2021届高考新课改化学一轮复习考点精练之知识点20 原电池原理和化学电源

1、2021届高考新课改化学一轮复习考点精练之知识点20原电池原理和化学电源1.下列有关电池的叙述正确的是( )A.氢氧燃料电池属于环境友好电池，能量转化率可达100%B.锌锰干电池是一种常用的二次电池C.锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄D.铅蓄电池负极是，正极是Pb2.下列各组装置中，能构成原电池的是( )A. B. C. D. 3.废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是（ ）A.把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B.碳棒取下洗净用作电极C.把铜帽取下洗净回收利用D.电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池

2、中的黑色糊状物直接作化肥用4.下列关于原电池的叙述中正确的是（ ）A.正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是把化学能转化成电能的装置C.原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应D.锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6g锌溶解，正极就有1g氢气生成5.给某潜水器提供动力的电池如图所示。下列有关说法正确的是( )A.Zn极发生了还原反应B.电池中的向Zn电极移动C.Pt电极反应式为D.电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，再经溶液回到Zn电极6.原电池的电极名称不仅与电极的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法不正确的是( )A.由Zn、Cu、稀组成的原电池，其负极反应式为B.由Mg

3、、Al、NaOH溶液组成的原电池，其负极反应式为C.由Fe、Cu、溶液组成的原电池，其负极反应式为D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为7.某种菌株可处理污水中的有机物，这种菌株在分解有机物的同时，能分泌物质并产生电能，其工作原理如图所示: 下列说法错误的是（ ）A.电极M为电池负极，该电极反应的氧化产物为B.电池工作时，由左室穿过质子交换膜进入右室C.电池工作时，左室内溶液的pH减小D.正极的电极反应为8.实验发现，298 K时，在酸性溶液中加少量锌粒后，立即被还原成。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是( )A.该原电池的正极反应是B.

4、该电池铂电极上立即有气泡出现C.左烧杯中溶液的红色逐渐褪去D.该电池总反应为9.已知蓄电池在充电时为电解池，放电时为原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，个接线柱旁标有“+”，另 一个接线柱旁标有“-”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是( )A.充电时作阳极，放电时作正极B.充电时作阳极，放电时作负极C.充电时作阴极，放电时作负极D.充电时作阴极，放电时作正极10.以和为反应物，盐酸酸化的溶液为电解质的原电池，工作原理如图所示，下列说法不正确的是( )A.b电极为负极B.反应过程中，溶液中的向a电极移动C.a电极的电极反应式为D.电池反应为11.利用石墨烯电池技术，可使电池在体积不变的情况

5、下大大提高续航能力,还能加快充电速率。 石墨烯被认为是用于制作电池的最佳材料，因为它的电子迁移率约为传统硅的140倍。下列 有关说法正确的是（ ）A.所有的放热反应都可以设计成原电池B.所有的氧化还原反应都可以设计成原电池C.原电池放电时，质量增加的电极一定是正极D.石墨烯电池充电时,将电能转化为化学能12.某化学课外活动小组拟用铅蓄电池为直流电源，进行电絮凝净水的实验探究，设计的实验装置如下图所示，下列叙述正确的是( )A. 电极质量减轻，电极质量增加B.电解池阳极上被氧化的还原剂有和C.电解池的总反应为D.每消耗，理论上电解池阴极上有生成13.如图为利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。

6、下列说法正确的是( )A.a、b极不能使用同种电极材料B.工作时，a极的电势低于b极的电势C.工作一段时间之后，a极区溶液的pH增大D.b极的电极反应式为14.2019年化学诺贝尔奖授予拓展锂离子电池应用的三位科学家。如图是某锂空气充电电池的工作原理示意图，下列叙述正确的是（ ）A电解质溶液可选用可溶性锂盐的水溶液B电池放电时间越长，Li2O2含量越少C电池工作时，正极可发生D充电时，b端应接负极15.利用微生物燃料电池原理处理含硫废水，其工作原理示意图如图所示。电池工作时，下列说法正确的是( )A.正极区溶液酸性不断增强B.透过质子交换膜向N极区移动C.光照强度和水中浓度均可影响电池的输出功

7、率D.生成时，导线中通过8 mol电子的电量16.某兴趣小组设计了如图所示原电池装置（盐桥中吸附有饱和溶液）。下列说法正确的是（ ）A.该原电池的正极反应式为B.甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅C.盐桥中的移向乙烧杯D.若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸，电流表指针反向偏转17.新型可控电池锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是( )A.有机电解质中可加入乙酸B.该电池工作时，阳离子向石墨电极移动C.石墨电极上发生的反应是2H2O +2e-=H2+2OH-D.该电池为二次电池，充电时锂电极接外加电源的负极18.如图是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为，请回答下列问题：（1）写出图中甲、

