内容正文:
2025-2026学年 高一下学期期末必考选择题⑪原电池
考点1原电池的工作原理
考点2原电池的形成条件
考点3常见原电池
考点1原电池的工作原理
1、下列装置能构成原电池且正负极判断正确的是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
2、某小组进行了如下两组对比实验,下列说法正确的是
A.甲烧杯中外电路的电子由铜流向锌
B.两烧杯中溶液的均增大
C.乙中产生气泡的速率比甲快
D.都能够观察到锌片溶解,铜片表面产生气泡
3、利用电化学原理去除天然气中的,装置如图所示,总反应为。下列说法不正确的是
A.在碳电极上发生还原反应
B.负极区发生的反应为
C.可将溶液换为溶液
D.工作一段时间后,的去除效率会降低
4、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
5、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
6、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
A.A B.B C.C D.D
7、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
8、根据原电池原理,下列有关如图装置的说法正确的是
A.若a为Ag,b为Cu,c为硫酸铜溶液,则a电极有红色固体析出
B.若a为Zn,b为Cu,c为稀硫酸,则b电极发生氧化反应
C.若a为Zn,b为Ag,c为硫酸铜溶液,每转移0.2mol电子,b电极质量增加6.4g
D.若a为Fe,b为Cu,c为浓硝酸,则负极发生的电极反应式为
9、下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
A.图Ⅰ所示电池中,电子从锌片流出
B.图Ⅱ所示干电池中锌作负极
C.图Ⅲ所示电池为二次电池,放电时正极的电极反应式为
D.图Ⅳ所示电池中通入氧气的电极是正极
10、液体锌电池具有成本低、安全性强等特点,其工作原理如图所示(凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。下列说法正确的是
A.电子由极流出,经用电器流向极
B.负极反应式为
C.13.0g参与反应,理论上电路中转移0.2电子
D.电池工作一段时间后,极区溶液酸性减弱
11、中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池,电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图),该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是
A.放电时,正极反应式为
B.电池工作时,a室电解质溶液pH减小、d室电解质溶液pH增大
C.离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D.放电时,每转移2 mol电子,中间溶液中溶质减少1 mol
12、下列关于化学反应与能量变化的装置说法正确的是
A.可将化学能转化为电能
B.电流从Fe电极流向C电极
C.锌锰干电池中锌发生氧化反应
D.可验证金属活动性:
A.A B.B C.C D.D
13、化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用,如图所示为两种常见的化学电源示意图,下列有关说法不正确的是
A.锌锰干电池属于一次电池,铅酸蓄电池属于二次电池
B.锌锰干电池中的带铜帽的石墨棒为负极,锌筒为正极
C.铅酸蓄电池供电时Pb电极上的反应为
D.铅酸蓄电池供电时电子由Pb电极经外电路流向电极
14、800年伏打(也译为伏特)发明了世界上第一个化学电池—“伏打电堆”,开创了电学发展的新时代。“伏打电堆”由多层银和锌叠合而成,其工作原理如图所示,总反应可表示为2Zn+O₂+2H2O=2Zn(OH)₂。下列说法错误的是
A.Zn片作负极,Ag片作正极
B.银和锌叠合的层数越多,“伏打电堆”电压越大
C.用铝片替换锌片后,伏打电堆也能够工作
D.电子的流向:锌片→导线→银片→电解质溶液→锌片
15、液体锌电池工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是
A.电子由极流出,经用电器流向极
B.Zn极电极反应式为
C.6.5g参与反应,理论上电路中转移0.1电子
D.电池工作一段时间后,正极区溶液pH增大
16、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:。
下列叙述不正确的是
A.放电时负极的电极反应式为
B.放电时正极附近溶液的碱性增强
C.充电时,锌电极与外电源正极相连
D.放电时每转移3 mol电子,正极有被还原
17、下列有关叙述错误的是
图Ⅰ碱性锌锰电池
图Ⅱ铅酸蓄电池
图Ⅲ银锌纽扣电池
图Ⅳ氢氧燃料电池
A.图Ⅰ所示电池中,每生成1 mol MnO(OH),转移电子数约为
B.图Ⅱ所示电池工作过程中,正极的质量逐渐增大
C.图Ⅲ所示电池工作时,电子从Zn经导线流向
D.图Ⅳ所示电池工作一段时间后,电解质溶液的pH一定增大
18、某学生在课外活动时,根据纸电池的结构示意图,制作了一个简易电池。下列说法合理的是
A.该电池加几滴水就可以激活
B.电池工作时会被损耗,需要定期补充
C.电子从箔经滤纸流向铜箔
D.负极电极反应式:
19、下列关于能量及其转化的认识错误的是
A.煤、石油和天然气短期内不可再生
B.太阳能和地热能都是新能源
C.镍氢电池放电时,化学能主要转化为电能
D.火力发电过程中,化学能直接转化为电能
20、如图所示的原电池装置中,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电流流向已标出,下列说法正确的是
A.X电极可能产生
B.若两电极分别为Zn和Cu,则X为Zn
C.X电极发生还原反应,Y电极发生氧化反应
D.流向Y电极
21、有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:
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
电流计指示在导线中电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A. B. C. D.
22、一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池的说法正确的是
A.a电极发生还原反应
B.由右室通过质子交换膜进入左室
C.电池工作一段时间后,右侧溶液中的物质的量保持不变
D.b电极反应式为
23、a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中,用导线两两组成原电池。若a、b相连时,电流由a经导线流向b;c、d相连时,d极质量减少;a、c相连时,c极上产生大量气泡;a、d相连时,移向a极,则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为
A. B.
C. D.
24、一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误的是
A.电池总反应为
B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C.消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mmol电子流入
D.两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
25、有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
图1碱性锌锰电池
图2普通锌锰电池
图3铅酸蓄电池
图4银锌纽扣电池
A.图1所示电池中,MnO2的作用是作氧化剂
B.图2所示电池中,电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极
C.图3所示装置工作过程中,负极的质量逐渐减少
D.图4所示电池中,Zn是还原剂,在电池工作过程中被还原
26、如图为某锌-铜原电池示意图。下列说法正确的是
A.电子由铜片通过导线流向锌片
B.溶液中的Cu2+向锌电极移动
C.正极电极反应式:Zn+2e-=Zn2+
D.电路中每转移1mol电子,理论上电解质溶液的质量增加0.5g
27、有A、B、C、D四种金属浸入稀H2SO4溶液中,用导线两两连接分别组成原电池。A、D相连,A为负极;A、B相连,电流由A经外电路流向B;C、D相连,C极上有大量气体产生。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.C>D>B>A B.A>B>C>D C.B>A>D>C D.A>B>D>C
28、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极质量减少;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. B. C. D.
