专题6 第3单元 第2课时 化学电源（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）河北专版

[对应知能达标训练P9] [基础达标] 1．下列关于原电池的叙述错误的是(　　) A．干电池、铅蓄电池和燃料电池都是原电池 B．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应 C．原电池放电时，外电路电流的方向是从正极到负极 D．构成原电池的正极和负极必须是两种不同材料的金属 解析　干电池、铅蓄电池和燃料电池都能够将化学能转化为电能，都是原电池，故A正确；原电池中电子由负极流向正极，则电子流出的一极是负极，负极发生氧化反应，电子流入的一极是正极，正极发生还原反应，故B正确；原电池放电时，外电路中的电流由正极流向负极，故C正确；构成原电池的正、负极可能都是非金属或是金属和非金属，如Zn、石墨和稀硫酸构成的原电池，以石墨为电极的氢氧燃料电池等，故D错误。 答案　D 2．下列各组材料中，不能组成原电池的是(　　) 选项 A B C D 两极材料 Zn片、石墨 Cu片、Ag片 Zn片、Ag片 Fe片、Cu片 插入溶液 稀H2SO4 AgNO3溶液 蔗糖溶液 稀盐酸 解析　原电池的形成条件：①有活动性不同的两个电极，②两电极插入电解质溶液中，③两极用导线相连形成闭合回路，④相对活泼的金属与电解质溶液能发生自发的氧化还原反应。A、B、D可组成原电池，C中蔗糖溶液为非电解质溶液，不能组成原电池。 答案　C 3．将裹有锌片的铁钉放入含有酚酞饱和NaCl的琼脂溶液中，下列说法不正确的是(　　) A．a处溶液会变红 B．b处c(Zn2+)增大 C．c处产生较多无色气泡 D．该实验说明Fe受到保护 解析　a处为铁钉，铁钉为原电池正极，正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，产生OH－，a处溶液会变红，A正确；b处为锌片，锌片为原电池负极，负极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2+，所以b处c(Zn2+)增大，B正确；c处为铁钉，正极电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，不会产生气泡，C错误；铁为正极，不发生反应，被保护起来，D正确。 答案　C 4．铅蓄电池是最早使用的充电电池。目前汽车上使用的电瓶大多数仍是铅蓄电池，其电池反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，下列说法正确的是(　　) A．该电池放电过程中，溶液的pH增大 B．放电时，电池的负极反应为Pb－2e－===Pb2+ C．该电池放电过程中负极质量减少 D．放电过程中，电子的流向为负极→导线→正极→H2SO4溶液 解析　根据电池的总反应可知放电过程中硫酸被消耗，所以溶液的pH增大，故A正确；放电时Pb被氧化作负极，生成的Pb2+与SO结合生成沉淀，电极反应为Pb－2e－＋SO===PbSO4，铅变成硫酸铅，负极质量增大，故B、C错误；电子不能在电解质溶液中移动，故D错误。 答案　A 5．在环境和能源备受关注的今天，开发清洁、可再生新能源已成为世界各国政府的国家战略，微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。微生物燃料电池(MFC)如图所示(假设有机物为乙酸盐)。下列说法错误的是(　　) A.放电时，电极b上发生还原反应，B室菌为好氧菌 B．电池中的pH随着反应的进行逐渐增大 C．微生物燃料电池(MFC)电流的流向为b→a D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况) 解析　微生物燃料电池(MFC)中，A室中电极a上有机物失电子产生CO2，碳元素化合价升高，被氧化，电极a为负极，电极b上氧气得电子生成水，为正极。氢离子通过阳离子交换膜由A室移向B室。放电时，B室中有氧气参与反应，所以B室菌为好氧菌，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，发生还原反应，A正确；电池总反应为CH3COO－＋2O2＋H＋===2CO2＋2H2O，随反应进行，H＋被消耗，pH增大，B正确；电流方向与电子流向相反，即由正极流向负极，则MFC电池中电流的流向为b→a，C正确；放电时，每消耗标准状况下22.4 L即1 mol氧气，转移4 mol电子，D错误。 答案　D 6．已知：2Fe3+＋Cu===Cu2+＋2Fe2+，图1是根据该反应设计的原电池。甲烷、空气(或氧气)与NaOH溶液可构成燃料电池，如图2所示。回答下列问题。 (1)Y的成分是__________________(填化学式)，该原电池开始工作时移向正极的离子是____________(填离子符号)，负极的电极反应为____________________，X不可能是____________(填字母)。 A．Ag B．Fe C．石墨 D．铂 (2)图2中能量转化形式为_____________________________________________________，负极上通入的气体是____________。 解析　(1)反应2Fe3+＋Cu===Cu2+＋2Fe2+中，Fe3+得电子发生还原反应，Fe3+在正极发生反应，电解质Y是FeCl3；原电池中阳离子移向正极，该电池工作时移向正极的离子是Fe3+；负极铜失电子生成铜离子，负极的电极反应为Cu－2e－===Cu2+；铜是负极，X是正极，正极的活泼性小于负极。则X不可能是Fe。 (2)图2是甲烷燃料电池，能量转化形式为化学能转化为电能；负极上发生失电子的氧化反应，负极上通入的气体是甲烷。 答案　(1)FeCl3　Fe3+　Cu－2e－===Cu2+　B (2)化学能转化为电能　甲烷 [能力提升] 7．科学家开发的锂­空气电池的装置如图所示。 放电时，下列有关说法错误的是(　　) A．Li＋向a极迁移 B．b极发生氧化反应 C．每生成4.6 g Li2O2时，转移0.4 mol电子 D．该装置中的化学能主要转化为电能 解析　原电池中阳离子移向正极，a极是正极，则Li＋向a极迁移，A正确；b极锂失去电子，发生氧化反应，B正确；每生成4.6 g Li2O2(0.1 mol)消耗0.2 mol Li，转移0.2 mol电子，C错误；该装置属于原电池，化学能主要转化为电能，D正确。 答案　C 8．火星大气中含有大量CO2，一种由CO2参与反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，多孔碳纳米管为正极，Na3Zr2Si2PO12(NZSP)为无机固态电解质，下列说法不正确的是(　　) A．放电时，负极上发生氧化反应 B．放电时，CO2在正极上得电子 C．放电时，电子通过NZSP移向负极 D．多孔碳纳米管形成气体通道，促进CO2扩散 解析　放电时，负极上Na单质失去电子，发生氧化反应，生成Na＋，A正确；多孔碳纳米管为正极，正极上CO2得到电子，发生还原反应，生成C单质和CO，B正确；放电时，电子从负极经过外电路流向正极，电子不会穿过电解质，C错误；多孔碳纳米管具有多孔结构，有利于CO2扩散，D正确。 答案　C 9．日常所用干电池的电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2)，电极反应可简化为：Zn－2e－===Zn2+；2NH＋2e－===2NH3＋H2(NH3再用于结合Zn2+)。根据上述叙述判断下列说法中正确的是(　　) ①锌为正极，石墨为负极　②锌为负极，石墨为正极 ③工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极 ④长时间连续使用时，内装糊状物可能流出，腐蚀用电器 A．①③ B．②③ C．③④ D．②④ 解析　由负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应或根据原电池的形成条件，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活泼的一极为正极可判断出①错②对。在外电路，电子从负极流向正极，故③不正确。长时间连续使用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且MnO2不断吸收H2而产生H2O，糊状物也越来越稀，故其容易流出而腐蚀用电器。 答案　D 10．用如图装置进行实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴应表示(　　) ①c(Ag＋)　②c(NO)　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的质量 A．①③ B．③④ C．①②④ D．② 解析　该原电池中负极为Fe，电极反应：Fe－2e－===Fe2+，故a棒质量减小；正极为Ag，电极反应：Ag＋＋e－===Ag，故b棒质量增大，c(Ag＋)减小；总电极反应为Fe＋2Ag＋===2Ag＋Fe2+，溶液质量减小，整个过程中c(NO)未变。 答案　D 11．锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题： (1)外电路的电流方向是由____________(填字母，下同)极流向____________极。 (2)电池正极反应式为____________________________________________________。 (3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________。 (4)MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为____________________。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为____________。 解析　(1)从装置图及题给信息可以看出a为负极，b为正极。原电池中电流从正极经外电路流向负极，即由b极流向a极。(2)正极为MnO2得电子被还原，结合Li＋生成LiMnO2，其电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2。(3)不能用水代替混合有机溶剂，因为Li非常活泼，能与水反应。(4)根据题中信息和化合价变化可写出该反应的化学方程式为3MnO2＋KClO3＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O；K2MnO4在酸性条件下歧化的离子反应为3MnO＋4H＋===2MnO＋MnO2＋2H2O，故KMnO4和MnO2的物质的量之比为2∶1。 答案　(1)b　a (2)MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2 (3)否　电极Li是活泼金属，能与水反应 (4)3MnO2＋KClO3＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O　2∶1 学科网（北京）股份有限公司 $