题型03 原电池的工作原理及相关判断（期末真题汇编，陕晋青宁专用）高一化学下学期

**基本信息** 聚焦原电池原理，汇集陕晋宁等地高一下期末真题，以科技前沿（如锂-空气电池）和实际应用（如盐水小汽车、烟气脱硫）为情境，覆盖基础判断与综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|18题|原电池工作原理、电极反应式、离子移动、金属活动性比较|结合热激活电池、微生物燃料电池等科技情境，考查分析判断能力| |非选择题|5题|新型电池设计、实验探究（如铝电极作用）、电化学计算|通过液氨-液氧燃料电池、银氨溶液清洗等综合题，体现科学探究与实践素养|

题型03 原电池的工作原理及相关判断 1．(24-25高一下·陕西西安·期末)热激活电池主要用于导弹、火箭等中的电子仪器供电，是一种电解质受热熔融即可开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示，其放电后的两极产物分别为和。已知：LiCl和KCl混合物的熔点与混合物中KCl的物质的量分数的关系如图2所示。 下列说法错误的是 A．放电时，b电极的电极反应式是 B．放电时，电子由经LiCl和KCl混合物向方向移动 C．该电池中火药燃烧的目的是提供热能将电解质熔化，使电池开始工作 D．为降低电池的启动温度，应尽量控制混合物中KCl的物质的量分数在0.6 2．(24-25高一下·山西吕梁·期末)一种基于的储氯电池装置如图，放电过程中极均增重。 下列说法错误的是 A．电极电势： B．b电极反应式： C．该电池工作一段时间后，溶液pH升高 D．由该装置可推断氧化性： 3．(24-25高一下·山西运城·期末)某学生设计了如图所示的四个装置，其中不可持续提供电流的是 A． B． C． D． 4．(24-25高一下·山西名校联考·期末)组成的原电池结构示意图如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作时，Al电极上发生氧化反应，得到电子 B．电池工作时，往Cu电极移动 C．电池工作时，外电路中电子的流动方向为导线 D．电池工作一段时间后，溶液的pH将减小 5．(24-25高一下·宁夏吴忠吴忠中学·期末)“科学素养，从小培养”，一款“盐水小汽车”因结构简单、制作方便，深受孩子们喜爱，其结构如图所示，发电时的反应原理为，下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．该装置可将化学能直接转化为动能 C．溶液中的向石墨片移动 D．石墨片电极的反应式为 6．(24-25高一下·山西大同·期末)某种熔融碳酸盐燃料电池以为电解质，一极通入甲烷()，一极通入和的混合气体，该电池工作原理如图。下列说法正确的是 A．电池工作时，向右迁移 B．负极的电极反应式为： C．每消耗，电解质中通过的电子数为 D．a为，b为和 7．(24-25高一下·山西忻州·期末)利用铝-空气电池驱动风扇的工作原理如图。下列说法正确的是 A．风扇转动时，电流从a极流向b极 B．电池工作时b极附近的pH不断上升 C．a极的电极反应式为 D．每转移0.6 mol电子，消耗空气3.36 L(折合成标准状况) 8．(24-25高一下·山西联考·期末)科学家利用如图所示的甲酸燃料电池装置可额外得到等工业原料，其中阳离子交换膜只允许阳离子通过。下列说法错误的是 A．推测物质X是硫酸 B．每消耗1mol ，可将4mol 转化为 C．电池工作时，由右室通过阳离子交换膜移向左室 D．左室电极反应式为 9．(24-25高一下·陕西咸阳·期末)将A、B、C、D四种金属按如图装置进行实验，由部分实验现象判断四种金属的活动性顺序是 实验装置 部分实验现象 甲：电极A逐渐溶解 乙：电极C的质量增加 丙：电极A上产生气泡 A．D>B>A>C B．D>A>B>C C．A>B>D>C D．D>A>C>B 10．(24-25高一下·陕西安康·期末)微生物燃料电池可同时处理废水中的有机物和，其工作原理如图所示，已知：质子交换膜只允许通过，该电池工作时，下列说法正确的是 A．电极a为负极，发生还原反应 B．通过质子交换膜从右向左移动 C．电极b的电极反应式为 D．电子由电极b经过外电路流向电极a 11．(24-25高一下·陕西安康汉滨区七校联考·期末)某小组同学设计原电池进行如下实验： 实验序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验装置 实验现象 溶液颜色无明显变化，锌片表面有气泡，铜片表面没有气泡 溶液颜色无明显变化，锌片和铜片表面均有气泡 下列说法正确的是 A．实验Ⅱ中电子移动方向：铜片→导线→锌片 B．实验Ⅰ和实验Ⅱ均能实现化学能到电能的转化 C．实验Ⅰ和实验Ⅱ中得电子的位置完全相同 D．实验Ⅰ和实验Ⅱ均发生反应： 12．(24-25高一下·山西部分学校·期末)尿素燃料电池既能去除城市废水中的尿素，又能发电。尿素燃料电池结构如下图所示，下列说法正确的是 A．电解质溶液可以是溶液 B．每理论上可净化 C．从乙电极附近向甲电极附近迁移 D．甲电极是正极，电极反应 13．