29、把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成原电池。若a、b相连,a为负极;c、d相连,d上有气泡逸出;a、c相连时,a质量减少;b、d相连,b为正极。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为
A.a>c>b>d B.c>b>d>a C.d>a>c>b D.a>c>d>b
30、由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是
装置
现象
金属W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生
A.装置甲中W作原电池负极
B.装置乙中Y电极上的反应式为
C.装置丙中电流由Z流向W
D.四种金属的活动性强弱顺序为
31、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
实验装置
部分实验现象
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. B. C. D.
32、某学生用如图所示装置研究原电池的原理,下列说法错误的是
A.装置(1)中锌棒上有气体产生,装置(2)中铜棒上有气体产生
B.装置(1)、装置(2)对比,装置(2)化学反应速率快
C.当装置(3)电路中转移1mol电子,负极和正极质量变化之差为0.5g
D.装置(1)中化学能全部转化为热能,装置(2)与(3)中化学能全部转化为电能
33、下列有关原电池的说法正确的是( )
A. 将反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计为原电池,则可用Zn为负极,Fe为正极,FeCl3为电解质
B. 铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中,铜作负极
C. 铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
D. 铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,Mg较活泼作负极
34、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
实验装置
部分实验现象
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. B. C. D.
35、根据反应:,设计如图所示原电池,下列说法错误的是
A. X可以是银或石墨,其作为正极
B. 极电极反应式为:,溶液中的阴离子移向X极
C. Y可以是AgNO3溶液,X极上的电极反应式为
D. Y足量时,当极减轻,则X极增重
36、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为正极;c、d相连时,电流由c到d;a、d相连时,d极上产生大量气泡,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为
A. b>a>c>d B. a>b>d>c C. c>d>a>b. D. b>a>d>c
37、如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装置,下列叙述正确的是
A. 锌片上有气泡产生
B. 锌片为负极,铜片发生氧化反应
C. 电解质溶液中H+向铜极移动
D. 电子流动方向为:锌极→导线→铜极→电解质溶液→锌极
考点2原电池的形成条件
38、下列装置不能形成原电池的是
A.①⑤⑥⑦ B.①②③⑤ C.②④⑥⑦ D.①②③④
39、某原电池的总反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的原电池是
选项
正极
负极
电解质溶液
A
Cu
Fe
FeCl3溶液
B
C
Fe
Fe(NO3)3溶液
C
Fe
Zn
Fe2(SO4)3溶液
D
Ag
Fe
Fe2(SO4)3溶液
A.A B.B C.C D.D
40、下列装置的有关说法正确的是
A.装置能将化学能转化为电能
B.锌锰干电池属于一次电池,电池工作时,锌筒做负极并不断被消耗
C.“纸电池”,当电解质溶液为氯化钠溶液时,锌片失去电子发生还原反应
D.电池电子从铝电极流向镁电极,电极反应式为:
A.A B.B C.C D.D
41、下列有关装置的说法正确的是
A.装置Ⅰ中为原电池的负极
B.装置Ⅱ为一次电池
C.装置Ⅲ可构成原电池
D.装置Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向碳棒
42、下列装置能形成原电池的是
A. ①②③⑦ B. ①②⑤⑥
C. ①②③④ D. ①②③⑥⑦
43、如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装在如图所示的装置中,观察到电流表指针偏转(指针顺着电流方向偏转),M变粗,N变细,由此判断下表中所列M、N、P三种物质,其中可以成立的是
选项
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
A. A B. B C. C D. D
44、利用反应设计一个原电池,下列装置示意图正确的是
A. B. C. D.
45、有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
图Ⅰ普通锌锰电池
图Ⅱ碱性锌锰电池
图Ⅲ铅酸蓄电池
图Ⅳ银锌纽扣电池
A.图Ⅰ和图Ⅱ所示电池的负极反应相同
B.图Ⅱ所示电池相比图Ⅰ所示电池,可储存时间短
C.图Ⅲ属于二次电池,充电时,极的质量逐渐增大
D.图Ⅳ所示电池中,正极的电极反应式为
考点3常见原电池
46、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
47、一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池,工作时产生稳定无污染的物质,原理如图所示。下列说法正确的是
A.电极N为电源正极,联氨从c口通入
B.负极上每消耗1molN2H4,有 4mol H⁺通过质子交换膜
C.正极的电极反应式为:
D.电子流向: M→外电路→N→质子交换膜→M
48、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。该电池的总反应为。放电时
A.负极上发生还原反应
B.正极反应式为:
C.阴离子由负极移向正极
D.当电路中转移电子时,正极上消耗
49、下图是微生物燃料电池原理示意图。已知:a室中微生物降解有机物产生、和,质子交换膜只允许和通过。下列说法不正确的是
A.通过质子交换膜从a室进入b室
B.a室内的石墨电极发生氧化反应
C.b室内的电极反应为:
D.该电池不能在高温环境下工作
50、科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统,实现的再利用。电池的总反应为:(已知:质子交换膜仅允许通过),下列说法正确的是
A.该装置的电解质溶液可能为
B.电子从GaN电极流出经过电解质溶液到Cu电极
C.理论上生成11.2L质子交换膜通过
D.Cu电极上发生的电极反应是:
52、23年我国科研人员以二硫化钼作为电极催化剂,研发出一种Zn-NO电池系统,该电池固时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为和OH,并实现其定向通过,则下列说法错误的是
A.Zn/ZnO电极为负极,电极为正极
B.双极膜的存在能保证两侧电解质溶液的浓度不变
C.Zn/ZnO电极表面发生的反应为
D.当电路通过1mol 时,整个电池系统理论上质量会增大2.6g
53、为有效降低含氮化合物的排放量,又能充分利用化学能,合作小组利用反应设计如图所示电池(离子交换膜对溶液里的离子具有选择透过能力)。下列说法不正确的是
A.交换膜为阴离子交换膜
