12↑，然后是2H,0电2H,↑ +O2↑。电解前，Mg+水解而使溶液呈酸性，pH<7;电 解完成后，溶液中的溶质为NaSO4,pH=7,故A、B错 误；电解开始即产生沉淀，当第一个反应完成后，沉淀 的量不再变化，故C错误，D正确。 4.B【解析】据题意，阳极附近出现白色浑浊是 CuCl,所以阳极Cu放电生成Cu,B错误。 5.C【解析】碘离子失去电子被氧化，则惰性电极 石墨作阳极，不锈钢作阴极，水电离出的氢离子得到电 子转化为氢气，A、B正确；根据电解总方程式可知电 解过程中溶液pH不变，C错误；生成1mol碘酸钾转 移6mol电子，则电解过程中转移3mol电子时，理 论上可制得KI0,的质量是3molx214gmor=107g,D 6 正确。 6.A【解析】石墨作电极电解KNO3和Cu(NO3)2 的混合溶液，阳极反应式为2H,0-4e=02↑+4H,阴极 先后发生两个反应：Cu2+2e=Cu,2H+2e=H,↑。从 收集到O2为2.24L可推知上述电解过程中共转移 89第四章化学反应与电能 第2课时 化学电源 基础练)匀 知识点1一次电池 B.负极，并被还原 1.碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+ C.正极，并被氧化 2HO一Zn(OH)2+2 MnOOH,下列说法不 D.正极，并被还原 正确的是() A.该电池中Zn为负极，MnO2为正极， 山知识点2二次电池 电解质溶液是KOH溶液 4.生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合 B.放电时外电路电流由Zn极流向MnO2极 金上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安 C.电池工作时OH向锌极移动 装，充电后即可使用，发生的反应是： D.该电池的正极反应为MnO2+e+H2O一 2PbSO,+2H,OPbO:+Pb+2H,SO. MnOOH+OH 下列对铅蓄电池的说法中错误的是() 2.纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银， A.需要定期补充硫酸 电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电 B.工作时铅是负极，PbO2是正极 极反应分别为： C.工作时负极上发生的反应是Pb-2e+ Zn+2OH--2e =Zn(OH)2, SO;=PbSO AgO+H0+2e=2Ag+2OH。 D.工作时电解质溶液的密度减小 下列说法中，正确的是（) 5.如图是在航天用高压 隔膜 A.锌是负极，发生还原反应 氢镍电池基础上发展 B.氧化银是正极，发生还原反应 起来的一种金属氢化 C.当电池中通过0.1mol电子时，负极质 MH NiO(OH 物镍电池(MH-Ni电 量减少6.5g 池)。下列有关说法不 镍丝网 D.在电池放电过程中，电解质溶液的酸 第5题图 正确的是（) 碱性基本保持不变 A.放电时正极反应： 3.已知空气一锌电池的电极反应式为： NiO(OH)+HO+e =Ni(OH)2+OH (Zn+2OH--2e--ZnO+HO, B.电池的电解液可为KOH溶液 (石墨）)0+H,0+2e=20H。 C.放电时负极发生还原反应 D.MH是一类储氢材料，其氢密度越大， 据此判断锌片是() 电池的能量密度越高 A.负极，并被氧化 练 83 高中化学选择性必修1（人教版） 知识点☒燃料电池 KOH作电解质，其反应为2H2+O2= 6.原电池发生的反应是可自发进行的氧化还 2H0,则负极通入的是 原反应，CO/O2燃料电池以熔融状态的碳 电极反应式为 、 酸盐为电解质，下列说法正确的是() 正极通入的是 电极反应 A.CO在正极通入 式为 0 B.CO?在电池内部向正极移动 (2)如把KOH溶液改为稀HSO4溶液作 C.当有22.4LC0参加反应时，电路中有 电解质溶液，则电极反应式：负极 2mol电子发生转移 正极 D.该电池电解质为固态时，电池无法工作 (3)如把H改为CH4,KOH作导电物质， 7.(1)氢氧燃料电池构造如下图所示： 则电极反应式：负极 正极 氢气入口 氧气入口 a电极电解液b电极 第7题图 提升练)习 1.下列说法正确的是() A.放电时，甲电极为正极，OH移向乙 A.流水、风力是一级能源，电力、蒸汽 电极 是二级能源 B.