2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練19 原電池 化學(xué)電源（含解析）.doc

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課練19　原電池　化學(xué)電源 小題狂練? 1．[2019北京海淀區(qū)模擬]如圖所示為鋅銅原電池。下列敘述中，正確的是(　　) A．鹽橋的作用是傳導(dǎo)離子 B．外電路電子由銅片流向鋅片 C．鋅片上的電極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－===Zn D．外電路中有0.2 mol電子通過(guò)時(shí)，銅片表面質(zhì)量增加約3.2 g 答案：A 解析：“雙液”原電池中，鹽橋連接左、右兩個(gè)燒杯中的溶液，傳導(dǎo)離子，起到導(dǎo)電作用，A正確。鋅的活潑性強(qiáng)于銅，則鋅片是負(fù)極，銅片是正極；在外電路中，電子由負(fù)極流向正極，則電子由鋅片流向銅片，B錯(cuò)誤。鋅片是負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，C錯(cuò)誤。銅片是正極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，電路中通過(guò)0.2 mol電子時(shí)，銅片上析出0.1 mol Cu，其質(zhì)量為0.1 mol64 gmol－1＝6.4 g，D錯(cuò)誤。 2．Mg－AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋ B．正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag C．電池放電時(shí)Cl－由正極向負(fù)極遷移 D．負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 答案：B 解析：該電池中Mg作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成Mg2＋，A項(xiàng)正確；正極反應(yīng)為AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電池放電時(shí)，Cl－從正極向負(fù)極移動(dòng)，C項(xiàng)正確；在負(fù)極，Mg會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D項(xiàng)正確。 3．[2019成都摸底測(cè)試]鉛蓄電池是汽車常用的蓄電池，其構(gòu)造如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．電池放電時(shí)，負(fù)極質(zhì)量減輕 B．電池放電時(shí)，c(H＋)減小 C．電池充電時(shí)總反應(yīng)為：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4 D．鉛蓄電池的缺點(diǎn)是笨重、比能量低 答案：A 解析：放電時(shí)負(fù)極Pb失去電子轉(zhuǎn)化為PbSO4，負(fù)極質(zhì)量增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；放電過(guò)程中消耗硫酸，溶液中c(H＋)減小，B項(xiàng)正確；電池充電時(shí)總反應(yīng)為2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4，C項(xiàng)正確；鉛蓄電池的缺點(diǎn)是笨重、比能量低，廢棄電池污染環(huán)境，D項(xiàng)正確。 4．[2019遼寧大連模擬]鋅、鐵、鎂、鋁、鋰等金屬都可以用在金屬燃料電池中。某金屬燃料電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中Y電極為石墨。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該電池工作時(shí)，電子沿M→電解質(zhì)溶液→Y電極流動(dòng) B．若M為鋁，則該電池工作時(shí)溶液的pH將不斷增大 C．若M為鎂，則該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg＋O2===2MgO D．五種金屬作電極材料時(shí)，比能量(單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小)由高到低的順序依次是鋰、鋁、鎂、鐵、鋅 答案：D 解析：該裝置是原電池，一般活潑金屬作原電池的負(fù)極，Y電極為石墨，則Y是正極，M是負(fù)極，電子沿M→負(fù)載→Y電極流動(dòng)，不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液，A錯(cuò)誤；若M為鋁，該電池總反應(yīng)式為4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，溶液的pH不變，B錯(cuò)誤；若M為鎂，該電池總反應(yīng)式為2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，C錯(cuò)誤；根據(jù)電池的比能量的定義，1 g金屬Li能產(chǎn)生的電子數(shù)目為NA mol－1＝，同理可分析其他四種金屬材料，求得五種金屬的比能量大小關(guān)系為L(zhǎng)i>Al>Mg>Fe>Zn，D正確。 5．[2019清華中學(xué)高三考試]一種微生物燃料電池如圖所示，下列關(guān)于該電池的說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)電極為正極 B．H＋由右室通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入左室 C．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋ D．當(dāng)b電極上產(chǎn)生1 mol N2時(shí)，溶液中將有10 mol e－通過(guò) 答案：C 解析：根據(jù)a電極上C6H5OH轉(zhuǎn)化為CO2，知a電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，則a電極為負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H＋由左室通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入右室，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a電極上C6H5OH被氧化為CO2，電極反應(yīng)式為C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，C項(xiàng)正確；電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6．