B.电子由电极A经负载流向电极B
C.同温同压时,左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3
D.电池工作一段时间后,左侧电极室溶液的碱性增强
54、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。该电池放电时总反应为。下列说法错误的是
A.该电池将化学能转化为电能
B.该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极
C.放电时,阳离子由正极移向负极
D.放电时负极上发生氧化反应
55、将反应设计成如图所示的原电池装置。下列说法错误的是
A.片为负极,负极反应式为
B.Ag片为正极,且放电时片的质量增加
C.电流由片通过导线流向片
D.电路中每转移电子,理论上片减少的质量是
56、柔性可穿戴设备电源锌-空气电池(如图所示)应用前景广阔,电池反应为。下列说法中错误的是
A.中Mn元素为价 B.膜作为电池的正极
C.电子从膜经外电路流向Zn膜 D.膜、Zn膜能增大电极与水凝胶的接触面积
57、一种以液态肼为燃料的新型燃料电池工作原理如图所示。一定温度时,可在固体氧化物电解质中自由移动,生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是
A.电极乙的电势比电极甲高
B.电池内的由电极乙移向电极甲
C.负极的电极反应式为:
D.当电极甲上消耗时,理论上电极乙上有参与反应
58、一种热激活电池的基本结构如图所示,其中电解质为无水混合物,一旦受热,熔融电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为:下列关于该电池的说法正确的是
A.硫酸铅电极为负极
B.放电过程中,向钙电极移动
C.钙电极反应为:
D.常温下,在正负极之间连接电流表,其指针不偏转
59、我国科学家设计出一种新型电池,能量密度高,有望产业化。其中双极膜复合层间的可解离成和并通过双极膜定向移动。表示阿伏加德罗常数的值,以下说法正确的是。
A.电子移动方向:Zn→双极膜→Ni
B.放电时双极膜中的向Zn极移动,向Ni极移动
C.正极电极反应式:
D.假设氨气全部溢出,得到标况下时,产生的离子数目为
60、为有效降低含氮化物的排放量,又能充分利用化学能,合作小组利用反应设计如图所示电池(交换膜不允许溶液里的阳离子通过)。下列说法正确的是
A.电流不可以通过离子交换膜
B.电极A的电极反应式为
C.电池工作一段时间,溶液的pH不变
D.当有4.48LNO2被处理时,转移电子物质的量为0.8mol
61、某原电池装置如图所示,电池总反应方程式为。下列说法错误的是
A.充分放电后左侧溶液中的盐酸浓度基本不变
B.负极反应式为
C.放电时电流由b极经外电路流向a极
D.当电路中转移时,经过交换膜的有
62、过量铁粉与一定量的稀盐酸反应。为了加快此反应速率,且不改变H2的产量,可以使用如下方法中的
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④再加少量铁粉 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)
A.⑥⑦ B.③④⑦ C.③⑦ D.③⑥⑦
63、实验室用锌粒与稀盐酸反应制氢气,下列措施不能使反应速率加快的是
A.升高温度
B.加入少量CuSO4溶液
C.将锌粒研磨成锌粉
D.增加相同浓度的稀盐酸的体积
64、关于下列四个装置说法错误的是
A.铜电极质量增加
B.锌筒作负极,发生氧化反应
C.可充电,属于二次电池
D.内电路中电子由b极移向a极
A.A B.B C.C D.D
65、纯电动车采用了一种高效耐用的新型可充电电池,该电池以和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液,电池总反应为。下列说法正确的是
A.电池工作时向正极迁移
B.正极反应式为
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D.每转移3mol电子,负极有97.5g锌被氧化
66、利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中正确的是
A.a极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑ B.电极a表面发生还原反应
C.该装置工作时,H+从b极区向a极区移动 D.该装置中每生成1molCO,同时生成1molO2
67、燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,某氢氧燃料电池的构造示意图如下,该电池工作时,下列说法正确的是( )
A.a电极是该电池的正极
B.O2在b电极上发生氧化反应
C.电解质溶液中OH-向正极移动
D.该装置实现了化学能到电能的转化
68、酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为
69、氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理如图所示。下列说法正确是
A. 电池工作时,电能转化为化学能
B. 负极的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 电子由电极b通过导线流向电极a
D. 2 mol 氢气和1 mol氧气的总能量高于2 mol 水的总能量
70、如图为某课外小组自制的氢氧燃料电池,a、b均为石墨。下列叙述不正确的是
A. a电极是负极,反应是
B. b电极是正极,发生还原反应
C. 总反应方程式为
D. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色能源
71、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应式为Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2,下列说法中不正确的是
A. 原电池放电时,负极上发生反应的物质是Zn
B. 负极发生的反应是Zn+2OH−−2e−===Zn(OH)2
C. 工作时,负极区溶液c(OH−)减小
D. 溶液中OH−向正极移动,K+、H+向负极移动
详解答案
1、D
原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发进行氧化还原反应,只要符合原电池构成条件即可形成原电池。
A.该装置无电解质溶液,不符合构成原电池条件,A错误;
B.该装置不能形成闭回路,不符合构成原电池条件,B错误;
C.锌比铁活泼,在原电池中锌应作负极,铁作正极,C错误;
D.符合构成原电池的条件,锌作负极,铁作正极,构成了闭合回路,在负极锌失去电子,在正极氢离子得到电子,D正确;
故选D。
2、B
A.甲烧杯中外电路的电子由负极(Zn)流向正极(Cu),故A错误;
B.两烧杯中氢离子变为氢气,溶液中氢离子浓度降低,则溶液的均增大,故B正确;
C.甲为原电池,能加快反应速率,因此甲中产生气泡的速率比乙快,故C错误;
D.都能够观察到锌片溶解,甲中铜片表面产生气泡,乙中铜片无现象,锌片表面有气泡,故D错误。
综上所述,答案为B。
3、C
该电化学装置是原电池,由总反应可知,铁失去电子发生氧化反应,铁为负极,则碳为正极;
A.由总反应可知,在正极碳电极上得到电子发生还原反应,A正确;
B.负极的铁失去电子,发生氧化反应和硫化氢生成硫化亚铁和氢离子,发生的反应为,B正确;
C.溶液换为溶液,反应就不能将铁转化为硫化亚铁,C错误;
D.根据总反应可知,生成的FeS附着在铁碳材料的表面,负极的表面积减少,化学反应速率减慢,导致的去除效率会降低,D正确;
故选C。
4、C
A.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+,故A错误;