(24-25高一下·陕西汉中·期末)热电厂尾气经处理得到较纯的SO2，可用于原电池法生产硫酸。下列说法不正确的是 A．电极b周围溶液pH变大 B．溶液中H＋由a极区向b极区迁移 C．若生成98 g H2SO4，则理论上转移2 mol电子 D．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等 14．(24-25高一下·陕西商洛·期末)新型锂-空气电池具有能量大、密度高的优点，具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是 A．放电时，Li+通过固体电解质向金属锂电极移动 B．当外电路转移1mol电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6L O2 C．该电池工作时，金属锂作为正极被氧化 D．有机电解液可以用水性电解液代替 15．(24-25高一下·陕西安康·期末)银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 16．(24-25高一下·陕西渭南大荔县大荔中学等学校·期末)利用如图装置可进行烟气脱硫。下列说法正确的是 A．多孔电极为负极，电极反应式为Fe2++e-=Fe3+ B．烟气脱硫过程可表示为2Fe3++SO2+4H+=2Fe2++SO+2H2O C．理论上,相同条件下吸收SO2和产生H2的体积相同 D．工作一段时间后，左室需要补充Fe2(SO4)3溶液 17．(24-25高一下·山西运城·期末)下列有关原电池(如图)的叙述，错误的是 A．该装置可将化学能转化为电能 B．溶液中向Zn移动 C．将稀硫酸换成溶液，负极的电极反应不变 D．电子从Zn经外电路流向Cu，再经过稀硫酸回流到Zn 18．(24-25高一下·宁夏石嘴山平罗中学·期末)普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为。下列有关说法正确的是 A．图中电子从Cu电极经电解质溶液流向电极 B．正极的电极反应式为 C．2molCu与具有的总能量高于1mol与2molAg具有的总能量 D．电池工作时，向正极移动 19．(24-25高一下·山西吕梁·期末)化学电源在生产生活等多方面有着广泛的应用。 (1)电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：。 ①电池的负极材料为___________。 ②电池正极的电极反应式为___________。 (2)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示： ①电极a是___________(填“正极”或“负极”)。 ②电解质溶液中向___________(填“电极a”或“电极b”)移动。 ③电极b的电极反应式为___________。 ④当有生成，理论上电极b消耗标准状况下氧气的体积为___________。 (3)某实验小组用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片分别与锌片和金属M，先后制作了两个简易纸电池(如图所示)。用电流表测试这两个电池，发现电流表的指针都发生了偏转，但偏转方向相反。由此说明、M三种金属的活泼性由大到小的顺序为___________。 20．(24-25高一下·陕西汉中·期末)化学能还可以转化为电能，由A、B、C、D四种金属按表中装置图进行实验。 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中作正极的是_______(填“A”或“B”)。 (2)外电路中电流由_______(填“C极向B极移动”或“B极向C极移动”)。 (3)装置丙中金属A上电极反应属于_______(填“氧化反应”或“还原反应”)。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_______。 21．(24-25高一下·青海西宁·期末)按要求回答下列问题： (1)下列变化中属于吸热反应的是___________。 铝片与稀盐酸的反应将胆矾加热变为白色干冰汽化 氯酸钾分解制氧气甲烷在氧气中的燃烧反应 与盐酸的反应 (2)在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示： 从到，___________。 第分钟时___________第分钟时(填、或)。 (3)电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示。 ①正极的电极反应式为___________ ②若11.2L(标准状况)SO2参与反应，则迁移H+的物质的量为___________。 22．