[2019貴州貴陽(yáng)模擬]一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是(　　) A．b電極是負(fù)極 B．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式：N2H4＋4OH－＋4e－===N2↑＋4H2O C．放電時(shí)，電子從a電極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向b電極 D．電池工作時(shí)，K＋從正極移向負(fù)極 答案：C 解析：由圖可知，N2H4在a電極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2，則a電極是負(fù)極，b電極是正極，A錯(cuò)誤；N2H4在a電極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)生成N2，則電極反應(yīng)式為N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，B錯(cuò)誤；放電時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，即電子從a電極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向b電極，C正確；電池工作時(shí)電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則K＋從負(fù)極移向正極，D錯(cuò)誤。 7．[2019湖南五校聯(lián)考]高鐵電池具有比能量高、無(wú)污染的特點(diǎn)，用如圖裝置模擬其工作原理(放電時(shí)兩電極均有穩(wěn)定的金屬氫氧化物生成)，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A．放電時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極 B．放電時(shí)，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為：Zn－2e－＋2H2O===Zn(OH)2＋2H＋ C．充電時(shí)，陰極區(qū)溶液的pH減小 D．充電時(shí)，陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O 答案：D 解析：放電時(shí)，電子由負(fù)極通過(guò)外電路流向正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，陰極反應(yīng)為：Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－，陰極區(qū)溶液中c(OH－)增大，pH增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽(yáng)極上Fe(OH)3轉(zhuǎn)化為FeO，發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O，D項(xiàng)正確。 8．[2019福建泉州質(zhì)檢]鋰－空氣電池是一種新型的二次電池，其放電時(shí)的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電解質(zhì)溶液中，Li＋由多孔電極遷移向鋰電極 B．該電池放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生了還原反應(yīng) C．充電時(shí)，電池正極的反應(yīng)式為L(zhǎng)i2O2－2e－===2Li＋＋O2↑ D．電池中的電解質(zhì)溶液可以是有機(jī)溶劑或稀鹽酸等 答案：C 解析：由圖可知，金屬鋰作負(fù)極，多孔電極作正極，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則Li＋由鋰電極遷移向多孔電極，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，電池的正極與電源的正極相連，作電解池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i2O2－2e－===2Li＋＋O2↑，C正確；由于鋰是活潑金屬，可與稀鹽酸反應(yīng)生成LiCl和H2，故電解質(zhì)溶液不能用稀鹽酸，D錯(cuò)誤。 9．美國(guó)NASA曾開(kāi)發(fā)一種鐵－空氣二次電池。該電池放電時(shí)，其原理如圖所示，電池反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。 有關(guān)該電池放電時(shí)的說(shuō)法正確的是(　　) A．電極a質(zhì)量不變 B．電極b為電池負(fù)極 C．電子由電極a經(jīng)負(fù)載流向電極b D．由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 答案：C 解析：從已知的反應(yīng)原理看，F(xiàn)e在反應(yīng)過(guò)程中失去電子，則在原電池的負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，O2在反應(yīng)過(guò)程中得到電子，則在原電池的正極發(fā)生反應(yīng)。電極a Fe失去電子生成Fe2＋，并進(jìn)一步變成Fe(OH)2，所以電極a的質(zhì)量增大，A錯(cuò)誤；電極b O2得到電子，作原電池的正極，B錯(cuò)誤；電子從負(fù)極流出，經(jīng)過(guò)外電路流向正極，C正確；原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，D錯(cuò)誤。 10．[2019安徽宿州質(zhì)檢]太陽(yáng)能光電池具有可靠穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用。氮化鎵(GaN)光電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．該裝置系統(tǒng)中只存在光能與電能之間的轉(zhuǎn)化 B．Cu電極上的電極反應(yīng)式為CO2＋8H＋－8e－===CH4＋2H2O C．工作時(shí)，產(chǎn)生的O2、CH4體積比為1:1(同溫同壓) D．離子交換膜為質(zhì)子交換膜，H＋從左池移向右池 答案：D 解析：由圖可知，該裝置系統(tǒng)中存在太陽(yáng)能與化學(xué)能、化學(xué)能與電能及化學(xué)能與熱能等的轉(zhuǎn)化，A錯(cuò)誤；CO2在Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)生成CH4，則電極反應(yīng)式為CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O，B錯(cuò)誤；H2O在GaN電極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，根據(jù)得失電子守恒可知，產(chǎn)生O2和CH4的物質(zhì)的量之比為2:1，在同溫同壓下的體積比為2:1，C錯(cuò)誤；由上述分析知左池產(chǎn)生H＋，右池消耗H＋，則離子交換膜為質(zhì)子交換膜，H＋向正極移動(dòng)，即H＋從左池移向右池，D正確。 