B.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,故B错误;
C.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,故C正确;
D.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,故D错误;
答案为C。
5、D
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;
A.由分析可知,该电池中电极b作负极,A正确;
B.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正确;
C.原电池工作时,阳离子质子向正极电极a迁移,C正确;
D.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错误;
故选D。
6、B
电流表指针不能发生偏转,说明不能构成原电池;
A.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;
B.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,故B符合题意;
C.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,故C不符合题意;
D.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,故D不符合题意;
故选B。
7、D
A.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错误;
B.装置丙中,未形成闭合回路,不能构成原电池,B错误;
C.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错误;
D.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正确;
故选D。
8、C
A.Ag无法置换硫酸铜中的铜,不存在自发的氧化还原反应,不能实现化学能转化为电能,故A错误;
B.Zn比Cu活泼,故Zn做负极,Cu做正极,正极发生还原反应,故B错误;
C.锌比银活泼,锌为负极,银为正极,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极反应式为Cu2++2e-=Cu,转移0.2mol电子,生成0.1molCu,即正极质量增加0.1mol×64g/mol=6.4g,故C正确;
D.铁比铜活泼,但铁遇浓硝酸会钝化,故铜做负极,负极反应式为Cu-2e-=Cu2+,故D错误;
故答案为C。
9、C
A.图I构成原电池,锌比铜活泼,锌作负极,电子由锌片流出,故A正确;
B.图II为锌锰干电池,其中锌作负极,故B正确;
C.图III为铅蓄电池,放电时正极二氧化铅得电子生成硫酸铅,电极反应式为:,故C错误;
D.图Ⅳ为氢氧燃料电池,氢气失电子,a为负极;氧气在b电极得电子,b电极为正极,故D正确;
故选:C。
10、D
液体锌电池放电时Zn作负极,发生氧化反应,负极电极反应式为,MnO2所在电极作正极,发生还原反应生成Mn2+,正极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,放电时,阳离子由负极移向正极、阴离子由正极移向负极。
A.原电池放电时,电子由负极经用电器流向正极,即电子由Zn极经用电器流向MnO2极,故A错误;
B.由分析可知,负极电极反应式为,故B错误;
C.13.0gZn参与反应,理论上电路中转移×2=0.4mol电子,故C错误;
D.MnO2所在电极作正极,电极反应为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,消耗氢离子,酸性减弱,故D正确;
故选D。
11、D
由图可知,a极为负极,Zn发生失电子的氧化反应生成,电极反应式为,d极为正极,PbO2发生得电子的还原反应,电极反应式为,负极区电解质为KOH,正极区电解质为H2SO4,原电池工作时,负极区溶液中的K+通过离子交换膜b、正极区溶液中的通过离子交换膜c移向中间中性溶液中,离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜,充电时为电解池,阴阳极反应与负正极反应相反;
A.d极为正极,PbO2发生得电子的还原反应,电极反应式为,A正确;
B.由分析,放电时,负极反应式为,正极反应式为,则a极室电解质溶液pH减小、d极室电解质溶液pH增大,B正确;
C.由分析,离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜,C正确;
D.放电时每转移2mol电子,则有2molK+通过离子交换膜b、1mol通过离子交换膜c移向中间中性溶液中生成1mol,所以中间溶液中溶质增加1mol,D错误;
故选D。
12、C
A.原电池是将化学能转化为电能的装置,该装置没有形成闭合回路,不能将化学能转化为电能,故A错误;
B.该原电池中Fe做负极,C做正极,电流从正极流向负极,则电流从C电极流向Fe电极,故B错误;
C.该锌锰干电池工作时,MnO2发生得电子的还原反应,Zn失去电子生成Zn2+,发生氧化反应,故C正确;
D.该装置为原电池,金属N极上H+发生得电子的还原反应生成H2,则N为正极,金属M作负极,M发生失电子的反应,所以金属活动性:M>N,故D错误;
故选:C。
13、B
锌锰电池属于一次电池,锌筒为负极。铅酸电池属于二次电池,电池的总反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4 +2H2O,其中Pb为负极,反应式为:Pb-2e-+=PbSO4,PbO2为正极,反应式为PbO2+4H++2e-+=PbSO4+2H2O,据此分析。
A.锌锰电池是不可充电电池属于一次电池,铅酸电池属于可充电电池是二次电池,A正确;
B.锌是活泼金属失电子发生氧化反应,锌筒为负极,带铜帽的石墨棒为正极,B错误;
C.铅酸蓄电池供电时Pb电极是负极,发生氧化反应,失去电子,电极反应式为:,C正确;
D.原电池中电子由负极经过外电路流向正极,Pb是负极,PbO2为正极,电子由Pb电极经外电路流向电极,D正确;
答案选B。
14、D
由图可知,该电池是原电池,锌比银活泼,所以Zn作负极,Ag作正极,电流从正极b经过导线流向负极a,据此作答。
A.由图可知,该电池是原电池,锌比银活泼,所以Zn作负极,Ag作正极,故A正确;
B.电池单元组越多,电势差越大,电压越大,故B正确;
C.铝比锌活泼,用铝片替换锌片后,铝片为负极,银仍为正极,电池仍能工作,故C正确;
D.电子不可以进入溶液,故D错误;
故答案选D。
15、D
液体锌电池放电时Zn作负极,发生氧化反应,负极电极反应式为,MnO2所在电极作正极,发生还原反应生成Mn2+,正极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,放电时,阳离子由负极移向正极、阴离子由正极移向负极。
A.原电池放电时,电子由负极经用电器流向正极,即电子由Zn极经用电器流向MnO2极,故A错误;
B.由分析可知,负极电极反应式为或,故B错误;
C.6.5gZn参与反应,理论上电路中转移×2=0.2mol电子,故C错误;
D.MnO2所在电极作正极,电极反应为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,消耗氢离子,pH增大,故D正确;
故选D。
16、C
A.放电时Zn为负极,失电子发生氧化反应,结合OH-生成Zn(OH)2,电极反应式符合反应规律,A正确;
B.放电时正极反应为,反应生成OH-,正极附近溶液碱性增强,B正确;
C.充电时为电解池,放电时的负极(锌电极)充电时需要发生还原反应重新生成Zn,应与外电源负极相连,C错误;
D.放电时正极Fe元素从+6价降低为+3价,每个得到3mol电子,故转移3mol电子时有1mol 被还原,D正确;
故答案选C。
