周周练2 原电池-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步课件（人教版·不定项）

这是一份高中化学原电池周测资料，包含选择（单选、不定项）和非选择题，题目涉及铅蓄电池、新型钠离子电池、浓差电池等，解析结合电化学原理与天然气报警器、污水净化等实际应用，搭建知识学习支架。 资料特色突出核心素养，通过铅蓄电池碳材料作用分析培养化学观念，结合NO-空气燃料电池电极反应推导提升科学思维，以微生物电池处理苯酚等案例强化科学探究与实践，解析详细助学生理解，为教师教学提供丰富实例，提升学生应用能力和教师教学效率。高二学生正处于电化学知识深化阶段，需强化原理与实际结合，该资料能帮助学生巩固基础、提升综合分析能力。

周周练2　原电池 1 C 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1．(2026·沈阳高二期末)铅蓄电池使用过程中，负极因生成导电性差的大颗粒PbSO4，导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料，可提高铅蓄电池性能。下列关于碳材料的作用错误的是(　　) A．增强负极导电性 B．性质稳定，增强电化学活性 C．碳材料作还原剂，使PbO2被还原 D．增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒PbSO4 解析：铅蓄电池中，PbO2是正极材料，其还原反应(PbO2→PbSO4)由负极的Pb(还原剂)通过电子转移实现，碳材料在此过程中不参与氧化还原反应，仅起物理作用(如导电、增大表面积)，C错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 周周练 B 2．(2023·广东卷)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，工作原理如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．Ag为原电池正极 B．电子由Ag经活性炭流向Pt C．Pt表面发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl－ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 解析：O2在Pt极得电子发生还原反应，Pt为正极，Cl－在Ag极与失去电子得到的Ag＋结合生成AgCl，Ag极发生氧化反应，为负极，A错误； 电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确； 溶液呈酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误； 负极反应为Ag－e－＋Cl－===AgCl，每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移2 mol电子，最多去除 2 mol Cl－，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 C 3．(2026·泉州高二月考)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是(　　) A．图甲：锂电池放电时，电解质中Li＋向锂电极迁移 B．图乙：负极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ C．图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．图丁：电池放电过程中，稀硫酸的浓度不变 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 解析：原电池中阳离子向正极迁移，甲为锂电池，锂为负极，Li＋向正极多孔碳材料电极迁移，故A错误； 乙为纽扣电池，Ag2O为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，故B错误； 丙为锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被溶解，导致锌筒变薄，故C正确； 丁为铅蓄电池，放电时的总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，使用一段时间后，稀硫酸的浓度降低，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 C 4．某化学兴趣小组自制的盐水彩灯装置如下图所示，下列电池组合正确且能使彩灯亮起来的是(　　) 选项 电极a(正极) 电极b(负极) X A Al Mg 乙醇 B Zn Pt 稀硫酸 C Cu Fe 硫酸铜溶液 D 金刚石 Zn 稀硫酸 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 解析：乙醇是非电解质，不导电，不能形成原电池，A错误； Zn比Pt活泼，应作负极，Pt为正极，B错误； Fe比Cu活泼，Fe作负极，Cu作正极，X为硫酸铜溶液，负极Fe失电子，正极Cu2+得电子，发生自发的氧化还原反应，形成原电池产生电流，C正确； 金刚石不导电，无法作为电极形成闭合回路，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 C 5．(2026·马鞍山高二期末)天然气报警器的核心部件是气体传感器，当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，工作原理如下图所示，其中O2-可以在固体电解质ZrO2-Na2O中移动。当报警器触发工作时，下列说法不正确的是(　　) A．多孔电极a发生氧化反应 B．O2-在电解质中向多孔电极a移动 C．多孔电极b的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－　 D．当标准状况下2.24 L甲烷参加反应时，可消耗0.2 mol O2 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 解析：由题图可知，气体传感器为燃料电池装置，通入空气的多孔电极b为燃料电池的正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为O2＋4e－===2O2-，通入甲烷的多孔电极a为负极，在氧离子作用下，甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4－8e－＋4O2-===CO2＋2H2O，A正确，C错误； 原电池中阴离子向负极移动，所以O2-向多孔电极a移动，B正确； 标准状况下2.24 L CH4的物质的量为0.1 mol，结合正、负极电极反应式可知，0.1 mol CH4参加反应时，消耗0.2 mol O2，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 B 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 由分析可知，B正确； 未说明气体所处状况，无法确定通入O2的体积，C错误； 正极电势高于负极，所以右侧多孔石墨棒电极的电势更高，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 7．(2026·威海高二统测)某化学实验小组利用下图所示微生物电池将污水中的苯酚(C6H6O)转化为CO2和H2O，并产生电能(M、N均为石墨电极)。下列说法错误的是(　　) A．该电池不适宜在高温环境下工作 B．电池工作过程中，正极区的pH降低 C．每消耗标准状况下22.4 L O2，理论上能处理约含26.8 g苯酚的废水 D．M极的电极反应式为C6H6O＋11H2O－28e－===6CO2↑＋28H＋ BC 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 解析：微生物在高温环境下会失活，该电池依赖微生物催化，故不适宜在高温环境下工作，A正确； 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 8．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如下图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是(　　) A．电流由Y极通过外电路流向X极 B．电池工作时，Li＋通过离子导体移向Y极区 C．X极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑ D．