1、【 精品教育资源文库 】 第二讲 原电池 化学电源 课后达标训练 一、选择题 1 (2018 洛阳期末 )下列有关电池的说法不正确的是 ( ) 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 ， 电子沿外电路从锌电极流向铜电极 C 氢氧燃料电池工作时 ， 氢气在负极被氧化 D 原电池中一定发生了氧化还原反应 解析：选 A。太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅 ， A项错误；铜锌原电池工作时 ，电子沿外电路由负极 (锌 )流向正极 (铜 )， B项正确；氢氧燃料电池工作时 ， 氢气在负极失去电子被氧化 ， C 项正确；由原电池的工作原理可知原电池 中一定发生了氧化还原反应 ，
2、 D 项正确。 2 (2016 高考上海卷 )图 1 是铜锌原电池示意图。图 2 中 ， x 轴表示实验时流入正极的电子的物质的量 ， y 轴表示 ( ) A 铜棒的质量 B c(Zn2 ) C c(H ) D c(SO24 ) 解析：选 C。该装置构成原电池 ， Zn 是负极 ， Cu 是正极。 A.在正极 Cu 上溶液中的 H获得电子变为氢气 ， Cu 棒的质量不变 ， 错误； B.由于 Zn是负极 ， 不断发生反应 Zn 2e =Zn2 ， 所以溶液中 c(Zn2 )逐渐增大 ， 错误； C.由于 反应不断消耗 H ， 所以溶液中 c(H )逐渐减小 ， 正确； D.SO24 不参加反应
3、 ， 其浓度不变 ， 错误。 3 如图所示进行实验 ， 下列说法不正确的是 ( ) A 装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生 B 甲、 乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能 C 装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计 ， 可观察到电流计指针发生偏转 D 装置乙中负极的电极反应式： Zn 2e =Zn2 【 精品教育资源文库 】 解析：选 B。装置甲为锌片与稀硫酸反应装置 ， 可观察到锌片上有气泡；装置乙为铜锌原电池 ， 锌片、铜片和硫酸 形成的原电池中 ， 铜片为原电池正极 ， 该极上氢离子得电子生成氢气 ， 电极反应为 2H 2e =H2 ， 故装置乙的铜片上也可观察到有气泡
4、产生 ， 锌 片为原电池负极 ，锌失电子，负极上的电极反应式为 Zn 2e =Zn2 ， 电子由负极经导线流向正极 ，整个电路形成回路 ， 产生电流 ， 化学能转变为电能 ， 锌、铜之间用导线连接电流计 ， 可观察到电流计指针发生偏转。故 A、 C、 D正确。甲装置不是原电池 ， 没有产生电流 ， 能量变化不是化学能转化为电能 ， 而乙装置是原电池 ， 原电池中的能量变化为化学能转化为电能 ， 故 B不正确。 4.(2018 广 州模拟 )某小 组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是 ( ) A 若 X为 Fe， Y 为 Cu， 铁为正极 B 若 X为 Fe， Y 为 Cu， 电子
5、由铜片流向铁片 C 若 X为 Fe， Y 为 C， 碳棒上有红色固体析出 D 若 X为 Cu， Y 为 Zn， 锌片发生还原反应 解析：选 C。 Fe比 Cu 活泼 ， Fe 作负极 ， 电子从 Fe流向 Cu， 故 A、 B错误；若 X为 Fe，Y为 C， 电解质为硫酸铜 ， 则正极 C上析出 Cu， 故 C正确； Zn比 Cu活泼 ， Zn作负极 ， 发生氧化反应 ， 故 D错误。 5.利用反应 6NO2 8NH3=7N2 12H2O 构成电池的装置如图 所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放 ， 减轻环境污染 ， 又能充分利用化学能。下列说法正确的是 ( ) A 电流从左侧电极经过负
6、载后流向右侧电极 B 为使电池持续放电 ， 离子交换膜需选用阴离子交换膜 C A极反应式为 2NH3 6e =N2 6H D 当有 4.48 L NO2被处理时 ， 转移电子数为 0.8NA 解析：选 B。题中反应 NO2中 N元素化合价由 4价变为 0价 ， NH3中 N元素化合价由 3价变为 0 价 ， 所以通入 NO2的电极是正极 ， 通入 NH3的电极是负极。放电时 ， 电流从正极沿导线流向负极 ， 所以电流从右侧电极 经过负载后流向左侧电极 ， 故 A错误；原电池工作时 ，负极消耗 OH ， 正极生成 OH ， 阴离子向负极移动 ， 为使电池持续放电 ， 离子交换膜需选用阴离子交换膜
7、 ， 故 B正确；电解质溶液呈碱性 ， 则负极电极反应式为 2NH3 6e 6OH =N2 6H2O， 故 C错误；气体摩尔体积受温度和压强影响 ， 温度和压强未知导致气体摩尔体积未知 ， 所以无法计算反应转移的电子数 ， 故 D错误。 6.如图是某同学设计的原电池装置 ， 下列叙述中正确的是( ) 【 精品教育资源文库 】 A 电极 上发生还原反应 ， 作原电池的负极 B 电极 上的电极反应式为 Cu2 2e =Cu C 该原电池的总反应为 2Fe3 Cu=Cu2 2Fe2 D 盐桥中装有含氯化钾的琼脂 ， 其作用是传递电子 解析：选 C。该原电池的总反应为 2Fe3 Cu=Cu2 2Fe
