4.1.2 化学电源-课后达标 素养提升-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用Word(人教版)

课后达标 素养提升 基础检测 1．[（2025·重庆涪陵区高二月考）]燃料电池给铅酸蓄电池充电时，燃料电池负极和铅酸蓄电池阴极所发生的反应类型分别是（ ） A. 氧化反应、还原反应 B. 氧化反应、氧化反应 C. 还原反应、氧化反应 D. 还原反应、还原反应 【答案】A 【解析】选。燃料电池负极发生氧化反应，铅酸蓄电池阴极发生还原反应，故 正确。 2．用如右图所示的装置进行实验，电流表指针发生偏转。下列说法错误的是（ ） A. 该装置的总反应为 B. 从极经阳离子交换膜移向极 C. 该装置将化学能转化为电能 D. 工作一段时间后，极附近溶液碱性减弱 【答案】A 【解析】选。电解质溶液为碱性溶液，最终生成氯化钾，该装置的总反应为，错误；极为原电池的负极，极为原电池的正极，故 从 极经阳离子交换膜移向 极，正确；该装置为原电池装置，将化学能转化为电能，正确；极发生反应，所以工作一段时间后 极附近溶液碱性减弱，正确。 3．电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应的离子方程式为。下列有关该电池的说法正确的是（ ） A. 为电池的正极 B. 负极反应为 C. 电流由镁电极经外电路流向正极 D. 可用于海上应急照明供电 【答案】D 【解析】选。由电池反应的离子方程式可知，是还原剂，是氧化剂，故金属 为负极，电极反应式为，故、项错误；该电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池工作时将化学能转化为电能，电能的产生可用于海上应急照明供电，故 项正确。 4．[（2025·衡阳高二检测）]某非水相可充电电池的工作原理如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. 充电时，接直流电源的负极 B. 图中的离子交换膜为阴离子交换膜 C. 放电时，正极的电极反应式为 D. 放电过程中负极区浓度保持不变 【答案】B 【解析】选。放电时 为负极，为正极，充电时电源的正极接原电池的正极，电源的负极接原电池的负极，即充电时，接直流电源的负极，正确；由题图可知，离子交换膜允许 通过，故该离子交换膜为阳离子交换膜，错误；放电时，在正极 上发生得电子的还原反应生成，电极反应式为，正确；放电过程中负极区每生成，就会有 通过阳离子交换膜移向正极区，正极区 浓度逐渐增大，负极区 浓度保持不变，正确。 5．[（2025·天津河西区高二期末）]甲醇固体氧化物燃料电池工作原理示意图如下。下列有关说法正确的是（ ） A. 极上氧气得到电子转化为 B. 从燃料电池的负极向正极迁移 C. 该燃料电池将电能转化为化学能 D. 极电极反应为 【答案】A 【解析】选。由题图可知，向 极移动，极为负极，电极反应为，极为正极，电极反应为，故 正确，错误；从燃料电池的正极向负极迁移，故 错误；该燃料电池是原电池，将化学能转化为电能，故 错误。 6．[（2025·合肥高二联考）]乙烯-空气燃料电池装置如右图所示。下列说法正确的是（ ） A. 电池工作时，由左向右定向移动 B. 左侧电极上发生反应： C. 左侧电极电势高于右侧电极电势 D. 当外电路中有电子通过时，约消耗空气（标准状况） 【答案】B 【解析】选。根据题图可知，左侧通入乙烯的 电极为负极，电极反应为；右侧通入空气的 电极为正极，电极反应为。电池工作时，由正极区（右）向负极区（左）移动，错误；左侧 电极上发生反应：，正确；原电池中正极的电极电势高于负极的电极电势，即右侧 电极电势高于左侧 电极电势，错误；根据正极反应式可知，当外电路中有 电子通过时，消耗，在标准状况下的体积为，结合氧气在空气中所占比例可知，消耗空气的体积约为，错误。 7．以下是爱迪生电池在充电和放电时发生的反应：。下列有关爱迪生电池的说法不正确的是（ ） A. 放电时，是负极，是正极 B. 蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中 C. 充电时，电极上的电极反应式为 D. 放电时，电解质溶液中的阴离子向负极方向移动 【答案】B 【解析】选。放电时，失电子被氧化生成，为负极，电极反应式为；正极上 得到电子被还原生成，电极反应式为；充电时，阳极、阴极与正极、负极反应正好相反。放电时，是负极，是正极，故 正确；放电时生成、，这两种物质均能溶于酸，不能溶于碱，所以电解质溶液应该呈碱性，故 错误；充电时，电极为阴极，电极反应式为，故 正确；放电时为原电池，电解质溶液中阴离子向负极方向移动，故 正确。 8．[（2025·沧州高二阶段练习）]化学电池在日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题： （1） 研究燃料电池性能的装置如下图所示,两电极区间用允许、通过的半透膜隔开。 ① 负极的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；放电过程中需补充的物质A为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填化学式）。 ② 上图所示的燃料电池放电的本质是通过与的反应,将化学能转化为电能,该反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 、 （2） 利用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，相关装置如上图所示。 ① 极为_ _ ，极的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ② 气体去除的原理为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （结合离子方程式解释）。 【答案】① ； ② （2） ① 负极； ② 除去的过程涉及两个反应步骤，第一步在电极上发生反应；第二步生成的氧化硫化氢生成硫单质，离子方程式为 【解析】 ① 负极发生氧化反应,碱性条件下,被氧化生成,碳元素化合价由 价升高为 价，电极反应式为。正极反应中,被还原为,在酸性条件下再被 氧化为,因为最终有 生成,氧化 的过程中要消耗,故需要补充的物质 为。 ② 与 反应的离子方程式为。 （2） ① 根据题图可知，极为负极，电极反应式为；极为正极，电极反应式为 。 ② 由题图可知，除去 的过程涉及两个反应步骤，第一步 在电极上发生反应；第二步生成的 氧化硫化氢生成硫单质，离子方程式为。 素养提升 9．一种催化电极（表面锂掺杂了锡纳米粒子）催化制甲酸盐的电化学装置如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 放电时，正极的电极反应式为 B. 充电时，催化电极周围增大 C. 放电时，锡纳米粒子能提高的平衡转化率 D. 充电时，催化电极应与电源的负极相连 【答案】A 【解析】选。放电时，为负极，电极反应式为，催化电极为正极，电极反应式为；充电时，电极为阴极，与电源的负极相连，催化电极为阳极，与电源的正极相连。放电时，正极电极反应式为，项正确；由题图可知，充电时，催化电极上，故催化电极周围 减小，项错误；催化剂只能改变化学反应速率，不能使平衡移动，故不能提高 的平衡转化率，项错误；充电时，催化电极为阳极，应与电源的正极相连，项错误。 10．科学家设计微生物原电池，用于处理废水（酸性）中的有机物及脱除硝态氮，该装置如下图所示。下列有关该微生物电池说法正确的是（ ） A. 电子由电极转移到电极 B. 可通过质子交换膜移向右侧极室 C. 电极的反应式为 D. 每生成转移电子 【答案】A 【解析】选。该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则电极 是正极，电极反应式为；电极 是负极，电极反应式为。原电池中电子由负极流向正极，即电子由电极 经外电路转移到电极，故 正确；原电池中阳离子向正极移动，即 可通过质子交换膜移向左侧极室，故 错误；电极 为正极，电极反应式为，故 错误；由负极的电极反应式 可知，生成 二氧化碳转移 电子，故每生成 转移 电子，故 错误。 11．[（2025·封丘一中高二期末）]清华大学曲良体教授团队在电池（如右图所示）快速充电领域取得新进展。该电池工作一段时间后，正极富集难溶的。电池工作时，下列说法错误的是（ ） A. 负极反应： B. 通过阴离子交换膜向极移动 C. 电池总反应为 D. 正极富集时，外电路中转移电子 【答案】D 【解析】选。由题图分析可知，该电池工作时，负极反应为，正极反应为，电池总反应为,、项正确；通过阴离子交换膜向负极 极 移动，项正确；正极上、均得电子，正极富集 时，外电路中转移 电子，项错误。 12． （1） 是电池（如图1）的正极活性物质，电池的负极是金属，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电时总反应为。该反应可认为分两步进行：第1步为，则第2步正极的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 图1 （2） 如图2为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为左右，电池总反应为，正极的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。（由和制得）的两个作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 图2 （3） 浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的工作原理如图3所示，该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。 图3 ① 为极，极的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ② 极生成时，有_ _ _ _ 移向_ _ _ _ （填“”或“”）极。 【答案】（1） （2） （或）；导电、隔离钠和硫 （3） ① 正； ② 2； 【解析】 （1） 电池放电时总反应为，负极上 失电子发生氧化反应，正极上 得到电子生成硫离子和铁单质，该反应可认为分两步进行：第1步为，第2步为，第2步负极的电极反应式为，则第2步正极的电极反应式为。 （2） 原电池正极发生得电子的还原反应，由该电池总反应 可知，硫单质得电子，故正极的电极反应为（或）；起到导电、隔离钠和硫的作用。 （3） ① 极上 得到电子生成，为正极；极为负极，电极反应式为 。 ② 由电荷守恒可知，极生成 时，电路中转移 电子，有 锂离子移向 极。 学科网（北京）股份有限公司 $