11．[2019安陽(yáng)模擬] 鎂燃料電池作為一種高能化學(xué)電源，具有比能量高、使用安全方便、成本低、燃料易于貯運(yùn)、污染小等特點(diǎn)，擁有良好的應(yīng)用前景。如圖是鎂燃料電池的一種原理圖，該裝置為圓筒狀，其中心為鎂柱，圓筒為可透氣的導(dǎo)電材料。下列有關(guān)該鎂燃料電池的敘述正確的是(　　) A．該電池的總反應(yīng)為2Mg＋O2===2MgO B．反應(yīng)生成O2－，該離子由正極移向負(fù)極 C．Cl－在負(fù)極失去電子生成Cl2 D．正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 答案：D 解析：負(fù)極電極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋，電解質(zhì)為氯化鈉溶液，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此電池總反應(yīng)為2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，故A錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析，沒(méi)有O2－產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；在負(fù)極鎂失去電子，故C錯(cuò)誤；根據(jù)A的分析，故D正確。 12．用單質(zhì)鐵去除酸性水體中NO的原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．能量轉(zhuǎn)化形式主要為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．電極材料分別為Fe和Fe3O4 C．負(fù)極反應(yīng)為NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O D．該原理的總反應(yīng)可表示為NO＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋Fe3O4 答案：C 解析：此為原電池，其能量轉(zhuǎn)化形式主要為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；由圖示可知負(fù)極為Fe，正極材料為Fe3O4，故B正確；負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；該原電池的總反應(yīng)可表示為NO＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋Fe3O4，故D正確。 13．[2019河南漯河高中模擬] 普通水泥在固化過(guò)程中自由水分子減少并產(chǎn)生Ca(OH)2，溶液呈堿性。根據(jù)這一特點(diǎn)科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)(E)法測(cè)水泥初凝時(shí)間，此法的原理如圖所示，反應(yīng)的總方程式為2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．裝置中電流方向由Cu經(jīng)導(dǎo)線到Ag2O B．測(cè)量原理示意圖中，Ag2O為負(fù)極 C．負(fù)極的電極反應(yīng)式為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O D．電池工作時(shí)，OH－向正極移動(dòng) 答案：C 解析：由電池總反應(yīng)可知，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，則Cu極是負(fù)極，Ag2O/Ag極是正極，原電池中電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極，故電流是由Ag2O/Ag極流向Cu極，A錯(cuò)誤；由A項(xiàng)分析可知，Ag2O/Ag極為正極，B錯(cuò)誤；負(fù)極上Cu失電子被氧化生成Cu2O，電極反應(yīng)式為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，C正確；電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故OH－向Cu電極移動(dòng)，D錯(cuò)誤。 14．一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽(yáng)能電池的原理及電池中發(fā)生的主要反應(yīng)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是傳遞I－ B．電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，X為電池的正極 C．電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)：2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋I(xiàn) D．電池的電解質(zhì)溶液中I－和I的濃度均不斷減小 答案：C 解析：由圖中電子的移動(dòng)方向可知，電極X為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2Ru2＋－2e－===2Ru3＋，電極Y為原電池的正極，電解質(zhì)為I和I－的混合物，I在正極上得電子被還原，正極反應(yīng)為I＋2e－===3I－。電池工作時(shí)，Y電極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，則鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是作正極材料，A錯(cuò)誤；由圖中電子的移動(dòng)方向可知，電極X為原電池的負(fù)極，B錯(cuò)誤；電池工作時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為2Ru2＋－2e－===2Ru3＋，正極反應(yīng)為I＋2e－===3I－，又Ru2＋和Ru3＋，I和I－相互轉(zhuǎn)化，所以電解質(zhì)溶液中發(fā)生2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋I(xiàn)，C正確；由電池中發(fā)生的反應(yīng)可知，I在正極上得電子被還原為I－，后又被氧化為I，I和I－相互轉(zhuǎn)化，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是光敏有機(jī)物在激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，所有化學(xué)物質(zhì)都沒(méi)有被損耗，故D錯(cuò)誤。 15．