1、原电池 化学电源一、选择题1下列有关电池的说法中正确的是()A太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅B铜锌原电池工作时，电子从铜电极沿外电路流向锌电极C铅蓄电池的负极为PbO2，属于二次电池D锌锰干电池中，锌电极是负极答案：D2(2019杭州二中选考模拟)若将反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2设计成原电池(装置如下)，则下列说法正确的是()Ad溶液是稀硫酸Bc溶液颜色变蓝Cb极发生氧化反应Da极是铜棒解析：选A。从图示中的电流方向可以看出，a极为负极，b极为正极。故c溶液可为硫酸锌溶液，d溶液为稀硫酸，A项正确；因c溶液可为硫酸锌溶液，故它是无色的，B项错误；b为电池的正极，发生的是还原反应
2、，C项错误；a极为锌棒，D项错误。3(2019金华东阳二中选考模拟)正、负极都是碳材料的双碳性电池，电池充、放电过程为2nCLiACnALiCn，充电时Li、A分别吸附在两极上形成LiCn和CnA(如图所示)，下列说法正确的是()Aa是电池的负极B放电时，A向b极移动C放电时，负极的电极反应式是nCeA=CnAD充电时，电解质中的离子浓度保持不变解析：选B。A.充电时a是阳极，故A错误；B.原电池时，a是正极，b是负极，所以A向b极移动，故B正确；C.放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为CnAe=nCA，故C错误；D.充电时，电解质中的离子浓度减小，故D错误。4(2017浙江11月选考，T1
3、7)金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A金属M作电池负极B电解质是熔融的MOC正极的电极反应O24e2H2O=4OHD电池反应2MO22H2O=2M(OH)2答案：B5(2019浙江名校新高考研究联盟第一次联考)某氢氧燃料电池，以多孔炭棒为电极，电解质溶液为H2SO4溶液，示意图如图所示。下列说法正确的是()Aa电极是该电池的负极Bb电极的电极反应式：H22e=2HCb电极上发生还原反应D电池工作时，SO移向a电极解析：选B。 氢氧燃料电池负极通氢气，正极通氧气。结合题图知，a电极是正极，A项错误；b电极的电极反应式：H22e=2H，B项正确；b电极是负极，电极上发生
4、氧化反应，C项错误；电池工作时，SO移向负极(b电极)，D项错误。6(2019嘉兴高三选考科目教学测试)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是()A该电池的负极反应式为CH3CH2OH3H2O12e=2CO212HB该电池的正极反应式为O24e4H=2H2OC电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极D微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量解析：选A。本题的关键是读图。由图示可知，呼气时进去的是CH3CH2OH出来的是CH3COOH，负极的电极反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H，A错误
5、；氧气为正极，酸性条件下生成H2O，B正确；电流由正极流向负极，C正确；酒精含量越高，转移的电子数越多，电流越大，D正确。7(2019温州选考一模)某电化学气敏传感器的工作原理如图所示，下列说法不正确的是()Aa极为负极Bb极的电极反应式为O24e2H2O=4OHC电解质溶液中的OH 移向a极D该传感器工作一段时间后，电解质溶液的pH将变大解析：选D。A.该传感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，故A正确；B.氧气在正极上得电子生成氢氧根离子， b极的电极反应式为O24e2H2O=4OH，故B正确；C.碱性条件下，氨气失电子生成氮气和水，则a极的电极反应式为2NH36OH6e
6、=N26H2O，消耗OH，电解质溶液中的OH 移向a极，故C正确；D.该传感器在工作过程中总反应为4NH33O2=2N26H2O，有水生成，则pH减小，故D错误。8(2019浙江名校联考)一种由甲醇(CH3OH)、氧气、氢氧化钾溶液组成的新型电池，其总反应为2CH3OH3O24OH=2CO6H2O。下列关于该电池的推断正确的是()A负极发生：O22H2O4e=4OHB电子由正极流出经外电路流入负极C甲醇发生还原反应D电池工作一段时间后，电解质溶液中氢氧化钾的物质的量浓度降低解析：选D。碱性甲醇燃料电池，负极通甲醇，正极通氧气。负极上甲醇被氧化，发生氧化反应，电极反应式为CH3OH6e8OH=C
7、O6H2O，A、C项错误；原电池中电子由负极流出经外电路流入正极，B项错误；根据总反应可知，电池工作过程中需要消耗OH，故电池工作一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量浓度降低，D项正确。9(2019浙江杭十四中月考)某原电池装置如图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。下列说法正确的是()A正极反应式为AgCle=AgClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子解析：选D。根据电池总反应2AgCl2=2AgCl可知，Ag失电子，做负极，氯气在正极上得电子