(24-25高一下·陕西渭南·期末)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了一系列实验，实验结果记录如表所示： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 、 稀盐酸 偏向Al 2 、 稀盐酸 偏向Cu 3 Al、石墨 稀盐酸 偏向石墨 4 氢氧化钠溶液 偏向Mg 回答下列问题： (1)实验1中原电池工作时，正极材料为___________(填“Al”或“Mg”)。 (2)实验2中原电池工作时： ①电解质溶液中的往___________(填“Cu”或“Al”)电极迁移。 ②负极上的电极反应式为___________。 (3)实验4中原电池工作时： ①Mg电极上的电极反应式为___________。 ②每转移0.3mol电子，此时溶液的质量___________(填“减轻”或“增加”)___________g。 (4)分析以上实验结果，得出的结论为___________。 23．(24-25高一下·宁夏石嘴山平罗中学·期末)Ⅰ．某校开展银氨溶液检验葡萄糖的学生实验，实验完成后需清洗实验仪器。回答下列问题。 (1)银氨溶液中主要成分是，反应产生银镜(单质银)，体现了的___________(填“还原性”或“氧化性”)。 Ⅱ．实验完后同学们帮助实验室老师清洗带有银镜的试管。经研究提供如下三种方法： (2)方法一：清洗试管壁上的银镜。相关反应如下： i．稀硝酸与金属银反应： ii．浓硝酸与金属银反应： 同学们通过讨论一致选择___________(填“稀硝酸”或“浓硝酸”)，原因是___________。 (3)方法二：浓溶液清洗试管壁上的银镜。 ①室温下，设计如下装置探究与氧化性强弱。发现灵敏电流计指针向左偏转，a电极质量增大，取少量b电极附近的溶液，滴加试剂，溶液变红。可知相同浓度下，氧化性___________(填“>”、“<”或“=”)。 ②向右室加入硝酸铁溶液，灵敏电流计迅速向右偏转，由此得知，离子的氧化性受___________影响。 ③根据上述实验，写出浓溶液清洗试管壁上银镜的离子方程式：___________。 (4)方法三：清洗试管壁上的银镜。 ①清洗管壁上的银镜，银镜溶解产生黑色沉淀。查阅资料得知Ag粉和均为黑色固体。设计实验用稀盐酸检验黑色沉淀的成分，当实验现象为___________，证明黑色沉淀是Ag和的混合物。 ②清洗管壁上的银镜时产生大量能使带火星的木条复燃的气体。查阅资料得知，反应过程中Ag作为分解的催化剂，是中间产物。完成相关化学方程式：i．；ii．再与反应的化学方程式___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型03 原电池的工作原理及相关判断 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 B C D B D D B C B C D B D 题号 14 15 16 17 18 答案 B A C D C 19．(1) (2)负极 电极a (3) 20．(1)B (2)C极向B极移动 (3)还原反应 (4)D>A>B>C 21．(1)②④⑥ (2) (3) 1mol 22．(1)Al (2)Cu (3) 增加 2.4 (4)活泼的金属不一定作原电池的负极 23．(1)氧化性 (2)稀硝酸 相同物质的量的硝酸，稀硝酸溶解的银更多 (3) > 浓度 Ag + Fe3+=Ag++ Fe2+ (4) 黑色固体部分溶解，同时产生白色沉淀 Ag2O + H2O2 = 2Ag + O2↑+ H2O / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型03 原电池的工作原理及相关判断 1．(24-25高一下·陕西西安·期末)热激活电池主要用于导弹、火箭等中的电子仪器供电，是一种电解质受热熔融即可开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示，其放电后的两极产物分别为和。已知：LiCl和KCl混合物的熔点与混合物中KCl的物质的量分数的关系如图2所示。 下列说法错误的是 A．放电时，b电极的电极反应式是 B．放电时，电子由经LiCl和KCl混合物向方向移动 C．该电池中火药燃烧的目的是提供热能将电解质熔化，使电池开始工作 D．为降低电池的启动温度，应尽量控制混合物中KCl的物质的量分数在0.6 【答案】B 【详解】A．放电时，正极的电极反应式是，A正确； B．放电时电子不能通过熔融的电解质，B错误； C．该电池中火药燃烧的目的是提供热能将电解质熔化，使电池开始工作，C正确； D．由题图2可知，为降低电池的启动温度，混合物中KCl的物质的量分数既不能太低也不能太高，应控制在0.6，D正确。 故选B。 2．(24-25高一下·山西吕梁·期末)一种基于的储氯电池装置如图，放电过程中极均增重。 下列说法错误的是 A．电极电势： B．b电极反应式： C．该电池工作一段时间后，溶液pH升高 D．由该装置可推断氧化性： 【答案】C 【详解】A．a是负极，b是正极，电极电势：，A正确； B．根据分析可知，b是正极，电极反应为，B正确； C．根据分析可知，产生，该电池工作一段时间后，溶液pH降低，C错误； D．总反应为，氧化剂的氧化性强于氧化产物，故由该装置可推断氧化性：，D正确； 故选C。 3．