用FeS2納米材料制成的高容量鋰電池，電極分別是二硫化亞鐵和金屬鋰，電解液中含鋰鹽和有機(jī)溶劑。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．金屬鋰作電池的負(fù)極 B．電池正極反應(yīng)為FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S C．放電時(shí)，Li＋向負(fù)極遷移 D．電池總反應(yīng)為FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S 答案：C 解析：金屬鋰是活潑金屬，作電池的負(fù)極，A正確；電池正極是二硫化亞鐵得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，B正確；放電時(shí)，Li＋向正極遷移，C錯(cuò)誤；根據(jù)以上分析可知電池總反應(yīng)為FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S，D正確。 16．[2019陜西榆林模擬]熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl－KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．鈣電極為正極 B．放電過(guò)程中，Li＋向負(fù)極移動(dòng) C．每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，理論上生成20.7 g Pb D．電池工作一段時(shí)間后，正極質(zhì)量增加 答案：C 解析：由電池總反應(yīng)可知，Ca發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成CaCl2，則鈣電極是負(fù)極，A錯(cuò)誤；放電過(guò)程中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則Li＋向硫酸鉛電極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；正極上PbSO4得電子被還原生成Pb，則轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)生成0.1 mol Pb，其質(zhì)量為20.7 g，C正確；PbSO4是正極，電池工作時(shí)，PbSO4被還原生成Pb，正極質(zhì)量減小，D錯(cuò)誤。 17．[2019山東棗莊模擬]可充電氟鎂動(dòng)力電池比鋰電池具有更高的能量密度和安全性，在充電和放電時(shí)，其電池反應(yīng)為Mg＋2MnF32MnF2＋MgF2。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．放電時(shí)，鎂為負(fù)極材料 B．放電時(shí)，電子從鎂極流出，經(jīng)電解質(zhì)溶液流向正極 C．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為MnF2＋F－－e－===MnF3 D．充電時(shí)，外加直流電源的負(fù)極應(yīng)與原電池的Mg極相連 答案：B 解析：放電時(shí)，Mg被氧化生成MgF2，則鎂為負(fù)極材料，A正確；放電時(shí)，電子從負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，MnF2在陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成MnF3，電極反應(yīng)式為MnF2＋F－－e－===MnF3，C正確；充電時(shí)，外加直流電源的負(fù)極要與原電池的負(fù)極相連，即與鎂極相連，D正確。 18．[2019四川遂寧診斷]我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在“可充室溫鈉－二氧化碳電池”的研究中取得突破進(jìn)展，該電池放電時(shí)工作情況如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．金屬鈉為電池的負(fù)極 B．放電時(shí)，電解液中Na＋向碳電極移動(dòng) C．充電時(shí)，碳電極發(fā)生的反應(yīng)為4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C D．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移2 mol電子，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2 33.6 L 答案：C 解析：由圖可知，電池放電時(shí)鈉被氧化生成Na＋，則鈉為負(fù)極，碳電極為正極，A正確；放電時(shí)，該裝置為原電池，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則電解液中Na＋向碳電極移動(dòng)，B正確；充電時(shí)，該裝置為電解池，碳電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Na2CO3＋C－4e－===4Na＋＋3CO2↑，C錯(cuò)誤；放電時(shí)，正極反應(yīng)式為4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C，則轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí)，消耗1.5 mol CO2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.5 mol22.4 Lmol－1＝33.6 L，D正確。 課時(shí)測(cè)評(píng)? 1.設(shè)計(jì)如圖所示的裝置研究電化學(xué)原理，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，只鋅片上有氣泡逸出，鋅片逐漸溶解 B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，H＋從銅片上獲得鋅失去的電子 C．無(wú)論a和b是否用導(dǎo)線連接，裝置中所涉及的化學(xué)反應(yīng)都相同 D．無(wú)論a和b是否用導(dǎo)線連接，裝置中都存在化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程 答案：D 解析：a和b不連接，未構(gòu)成原電池，鋅片與稀硫酸反應(yīng)，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，鋅片上產(chǎn)生氫氣，鋅片逐漸溶解，A正確；a和b用導(dǎo)線連接，構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極，根據(jù)原電池工作原理，H＋在銅片上得到鋅失去的電子，轉(zhuǎn)化成氫氣，B正確；是否連接，都發(fā)生反應(yīng)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，C正確；a和b連接，構(gòu)成原電池，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的過(guò)程，a和b不連接，不構(gòu)成原電池，沒(méi)有電流產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。 