2023版高三一轮总复习化学（鲁科版）：课时分层作业28 化学能转化为电能-电池

课时分层作业（二十八）化学能转化为电能

电池

［基础小题固基］

1.如图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是)

废电解质

.so,注入负极

程氧气

-€H9-€>/

油鸵电中itr髓剂

干电池示意图铅蓄电池示意图氢氧燃料电池示意图

A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池

B.干电池工作时，H+向锌筒移动

C.铅蓄电池工作过程中，每通过2moi电子，负极质量减轻207g

D.氢氧燃料电池的正极反应一定是O2+4e-+2H2O==4OH-

［答案］A

2.课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流表、橙汁、烧

杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是（）

橙汁一青三”

A.原电池是将化学能转化成电能的装置

B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成

C.图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流

D.图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片

［答案1D

3.由我国科学家研发成功的铝镒电池是一种比能量很高的新型干电池，以

氯化钠和稀氨水混合溶液为电解质，铝和二氧化镒一石墨为两极，其电池反应

为Al+3MnO2+3H2O=3MnOOH+A1（OH）3,下列有关该电池放电时的说法

不正确的是（）

A.二氧化铳一石墨为电池正极

B.负极反应式为Al-3e+3NH3H2O==A1(OH)3+3NH4

C.OIF不断由正极向负极移动

D.每生成1molMnOOH转移2mol电子

D［每生成1molMnOOH转移1mole，D项不正确。］

4.如图所示原电池的盐桥中装有饱和K2s04溶液，电池工作一段时间后,

甲烧杯中溶液颜色不断变浅。下列叙述中正确的是()

A.b极是电池的正极

B.甲烧杯中K+经盐桥流向乙烧杯

C.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小

D.电池的总反应离子方程式为MnOi+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3+4-

4H2O

D［由甲烧杯中溶液颜色不断变浅，可知KMnCh中Mn元素的化合价降低,

得到电子，Fe元素的化合价升高，失去电子，贝"b为负极，a为正极，所以总

的电极反应式为2KMnO4+10FeSO4+8H2so4-2MnSO4+5Fe2(SO4)3+

K2SO4+8H2OO由于Fe2+在b电极失去电子，发生氧化反应，所以b极是电池

的负极，A错误；K+向正极移动，所以K+从盐桥流向甲烧杯，B错误；甲烧杯

中a电极上MnO了获得电子，发生还原反应，Mn元素的化合价降低，电极反应

为MnOJ+8H++5e==Mn2++4H2O,所以甲烧杯中溶液的pH逐渐增大，C

错误。］

5.某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法错误的是()

A.电池可用于乙醛的制备

B.b电极为负极

C.电池工作时，a电极附近pH降低

D.a电极的反应式为Oz+4e-+4H+=2H2O

C[C项，a电极反应消耗H+,pH升高，错误。]

6.(2020•全国ID卷，Ti2)一种高性能的碱性硼化VB曲期军修分碳电极

钮(VB*—空气电池如图所示，其中在VB2电极发生]卜空气

反应：VB2+16OH--Ile_=vor+2B(OH)J+一4

4H20。该电池工作时，下列说法错误的是()KOH溶液离子选择性膜

A.负载通过0.04mol电子时，有0.224L(标准状况)(h参与反应

B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高

-

C.电池总反应为4VB2+IIO2+20OH+6H2O=8[B(OH)4]+4VOF

D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极

B[由题给信息知VB2电极上发生失电子的氧化反应，则VB2电极为负极,

复合碳电极为正极，正极发生还原反应，电极反应式为。2+4广+2H20=

-

4OH,电池总反应方程式为4VB2+1102+20OH-+6H2O=8[B(OH)4]~+

4VOro正极生成OH,负极消耗OH,正极区溶液的pH升高，负极区溶液

的pH降低，B项错误。]

7.如图所示，是原电池的装置图。请回答：

(1)若溶液C为稀H2s04溶液，电流表指针发生偏转，B[

_______溶液C

电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为军言写潟/

;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+设计成如上图所示的原电池装

置，则A(负)极材料为,B(正)极材料为,溶液C为o

(3)若C为CuCb溶液，Zn是极，Cu极发生________反应，电极

反应为»

溶液中c(C/+)(填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH30H可作为燃料使用，用CH30H

和02组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图所示:

.——负载.