17、D
A.图Ⅰ所示电池中,得电子生成,每生成,转移电子1 mol,A正确;
B.图Ⅱ所示装置工作过程中,正极反应,质量逐渐增大,B正确;
C.图Ⅲ所示电池中,Zn为负极,放电时电子从经导线流向极,C正确;
D.图Ⅳ所示电池总反应为氢气、氧气反应生成水,工作一段时间后,有水生成,电解质溶液的浓度减小,电解质溶液的酸碱性未知,相应的pH有可能增大、减小或者不变,D错误;
故选D。
18、A
铝比铜活泼,相对活泼金属作负极,则铝箔为负极,铜箔为正极,据此解答。
A.该电池加几滴水后,形成电解质溶液,同时铝箔为负极,铜箔为正极,形成原电池而被激活,A正确;
B.负极是金属铝放电,正极是氧气得到电子,电极反应与无关,故电池工作时不会被损耗,不需要定期补充,B错误;
C.电子不经过电解质溶液,铝箔为负极,铜箔为正极,则电子是从铝箔经导线流向铜箔,C错误;
D.电解质溶液不是酸性环境,则负极电极反应不是,且该电极反应式中氧原子也不守恒,D错误;
故选A。
19、 D
A.煤、石油、天然气属于化石燃料,形成需要漫长的地质周期,短期内不可再生,A正确;
B.太阳能和地热能都属于清洁、可持续的新能源,B正确;
C.镍氢电池放电时属于原电池工作过程,化学能主要转化为电能,C正确;
D.火力发电的能量转化路径为化学能→热能→机械能→电能,并非化学能直接转化为电能,D错误;
故选D。
20、 B
电流流动方向是Y电极→导线→X电极,根据电流方向与电子方向相反的原则,电子的流动方向为X电极→导线→Y电极,X为负极,Y为正极。
A.X为负极,发生氧化反应,硫酸中的H+为最高化合价,H+不能在X电极发生氧化反应,即X电极不能生成H2,故A错误;
B.若两电极分别为Zn和Cu,Zn为活泼金属,易发生氧化反应,在原电池中为负极,则X为Zn,故B正确;
C.X电极为负极,发生氧化反应,Y电极为正极,发生还原反应,故C错误;
D.原电池中,电解质溶液里的阴离子流向负极X电极,故D错误;
故选B。
21 C
利用原电池规律判断金属活动性:原电池中,更活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,电极溶解/质量减小;正极发生还原反应,质量增加或放出气体;外电路中电流从正极流向负极;
第一个装置(a-b-溶液):a极质量减小(a作负极,被氧化溶解),b极质量增加(在b极得电子析出Cu,b作正极),得活动性:a>b;
第二个装置(b-c-稀硫酸):b极有气体产生,c极无变化,说明b更易与酸反应,得活动性:b>c;
第三个装置(d-c-稀硫酸):d极溶解(d作负极),c极产生气体(c作正极),得活动性:d>c;
第四个装置(a-d-稀硫酸):电流从a极流向d极,外电路电流从正极流向负极,说明a是正极、d是负极,得活动性:d>a;
综上,四种金属活动性顺序为:d>a>b>c。
故答案选C。
21、 D
左侧a电极通入有机物,生成,有机物被氧化,失电子,因此a为负极,发生氧化反应;右侧b电极通入稀,生成,被还原,得电子,因此b为正极,发生还原反应。
A.a是负极,失电子发生氧化反应,不是还原反应,A错误;
B.原电池中阳离子向正极移动,(质子)应从左室(负极区)通过质子交换膜进入右室(正极区),B错误;
C.根据正极反应:,每转移,正极消耗,而从负极仅迁移过来,右侧总物质的量减少,C错误;
D.b电极得电子生成,酸性环境下配平后电极反应为:,D正确;
故选D
22、 A
a与b相连时,电流由a流向b,电流方向从正极到负极,故a为正极,b为负极;负极金属活动性更强,因此 ;
c与d相连时,d极质量减少,质量减少的电极是负极,故d为负极,c为正极;金属活动性 :;
a与c相连时,c极产生气泡,产生气泡的电极是正极(H+被还原为H2),故c为正极,a为负极,金属活动性: ;
a与d相连时,移向a极,原电池中阴离子向负极迁移,故a为负极,d为正极,金属活动性 :;
由上述关系可得:,对应选项A。
24、 C
由题中信息可知,b电极为负极,发生反应,然后再发生;a电极为正极,发生反应,在这个过程中发生的总反应为。
A.由题中信息可知,当电池开始工作时,a电极为电池正极,血液中的在a电极上得电子生成,电极反应式为;b电极为电池负极, 在b电极上失电子转化成CuO,电极反应式为,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被还原为,则电池总反应为,A正确;
B.b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为,在b电极上失电子转化成CuO,在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变,因此,CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用,B正确;
C.根据反应可知,参加反应时转移2 mol电子,的物质的量为0.1 mmol,则消耗18 mg葡萄糖时,理论上a电极有0.2 mmol电子流入,C错误;
D.原电池中阳离子从负极移向正极迁移,故迁移方向为b→a,D正确。
综上所述,本题选C。
25、A
A.该干电池中,Zn为负极失电子,MnO2为正极得电子作氧化剂,A正确;
B.原电池中,电子无法在电解质溶液中流动,B错误;
C.该电池中,负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成硫酸铅沉淀,负极质量逐渐增大,C错误;
D.该原电池中,Zn做负极失电子为还原剂,在电池工作过程中被氧化,D错误;
故答案选A。
26、D
该原电池中Zn为负极失电子生成Zn2+,Cu为正极Cu2+得电子生成Cu。
A.Zn为负极,电子由Zn电极通过导线流向铜片,A错误;
B.溶液中的阳离子向正极移动,Cu2+向铜电极移动,B错误;
C.正极上Cu2+得电子生成Cu,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,C错误;
D.电路中每转移1mol电子,负极区域电解质溶液中生成0.5molZn2+,正极区域电解质溶液中失去0.5molCu2+,则理论上电解质溶液的质量增加0.5g,D正确;
故答案选D。
27、C
构成原电池的本质条件为自发的氧化还原反应,原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正(被还原反应) 、负(被氧化)两极进行,负极上失去的电子流入正极,从而产生电流,负极较活泼,以此解题。
A、B、C、D四种金属分别用导线两两相连浸入电解液中组成原电池.,A、D相连,A为负极;根据原电池的工作原理,金属活泼性强的作原电池的负极,在原电池反应中失去电子,故金属的活动性A> D;A、B相连,电流由A经外电路流向B;根据原电池的工作原理,电流由正极流向负极,故金属的活动性B> A;根据原电池的工作原理,正极发生还原反应,C、D相连,C极上有大量气体产生,说明C极上发生还原反应,故金属的活动性D>C;故四种金属的活动性顺序是B>A>D> C;
故选C
28、C
a极质量减小,b极质量增加,则表明a极金属失电子作负极,溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极,金属活动性a>b;b极有气体产生,c极无变化,则表明b极金属能与H+发生置换反应,而c极不能,金属活动性b>c;d极溶解,c极有气体产生,则d极为负极,c极为正极,金属活动性d>c;电流计指示,导线中电流从a极流向d极,则d极为负极,a极为正极,金属活动性d>a;综合以上分析,金属活动性d>a>b>c,C正确。
29、D
原电池中负极金属活泼性大于正极。a、b相连,a为负极;活动性a>b;c、d相连,d上有气泡逸出,d是正极,活动性c>d;a、c相连时,a质量减少,a是负极,活动性a>c;b、d相连,b为正极,活动性d>b;4种金属的活动性顺序由大到小排列为a>c>d>b,故选D。
30、C
A.甲装置中金属W不断溶解,说明W失电子生成金属阳离子,则W作负极,故A正确;
B.装置乙中Y的质量增加,可知铜离子在Y极得电子生成Cu单质,电极反应为:,故B正确;