放电时，乙电极反应式为NiOOH+ B.普通锌锰电池是一次电池，碱性锌锰 H2O+e -Ni(OH)2+OH 电池是二次电池 C.放电时，电子从甲电极通过KOH溶液 C.铅蓄电池是一次电池，锂离子电池是 流向乙电极 二次电池 D.放电时，化学能完全转化为电能 D.燃料电池的能量转化率可达100% 3.科学家制造出一种使用固体电解质的燃料 2.用吸附了H2的碳纳米管材料制作的二次 电池，其效率更高。一个电极通入空气， 电池的原理如图所示。下列说法正确的是 另一电极通入汽油蒸气，其中电池的电解 充电器 ( ) 质是掺杂了YO3(Y为钇)的ZO2(Zr 用电器 为锆)晶体，它在高温下能传导O2。若 NIOOH 以丁烷(CHo)代表汽油，总反应式为 Ni(OH) 2C4Ho+1302一8C02+10H,0。有关该电池 第2题图 的说法错误的是() 84)练 第四章化学反应与电能。 A.该电池负极的电极反应式为CHo+:6.一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔 1302-26e=4C02+5H0 膜电池如图所示[KOH溶液中，Zn+以 B.O严向负极移动 Zn(OH)存在]。电池放电时，下列叙述 C.该电池正极的电极反应式：O2+4e+ 错误的是（) 2H0=40H MnO2电极 离子选择隔膜 Zn电极 D.丁烷在放电时发生氧化反应 4.以葡萄糖为燃料的微 一用电器 生物燃料电池结构示 意图如图所示。关于 HSO,溶液(KSO,溶液KOH溶液 该电池的叙述正确的 CH2O6 质子交换膜 第6题图 是() 第4题图 A.该电池能够在高温下工作 A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移 B.电池的负极反应： B.I区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 CH206+6H20-24e=6C02↑+24H C.MnO2电极反应：MnO2+2e+4H+= C.放电过程中，H从正极区向负极区迁移 Mn2++2H2O D.在电池反应中，每消耗1mol氧气理论 D.电池总反应：Zn+4OH+MnO2+4H+= 上能生成标准状况下C0,气体22.4L Zn(OH+Mn+2H,O 6 7.化学电源技术因其高效、可靠、环保的特 5.某储能电池原理如图。下列说法正确的是 点，在多个领域发挥着重要作用，是现代 社会不可或缺的重要能源技术。 电源 箭视图 (1)NO2、O2和熔融NaNO,可制作燃料电 用电器 -CL/CCL 池，其原理见图1，石墨I为电池的 ·多孔活性炭电极 NaCl/H,O 极；该电池在使用过程中石 NaTi(PO)3NaTi(PO)t电极 墨I电极上生成氧化物Y，其电极反 应式为 第5题图 石墨1 负载 A.放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e一 石墨1 NaTi2(PO)3+2Na NO B.放电时CI透过多孔活性炭电极向CCL 中迁移 C.放电时每转移1mol电子，理论上 图1 CCL4吸收0.5 mol Cl2 (2)化学家正在研究尿素动力燃料电池。 D.放电过程中，NaCI溶液浓度减小 用这种电池直接去除城市废水中的尿 练 85 N 高中化学选择性必修1（人教版） 素，既能产生净化的水，又能发电， 和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极 尿素燃料电池结构如图2所示： 材料，总反应为4Na+3CO,=2NaCO+ 甲电极厂负载一乙电极 C。放电时该电池“吸入”CO2,其 a c CO2+N2 H 4-02 工作原理如图3所示： 子交换膜 CO(NH2) H2O 多孔碳电极 CO Nat 图2 固体目 沉积物厂 钠箔 、MWCNT 电池中的负极为 (填“甲” 电解质 (NaCIO4四甘醇二甲醚) 或“乙”)，甲的电极反应式为 图3 第7题图 电池工作时，理论上每净化1mol尿 放电时，正极产物全部以固体形式沉 素，消耗O,的体积（标淮准状况下） 积在电极表面，正极的电极反应式为 约为 L。 (3)全球气候变暖已经成为全世界人类面 当转移0.1mole时，负极质量减少 临的重大问题。我国科研人员研制出 go 的可充电“Na一CO2”电池，以钠箔 86)练