8、2 。电极 上发生还原反应 ，作原电池的正极 ， 电极反应式为 2Fe3 2e =2Fe2 ， 电极 为原电池负极 ， 发生氧化反应 ，电极反应式为 Cu 2e =Cu2 。盐桥中装有含氯化钾的琼脂 ， 其作用是传递离子。 7 (2018 孝义模拟 )某充电宝锂离子电池的总反应为 nLi Li1 nMn2O4 放电充电 LiMn2O4， 某手机镍氢电池总反应为 NiO(OH) MH 放电充电 M Ni(OH)2(M为储氢金属或合金 )，有关上述两种电池的说法不正确的是 ( ) A 锂离子 电池放电时 Li 向正极迁移 B 锂离子电池充电时 ， 阴极的电极反应式： LiMn2O4 ne =Li1
9、 nMn2O4 nLi C 如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电 D 镍氢电池放电时 ， 正极的电极反应式： NiO(OH) H2O e =Ni(OH)2 OH 解析：选 B。 A项 ， 锂离子电池放电时阳离子移向正极 ， 所以 Li 向正极移动 ， 正确； B项 ， 锂离子电池充电时 ， 阴极的电极反应式 ： Li e =Li， 错误； C项 ， 根据所给电池反应可知题图所示为锂离子电池放电给镍氢电池充电 ， 正确； D项 ， 放电时 ， 正极发生还原反应 ， 电极反应式为 NiO(OH) e H2O=Ni(OH)2 OH ， 正确。 8 一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化 ， 其
10、工作原理如图所示 ， 下列说法正确的是 ( ) A 该电池能在高温下工作 B 该电池工作时 ， 中间室中的 Cl 移向右室 C 正极上发生的电极反应： 2NO3 6H2O 10e =N2 12OH D 若有机废水中有机物用 C6H12O6表示 ， 每消耗 1 mol C6H12O6转移 4 mol电子 【 精品教育资源文库 】 解析：选 C。活性菌不能在高温下工作 ， 故 A错误；右室硝酸根生成氮气发生还原反应 ，右室为正极 ， Cl 移向左室 ， 故 B 错误；右室为正极 ， 正极上发生的电极反应： 2NO3 6H2O 10e =N2 12OH ， 故 C正确；若有机废水中有机物用 C6H
11、12O6表示 ， 每消耗 1 mol C6H12O6转移 24 mol电子 ， 故 D错误。 9 (2018 兰州模拟 )关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法： 微生物促进了电子的转移； 微生物所在电极区放电时发生还原反应； 放电过程中 ， H 从正极区移向负极区； 正极反应式为 MnO2 4H 2e =Mn2 2H2O。正确的是 ( ) A B C D 解析：选 C。 在微生物作用下 Cm(H2O)n转化为 CO2促进电子的转移 ， 正确； 微生物在右侧 ， 右侧电极为电池的负极 ， 所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应 ， 错误； 放电过程中 ， H 从负极区移向正极区 ， 错误； 电
12、池左侧为电池的正极区 ， MnO2 在 H 条件下发生得电子反应 ， 所以正极反应式为 MnO2 4H 2e =Mn2 2H2O， 正确。 二、非选择题 10如图所示是原电池的装置图。请回答： (1)若 C 为稀 H2SO4溶液 ， 电流表指针发生偏转 ， B 电极材料为 Fe 且作负极 ， 则 A电极上发生的电极反应为 _；反应进行一段时间后溶液 C的 pH将 _(填 “ 升高 ”“ 降低 ” 或 “ 基本不变 ”) 。 (2)若需将反应： Cu 2Fe3 =Cu2 2Fe2 设计成如图所示的原电池装置 ， 则 A极 (负极 )材料为 _， B极 (正极 )材料为 _， 溶液 C为 _。 (
13、3)若 C为 CuCl2溶液 ， A、 B分别为 Zn 和 Cu。 Zn 是 _极 ， Cu极发生 _反应 ， 电极反应式为 _。反应过程溶液中 c(Cu2 )_(填 “ 变大 ”“ 变小 ” 或“ 不变 ” )。 (4)CO与 H2反应还可制备 CH3OH， CH3OH可作为燃料使用 ， 用 CH3OH 和 O2组合形成的质子交换膜燃料电池 的结构示意图如下： 【 精品教育资源文库 】 电池总反应为 2CH3OH 3O2=2CO2 4H2O， 则 c 电极是 _(填 “ 正极 ” 或 “ 负极 ”) ， c电极的反应式为 _。 若线路中转移 2 mol 电子 ， 则上述 CH3OH 燃料电
14、池消耗的 O2 在标准状况下的体积为_L。 解析： (1)铁作负极 ， 则该原电池反应是铁与稀硫酸置换 H2的反应 ， 所以正极反应是 H 得电子生成 H2， 电极反应式为 2H 2e =H2 ；溶液中 H 放电 ， 导致溶 液中 H 浓度减小 ，pH 升高。 (2)Cu 2Fe3 =Cu2 2Fe2 设计成如题图所示的原电池装置 ， 根据方程式中物质发生的反应类型判断 ， Cu 发生氧化反应 ， 作原电池的负极 ， 所以 A 极材料是 Cu， B 极材料是比 Cu 不活泼的导电物质如石墨、 Ag 等即可 ， 溶液 C 中含有 Fe3 ， 如 FeCl3溶液。 (3)Zn比较活泼 ， 在原电池中作负极 ， Cu 作正极 ， 正极发生还原反应 ， Cu2 在正极得到电子变成Cu， 电极反应式为 Cu2 2e =Cu， Cu2 发生了反应 ， 则 c(Cu2 )变小。 (4)根据图中的电子流向知 c 是负极 ， 是甲醇 发生氧化反应： CH3OH 6e H2O=CO2 6H ， 线路中转移 2 mol电子时 ， 消耗氧气 0.5 mol， 标准状况下体积为 11.2 L。 答案： (1)2H 2e =H2 升高 (2)Cu 石墨 (合理即可 ) FeCl3溶液 (合理即可 ) (3)负 还原 Cu2 2e =Cu