2．[2019黑龍江雙鴨山模擬]反應(yīng)Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計(jì)成如圖所示原電池，下列敘述正確的是(　　) A．鹽橋(飽和KNO3－瓊脂)中的K＋移向Cu(NO3)2溶液 B．Ag作負(fù)極，Cu作正極 C．工作一段時(shí)間后，溶液中c(Cu2＋)增大 D．取出鹽橋后，電流計(jì)的指針依然發(fā)生偏轉(zhuǎn) 答案：C 解析：由電池總反應(yīng)可知，Cu失電子被氧化生成Cu2＋，則Cu為負(fù)極，Ag為正極，鹽橋中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則K＋移向AgNO3溶液，A、B錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋，則原電池工作一段時(shí)間后，溶液中c(Cu2＋)增大，C正確；取出鹽橋后，該裝置不能形成閉合回路，故電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤。 3．我國(guó)最近在太陽(yáng)能光電催化－化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展，相關(guān)裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該制氫工藝中光能最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．該裝置工作時(shí)，H＋由b極區(qū)流向a極區(qū) C．a(chǎn)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3＋＋e－===Fe2＋ D．a(chǎn)極區(qū)需不斷補(bǔ)充含F(xiàn)e3＋和Fe2＋的溶液 答案：A 解析：該制氫工藝中光能轉(zhuǎn)化為電能，又與分解H2S結(jié)合，最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A正確；該裝置工作時(shí)，H＋在b極區(qū)放電生成氫氣，H＋由a極區(qū)流向b極區(qū)，故B錯(cuò)誤；a極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子，所以a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2＋－e－===Fe3＋，故C錯(cuò)誤；該過(guò)程涉及兩個(gè)反應(yīng)，一個(gè)是Fe2＋放電生成Fe3＋，一個(gè)是Fe3＋與H2S反應(yīng)得到Fe2＋，F(xiàn)e3＋和Fe2＋得到循環(huán)，所以a極區(qū)無(wú)需不斷補(bǔ)充含F(xiàn)e3＋和Fe2＋的溶液，故D錯(cuò)誤。 4．下面是幾種常見(jiàn)的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) 干電池示意圖　　鉛蓄電池示意圖　氫氧燃料電池示意圖 A．上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池 B．干電池在長(zhǎng)時(shí)間使用后，鋅筒被破壞 C．氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源 D．鉛蓄電池工作過(guò)程中，每通過(guò)2 mol電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207 g 答案：D 解析：干電池是一次電池，鉛蓄電池是可充電電池，屬于二次電池，氫氧燃料電池屬于燃料電池，故A正確；在干電池中，Zn作負(fù)極，被氧化，故B正確；氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)，且工作的最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，故C正確；鉛蓄電池工作過(guò)程中，硫酸鉛在負(fù)極上析出，該極質(zhì)量應(yīng)該增加而非減小，故D錯(cuò)誤。 5.019山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬]電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量，其工作原理如圖所示，其中NH3被氧化為常見(jiàn)無(wú)毒物質(zhì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．溶液中OH－向電極a移動(dòng) B．電極b上發(fā)生還原反應(yīng) C．負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O D．理論上反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為3:4 答案：D 解析：NH3在電極a上發(fā)生氧化反應(yīng)，則a為負(fù)極，b為正極，溶液中OH－向電極a(負(fù)極)移動(dòng)，A正確；O2在b極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正確；NH3在負(fù)極上被氧化生成N2，電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，C正確；反應(yīng)中NH3被氧化生成N2，而O2被還原生成OH－，根據(jù)得失電子守恒可知，理論上反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比n(NH3):n(O2)＝4:3，D錯(cuò)誤。 6．全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02 mol電子，負(fù)極材料減重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D．電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多 答案：D 解析：原電池工作時(shí)，正極發(fā)生一系列得電子的還原反應(yīng)，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A項(xiàng)正確；該電池工作時(shí)，每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，負(fù)極有0.02 mol Li(質(zhì)量為0.14 g)被氧化為L(zhǎng)i＋，則負(fù)極質(zhì)量減少0.14 g，B項(xiàng)正確；石墨烯能導(dǎo)電，用石墨烯作電極，可提高電極a的導(dǎo)電性，C項(xiàng)正確；充電過(guò)程中，Li2S2的量逐漸減少，當(dāng)電池充滿電時(shí)，相當(dāng)于達(dá)到平衡狀態(tài)，電池中Li2S2的量趨于不變，故不是電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．