8、乙两池的名称：甲池是 装置，乙池是 装置。（2）写出下列电极的名称：通入的电极名称是 ，B（石墨）电极的名称是 。（3）写出下列电极反应式：通入的电极： ；A（Fe）电极： 。（4）乙池中反应的化学方程式 。19.能源与人类的生存和发展息息相关，化学反应在人类利用能源的历史过程中充当重要的角色。回答下列问题：（1）科学家最近研制出利用太阳能产生激光，使海水分解。太阳光分解海水时，光能转化为_能，水分解时断裂的化学键是_（填“离子键”或“共价键”）（2）氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大量的热。若断开1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断开1mol氧气中的化学键消耗的

9、能量为Q2kJ，形成1mol水中的化学键释放的能量为Q3kJ，则下列关系正确的是 A B C D（3）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_。A. B. C. C+ H2O CO+H2 D. （4）美国NASA曾开发一种铁空气电池，其原理如图所示电池反应为： 。电极a为原电池的_（填“正极”或“负极”），该极的电极反应式为_；电极b上发生_反应（填“氧化”或“还原”）。原电池工作一段时间后，若消耗铁22.4g，则电路中通过的电子数为_。20.电解原理在化学工业中有广泛应用。不仅可以制备物质，还可以提纯和净化。（1）电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如

10、图所示，图中的阳离了交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题溶液A的溶质是_。电解饱和食盐水的离子方程式_。电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用_。（2）化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染，电化学降解的原理如图所示H+ 电源正极为_（填A或B），阴极反应式为_。若电解过程中转移了5mol电子，则膜左侧电解液的质量变化为_g21.填空题（1）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是 _（填字母）。A.铝片、铜片B.铜片、铝片C.铝片、铝片D.铜片、铜片

11、写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：_ _。（2）若A为Pb，B为，电解质为溶液，工作时的总反应为。写出A电极反应式： _；该电池在工作时，A电极的质量将_ （填“增加”“减小”或“不变”）。若该电池反应消耗了0.1 mol ，则转移电子的数目为_ _。（3）若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入和，该电池即为氢氧燃料电池，写出B电极反应式：_ _；该电池在工作一段时间后，溶液的碱性将_ _（填“增强”“减弱”或“不变”）。（4）若A、B均为铂片，电解质为溶液，分别从A、B两极通入和，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：_ _；若该电池反应消耗了6.4 g ，

12、则转移电子的数目为_ _。22.如图所示，是原电池的装置图。请回答：(1)若C为稀溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极上发生的电极反应式为_；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：设计成如上图所示的原电池装置，则A(负极)极材料为_，B(正极)极材料为_，溶液C为_。(3)若C为溶液，Zn是_极，Cu极发生_反应，电极反应为_，反应过程溶液中_(填“变大”“变小”或“不变”)。23.利用电化学原理，将、和熔融制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含废水，如下图所示；电解过程中溶液发生反应：（1）甲池工作时，转变成绿色硝化剂Y

13、，Y是，可循环使用。则石墨是电池的_极；石墨I附近发生的电极反应式为_。（2）工作时，甲池内的向_（填“石墨”或“石墨”）极移动；在相同条件下，消耗的和的体积比为_。（3）乙池中Fe（I）棒上发生的电极反应为_。（4）若溶液中减少了0.01 mol ，则电路中至少转移了_mol电子。24.原电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。（1）一种新型燃料电池，它以多孔铂板为两个电极插入稀硫酸中，然后分别向两极通入氢气和氧气而获得电能。通入氢气的电极反应式为 。（2）电子工业上常利用溶液腐蚀铜板制作印刷电路，若将该反应原理设计成原电池，请写出原电池的正极反应: 。（3）常温下，将除去表面氧化膜的铝片、铜

14、片插入浓中组成原电池，装置如图甲所示，测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图乙所示，反应过程中有红棕色气体产生。 s前，原电池的负极是铝片，正极的电极反应式为 ，溶液中的向 （填“正”或“负”）极移动。s后，外电路中电子流动方向发生改变，其原因是 。25.回答下列小题（1）铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题:铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅的原子结构示意图为 ；铅的最高价氧化物对应水化物的酸性比碳酸的 （填“强”或“弱”）。与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。铅蓄电池放电时的正极反应式为 ，当电路中有2 mol电子转移时，理论上两电