C.装置丙中W上有气体产生,则W电极上发生反应:,W作正极,Z作负极,原电池中电流由正极流向负极,即由W流向Z,故C错误;
D.原电池中负极金属比正极活泼,甲中W为负极,X为正极,则W>X;乙中X作负极,Y作正极,则X>Y,丙中Z作负极,W作正极,则Z>W,四种金属的活动性强弱顺序为,故D正确;
故选:C。
31、C
原电池中一般负极的活泼性强于正极,装置一:形成原电池,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,则金属的活动性顺序a>b;装置二:未形成原电池,b极有气体产生,c极无变化,则金属的活动性顺序b>c;装置三:形成原电池,d极溶解,所以d是负极,c极有气体产生,所以c是正极,则金属的活动性顺序d>c;装置四:形成原电池,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,则金属的活动性顺序d>a;所以这四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。故答案选C。
32、D
(1)因没有形成闭合回路,不是原电池装置;(2)形成了铜锌原电池,且Zn为负极;(3)也形成了铜锌原电池,Zn为负极。
A.装置(1)是化学腐蚀,锌和稀硫酸发生反应生成氢气,铜和稀硫酸不反应,铜棒上没有气体产生;装置(2)形成了铜锌原电池,Zn为负极,Cu为正极,正极反应式为,故铜棒上有气体产生,A正确;
B.(1)不是原电池装置;(2)形成了铜锌原电池,形成原电池可以加快反应速率,B正确;
C.装置(3)是原电池装置,锌做负极失电子生成锌离子,铜做正极,溶液中铜离子得到电子生成铜,锌电极减轻,铜电极增重,当装置(3)电路中转移1mol电子,负极和正极质量变化之差为,C正确;
D.装置(2)与(3)均为原电池,但是化学能没有全部转化为电能,部分转化为热能,D错误;
故选D。
33、B
A.Fe作负极,活泼性比Fe弱的作正极,所以不能用Zn作负极,A项错误;
B.Al遇到浓硝酸会钝化,Cu与浓硝酸反应,Cu作负极,B项正确;
C.电子由负极(锌)流向正极(铜),C项错误;
D.由Al、Mg、NaOH组成的原电池,Al作负极失电子生成AlO,D项错误;
答案选B。
34、C
原电池中一般负极的活泼性强于正极,装置一:形成原电池,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,则金属的活动性顺序a>b;装置二:未形成原电池,b极有气体产生,c极无变化,则金属的活动性顺序b>c;装置三:形成原电池,d极溶解,所以d是负极,c极有气体产生,所以c是正极,则金属的活动性顺序d>c;装置四:形成原电池,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,则金属的活动性顺序d>a;所以这四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。故答案选C。
35、B
根据,Cu发生氧化反应,Cu是负极材料,Ag+发生还原反应,Ag+是正极反应物。
A.Cu是负极材料,Ag的活泼性小于Cu,X可以是银或石量,其作为正极,故A正确;
B.根据,Cu发生氧化反应,Cu是负极,极电极反应式为:,溶液中的阴离子移向Cu极移动,故B错误;
C.Ag+发生还原反应,Ag+是正极反应物,所以Y可以是AgNO3溶液,X极上的电极反应式为,故C正确;
D.当极减轻,参加反应的Cu的物质的量为0.1mol,根据,可知生成0.2molAg,则X极增重,故D正确;
选B。
36、D
原电池中,活泼性较强的电极为负极,活泼性较弱的电极为正极,放电时,电流从正极沿导线流向负极,正极上得电子发生还原反应,据此分析;
a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为正极,金属的活动性顺序b>a;c、d相连时,电流由c到d,金属的活动性顺序d>c;a、d相连时,d极上产生大量气泡,金属的活动性顺序a>d,金属的活动性顺序b>a>d>c;
故选D。
37、C
锌比铜活泼,形成原电池反应时,锌为负极,发生氧化反应,电极方程式为Zn-2e-=Zn2+,铜为正极,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2↑,据此分析作答。
A. 根据上述分析可知,铜电极做正极,有氢气生成,而锌电极无气泡生成,故A错误;
B. 锌为负极,发生氧化反应,电极方程式为Zn-2e-=Zn2+,铜为正极,发生还原反应,故B错误;
C. 铜极为正极,电解质溶液中的H+向(正极)铜极移动,故C正确;
D. ,电子由负极经外电路流向正极,电子不能进入电解质溶液中,故D错误;
答案选C
38、A
①没有形成闭合回路,不能形成原电池,①选;
②Zn比Cu活泼,Zn和硫酸铜能自发进行氧化还原反应,有闭合回路,能形成原电池,②不选;
③Zn与Fe、稀硫酸构成闭合回路,Zn与Fe活泼性不同,Zn与能自发进行氧化还原反应,能形成原电池,③不选;
④Zn和醋酸能自发进行氧化还原反应,Zn和Pb活泼性不同,有闭合回路,能形成原电池,④不选;
⑤两个电极都是Zn,没有活泼性差异,不能形成原电池,⑤选;
⑥乙醇为非电解质,不能形成原电池,⑥选;
⑦未形成闭合回路,不能形成原电池,⑦选;
故选A。
39、C
根据2Fe3++Fe=3Fe2+知,铁易失电子而作负极,不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极,铁离子得电子发生还原反应,所以电解质溶液为可溶性的铁盐:
A.铜作正极,铁作负极,电解质为可溶性的氯化铁,则符合题意,故A不选;
B.铁作负极,碳作正极,电解质为Fe(NO3)3溶液,能发生氧化还原反应,则符合题意,故B不选;
C.Zn的金属活泼性比Fe强,则Zn作负极,Fe作正极,电解质为可溶性的硫酸铁,所以不能构成该条件下的原电池,则不符合题意,故C选;
D.Fe作负极,银作正极,电解质为Fe2(SO4)3溶液,发生反应为2Fe3++Fe═3Fe2+,符合题意,故D不选;
故选C。
40、B
A.该装置没有形成闭合回路,不能形成原电池,即不能将化学能转化为电能,故A错误;
B.锌锰干电池属于一次电池,电池工作时,锌筒作负极,不断被消耗:Zn-2e-=Zn2+,故B正确;
C.“纸电池”,当电解质溶液为氯化钠溶液时,锌为负极、铜为正极,锌片失去电子发生氧化反应,故C错误;
D.该装置中铝为负极、镁为正极,电子从铝电极流向镁电极,电极反应式为:,故D错误;
故答案为:B
41、D
A.镁与氢氧化钠溶液不反应,铝能够与氢氧化钠溶液反应,装置Ⅰ中铝为负极,镁为正极,故A错误;
B.铅蓄电池是二次电池,可以放电充电,故B错误;
C.装置Ⅲ中的两个材料相同、都是Zn,不能构成原电池,故C错误;
D.装置Ⅳ为干电池,锌为负极,碳棒为正极,工作时,原电池中电子由负极沿导线流向正极,因此电子由锌通过导线流向碳棒,故D正确;
故选D。
42、A
根据构成原电池的“两极一液一线一反应”判断;装置④不能形成闭合回路;装置⑤不具有两个活动性不同的电极,只能发生氧化还原反应,不能形成电流;装置⑥中酒精不是电解质溶液;装置能形成原电池的是①②③⑦,答案选A。
43、C
该装置没有外接电源,所以是原电池;原电池中,负极材料比正极材料活泼,且负极材料是随着反应的进行质量减少,正极质量增加或放出气泡;根据题意知,N极是负极,M是正极,且N极材料比M极活泼;
A.锌极材料比铜极活泼,A错误;
B.铜极上氢离子被还原生成氢气,铜极质量不增大,B错误;
C.N极材料比M极活泼,且M极上有银析出,所以质量增加,符合题意,C正确;
D.锌极材料比铁极活泼,D错误;
故选C
44、C
根据反应,铁单质化合价升高,失去电子,作原电池负极,铁离子化合价降低,在正极材料上得到电子变为亚铁离子,而正极材料是活泼性比铁弱的金属或则石墨电极,溶液中电解质是含铁离子的盐溶液,比如氯化铁或硫酸铁,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
45、D
