第四章 第一节 原电池-高二化学人教版（2019）选择性必修1洞悉课后习题

第四章第一节原电池——高二化学人教版（2019）选择性必修1洞悉课后习题【教材课后习题】1.为了验证a、b、c三种金属的活动性顺序进行如下实验：①将金属片a、b插入稀硫酸中，用导线将它们与电流表相连，发现a是负极；②用金属片b、c替换a、b后重复上述实验，发现c是正极。则a、b、c三种金属的活动性由强到弱的顺序为_________。2.根据化学反应设计原电池（选用相同的盐桥）时，下列各项中合理的是()。选项ABCD正极（金属/电解质溶液）溶液溶液溶液负极（金属/电解质溶液）（稀）溶液溶液溶液A.A B.B C.C D.D3.碱性锌锰电池的总反应为：。下列关于该电池的说法中正确的是()。A.Zn为负极，为正极B.工作时KOH没有发挥作用C.工作时电子由经外电路流向ZnD.Zn发生还原反应，发生氧化反应4.贮备电池具有下列特点：日常将电池的一种组成部分（如电解质溶液）与其他部分隔离备用；使用时电池可迅速被激活并提供足量电能。贮备电池主要用于应急救援和武器系统等。电池是一种可被海水激活的贮备电池。下列叙述中错误的是()。A.负极反应为B.正极反应为C.电池放电时由正极向负极迁移D.负极会发生副反应：5.根据甲醇在酸性电解质溶液中与氧气生成二氧化碳和水的反应，设计一种燃料电池。该燃料电池工作时，负极上发生的反应为()。A.B.C.D.6.普通锌锰电池（如图）和碱性锌锰电池是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：。（1）请写出普通锌锰电池中的负极材料、电解质的主要成分，以及正极发生的主要反应。（2）与普通锌锰电池相比，请指出碱性锌锰电池的优点，并说明理由。7.查阅资料，了解氢氧燃料电池、生物燃料电池等的特点及应用前景。【定点变式训练】8.下列有关制作简单燃料电池的叙述不正确的是()A.电解质溶液可选用NaOH溶液B.正负电极材料都可选用2B铅笔芯C.电解水制得的氧气可作为负极反应的燃料D.可用饱和溶液检验碱性乙醇燃料电池在负极放电的产物9.放电时的反应为，下列说法不正确的是()A.Li电极发生氧化反应B.溶液中向电极移动C.可用水代替电池中的有机物D.正极反应式为10.肼（）一空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。电池总反应为。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是()A.负极的电极反应式是B.正极的电极反应式是C.溶液中阴离子向正极移动D.放电后电解质溶液的碱性增强11.银锌纽扣电池如图，电池总反应为，下列说法正确的是()A.锌作负极B.电池工作时，电流从Zn经导线流向C.正极发生还原反应D.负极的电极反应式为12.科技工作者研究开发出一种燃料电池，容量大，寿命长，有望成为目前广泛使用的锂电池的理想替代品。其电池的工作原理如图所示，下列说法错误的是()A.石墨1是电池的正极B.电池工作时，电流由电极石墨1经负载、电极石墨2、电解质溶液回到电极石墨1C.电极石墨2的电极反应为D.电极石墨2增重3.2g时，电极石墨1上生成2.24L气体（标准状况）13.蛟龙号载人潜水器由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。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电极发生了还原反应B.电池中的向Pt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14.利用和的反应，用石墨电极在NaOH溶液中构成燃料电池。下列说法错误的是()A.NaOH溶液需要定期补充B.通入一极发生还原反应C.负极的电极反应式为D.该电池总反应式为15.如图是铅酸蓄电池的构造示意图，下列说法错误的是()A.铅酸蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能B.该电池工作时，电子由Pb板通过外电路流向板C.该电池工作时，负极的电极反应式为D.该电池工作时，移向Pb板16.科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法正确的是()A.电极a为电池的正极B.电极b上发生的电极反应为C.电路中每通过2mol电子，在正极消耗D.每参与反应，有经质子膜进入正极区17.最近科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.吸附层b为电池的正极B.“全氢电池”的总反应为C.的作用是传导离子并参与电极反应D.在装置中从左侧透过阳离子交换膜向右侧移动18.碱性电池具有容量大、放电电流大等特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰干电池以氢氧化钾为电解质，放电时电池总反应式为。下列说法错误的是()A.电池放电时，锌失去电子B.电池正极的电极反应式为C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2mol电子，理论上锌的质量减少6.5g19.电化学在工业上有着广泛的应用。（1）二甲醚（）—空气燃料电池的工作原理如图1所示。①写出a极的电极反应式：____________。②每消耗1mol，有___________mol向右侧移动。（2）甲醇（）燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。图2所示为酸性介质甲醇燃料电池。①通入a的电极是电池的_________（填“正”或“负”）极，其电极反应式为_____。②甲醇燃料电池（酸性介质）可用于测量阿伏加德罗常数。当电池平稳工作5min后测得电池正极端消耗标准状况下氧气，电流稳定为，假设能量转化率为100%，计算测得阿伏加德罗常数的值为_________（用、表示，已知电子电量）。20.回答下列问题：（1）辅助的电池工作原理如图所示。该电池容量大，能有效利用，电池反应产物是重要的化工原料。电池的负极反应式为_______，电池的正极反应式为_______，反应过程中的作用是_____，该电池的总反应式为_______。（2）一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。则a极的电极反应式为________，工作时由电极________（填“a”或“b”，下同）向电极________移动，电子由电极________通过传感器流向电极________。（3）减排是各个国家都在努力为之的事，和的处理是许多科学家都在着力研究的重点。有学者想以如图所示装置利用原电池原理将、转化为重要的化工原料。①若A为，B为，C为，电池总反应为，则正极的电极反应式为_________________。②若A为，B为，C为，则负极的电极反应式为___________，电池的总反应式为_____________________。