催化剂严受竺厂同催化剂

（电极C）、/］电极d）

a—j►1HJFL-*—b

iTr

质子交换膜

电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO24-4H2O,则C电极是（填“正

极”或“负极”），c电极的反应方程式为O

若线路中转移2moi电子，则上述CH30H燃料电池，消耗的Ch在标准状况下

的体积为Lo

［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2H++2e-=H2t;溶液中

氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，pH升高。（2）Cu+2Fe3+==Cu2++

2Fe2+设计成如题图所示的原电池装置，根据化学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。溶液C中含有Fe3+,如FeC13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，CM卡在

正极得到电子变成Cu,电极反应为Cu2++2e-==Cu,CM+发生还原反应，则

c（Ci>2+）变小。（4）根据图中的电子流向知c是负极，甲醇发生氧化反应：CH30H

—6e-+H2O==CO2+6H+,线路中转移2moi电子时消耗氧气0.5mol,标准状

况下体积为11.2L。

［答案］⑴2H++2e-=H2f升高（2）Cu石墨FeCb溶液⑶负

2++

还原Cu+2e-=Cu变小（4）负极CH3OH-6e"+H2O=CO2+6H

11.2

［新题尝鲜提能］

8.某新型可充电电池构造如图所示，工作时（需先引发铁和氯酸钾的反应，

从而使LiCl-KCl共晶盐熔化）某电极（记为X）的反应式之一为xLi++xe-+

LiV3O8===Lii+xV3Oso下列说法正确的是（）

Li-Si合金LiV30K

LiCl-KCl

共晶盐铁和氨酸钾

A.放电时，正极上的电极反应式为Li—e-===Li+

B.放电时，总反应式为xLi+LiV3O8=Lii+xV3O8

C.充电时，X电极与电源负极相连

D.充电时，X电极的质量增加

B［由题干所给电极反应式可知X电极发生得电子的还原反应，故X电极

是正极，结合题图知，X电极是LiV3O8,则Li-Si合金是负极，负极的电极反

应式为Li-e-=Li+,结合X电极的电极反应式可知放电时总反应式为xLi+

LiV3O8=Lii+xV3O8,A项错误，B项正确；充电时，X电极应与电源正极相连，

C项错误；充电时，X电极的电极反应与放电时X电极的电极反应互为逆反应，

则充电时X电极的质量减轻，D项错误。］

9.（2021•福建模考）一种新型镁硫二次电池的工作原理如图所示。下列说法

正确的是（）

A.使用碱性电解质水溶液

B.放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8—6e-=4MgS2

C.使用的隔膜是阳离子交换膜

D.充电时，电子从Mg电极流出

C［A.碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2+会生成Mg（OH）2沉淀，降低电

池效率，错误；B.放电时为原电池，原电池正极发生得电子的还原反应，包括

2+-

3Mg4-MgSs+6e=4MgS2,错误；C.据图可知Mg2+要通过隔膜移向正极参

与电极反应，所以使用的隔膜是阳离子交换膜，正确；D.放电时，Mg电极发生

氧化反应，充电时，Mg电极得电子发生还原反应，即电子流入Mg电极，错误。］

10.（2021•大连高三一模）沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原

理如图。下列说法中错误的是（）

光照CO?

擀函*-7耳0一二

I■■ecePr

水碳棒卜

电阻

沅积物—…一*^£r*……"Wa

A.碳棒b极电势比碳棒a极电势高

B.光照强度对电池的输出功率无影响

+

C.碳棒b电极反应式为O2+4e+4H=2H2O

D.酸性增强不利于菌落存活，工作一段时间后，电池效率降低

B［根据氢离子的流向可知碳棒b为正极，光合菌产生的02的电子结合

H+得到H2O,碳棒a为负极，FeS*在硫氧化菌的作用下被氧化为S,S在硫氧

化菌的作用下被氧化为硫酸根离子。B.光照强度越强，光合作用越强，产生的氧

气越多，电池的输出功率越大，即光照强度对电池的输出功率有影响，错误。］

11.我国科学家利用光能处理含苯酚((>OH)废水，装置如图所示。下

列说法错误的是()

A.a极电势高于b极电势

B.a极的电极反应式为：O^OH+2e-+2H+=J+H2O

C.H+由H区移向I区，II区溶液的pH增大

D.若有2moi电子通过导线，I区混合液体质量增大2g

C［从图中可以看由，该装置为原电池装置，苯酚在a极得电子，被还原,

所以a极为正极，b极为负极。C.氢离子向阳极