(24-25高一下·山西运城·期末)某学生设计了如图所示的四个装置，其中不可持续提供电流的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌做负极，铜做正极，铜-锌和稀硫酸能组成原电池装置，A不符合题意； B．铜的活动性大于银，金属铜能和稀硝酸反应，因此铜做负极，银做正极，能形成原电池装置，B不符合题意； C．金属铝能和氢氧化钠溶液反应，故金属铝做负极，C做正极，能形成原电池装置，C不符合题意； D．乙醇不是电解质溶液，不能形成原电池装置，D符合题意； 故选D。 4．(24-25高一下·山西名校联考·期末)组成的原电池结构示意图如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作时，Al电极上发生氧化反应，得到电子 B．电池工作时，往Cu电极移动 C．电池工作时，外电路中电子的流动方向为导线 D．电池工作一段时间后，溶液的pH将减小 【答案】B 【详解】A．在原电池中，铝的金属活动性比铜强，铝作负极。电池工作时，负极发生氧化反应，是失去电子，而不是得到电子，A错误； B．原电池工作时，阳离子向正极移动。在该原电池中，铜是正极，所以H+往Cu电极移动，B正确； C．原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极。铝是负极，铜是正极，所以外电路中电子的流动方向为Al→导线→Cu，C错误； D．电池工作时，总反应为2Al + 6H+=2Al3++ 3H2，溶液中的H+被消耗，溶液酸性减弱，pH将增大，D错误； 故选B。 5．(24-25高一下·宁夏吴忠吴忠中学·期末)“科学素养，从小培养”，一款“盐水小汽车”因结构简单、制作方便，深受孩子们喜爱，其结构如图所示，发电时的反应原理为，下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．该装置可将化学能直接转化为动能 C．溶液中的向石墨片移动 D．石墨片电极的反应式为 【答案】D 【详解】A．镁为活泼金属，做电池的负极，失去电子发生氧化反应，A错误； B．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，B错误； C．溶液中的阴离子Cl-向原电池中负极镁片移动，C错误； D．石墨片正极上氧气发生得电子的还原反应，正极反应式为，D正确； 故选D。 6．(24-25高一下·山西大同·期末)某种熔融碳酸盐燃料电池以为电解质，一极通入甲烷()，一极通入和的混合气体，该电池工作原理如图。下列说法正确的是 A．电池工作时，向右迁移 B．负极的电极反应式为： C．每消耗，电解质中通过的电子数为 D．a为，b为和 【答案】D 【详解】A．电池工作时，电池内部阴离子向负极移动，故向左迁移，A错误； B．负极的电极反应式为：CH4-8e-+4=5CO2+2H2O，B错误； C．CH4~8e-，每消耗，有电子从左电极经外电路转移到右电极，电子不从电解质中通过，C错误； D．左电极为负极，右电极为正极，故a为，b为和，D正确； 故选D。 7．(24-25高一下·山西忻州·期末)利用铝-空气电池驱动风扇的工作原理如图。下列说法正确的是 A．风扇转动时，电流从a极流向b极 B．电池工作时b极附近的pH不断上升 C．a极的电极反应式为 D．每转移0.6 mol电子，消耗空气3.36 L(折合成标准状况) 【答案】B 【详解】A．原电池中电流从正极流向负极，则风扇转动时，电流从b极流向a极，A错误； B．电池工作时，b极为正极，氧气得电子发生还原反应：，则b极附近的pH不断上升，B正确； C．a极为负极，Al失电子发生氧化反应：，C错误； D．根据正极电极反应式可知，每转移0.6 mol电子，则标准状况下消耗氧气，D错误； 答案选B。 8．(24-25高一下·山西联考·期末)科学家利用如图所示的甲酸燃料电池装置可额外得到等工业原料，其中阳离子交换膜只允许阳离子通过。下列说法错误的是 A．推测物质X是硫酸 B．每消耗1mol ，可将4mol 转化为 C．电池工作时，由右室通过阳离子交换膜移向左室 D．左室电极反应式为 【答案】C 【详解】A．要在右侧产生硫酸钾，钾离子由左侧移向右侧，需要不断补充硫酸根离子，故物质X为，故A正确； B．每消耗1mol ，转移4mol电子，根据得失电子守恒，可将4mol 转化为，故B正确； C．左侧电极为负极、右侧电极为正极，由左室通过阳离子交换膜移向右室，故C错误； D．左侧为负极，负极上HCOO-失电子生成，电极反应式为，故D正确； 选C。 9．(24-25高一下·陕西咸阳·期末)将A、B、C、D四种金属按如图装置进行实验，由部分实验现象判断四种金属的活动性顺序是 实验装置 部分实验现象 甲：电极A逐渐溶解 乙：电极C的质量增加 丙：电极A上产生气泡 A．D>B>A>C B．D>A>B>C C．A>B>D>C D．