15、极质量变化的差为 g。（2）和熔融可制作燃料电池，其原理如图，石墨I为电池的 极；该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为 。26.根据下列要求回答下列问题。（1）次磷酸钴广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如图。则Co的电极反应式为 ，A、B、C为离子交换膜，其中B为离子交换膜 （填“阳”或“阴”）。（2）我国科研人员研制出的可充电“”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，总反应方程式为。放电时该电池“吸入”，其工作原理如图所示。放电时，正极的电极反应式为 。若生成的和C全部沉积在正极表面，当正极增加的质量为28 g时，

16、转移电子的物质的量为 。可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液的理由是 。参考答案1.答案：C解析：A项，氢氧燃料电池不会对环境产生污染，但能量转化率不能达到100%，错误；B项，锌锰干电池是一种常用的一次电池，错误；C项，锌锰干电池中，锌外壳作负极，发生氧化反应，不断被消耗，所以逐渐变薄，正确；D项，铅蓄电池中Pb是负极，是正极，错误。2.答案：B解析：原电池的构成条件：有两个活泼性不同的电极，将电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路， 能自发进行的氧化还原反应。A项，两电极活泼性相同，错误;B项，符合原电池的构成条件，正确；C项，酒精不是电解质，错误;D项，没有构成闭合回路，错误。3.答

17、案：D解析：A、金属锌可以和酸反应获得氢气，把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气，属于将废旧电池变废为宝的作法，故A正确；B、废电池中的碳棒可以导电，能用做电极，属于将废旧电池变废为宝的作法，故B正确；C、将废旧电池中的铜帽取下再利用，属于将废旧电池变废为宝的作法，故C正确；D、废电池的黑色糊状物中含有，还含有及有毒的重金属元素，直接用作化肥会使土壤受到污染，故D错误。4.答案：B解析：A、原电池的正极和负极可能是两种不同的金属，也可能是金属和导电的非金属，故A错误；B、原电池是把化学能转化成电能的装置，故B正确；C、原电池放电时，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，故C错误；D、

18、锌、铜和盐酸构成的原电池中发生的电池反应式为：，设锌片上有6.5 g锌溶解，正极上得到的氢气为x，65g 2g6.5g xx=0.2g当锌片上有6.5 g锌溶解，正极上得到的氢气为0.2 g，故D错误故选：B5.答案：C解析：电池中锌作负极，负极反应为，Pt作正极，正极反应为，电子从Zn电极沿导线流向Pt电极。Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，A项错误；原电池中阳离子移向正极，向Pt电极移动，B项错误；Pt作正极，正极反应为，C项正确；电子不经过电解质溶液，D项错误。6.答案：B解析：本题考查电极反应式。A项，Zn、Cn、稀组成原电池，负极为Zn，电极反应式为，正极为Cu，电极反应式为，正确

19、；B项，Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，负极为A1，电极反应式为，正极为Mg，电极反应式为，错误；C项，Fe、Cu、溶液组成原电池，负极为Fe，电极反应式为，正极为Cu，电极反应式为，正确；D项，Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极为Cu，电极反应式为，正极为Al，电极反应式为，正确。7.答案：A解析：由原理图可知，电极M发生转化为的反应，即脱氢的氧化反应，故电极M为电池负极，电极反应为2，氧化产物是，A项错误；为阳离子，在原电池中，阳离子从负极移向正极，B项正确；由负极的电极反应可知，左室内溶液pH减小，C项正确；正极为得电子生成水，其电极反应为，D项正确。8.答案：C解析：A项，Zn失去

20、电子发生氧化反应，为负极反应，错误；B项，该电池总反应为， 铂电极上被还原为，没有气体生成，错误；C项，在正极得电子被还原为，溶液红色褪去，正确； D项，该电池总反应为，错误。9.答案：A解析：本题考查电池的应用。对于蓄电池，充电和 放电过程中发生的电极反应相反。铅蓄电池标有“+”的接 线柱，表示原电池的正极，放电时该极发生还原反应，当充电时，该极发生氧化反应，因此标有“+”的接线柱，充电时作阳极。 10.答案：B解析：以和为反应物，盐酸酸化的溶液为电解质的原电池，该原电池的电池反应为，A项，通入的a电极为正极，通入的b电极为负极，不符合题意；B项，反应过程中，向负极移动，即向b电极移动，符合