[2019安徽黃山模擬]一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如圖所示。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是(　　) A．反應(yīng)CH4＋H2O(g)3H2＋CO，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移8 mol電子 B．電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)為H2＋CO－2e－===CO2＋H2O C．電池工作時(shí)，CO向電極A移動(dòng) D．用電器上每通過(guò)4 mol電子，電極B上參加反應(yīng)的O2為22.4 L 答案：C 解析：在CH4和H2O的反應(yīng)中，C元素的化合價(jià)由－4價(jià)升高到＋2價(jià)，H元素的化合價(jià)由＋1價(jià)降低到0價(jià)，則每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移6 mol電子，A錯(cuò)誤；由圖可知，電極A上CO＋H2發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2＋H2O，則電極A為負(fù)極，電極反應(yīng)式為H2＋CO＋2CO－4e－===3CO2＋H2O，B錯(cuò)誤；電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則CO向電極A移動(dòng)，C正確；電極B的反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－===2CO，則用電器上每通過(guò)4 mol電子時(shí)，電極B上參與反應(yīng)的O2為1 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L，題目未指明是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下，D錯(cuò)誤。 8.如圖所示，在不同的電解質(zhì)溶液中可以組成不同的電池。 (1)①當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，F(xiàn)e電極是________(填“正”或“負(fù)”)極，其電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 ②當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，Al電極是________(填“正”或“負(fù)”)極，其電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若把鋁改為鋅，電解質(zhì)溶液為濃硝酸，則Fe電極是________(填“正”或“負(fù)”)極，其電極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________。 答案：(1)①正　2H＋＋2e－===H2↑ ②負(fù)　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O (2)正　NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O 解析： (1)①電解質(zhì)溶液是稀硫酸時(shí)，Al電極是負(fù)極，F(xiàn)e電極是正極，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑。②當(dāng)電解質(zhì)溶液是NaOH溶液時(shí)，鋁與NaOH溶液反應(yīng)，而Fe不反應(yīng)，故鋁作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。 (2)把鋁改為鋅，用濃硝酸作電解質(zhì)溶液，鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，則Fe電極是正極，Zn電極是負(fù)極，F(xiàn)e電極上的電極反應(yīng)式為NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O。 9．[2019福建質(zhì)檢]某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。 圖1 (1)如圖1為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)____________________設(shè)計(jì)的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，導(dǎo)線中通過(guò)________mol電子。 (2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________，這是由于NH4Cl溶液顯________(填“酸性”“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性質(zhì)的原因________________，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過(guò)量新制飽和氯水，顏色褪去，同學(xué)們對(duì)此作了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的＋3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)?！比绻?價(jià)鐵被氧化為FeO，試寫出該反應(yīng)的離子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。  圖2 (3)如圖2其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，如圖所示。一段時(shí)間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是______________，電極反應(yīng)為_(kāi)_____________；乙裝置中石墨(1)為_(kāi)_______(填“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽(yáng)”)極，乙裝置中與銅絲相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為_(kāi)___________，產(chǎn)物常用________________檢驗(yàn)，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________。 