8、生成氯离子。A.正极上氯气得电子生成氯离子，其电极反应式为Cl22e=2Cl，故A错误；B.放电时，交换膜左侧溶液中生成银离子，银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，所以交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成，故B错误；C.根据电池总反应2AgCl2=2AgCl可知，用NaCl溶液代替盐酸，电池的总反应不变，故C错误；D.放电时，当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧会有0.01 mol氢离子通过阳离子交换膜向正极移动，同时会有0.01 mol Ag失去0.01 mol电子生成银离子，银离子会与氯离子反应生成氯化银沉淀，所以氯离子会减少0.01 mol，则交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol
9、离子，故D正确。10(2018浙江4月选考，T17)锂(Li)空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A金属锂作负极，发生氧化反应BLi通过有机电解质向水溶液处移动C正极的电极反应：O24e=2O2D电池总反应：4LiO22H2O=4LiOH解析：选C。A项中，锂(Li)空气电池中金属锂在反应中是还原剂作负极，发生氧化反应，正确；B项中，负极的电极反应是Lie=Li，生成的Li移向正极，即通过有机电解质向水溶液处移动，正确；C项中，由于存在水溶液，水参与了正极的电极反应，电极反应应该是O24e2H2O=4OH，不正确；D项中，综合负极的电极反应和正极的电极反应，电池总反应是4LiO2
10、2H2O=4LiOH，正确。11(2018浙江11月选考，T17)最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A右边吸附层中发生了还原反应B负极的电极反应是H22e2OH=2H2OC电池的总反应是2H2O2=2H2OD电解质溶液中Na向右移动，ClO向左移动解析：选C。观察“全氢电池”的工作原理图示可知，将氢气送到燃料电池的负极，经过催化剂的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，左边吸附层是H2进入的一极，属于负极，发生氧化反应，则右边吸附层为正极，发生还原反应，A选项正确；H2进入的一极是负极，由于是在NaOH溶液的环境中，所以负极的电极反应是H22e2OH =2
11、H2O，B选项正确；电子经外电路，由燃料电池的负极到达正极，与氢离子(质子)结合为H2，所以不存在2H2O2 =2H2O，电池的总反应是HClO4NaOH=NaClO4H2O(H2在反应前后被消去)，C选项不正确；在原电池中，由于右侧消耗氢离子(质子)，左侧产生氢离子(质子)，为了平衡电荷，电解质溶液中Na向右移动，ClO向左移动，D选项正确。二、非选择题12如图所示，A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。(1)B中Sn极的电极反应式为_，Sn极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)C中总反应的离子方程式为_。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_
12、。解析：B、C中均形成了原电池，B中Fe作负极，腐蚀速率加快，C中Zn作负极，而Fe被保护了起来，故被腐蚀的速率最慢。答案：(1)2H2e=H2增大(2)Zn2H=Zn2H2BAC13如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：(1)电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式是_。(2)电池工作一段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极，其电极反应式可用总反应式：CH42OH2O2=CO3H2O和正极反应式：O22H2O4e=4OH做差而得。由于电池工作过程中会消耗OH，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。答
13、案：(1)aCH410OH8e=CO7H2O(2)减小14(2019丽水选考模拟)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)下列相关说法正确的是_。A通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣B二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用C除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料D近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提上日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应式可表示为2Ni(OH)2Cd(OH)2Cd2NiOOH2H2O。已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶
14、于酸，以下说法正确的是_。A以上反应是可逆反应B反应环境为碱性C电池放电时Cd作负极D该电池是一种二次电池(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示，a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。a电极是电源的_极；若该电池为飞行员提供了360 kg的水，则电路中通过了_mol电子。解析：(1)B项二次电池可以多次使用，但不可能无限次重复使用。C项氧气可用作燃料电池的氧化剂，而不是燃料。D项废旧电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉和铅等金属离子，它们会对土壤、水源造成污染。(2)两个方向的反应条件不同，不能称为可逆反应。(3)电路中通过的电子的物质的量为(360 000 g18 gmol1)240 000 mol。答案：(1)A(2)BCD(3)负40 000- 7 -