A.普通锌锰电池负极反应为,碱性锌锰电池负极反应为,A错误;
B.普通锌锰电池中酸会腐蚀锌筒,故碱性锌锰电池可储存时间更长,B错误;
C.图Ⅲ所示铅酸蓄电池属于二次电池,负极发生反应,质量逐渐增大,充电过程与放电过程相反,质量逐渐减小,C错误;
D.银锌纽扣电池中,锌为负极,为正极,正极得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为,D正确;
故选D
46、C
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。
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。
47、B
根据原电池装置中H+移动方向可知,电极N为正极,电极M为负极,燃料电池中燃料联氨(N2H4)发生失电子的氧化反应生成N2,负极反应式为N2H4-4e-=N2↑+4H+,正极上O2发生得电子的还原反应,正极反应式为O2+4H++4e-═2H2O,据此分析解答。
A.H+流向电极N,说明电极N是电源正极,根据分析可知,燃料应该从负极通入,A错误;
B.工作时产生稳定无污染的物质,可知生成N2,故每消耗1molN2H4转移电子数为4mol,同时有 4mol H⁺通过质子交换膜,B正确;
C.该电池工作环境为酸性,不能生成OH-,正极反应式为O2+4H++4e-═2H2O,C错误;
D.电子不会流经溶液,D错误;
故答案为:B。
48、B
A.负极发生氧化反应,A错误;
B.放电时正极得电子生成碳酸根和碳单质,电极反应式为,B正确;
C.阴离子由正极移向负极,C错误;
D.当电路中转移电子时,负极上消耗,D错误;
故选B。
49、B
微生物燃料电池原理:a室中微生物降解有机物产生e-、CO2和H+,有机物发生失电子的氧化反应,a室内石墨电极为负极,b室内石墨电极为正极,正极上O2得电子生成H2O,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,原电池工作时阳离子移向正极,据此分析解答。
A.a室内石墨电极为负极,b室内石墨电极为正极,原电池工作时阳离子移向正极,即H+通过质子交换膜从a室进入b室,故A正确;
B.a室内石墨电极为负极,有机物发生氧化反应生成CO2和H+,故B错误;
C.b室内石墨电极为正极,正极上O2得电子生成H2O,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故C正确;’
D.微生物不能生活在高温环境下,所以该电池不能在高温环境下工作,故D正确;
故选:B。
50、D
由图可知,氮化镓电极为原电池的负极,太阳光作用下水在正极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,铜电极为正极,酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲烷和水,电极反应式为。
A.铜能与硝酸反应,所以原电池中的电解质不能选择硝酸,故A错误;
B.电解质溶液不能传递电子,故B错误;
C.缺标准状况下,无法计算11.2L氧气的体积和通过质子交换膜的氢离子数目,故C错误;
D.由分析可知,铜电极为正极,酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲烷和水,电极反应式为,故D正确;
故选D。
52、B
MoS2电极上NO得电子生成NH3,则MoS2电极为正极,正极反应为,Zn电极为负极,负极发生反应;氢离子透过双极膜向正极移动,氢氧根离子透过双极膜向负极移动。
A. 根据以上分析,Zn/ZnO电极为负极,电极为正极,故A正确;
B. 两电极都有水生成,两侧电解质溶液的浓度减小,故B错误;
C. Zn/ZnO为负极,电极表面发生的反应为,故C正确;
D. 根据,当电路通过1mol 时,理论上通入0.2molNO,同时生成0.2mol氨气,整个电池系统理论上质量会增大,故D正确;
选B。
53、D
根据图中通入气体和反应方程式可知,电极A上氨气失电子生成氮气,A为负极,电极B上NO2得电子生成氮气,电极B为正极。
A.正极上NO2得电子反应生成OH-,生成的氢氧根离子通过离子交换膜进入负极区与NH3反应,因此该离子交换膜为阴离子交换膜,A正确;
B.电子从负极流向正极,因此电子从电极A经负载流向电极B,B正确;
C.正极电极反应为2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2,负极电极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。转移相同数量电子时,正极上产生气体与负极上产生气体的体积比为3:4,即左右两侧电极室产生气体的体积比为4:3,C正确;
D.负极电极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,反应消耗氢氧根离子,因此反应一段时间碱性减弱,D错误;
故答案选D。
54、C
A.电池是将化学能转化为电能的装置,A项正确;
B.由总反应可知该电池以金属钠为负极,可由碳纳米管为正极,B项正确;
C.放电时,阳离子由负极移向正极,C项错误;
D.负极Na失电子发生氧化反应,D项正确;
答案选C。
55、C
根据反应,Zn做负极,失电子生成Zn2+,Ag做正极,硝酸银溶液中Ag+得电子生成Ag;
A.负极上Zn失电子生成Zn2+,电极反应式为Zn-2e-= Zn2+,A正确;
B.Ag做正极,正极上Ag+得电子生成Ag,Ag片质量增加,B正确;
C.电流从正极流向负极,Ag为正极,Zn为负极,电流由Ag电极流向Zn片,C错误;
D.电路中每转移0.2mol电子,根据Zn-2e-= Zn2+有0.1mol锌失去电子变为锌离子,理论上Zn片的质量减少0.1mol ×65g∙mol−1=6.5g,D正确;
故答案选C。
56、C
由题意可知,该电池放电时,Zn转化为,故Zn膜是负极,膜是正极,由此分析回答问题
A.中Zn为+2价,O为-2价,则Mn元素为价,故A正确;
B.中的Mn元素为价,得电子变为价,所以作为电池的正极,故B正确;
C.电子从Zn膜经外电路流向膜,故C错误;
D.将和Zn变成膜、Zn膜,可以增大电极与水凝胶的接触面积,使反应更加迅速,故D正确;
答案选C。
57、C
该电池中以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,所以通入N2H4电极即电极甲为负极,通入氧气电极即电极乙为正极。
A.甲为负极,乙为正极,正极电势高于负极,故电极乙的电势比电极甲高,A项正确;
B.放电时原电池中阴离子向负极移动,由电极乙移向电极甲,B项正确;
C.反应生成物均为无毒无害的物质,所以N2H4被氧气氧化生成N2和H2O,电解质为固体氧化物,O2-在该固体氧化物电解质中自由移动,故负极反应为,C项错误;
D.消耗1mol N2H4时,电路中转移4mol电子,乙电极上有1mol O2参与反应,质量为32g,D项正确;
答案选C。
58、D
该装置为原电池,根据总反应式可知PbSO4中Pb的化合价降低,发生还原反应,Ca的化合价升高,发生氧化反应,原电池正极发生还原反应,负极发生氧化反应,故PbSO4为原电池的正极,Ca电极为原电池的负极,LiCl-KCl为电解质。据此解答。
A.由分析可知,PbSO4为原电池的正极,故A项错误;
B.原电池中,阳离子向正极移动,因此Li+向PbSO4电极移动,故B项错误;
C.Ca为原电池的负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:Ca-2e-+2Cl-=CaCl2,故C项错误;
D.常温下,电解质不是熔融态,离子不能移动,不能产生电流,因此在正负极之间连接检流计或电流表,指针不偏转,故D项正确;
故本题选D。
59 C
A.电子不能在溶液中移动,电解质溶液中是离子的定向移动导电,A错误;
B.放电时负极反应:,正极反应:,向负极Zn移动,向正极Ni移动,B错误;
C.由以上分析知,正极反应式正确,C正确;
D.