答案： (1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　0.2 (2)2H＋＋2e－===H2↑　酸性 NH＋H2ONH3H2O＋H＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋ (3)溶液變紅　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　陰 2Cl－－2e－===Cl2↑　濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙 Cl2＋2I－===2Cl－＋I(xiàn)2 解析：(1)設(shè)導(dǎo)線中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為x，則負(fù)極減少28 gmol－1x，正極增重32 gmol－1x,28 gmol－1x＋32 gmol－1x＝12 g，x＝0.2 mol。 (2)NH4Cl水解，使溶液顯酸性，正極上H＋得電子，負(fù)極上Fe失電子生成Fe2＋。Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋，Cl2過(guò)量時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋。 (3)將鹽橋改為銅絲和石墨后甲裝置成為原電池，乙裝置成為電解池。甲中Fe為負(fù)極，Cu為正極，正極電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，滴加酚酞溶液后變紅色。乙中石墨(1)為陰極，與銅絲相連的電極為陽(yáng)極，該電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2可用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)。 10．燃料電池是一種將燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置。 (1)以多孔鉑為電極，如圖甲裝置中A、B口分別通入CH3CH2OH和O2構(gòu)成乙醇燃料電池，則b電極是________(填“正極”或“負(fù)極”)，該電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (2)科學(xué)家研究了轉(zhuǎn)化溫室氣體的方法，利用圖乙所示裝置可以將CO2轉(zhuǎn)化為氣體燃料CO，該電池負(fù)極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________， 工作時(shí)的總反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________。 (3)綠色電源“二甲醚－氧氣燃料電池”的工作原理如圖丙所示。 ①氧氣應(yīng)從c處通入，則電極Y為_(kāi)_______極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________； ②二甲醚(CH3OCH3)應(yīng)從b處加入，電極X上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________； ③電池在放電過(guò)程中，電極X周圍溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (4)合成氣(H2、CO)不僅是化工原料，也是清潔能源。如果H2和CO以體積比11組成的混合氣體與空氣構(gòu)成堿性燃料電池(KOH溶液為電解質(zhì)溶液且足量)，假設(shè)CO和H2同時(shí)按比例發(fā)生反應(yīng)，則燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________。 (5)如圖丁是甲烷燃料電池原理示意圖。 ①電池的負(fù)極是________(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。 ②電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。 答案： (1)正極　CH3CH2OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O (2)2H2O－4e－===4H＋＋O2↑　2CO2===O2＋2CO (3)①正　4H＋＋O2＋4e－===2H2O　②CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋?、蹨p小 (4)CO＋H2＋6OH－－4e－===CO＋4H2O (5)①a　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O ②減小 解析： (1)b電極通入O2，發(fā)生還原反應(yīng)，則b電極為正極。乙醇(CH3CH2OH)在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，負(fù)極反應(yīng)式為CH3CH2OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O。 (2)由圖乙可知，CO2在N極上發(fā)生還原反應(yīng)生成CO，則N為正極，M為負(fù)極。H2O在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2，則電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。H2O在M極上生成O2，CO2在N極上生成CO，則電池總反應(yīng)式為2CO2===O2＋2CO。 (3)①二甲醚－氧氣燃料電池中，O2通入正極，發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O，電極反應(yīng)式為4H＋＋O2＋4e－===2H2O。②二甲醚 (CH3OCH3)在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2，電極反應(yīng)式為CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋。③放電過(guò)程中，電極X上CH3OCH3被氧化生成CO2和H＋，電極X周圍溶液中c(H＋)增大，溶液的pH減小。 (4)在堿性條件下，CO和H2均被氧化，則燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為CO＋H2＋6OH－－4e－===CO＋4H2O。 (5)①甲烷燃料電池中，CH4通入負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O。②O2通入正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，結(jié)合負(fù)極反應(yīng)式及得失電子守恒推知，電池總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O，則甲烷燃料電池工作時(shí)不斷消耗OH－，溶液中c(OH－)減小，溶液的pH減小。