21、题意；C项，a电极上得电子发生还原反应，电极反应式为，不符合题意；D项，电池反应为，不符合题意。11.答案：D解析：A.所有的放热反应不一定可以设计成原电池，如酸碱中和反应是放热反应，但不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故A错误；B.所有的氧化还原反应不一定可以设计成原电池，吸热的氧化还原反应不能设计成原电池，故B错误C.原电池放电时，质量增加的电极不一定是正极，如铅蓄电池中负极质量也增加，故C错误；D.石墨烯电池充电时，将电能转化为化学能，故D正确。12.答案：B解析：A.蓄电池中两电极都生成硫酸铅，因此两个电极的质量都增加，故A错误；B.铝电极失电子作阳极,电极反应为,在铝表面有氧气产生

22、,说明有部分氢氧根离子放电,是水电离产生,说明电解池阳极上被氧化的还原剂有Al和，故B正确；C.阳极铝电极反应为,阴极铁电极电极反应为,总反应为,在铝的表面有氧气产生,说明还存在电解水的过程：，故C错误；D.,则反应转移电子的物质的量是,阴极电极反应为,根据串联电路中电子转移守恒,则电解池的阴极上反应产生的物质的量是，故D错误；故选：B。13.答案：D解析：根据题图可知，该装置是燃料电池，能使用同种电极材料，故A错误;b极上失电子生成,说明b极为原电池的负极.所以a极为原电池的正极，则a极电势比b极电势高，故B错误;b极的电极反应式为,生成的氢离子通过质子交换膜进入a极区,导致a极区溶液的pH

23、减小，故C错误、D正确。14.答案：D解析：15.答案：C解析：由图知，M为正极，电极反应式为；N为负极，电极反应式为。则正极区不断生成水，溶液的酸性不变或减弱，A错误；透过质子交换膜向M极区移动，B错误；正极区发生在光照条件和生物菌作用下转化为的过程，故光照强度和水中浓度均可影响电池的输出功率，C正确；负极由S单质在电极上失电子，故生成时，导线中通过6 mol电子的电量，D错误。16.答案：BC解析：17.答案：BC解析：由题图可知，该原电池中锂电极为负极，石墨电极为正极，且负极不能与水接触，负极的电极反应式为Li-e-=Li+，正极的电极反应式为2H2O+2e-=H2 +2OH-。选项A，

24、Li和有机电解质不反应，但Li和乙酸可反应，所以有机电解质中不可加入乙酸，故A错误；选项B，该电池工作时，阳离子向正极移动，也就是向石墨电极移动，故B正确；选项C，根据上述分析可知，石墨电极的反应式为2H2O+2e-=H2 + 2OH-，故C正确；选项D，该原电池反应后的产物氢气脱离电池，故该装置是一次电池，故D错误。18.答案：（1）原电池；电解池（2）负极；阳极（3）；（4）解析： （1）图中甲池为原电池，通入甲醇的电极为负极，通入氧气的电极为正极，乙池为电解池，B电极为阳极，溶液中的氢氧根离子在C电极上放电生成氧气，A电极为阴极，银离子在Fe电极上放电生成Ag。（3）甲醇失电子和氢氧根离

25、子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为 ；A(Fe)电极为电解池的阴极，银离子放电生成Ag，电极反应为。（4）乙池是电解池，阳极的电极反应为，阴极的电极反应为，电解硝酸银溶液，电解池总反应的化学方程式为。19.答案：（1）化学 共价键 （2）B （3）A （4）负极 还原 解析： 20.答案：1. NaOH2OHH2Cl2氯气与水反应：Cl2H2OHClHClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出；(2） A； 45。解析： 21.答案：（1）B；（2）；增加；0.1 或（3）； 减弱（4）；3.2 或解析：22.答案：(1)；升高(2)Cu；石墨；溶

26、液(3)负极；还原；变小解析：(1)铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，pH升高；(2)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，如溶液；(3)Zn比较活泼，在原电池中做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，在正极得到电子变成Cu，电极反应为，发生了反应，则变小；23.答案：（1）正；（2）石墨I；14（3）（4）0.12解析：（1）石墨电极通入氧

27、气，氧气发生还原反应，所以石墨是电池的正极；石墨I电极被氧化为，电极反应式为；（2）电池工作时，阴离子移向负极，所以甲池内的向石墨I极移动；电池总反应为，所以消耗的和的体积比为1:4；（3）乙池中Fe（I）棒与电池正极相连， Fe（）棒是电解池阳极，所以Fe（I）棒失电子发生氧化反应：；（4）根据，铬元素化合价由+6降低为+3；溶液中减少了0.01 mol ，Fe（）棒需要生成0.06 mol ，所以电路中至少转移了0.12 mol电子。24.答案：（1）（2）。（3）；负；Al在浓硝酸中钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应，此时Cu变成了负极解析： （1）酸性条件下，氢气在负极失电子生成氢离子，则负极的电