D>A>C>B 【答案】B 【详解】根据装置甲现象，电极A逐渐溶解，A为负极，B为正极，则活动性：A>B；装置乙中，C的质量增加，说明C电极上溶液中铜离子得电子生成铜，则C为正极、B为负极，则活动性：B>C；装置丙中A极有气体产生，则氢离子在A极得电子生成氢气，A为正极、D为负极，则活动性：D>A，因此四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C； 选B。 10．(24-25高一下·陕西安康·期末)微生物燃料电池可同时处理废水中的有机物和，其工作原理如图所示，已知：质子交换膜只允许通过，该电池工作时，下列说法正确的是 A．电极a为负极，发生还原反应 B．通过质子交换膜从右向左移动 C．电极b的电极反应式为 D．电子由电极b经过外电路流向电极a 【答案】C 【详解】A．由题意和图可知，电极b得到电子，故电极a为负极，失去电子，发生氧化反应，A错误； B．电极b是正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，故通过质子交换膜从左向右移动，B错误； C．电极b是正极，得电子转化为，电极反应式为，C正确； D．电子由电极a（负极）经过外电路流向电极b（正极），D错误； 故答案选C。 11．(24-25高一下·陕西安康汉滨区七校联考·期末)某小组同学设计原电池进行如下实验： 实验序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验装置 实验现象 溶液颜色无明显变化，锌片表面有气泡，铜片表面没有气泡 溶液颜色无明显变化，锌片和铜片表面均有气泡 下列说法正确的是 A．实验Ⅱ中电子移动方向：铜片→导线→锌片 B．实验Ⅰ和实验Ⅱ均能实现化学能到电能的转化 C．实验Ⅰ和实验Ⅱ中得电子的位置完全相同 D．实验Ⅰ和实验Ⅱ均发生反应： 【答案】D 【详解】A．原电池中电子由负极经导线转移到正极，则实验Ⅱ中电子移动方向：锌片→导线→铜片，A错误； B．根据分析，实验Ⅰ不构成原电池，不能实现化学能到电能的转化，B错误； C．实验Ⅰ中锌片表面有气泡，铜片表面没有气泡，说明铜不与稀硫酸反应，得电子的位置为锌片；实验Ⅱ中锌、铜在稀硫酸中构成原电池，则得电子的位置为铜片，故得电子的位置不同，C错误； D．实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，实验Ⅱ中锌、铜在稀硫酸中构成原电池，则均发生反应：，D正确； 答案选D。 12．(24-25高一下·山西部分学校·期末)尿素燃料电池既能去除城市废水中的尿素，又能发电。尿素燃料电池结构如下图所示，下列说法正确的是 A．电解质溶液可以是溶液 B．每理论上可净化 C．从乙电极附近向甲电极附近迁移 D．甲电极是正极，电极反应 【答案】B 【详解】A．从甲电极的电极反应式知，生成物有二氧化碳，电解质溶液不可以是NaOH溶液，A错误； B．由电荷守恒知：，则每理论上可净化，B正确； C．阳离子移向正极，甲电极为负极、乙电极为正极，则从甲电极附近向乙电极附近迁移，C错误； D．甲电极电极反应式为：，是氧化反应，甲电极是负极，D错误； 答案选B。 13．(24-25高一下·陕西汉中·期末)热电厂尾气经处理得到较纯的SO2，可用于原电池法生产硫酸。下列说法不正确的是 A．电极b周围溶液pH变大 B．溶液中H＋由a极区向b极区迁移 C．若生成98 g H2SO4，则理论上转移2 mol电子 D．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等 【答案】D 【详解】A．电极b是正极，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，H+浓度减小，pH变大，A正确； B．原电池内部，阳离子向正极移动，故溶液中H＋由a极区向b极区迁移，B正确； C．负极：SO2~H2SO4~2e-，若生成98 g H2SO4(1mol)，则理论上转移2 mol电子，C正确； D．a极反应：2H2O+SO2-2e-=+4H+，b极反应：O2+4e-+4H+=2H2O，根据得失电子守恒可知一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量之比=2:1，D错误； 故选D。 14．(24-25高一下·陕西商洛·期末)新型锂-空气电池具有能量大、密度高的优点，具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是 A．放电时，Li+通过固体电解质向金属锂电极移动 B．当外电路转移1mol电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6L O2 C．该电池工作时，金属锂作为正极被氧化 D．有机电解液可以用水性电解液代替 【答案】B 【详解】A．由分析可知，放电时，金属锂为负极，石墨烯为正极，阳离子(Li+)向正极移动，即Li+应通过固体电解质向石墨烯电极移动，而非向金属锂电极移动，A错误； B．由分析可知，正极(石墨烯)反应为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-，转移4 mol电子消耗1 mol O2，转移1 mol电子时消耗O2 0.25 mol，标准状况下体积为0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L，B正确； C．