解得,D错误,
故选C。
60、B
根据化学方程式可知,NO2和NH3发生归中反应,NO2中N得电子化合价降低故通入NO2的电极B为正极,正极反应式为2NO2+8e-+4H2O=8OH-+N2,NH3中N失电子化合价升高,故通入NH3的电极A为负极,负极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。
A. 通过阴阳离子导电,电流可以通过离子交换膜形成闭合回路,故A错误;
B. 电极A的电极反应式为,故B正确;
C. 反应中生成了水,电池工作一段时间,溶液的pH变小,碱性变弱,故C错误;
D. 没有确定是否是标准状况,不能用标况下的气体摩尔体积计算,故D错误;
故选B。
61、B
在原电池中,负极失电子,元素化合价升高,正极得电子,元素化合价降低,所以由此可知左侧a电极为负极,右侧b为正极。据此分析。
A.负极是Ag,失去电子,化合价升高,故电极反应式为,消耗氯离子,但同时会有氯离子从右侧进入左侧,所以充分放电后左侧溶液中的盐酸浓度基本不变,A正确;
B.a电极为负极,电极反应式为,B错误;
C.左侧a电极为负极,右侧b为正极,因此放电时电流由b极经外电路流向a极,C正确;
D.当电路中转移时,因为构成闭合回路的要求,所以经过交换膜的有,故D正确;
故选B
62、 A
①加H2O,氢离子浓度减小,反应速率减慢,但氢离子的物质的量不变,所以不改变H2的产量,故错误;
②加NaOH固体,消耗氢离子,氢离子浓度减小,反应速率减慢,氢离子的物质的量减小,生成氢气的物质的量减少,故错误;
③滴入几滴浓盐酸,氢离子浓度增大,加快该反应的化学反应速率且但H2的产量变大,故错误;
④再加少量铁粉,氢离子浓度不变,反应速率不变,H2的产量也不变,故错误;
⑤加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸,反应速率变慢,氢离子物质的量不变,H2的产量不变,故错误;
⑥滴加硫酸铜溶液,铁把铜置换出来,形成原电池,故反应速率加快,铁粉过量,氢离子物质的量不变,H2的产量不变,故正确;
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发),加快该反应的化学反应速率且不改变H2的产量,故正确;
符合题意的为⑥⑦,故答案选A。
63、 D
A.升高温度能加快锌粒和稀盐酸的反应,A不符合题意;
B.锌置换出铜,形成锌—铜原电池,可以加快反应速率, B不符合题意;
C.将锌粒研磨成锌粉,增大接触面积,可以加快反应速率,C不符合题意;
D.增大相同浓度的盐酸用量,盐酸浓度未变,不能加快反应速率,D符合题意;
故选D。
64、 D
原电池工作时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电子由负极沿着导线流向正极;铅蓄电池可充放电,属于二次电池,氢气燃料电池中通入氢气一极为负极,通入氧气一级为正极。
A.锌做负极,铜做正极,铜离子得电子生成铜,铜电极质量增加,A正确;
B.锌锰电池中二氧化锰得电子做正极,锌失电子做负极,锌元素化合价升高,发生氧化反应,B正确;
C.铅蓄电池可充放电,属于二次电池,C正确;
D.电子由负极沿着导线流向正极,电子不能经过电解质溶液,D错误;
故选D
65、 D
A.电池工作时,阴离子(OH⁻)向负极迁移,以维持电荷平衡,A错误;
B.正极反应在碱性环境中不应出现H⁺,正确的反应式,B错误;
C.根据总反应,反应消耗溶剂水,同时生成溶质KOH,电解质溶液浓度增大,C错误;
D.3mol Zn转移6mol e⁻,转移3mol e⁻时消耗1.5mol Zn,Zn的质量为1.5×65=97.5g,D正确;
故选D。
66、 A
该装置工作时,电子由a极流出,经导线流入b极,所以a是负极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,b是正极,电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O。据此判断。
A.电极a表面水失电子生成氧气和氢离子,发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A正确;
B.电极a表面发生氧化反应,故B错误;
C.该装置工作时,阳离子由负极流向正极,所以H+从a极区向b极区移动,故C错误;
D.根据电子守恒,该装置中每生成1molCO,同时生成0.5molO2,故D错误;
故选A。
67、 D
A.通入燃料氢气的电极是负极,通氧气的电极是正极,所以a是负极,A错误;
B.通入燃料氢气的电极a是负极,通氧气的电极b是正极,O2在b电极上获得电子,发生还原反应,B错误;
C.电解质溶液中OH-向负极移动,C错误;
D.燃料电池的工作原理属于原电池原理,是化学能转化为电能的装置,D正确;
故合理选项是D。
68、 D
A.酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;
C.发生得电子的还原反应,故C错误;
D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应,故D正确;
故选D。
69、 D
A. 该装置为原电池,是化学能转化为电能,A错误;
B. 氢气失去电子,作负极,反应的方程式为H2-2e﹣+2OH﹣==2H2O,B错误;
C. 电极a为负极,b为正极,电子由电极a通过导线流向电极b,C错误;
D. 氢气氧气燃烧生成水的反应为放热反应,即2 mol 氢气和1 mol氧气的总能量高于2 mol 水的总能量,D正确;
故答案选D。
70、 A
A.氢气作为燃料在负极发生氧化反应,a电极是负极,电极反应式:,A错误;
B.b电极通入氧化剂氧气,说明为正极,发生还原反应,B正确;
C.氢氧燃料电池总反应方程式:,C正确;
D.氢氧燃料电池发生的反应产物只有水,无污染物,是一种具有应用前景的绿色能源,D正确;
答案选A。
71、 D
根据总反应式Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2分析化合价变化可知,Zn在负极上失电子,Ag2O在正极上得电子,电解质溶液为KOH溶液,所以负极反应为Zn+2OH−−2e−===Zn(OH)2,正极反应为Ag2O+2e−+H2O===2Ag+2OH−。在负极区,OH−被消耗,溶液碱性减弱,溶液中的OH−作定向移动到负极来补充,正极区生成OH−,溶液碱性增强,故D项错误。
A、根据电池反应式知,Zn失电子发生氧化反应而作负极,氧化银作正极,故A正确;
B、负极发生反应Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,故B正确;
C、负极发生反应Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,溶液pH值减小,正极上发生反应:Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-,溶液pH增大,故C正确;
D、放电时,电解质溶液
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