2023年老高考化学一轮复习练习20　原电池　化学电源

课时规范练20原电池化学电源

一、选择题:本题包括12小题，每小题只有1个选项符合题意。

r--©--1

I电流计§

哺韦诉心片

Cu（NO3）2溶液AgNO,溶液

1.有关如图所示原电池的叙述不正确的是（）

A.电子沿导线由CU片流向Ag片

B.正极的电极反应是Ag++e^Ag

C.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应

D.反应时盐桥中的阳离子移向CU（NO3）2溶液

2.（2021北京石景山区模拟）锌铳碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解

质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。

下列关于原电池和干电池的说法不正确的是（）

A.两者正极材料不同

B.MnCh的放电产物可能是KMnO4

C.两者负极反应式均为Zn失电子

D.原电池中Zn与稀硫酸存在自放电现象

3.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子通过，下列有关叙述正确的是（）

A.铜电极上发生氧化反应

B.电池工作一段时间后，甲池中c（SOf）减小

C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

4.Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（）

A.负极反应式为Mg-2U'^Mg2+

B.正极反应式为Ag++e'=^Ag

c.电池放电时cr由正极向负极迁移

D.负极会发生副反应Mg+2H2。——Mg（OH）2+H2T

5.M、N、P、E四种金属，已知:①M+M+——N+M2+;②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表

面有大量气泡逸出;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2++2e-E,N-2e-

N2+»则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是（）

A.P>M>N>EB.E>N>M>P

C.P>N>M>ED.E>P>M>N

6.一种突破传统电池设计理念的镁一睇液态金属储能电池工作原理如图所示，该电池所用液体密度

不同，在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。该电池工作一段时间后，可由

太阳能电池充电。下列说法不正确的是（）

Mg（液）电

太阳能流

方

熔融NaCl、KC1、MgCl2

电池向

Mg-Sb（液）

A.放电时,Mg（液）层的质量减小

B.放电时正极反应为Mg2++2e-=^Mg

C.该电池充电时,Mg-Sb（液）层发生还原反应

D.该电池充电时,cr向中层和下层分界面处移动

mn

交换膜

7.（2021安徽合肥第一中学高考冲刺）锌漠液流电池用澳化锌溶液作电解液，并在电池间不断循环。下

列有关说法正确的是（）

A.充电时n接电源的负极,Zi?+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧

B.放电时每转移1mol电子,负极区溶液质量减少65g

C.充电时阴极的电极反应式为Br2+2e—2Bf

D.若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜，放电时正、负极也随之改变

8.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:CrB攵〉Fe3+,设计了盐桥式原电池，如图。盐桥中装有琼

脂与饱和K2s。4溶液。下列叙述正确的是（）

A.甲烧杯的溶液中发生还原反应

3++

B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr+7H2O-6e-=Cr2O^+14H

C.外电路的电流方向是从b到a

D.电池工作时，盐桥中的SOf移向乙烧杯

9.锂一液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂

[Li2sx（2WxW8）]分别作两个电极的反应物，固体AI2O3陶瓷（可传导Li+）为电解质，其反应原理如图所

示。下列说法错误的是（）

-------1电器或电源|-------

电极a电极b

固体

熔融熔融

电解质

LiS和Li2sx

（Al2o3）

Li♦二二Li♦二二Li+

A.该电池比钠一液态多硫电池的比能量高

B.放电时，内电路中Li+的移动方向为从a到b

C.AI2O3的作用是导电、隔离电极反应物

D.充电时，外电路中通过0.2mol电子，阳极区单质硫的质量增加3.2g

10.（2021安徽皖南八校高三模拟）微生物燃料电池能将污水中的乙二胺（H2NCH2cH2NH2）氧化成环境

友好的物质，示意图如图所示,a、b均为石墨电极。下列说法错误的是（）

+

A.a电极的电极反应为H2NCH2CH2NH2-16e+4H2O=^CO2t+N2T+16H

B.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

C.a电极上的电势比b电极上的电势低

D.电池工作时b电极附近溶液的pH保持不变

MnCh层

BH，+OH-H2O2

BOJOH-

Na+选择透过膜

IL新型NaBH/HzCh燃料电池（DBFC）的结构如图所示,已知硼氢化钠中氢为-1价，下列有关该电池的

说法正确的是（）

A.电极B材料中含MnCh层,MnCh可增强导电性

B.电池负极区的电极反应:BH[+8OH-8e--BO2+6H2O

C.放电过程中,Na+从正极区向负极区迁移

D.在电池反应中，每消耗1L6moiL」H2O2溶液，理论上通过电路中的电子数为6NA

12.（2021福建南平质检）中国科学院大连化物所的研究团队创新性提出锌碘单液流电池的概念，实现

锌碘单液流中电解液的利用率近100%,其原理如图所示。

下列说法正确的是（）

A.放电时A电极反应式为Zn+2e-^=Zn2+

B.放电时电解质储罐中离子总浓度减小

C.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜

D.充电时A极增重65g,C区增加离子数为2NA

二、非选择题:本题包括2小题。

13.（1）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工

作原理如下图所示：

①HS在硫氧化菌作用下转化为SO亍的电极反应式

是O

②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因

是________________________________________________________________________________________

（2）PbSC）4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水

LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCI+Ca=

CaCL+LizSOd+Pb。

硫酸铅电极

-无水LiCl-KCl

-钙电极

-电池壳

①放电过程中,Li+向.（填“负极”或“正极”）移动。

②负极反应式为______________________

③电路中每转移0.2mol电子，理论上生成gPb..