由分析可知，金属锂为活泼金属，在电池中作负极，失去电子被氧化，C错误； D．金属锂能与水反应生成LiOH和H2，有机电解液若用水性电解液代替，锂会与水反应，D错误； 故答案为：B。 15．(24-25高一下·陕西安康·期末)银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 【答案】A 【详解】A．银锌纽扣电池中，Zn为负极，发生氧化反应，在KOH溶液中，负极反应为Zn失去电子结合OH⁻生成Zn(OH)2，电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，A正确； B．正极Ag2O发生还原反应，Ag⁺得电子生成Ag，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，B错误； C．电池工作时，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，生成氢氧根离子，正极附近pH增大，C错误； D．电池工作时，阳离子(K+)向正极(Ag2O)移动，D错误； 故选A。 16．(24-25高一下·陕西渭南大荔县大荔中学等学校·期末)利用如图装置可进行烟气脱硫。下列说法正确的是 A．多孔电极为负极，电极反应式为Fe2++e-=Fe3+ B．烟气脱硫过程可表示为2Fe3++SO2+4H+=2Fe2++SO+2H2O C．理论上,相同条件下吸收SO2和产生H2的体积相同 D．工作一段时间后，左室需要补充Fe2(SO4)3溶液 【答案】C 【详解】A.多孔电极处Fe2+失去电子被氧化为Fe3+，发生氧化反应，故为负极，但电极反应式应为Fe2+ - e- = Fe3+，选项中电极反应式电荷不守恒且电子得失方向错误，A错误； B.烟气脱硫时，SO2被Fe3+氧化为SO，Fe3+被还原为Fe2+，酸性条件下正确的离子方程式为2Fe3++ SO2+ 2H2O = 2Fe2+ + SO + 4H+，选项中H+和H2O的位置及系数错误，B错误； C.吸收SO2时，S元素从+4价升至+6价，每个SO2失去2e⁻；产生H2时，H⁺从+1价降至0价，每个H2得到2e-。根据电子守恒，SO2与H2的物质的量相等，相同条件下体积相同，C正确； D.左室中Fe2+在多孔电极被氧化为Fe3+，Fe3+又氧化SO2生成Fe2+，形成循环，Fe3+作为总反应的催化剂，总的物质的量不变，无需补充Fe2 (SO4)3溶液，D错误； 故选C。 17．(24-25高一下·山西运城·期末)下列有关原电池(如图)的叙述，错误的是 A．该装置可将化学能转化为电能 B．溶液中向Zn移动 C．将稀硫酸换成溶液，负极的电极反应不变 D．电子从Zn经外电路流向Cu，再经过稀硫酸回流到Zn 【答案】D 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，A项正确； B．原电池中，阴离子向负极移动，则溶液中向Zn电极移动，B项正确； C．将稀硫酸换成溶液，负极还是发生反应，C项正确； D．电子不会在溶液中移动，D项错误； 答案选D。 18．(24-25高一下·宁夏石嘴山平罗中学·期末)普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为。下列有关说法正确的是 A．图中电子从Cu电极经电解质溶液流向电极 B．正极的电极反应式为 C．2molCu与具有的总能量高于1mol与2molAg具有的总能量 D．电池工作时，向正极移动 【答案】C 【详解】A．原电池工作时，电子从负极沿着导线流向正极，而非通过电解质溶液，A错误； B．正极氧化银得到电子被还原生成银、在水参与下同时生成氢氧根，电极反应式为，B错误； C．原电池能将化学能转化为电能，反应过程中释放能量，则2molCu与具有的总能量高于与2molAg具有的总能量，C正确； D．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则该电池工作时，向负极移动，D错误； 故选C。 19．(24-25高一下·山西吕梁·期末)化学电源在生产生活等多方面有着广泛的应用。 (1)电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：。 ①电池的负极材料为___________。 ②电池正极的电极反应式为___________。 (2)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示： ①电极a是___________(填“正极”或“负极”)。 ②电解质溶液中向___________(填“电极a”或“电极b”)移动。 ③电极b的电极反应式为___________。 ④当有生成，理论上电极b消耗标准状况下氧气的体积为___________。 (3)某实验小组用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片分别与锌片和金属M，先后制作了两个简易纸电池(如图所示)。用电流表测试这两个电池，发现电流表的指针都发生了偏转，但偏转方向相反。由此说明、M三种金属的活泼性由大到小的顺序为___________。 【答案】(1) (2)负极 电极a (3) 【详解】（1）①该电池工作时，Mg发生失电子的氧化反应生成Mg2+，Mg为电池的负极； ②AgCl电极为正极，正极上AgCl得到电子生成Ag和Cl-，正极反应式为AgCl+e-═Ag+Cl-； （2）①根据装置图可知：在电极a上NH3→N2和H2O，N元素的化合价由反应前NH3中的-3价升高为反应后N2的0价，a电极发生氧化反应，因此根电极a为负极，电极b为正极； ②电极a为负极，电极b为正极，故OH-向负极即电极a移动； ③电极b为正极，电解质为NaOH溶液，氧气在正极上得到电子变为氢氧根，电极反应为； ④电极a上NH3→N2，当有生成，失去6mol电子，正极得到6mol电子，根据正极反应，消耗的氧气为1.5mol，标况下体积为33.6L； （3）用电流表测试这两个电池时，发现电流表的指针都发生了偏转，但偏转方向相反，说明Cu在两组电池中的作用不同：Cu和Zn、NaCl溶液构成原电池时，Cu作正极，Zn作负极，活泼性Zn>Cu，铜与另一种金属M构成原电池时，Cu作负极，M作正极，活泼性Cu>M，故活泼性由大到小的顺序为。 20．(24-25高一下·陕西汉中·期末)化学能还可以转化为电能，由A、B、C、D四种金属按表中装置图进行实验。 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中作正极的是_______(填“A”或“B”)。 (2)外电路中电流由_______(填“C极向B极移动”或“B极向C极移动”)。 (3)装置丙中金属A上电极反应属于_______(填“氧化反应”或“还原反应”)。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_______。 【答案】(1)B (2)C极向B极移动 (3)还原反应 (4)D>A>B>C 【详解】（1）图甲中金属A不断溶解，根据原电池工作原理，A应为负极，B应为正极； （2）装置乙中C的质量增加，C为正极，B为负极，外电路中电子由负极B极向正极C极移动，电流由正极C极向B极移动； （3）装置A上有气体产生，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，则A为正极，发生还原反应； （4）根据构成原电池的条件，一般金属性强的作负极，综上所述，金属性强弱顺序是D>A>B>C。 21．(24-25高一下·青海西宁·期末)按要求回答下列问题： (1)下列变化中属于吸热反应的是___________。 铝片与稀盐酸的反应将胆矾加热变为白色干冰汽化 氯酸钾分解制氧气甲烷在氧气中的燃烧反应 与盐酸的反应 (2)在体积为的密闭容器中，充入和，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示： 从到，___________。 第分钟时___________第分钟时(填、或)。 (3)电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示。 ①正极的电极反应式为___________ ②若11.2L(标准状况)SO2参与反应，则迁移H+的物质的量为___________。 【答案】(1)②④⑥ (2) (3) 1mol 【详解】（1）①铝片与稀盐酸的反应是放热反应； ②将胆矾加热变为白色粉末是吸热反应； ③干冰汽化是物理变化； ④氯酸钾分解制氧气是吸热反应；⑤甲烷在氧气中的燃烧反应是放热反应； 与盐酸的反应是吸热反应； 故选：②④⑥； （2）①从3min到9min，v(H2)=3v(CO2)= 0.125mol/(L·min)； ②第9分钟时反应达到平衡状态，则有v正(CH3OH)=v逆(CH3OH)，反应3min到9min过程是建立平衡的过程，v正(CH3OH)逐渐减小，第9分钟时v逆(CH3OH)<第3分钟时v正(CH3OH)； （3）①正极的过氧化氢得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为； ②若11.2L(标准状况为0.5mol)SO2参与反应，二氧化硫中硫化合价由+4变为+6，转移电子0.5mol×2=1.0mol，则迁移H+的物质的量为1mol。 22．(24-25高一下·陕西渭南·期末)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了一系列实验，实验结果记录如表所示： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 、 稀盐酸 偏向Al 2 、 稀盐酸 偏向Cu 3 Al、石墨 稀盐酸 偏向石墨 4 氢氧化钠溶液 偏向Mg 回答下列问题： (1)实验1中原电池工作时，正极材料为___________(填“Al”或“Mg”)。 (2)实验2中原电池工作时： ①电解质溶液中的往___________(填“Cu”或“Al”)电极迁移。 ②负极上的电极反应式为___________。 (3)实验4中原电池工作时： ①Mg电极上的电极反应式为___________。 ②每转移0.3mol电子，此时溶液的质量___________(填“减轻”或“增加”)___________g。 (4)分析以上实验结果，得出的结论为___________。 【答案】(1)Al (2)Cu (3) 增加 2.4 (4)活泼的金属不一定作原电池的负极 【详解】（1）实验1中原电池工作时，Mg、Al均易和盐酸反应，但Mg较活泼，故Mg作负极，正极材料为Al； （2）实验2中原电池工作时，只有Al与盐酸反应，Al作负极，Cu作正极： ①原电池内部，阳离子向正极移动，故电解质溶液中的往Cu电极迁移； ②负极上的电极反应式为； （3）实验4中原电池工作时，Mg不与NaOH溶液反应，Al与NaOH溶液反应，总反应为，故Al是负极，Mg是正极： ①Mg是正极，电极反应式为； ②~6e-，每转移0.3mol电子，有0.1molAl溶解进入溶液，有0.15mol氢气逸出溶液，故此时溶液的质量增加0.1mol×27g/mol-0.15mol×2g/mol=2.4g； （4）分析以上实验结果：前3个实验中活泼金属作负极，实验4中较不活泼金属作负极，故得出的结论为：活泼的金属不一定作原电池的负极。 23．(24-25高一下·宁夏石嘴山平罗中学·期末)Ⅰ．某校开展银氨溶液检验葡萄糖的学生实验，实验完成后需清洗实验仪器。回答下列问题。 (1)银氨溶液中主要成分是，反应产生银镜(单质银)，体现了的___________(填“还原性”或“氧化性”)。 Ⅱ．实验完后同学们帮助实验室老师清洗带有银镜的试管。经研究提供如下三种方法： (2)方法一：清洗试管壁上的银镜。相关反应如下： i．稀硝酸与金属银反应： ii．浓硝酸与金属银反应： 同学们通过讨论一致选择___________(填“稀硝酸”或“浓硝酸”)，原因是___________。 (3)方法二：浓溶液清洗试管壁上的银镜。 ①室温下，设计如下装置探究与氧化性强弱。发现灵敏电流计指针向左偏转，a电极质量增大，取少量b电极附近的溶液，滴加试剂，溶液变红。可知相同浓度下，氧化性___________(填“>”、“<”或“=”)。 ②向右室加入硝酸铁溶液，灵敏电流计迅速向右偏转，由此得知，离子的氧化性受___________影响。 ③根据上述实验，写出浓溶液清洗试管壁上银镜的离子方程式：___________。 (4)方法三：清洗试管壁上的银镜。 ①清洗管壁上的银镜，银镜溶解产生黑色沉淀。查阅资料得知Ag粉和均为黑色固体。设计实验用稀盐酸检验黑色沉淀的成分，当实验现象为___________，证明黑色沉淀是Ag和的混合物。 ②清洗管壁上的银镜时产生大量能使带火星的木条复燃的气体。查阅资料得知，反应过程中Ag作为分解的催化剂，是中间产物。完成相关化学方程式：i．；ii．再与反应的化学方程式___________。 【答案】(1)氧化性 (2)稀硝酸 相同物质的量的硝酸，稀硝酸溶解的银更多 (3) > 浓度 Ag + Fe3+=Ag++ Fe2+ (4) 黑色固体部分溶解，同时产生白色沉淀 Ag2O + H2O2 = 2Ag + O2↑+ H2O 【详解】（1）在反应中，中的银元素化合价降低，得到电子，被还原，所以体现了氧化性。 （2）由反应方程式可知，4mol稀硝酸可以溶解3mol银，2mol浓硝酸只能溶解1mol银，所以相同物质的量的硝酸，稀硝酸溶解的银更多，因此选择稀硝酸。 （3）①灵敏电流计指针向左偏转，说明电子由b电极流向a电极，a电极质量增大，说明Ag+在a电极得电子生成Ag，a为正极；取少量b电极附近的溶液，滴加KSCN试剂，溶液变红，说明b电极上Fe2+失电子生成Fe3+，b为负极。根据原电池原理，正极发生还原反应，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以氧化性Ag+> Fe3+。 ②向右室加入1mol/ L硝酸铁溶液，Fe3+浓度增大，灵敏电流计迅速向右偏转，说明此时电子流向改变，即氧化性强弱发生了变化，由此可知离子的氧化性受浓度影响。 ③根据前面的实验可知，Fe3+能氧化Ag，反应生成Ag+和Fe2+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为Ag+Fe3+=Ag++Fe2+。 （4）①Ag与稀盐酸不反应，Ag2O与稀盐酸反应会生成氯化银和水，化学方程式为Ag2O + 2HCl= 2AgCl + H2O，氯化银是白色沉淀。如果黑色沉淀是Ag和Ag2O的混合物，加入稀盐酸时，Ag2O与稀盐酸反应生成氯化银白色沉淀，而Ag不反应，则会观察到黑色固体部分溶解，同时产生白色沉淀的现象。 ②已知Ag作为H2O2分解的催化剂，Ag2O是中间产物，Ag2O与H2O2反应会生成Ag、O2和H2O，根据原子守恒定律配平可得化学方程式：Ag2O + H2O2 = 2Ag + O2↑+ H2O。 / 学科网（北京）股份有限公司 $