Y极每生成1 mol Cl2，X极区得到2 mol LiCl AB 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 解析：X极上加入盐酸生成氢气，H＋发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，X极为正极；Y极上Cl－发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，Y极是负极；在外电路中电流由正极流向负极，A错误，C正确。 电池工作时，Li＋向X极区(正极区)移动，B错误。 Y极每生成1 mol Cl2，转移2 mol电子，有2 mol Li＋向正极移动，X极区得到2 mol LiCl，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 A 9．(2024·广西卷)某新型钠离子二次电池(如下图所示)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作为电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na＋后脱嵌。下列说法错误的是(　　) A．外电路通过1 mol电子时，理论上两电极质量变化的差值为23 g B．充电时，阳极电极反应为Na3V2(PO4)3－xe－===Na3－xV2(PO4)3＋xNa＋ C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na＋浓度基本保持不变 D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 解析：放电时嵌入PbSe中的Na变成Na＋后脱嵌，右侧电极为负极，Na失电子生成Na＋，左侧电极为正极。外电路通过1 mol电子时，负极有1 mol Na失电子生成Na＋，溶液中有1 mol Na＋从右侧进入左侧，并与正极的Na3－xV2(PO4)3结合，理论上两电极质量变化的差值为2 mol×23 g/mol＝46 g，A错误； 充电时，左侧电极为阳极，Na3V2(PO4)3失电子生成Na3－xV2(PO4)3，电极反应为Na3V2(PO4)3－xe－===Na3－xV2(PO4)3＋xNa＋，B正确； 放电一段时间后，负极产生的Na＋的物质的量与负极区通过隔膜进入正极区的Na＋的物质的量相同，进入正极区的Na＋与参加正极反应的Na＋的物质的量相同，所以电解质溶液中的Na＋浓度基本保持不变，C正确； Na能与水反应，所以电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 10．(2026·重庆万州区高二检测)人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空： (1)如图1所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中央滴入浓CuSO4溶液(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)，一段时间后，当杠杆为绝缘体时，________(填“A”或“B”，下同)端高；当杠杆为导体时，________端高。 A B 三、非选择题 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 解析：当杠杆为绝缘体时，滴入浓硫酸铜溶液后，铁和硫酸铜发生置换反应生成的铜附着在铁球表面，铁球质量增加，因此A端比B端高；当杠杆为导体时，滴入浓硫酸铜溶液后，铁、铜与浓CuSO4溶液构成原电池，铁的金属性强于铜，因此铁是负极，失去电子，被氧化，铜是正极，溶液中的铜离子得到电子，发生还原反应析出铜，因此A端比B端低。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 (2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应的离子方程式为________________________________，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为__________，正极反应式为__________________________。 解析：氯化铁溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应的离子方程式为2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+；该反应中铜发生氧化反应，为原电池的负极，正极材料只要能够导电且活动性小于铜即可，铁离子在正极得到电子发生还原反应，电极反应式为Fe3+＋e－===Fe2+。 2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+ 铜 Fe3+＋e－===Fe2+ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 (3)将铝片和镁片用导线相连插入烧碱溶液中，形成了原电池，负极为________，电极反应式为_____________________________________。 解析：将铝片和镁片用导线相连插入烧碱溶液中，Al能和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，Mg不能和NaOH溶液反应，所以该原电池中铝片为负极，电极反应式为Al＋4OH－－3e－===[Al(OH)4]－。 铝片 Al＋4OH－－3e－===[Al(OH)4]－ 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 (4)某原电池装置如图2所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl，当电路中转移a mol电子时，交换膜左侧溶液中约减少________mol离子，交换膜右侧溶液中c(HCl)__________(填“>”“＜”或“＝”)1 mol·L-1(忽略溶液体积变化)。 解析：由电池总反应2Ag＋Cl2===2AgCl可知，AgCl/Ag电极为负极，电极反应式为Ag－e－＋Cl－===AgCl，当电路中转移a mol电子时，负极消耗a mol Cl－，同时有a mol H＋从左侧通过质子交换膜移向右侧，所以交换膜左侧溶液中约减少2a mol离子；Pt电极为正极，电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－，当电路中转移a mol电子时，生成a mol HCl，所以交换膜右侧溶液中c(HCl)增大，即交换膜右侧溶液中c(HCl)>1 mol·L-1。 2a > 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 负极 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 (2)科研人员利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体，装置如下图所示(a、b为离子交换膜)。 ①石墨电极M的电极反应式为___________________________。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 ②a为__________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。 解析：电极M是负极，电极N是正极，Na＋由中间室向电极N室移动，Cl－由中间室向电极M室移动，故a为阴离子交换膜。 阴离子 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 ③在放电过程中，Na＋由中间室向电极________(填“M”或“N”)室移动。 N 2.4 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 周周练 N极为正极，O2得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，M极为负极，苯酚被氧化为CO2，电极反应式为C6H6O＋11H2O－28e－===6CO2↑＋28H＋，M极区产生的H＋移至N极区参加反应生成H2O，故正极区的pH升高，根据得失电子守恒：n(O2)×4＝n(苯酚)×28，1 mol O2对应n(苯酚)＝ mol＝ mol，质量为 mol×94 g/mol≈13.4 g，B 、C错误， D正确。 $