(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。

氧气

人口

@a电极的电极反应式是__________________________________

②一段时间后，需向装置中补充KOH,请依据反应原理解释原因

是______________________________________________________

14.(1)科学家研发的“全氢电池”的工作原理如图所示，该电池工作一段时间后，右池溶液的导电能力儿

乎不变。下列有关该电池的说法正确的是.(填字母)。

a.电池的总反应是2H2+O2-2H2O

b.左边电极上的电势高于右边电极上的电势

c.负极的电极反应式是H2-2e+2OH-2H2O

d.装置中所用的是阴离子交换膜

e.产生能源的源泉是酸和碱的中和能

乎用

(2)LiFePCU电池稳定性高、安全、对环境友好,该电池的总反应式是LijFePCVLiq鼐

LiFePCU+C"其放电时的工作原理如图所示。则充电时，电极a的电极名称为.放电时，电极b

的电极反应式为。

隔膜

课时规范练20原电池化学电源

l.D2.B3.C4.B5.A

6.C解析:A项,放电时，负极Mg失电子生成镁离子，则Mg(液)层的质量减小，正确;B项，

正极镁离子得电子生成Mg,则放电时正极反应为Mg2++2e'—Mg,正确;C项，该电池充电

时,Mg-Sb(液)层为阳极，阳极发生失电子的氧化反应,错误;D项,该电池充电时，阴离子向

阳极移动，即C1向中层和下层分界面处移动，正确。

7.A解析:充电时n接电源的负极,Z#+通过阳离子交换膜向阴极定向迁移，故由左侧流

向右侧,A正确;放电时，负极Zn溶解生成Zi?+,Zn2+通过阳离子交换膜向正极定向迁移，

故负极区溶液质量不变,B错误;充电时阴极的电极反应式为Zn2++2e=Zn,C错误;若将

阳离子交换膜换成阴离子交换膜，放电时正、负极不会改变,Zn仍是负极,D错误。

8.C解析:A项，甲烧杯的溶液中发生氧化反应:Fe2+e—Fe3+;B项,乙烧杯的溶液中发生

还原反应，应为Cr20M得到电子生成C^-C项,a极为负极,b极为正极，外电路中电流方向

是由b到a;D项,SOf向负极移动，即移向甲烧杯。

9.D解析:电池提供2moie-时，该电池对应Li2sx质量为(14+32x)g,而钠一液态多硫电池

对应质量为(46+32x)g,故该电池比能量高,A正确;由题图分析知a为负极,b为正极，放电

时Li+从a移向b,B正确;AI2O3为固体电解质，能导电，同时将两极反应物隔开,C正确;当

外电路中通过0.2mole一时，阳极区生成O.lxmol硫，故阳极区生成单质硫的质量为3.2x

g,D错误。

10.D解析:H2N(CH2)2NH2在负极a上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和

+

电极反应为H2NCH2CH2NH2-16e+4H2O—2cO2T+N2T+16H,A选项正确;原电池中，阳离

子向正极移动，阴离子向负极移动，因此，电池工作时质子(H+)通过质子交换膜由负极区向

正极区移动,B选项正确;a电极为负极,b电极为正极，故a电极上的电势比b电极上的电

势低,C选项正确;电池工作时，氧气在正极b上得电子发生还原反应,电极反应式为

O2+4e-4H+—2H20,H+浓度减小，故b电极附近溶液的pH增大,D选项错误。

11.B解析:由两极元素化合价变化分析知,A为负极发生氧化反应,B为正极发生还原反

应。A项，电极B采用MnCh,为正极,H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH'MnCh

既作电极材料又有催化作用，错误;B项，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4+8OH=8e-

—BO5+6H2O,正确;C项，放电时,Na+向正极区迁移，错误;D项，在电池反应中,每消耗1L

6mol-L1H2O2溶液，理论上通过电路中的电子数为6mol-L'x]LX2XNAmo「=12NA,错

误。

12.C解析:放电时,B电极为正极,12得到电子生成匚电极反应式为b+2e-——21,A电极是

负极,电极反应式为Zn-2e-—Z/+,故A错误;放电时，左侧即负极，电极反应式为Zn-2e—

Z/+,右侧是正极,电极反应式为L+2e--2「，所以电解质储罐中的离子总浓度增大，故B

错误;离子交换膜是防止正负极12、Zn接触发生自放电，负极区生成Zr+,正电荷增加，正

极区生成1一,负电荷增加，所以C1-通过M膜进入负极,K+通过N膜进入正极，所以M为阴

离子交换膜,N为阳离子交换膜，故C正确;充电时,A极反应式为Zn?++2e-—Zn,A极增重

65g转移2moi电子，所以C区增加2