统考版2023版高考化学一轮复习课时作业19原电池化学电源

课时作业19原电池化学电源

一、选择题

1.在超市里经常会看到一种外壳为纸层包装的电池，印有如图所示的文字。下列有关

说法错误的是（)

M哥

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A.该电池是一次电池

B.该电池工作时，电子由负极通过外电路流入正极

C.该电池含有的金属元素中毒性最大的是Hg

D.该电池工作时，外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减少3.25g

2.控制适合的条件，将反应2Fe"+2IY2Fe"+L设计成如下图所示的原电池。下列

判断不正确的是（）

A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe"被还原

C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCk固体，乙中的石墨电极为负极

3.普通锌锦干电池的简图如图所示。该电池工作时的总反应为Zn+2NH+

4

2+

2MnO2=[Zn（NHs）2]+Mn203+H20o下列关于锌镐干电池的说法中正确的是（）

干电池示意图

A.当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原

B.电池负极反应式为2MnO+2NH+2e-=Mn20+2NH+H0

243;i2

C.原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极

D.外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

4.电化学在日常生活中用途广泛，下图是镁一次氯酸钠燃料电池，电池总反应为：Mg

-

+C10^+H20=Cl+Mg（0H）21＞下列说法不正确的是（）

r—~

出口»

l1］三一戛三出惰性也极

（内壁附着催化剂）

镁电极进料口

A.惰性电极上发生氧化反应

B.镁电极是该电池的负极

-

C.正极反应式为C10~+H20+2e=Cr+20II-

D.进料口加入NaClO溶液，出口为NaCl溶液

5.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肿（N孙）为燃料的

电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关

于该电池的叙述正确的是（）

负载

A.b电极发生氧化反应

B.a电极的电极反应式为

-

N2H,+40ir-4e=N2t+4H20

C.放电时，电流从a电极经过负载流向b电极

D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜

6.利用碳纳米管能够吸附氢气，设计一种新型二次电池，其装置如图所示。关于该电

池的叙述不正确的是（）

碳纳米管（见）电极锂电极

Ni(OH),

INi(X)H

A.电池放电时K*移向正极

B.电池放电时负极反应为：

--

H2-2e+2OH=2H2O

C.电池充电时银电极上NiOOH转化为Ni（0H）2

D.电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连

2

Pl电极(a)Pt电极(b)

N,

KOH溶液

7.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH：,的含量，其工作原理示意图如图。下列说

法不正确的是（）

A.在电极b上发生还原反应

B.溶液中01「向电极a移动

C.反应消耗的NH：,与“的物质的量之比为4：5

D.负极的电极反应式为2NH3-6e+601F=N2+6H20

放电

8.已知：锂离子电池的总反应为：Li,lC+Li1-.,Co02充电C+LiCo02；锂硫电池的总

放电

反应为：2Li+S充电Li2S«

有关上述两种电池说法正确的是（）

A.锂离子电池放电时，Li卡向负极迁移

B.锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应

C.理论上两种电池的比能量相同

D.如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

电

电

解

解

质

质

9.如图为利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。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：CH:1C00+4H20-8e=2HC03+9H

10.某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料，以吸收ZnSO,溶液的有机高聚物

1V1

做固态电解质，其电池结构如图所示。电池总反应为：MnOz+wZn+（1+-）H0+-

2626

放电1

ZnSOi充电MnOOH+己ZnSO,[Zn(OH)2]3•AH20

3

.碳纳米管纤维

下列说法中，正确的是（

A.充电时,Zn"移向Zn膜

B.充电时,含有MnO?膜的碳纳米管纤维一端连接有机高聚物电源负极

C.放电时,电子由锌膜表面经有机高聚物至MnOz膜表面

D.放电时,电池的负极反应为：

-

MnO2+e+II20=Mn00H+0ir

IL2016年评出的十大创新技术之一是碳呼吸电池，电池原理如图所示，则下列有关说

法正确的是（）

负载

草酸盐溶液A12（C2O4）3

A.该装置将电能转变为化学能

B.正极的电极反应为

C0-2e-=2CO

242

C.每生成1molAl2（C204）3,有6mol电子流过负载

D.随着反应进行，草酸盐浓度不断变小

12.金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也

无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如图，下列说法正确的是（）

A.放电时，空气极为负极

B.放电时，电池反应为4Li+O2=2LizO

C.有机电解液可以是乙醇等无水有机物

D.在更换锂电极的同时，要更换水性电解液

13.一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是（）

4

A.a电极发生还原反应

B.H+由右室通过质子交换膜进入左室

C.b电极上的电极反应式为

+

2N0+10e~+12H=N2t+6H20

3

D.电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极

二、非选择题

14.(1)锂镒电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，

其中电解质LiCW溶于混合有机溶剂中，Li*通过电解质迁移入MnO?晶格中，生成LiMnO?。

回答下列问题：

混合有机溶剂

①外电路的电流方向是由_______极流向极(填字母)。

②电池正极反应式为o

③是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？(填“是”或“否”),原因是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)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图所示。

①a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

5

课时作业19原电池化学电源

1.解析：电池工作时，锌失去电子，电极反应式为Zn—2e-=Zn?+所以外电路中每通

过0.2mol电子，锌的质量理论上应减少6.5g,所以D项错误。

答案：D

2.解析：由图示结合原电池原理分析可知，Fe计得电子变成Fe?+被还原，厂失去电子

变成L被氧化，所以A、B正确；电流计读数为零时Fe，+得电子速率等于Fe?+失电子速率，

反应达到平衡状态，C正确；D项在甲中溶入FeCL固体，平衡2「产+21飞2卜产+12向左移

动，L被还原为广，乙中石墨为正极，D不正确。

答案：D

3.解析：普通锌镒干电池是一次电池，不能充电复原，A项错误；根据原电池工作原

理，负极失电子，B项错误；由负极的电极反应式可知，每通过0.1mol电子，消耗锌的质

量是65g•mol"'x-0'^1"01=3.25g,D项错误。

答案：C

4.解析：由总反应可知镁发生氧化反应，“负氧正还原”，镁为负极，惰性电极上发生

-

还原反应，A项错误，B项正确；负极反应为：Mg—2e+20H^=Mg(OH)2I,正极反应为：

cio^+2e-+H2o=cr+2orr,c、D项正确。

答案：A

--

5.解析:燃料电池燃料(N2H4)在负极(a电极)发生氧化反应：N2H4+40H-4e=N2

t+4H20,O2在正极发生还原反应：0z+4e—+2H2。=40/，总反应为N2H.i+02^2+2七0,A

项错误，B项正确；放电时电流由正极流向负极，C项错误；01「在正极生成，移向负极，所

以离子交换膜应让通过，故选用阴离子交换膜，D项错误。

答案：B

6.解析：原电池放电时，阳离子向正极移动，A项正确；该电池中上在负极上失电子，

发生氧化反应，因电解质溶液为碱性溶液，故3「参与反应，B项正确；放电时，正极(锲

电极)上发生化合价降低的还原反应，即由NiOOH转化为Ni(0H)2,充电时正好相反，由

Ni(0H)2转化为NiOOH,C项错误；充电时，该新型二次电池在外加电流的作用下，碳纳米

管电极上发生还原反应，故碳钠米管电极作阴极，与电源负极相连，D项正确。

答案：C

7.解析：构成的原电池中，通入氧气的电极是正极，发生还原反应，A正确；溶液中

阴离子氢氧根离子移向负极a极，B正确；1molNlh反应生成氮气转移3mol电子，1mol

反应转移4mol电子，根据电子守恒，消耗的NL与02的物质的量之比为4：3,C错误；

负极的电极反应式为2加3—6―+601「=2+61120,D正确。

答案：C

8.解析：锂离子电池放电时Li+(阳离子)向正极迁移，A项错误；锂硫电池放电时负

极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B项正

确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，

C项错误；充电时原电池的负极与电解池的阴极相连，故应为C与Li相连，D项错误。

答案：B

6

9.解析：根据图示：工作时，b极上CFbCOCFfHCO：；，碳原子从0价升至+4价，b极

是原电池的负极，则a极是电池的正极。a、b极上发生的反应为电解质溶液的变化，电极

材料可同可异，A项错误；a极（正极）的电势高于b极（负极）的电势，B项错误；a极（正

极）电极反应式为\=/=，正极每得到

2moi电子时，为使溶液保持电中性，必须有2moiH*通过质子交换膜进入a极溶液，同时

电极反应消耗1molH",故工作一段时间之后，a极区溶液中H+浓度增大，pH减小，C项

错误；据图中物质转化，考虑到质量守恒和电荷守恒关系，b极（负极）反应为ahCO（F+

4也0—8e-=2HC0,+9H+,D项正确。

答案：D

10.解析：充电时，阳离子移向阴极，此时含有锌膜的碳纳米管纤维一端作为阴极，因

此Zn''应移向Zn膜，选项A正确；充电时，MnOOH在MnO?膜表面失电子生成MnO2,因此含

有MnOz膜的碳纳米管纤维一端作为阳极连接电源正极，选项B错误；电子从锌膜失去后通

过外电路到MnOz膜表面，不会进入电解质溶液中，选项C错误；电池的负极反应是锌失去

电子的反应，电极反应为Zn—2e-+20I「=Zn（Oil）2,选项D错误。

答案：A

11.解析：A项，该装置属于原电池，将化学能转化为电能，错误；B项，原电池正极

2-

上发生得电子的还原反应，结合电池原理图可得正极反应式为：2coz+2屋=&0,错误；

C项，每生成1molAl2（C2O1）3,负极有2molAl失去电子，共失去6mol电子，所以有

6moi电子流过负载，正确；D项，根据正负极反应情况可得电池总反应为2A1+6cOz=Alz

（C20.）3,所以反应过程中不消耗草酸盐，错误。

答案：C

12.解析:A.放电时,Li极为负极，错误;B.放电时，电池反应为4Li+02+2H20=4LiOH,

错误；C.因为有锂存在，就不能用乙醇，锂和乙醇反应，错误；D.水性电解液中有沉淀生成，

所以在更换锂电极的同时，要更换水性电解液，正确，所以选D。

答案：D

13.解析：在a电极苯酚生成CO?,被氧化，A项错误；阳离子向正极移动，即射向b