答案以及解析1.答案：a>b>c解析：两种金属用导线连接，插入稀硫酸中形成原电池，负极金属的活动性强于正极金属的活动性。2.答案：B解析：设计原电池（选用相同的盐桥）时，负极金属材料的活动性要强于正极金属材料，为形成稳定电流，正极、负极半电池中电解质溶液一般是电极金属材料形成的盐溶液。3.答案：A解析：Zn发生氧化反应，发生还原反应，则Zn为负极，为正极，A正确，D错误。KOH是电解质，起导电作用，电池工作时的负极反应为，正极反应为，B错误。工作时，电子由负极流出经导线流向正极，则电子由Zn电极流出经外电路流向电极，C错误。4.答案：B解析：AgCl是难溶物，正极反应式为，B错误。5.答案：C解析：酸性甲醇燃料电池中，在正极发生还原反应，电极反应式为。在负极发生氧化反应，电极反应式为。

6.答案：（1）负极：Zn；电解质：；正极反应式：。（2）与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池不易发生电解质溶液的泄漏，因为负极改装在电池的内部；碱性锌锰电池的使用寿命较长，因为在碱性电解质溶液中金属材料的稳定性比在酸性电解质溶液中的稳定性高。7.答案：提示：以燃料电池、氢氧燃料电池或生物燃料电池为关键词检索资料，了解相应电池的特点及应用前景。8.答案：C解析：燃料电池中，电解质溶液的作用是形成闭合回路，所以燃料电池的电解质溶液可选用稀硫酸，也可选用NaOH溶液，故A正确；2B铅笔芯中含有石墨，能导电，可作惰性电极，所以燃料电池正负电极材料都可选用2B铅笔芯，故B正确；电解水时制得的氧气可作燃料电池正极的氧化剂，电解水时制得的氢气可作燃料电池负极反应的燃料，故C错误；溶液能与可溶性碳酸盐反应生成碳酸钡沉淀，碱性乙醇燃料电池负极放电的产物为可溶性碳酸盐，所以可用饱和溶液检验碱性乙醇燃料电池的负极产物，故D正确。9.答案：C解析：该原电池中，Li电极为负极，发生失电子的氧化反应，故A正确；原电池工作时，阳离子移向正极，即溶液中向电极移动，故B正确；金属Li是活泼金属，能与水反应，所以不能用水代替电池中的有机物，故C错误；电极为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为，故D正确。10.答案：A解析：碱性条件下，在负极失电子生成，负极反应为，故A正确；肼（）—空气碱性燃料电池中，氧气在正极得电子，发生还原反应，正极反应为，故B错误；原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故C错误；电池总反应为，反应生成水，则溶液中会减小，溶液的碱性减弱，故D错误。11.答案：AC解析：Zn失电子发生氧化反应而作负极，故A正确；原电池中电流从正极沿导线流向负极，该原电池中Zn是负极、是正极，所以放电时电流从经导线流向Zn，故B错误；正极上得电子，发生还原反应，故C正确；碱性条件下，锌发生失电子的氧化反应生成，所以负极反应式为，故D错误。12.答案：D解析：燃料电池中，石墨2上锌失电子生成氧化锌，发生氧化反应，石墨2为原电池负极，石墨1为正极，故A正确；电池工作时，电流由正极（电极石墨1）经过负载、电极石墨2、电解质溶液回到正极（电极石墨1）形成闭合回路，故B正确；石墨2为原电池负极，电极反应式为，故C正确；电极石墨2增加的重量为氧元素质量，，转移电子0.4mol，石墨1为原电池正极，，电极石墨1上生成氢气0.2mol，标准状况下体积为，故D错误。13.答案：C解析：Zn电极为负极，发生氧化反应，故A错误；Pt电极为正极，得到电子，电子带负电，故电池中的向反方向移动，即向Zn电极方向移动，故B错误；Pt电极为正极，发生还原反应，电极反应式为，故C正确；电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，不进入溶液，溶液中为离子的移动，故D错误。14.答案：C解析：碱性条件下，甲烷燃料电池总反应式为，随着反应的进行，溶液中氢氧化钠减少，所以NaOH溶液需要定期补充，故A、D正确；通入氧气的一极为原电池的正极，得到电子发生还原反应，故B正确；通入的一极为原电池的负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为，故C错误。15.答案：D解析：铅酸蓄电池是可充电电池，是二次电池，充电时电能转化为化学能，A项正确；在该电池中Pb板为负极，则电池工作时，电子由Pb板通过外电路流向板，B项正确；该电池工作时负极的电极反应式为，C项正确；在原电池工作时，阳离子向正极移动，则该电池工作时移向板，D项错误。16.答案：B解析：电极a上硫化氢失电子生成和氢离子，发生氧化反应，则电极a为负极，故A错误；电极b是正极，发生还原反应：，故B正确；是气体，在表明体积时要说明温度、压强，故C错误；17g参与反应，只失去1mol电子，对应移动的氢离子也是1mol，故每17g参与反应，有经质子膜进入正极区，故D错误。17.答案：C解析：由题给装置图可知，电子由吸附层a流出，经导线到吸附层b，吸附层a作负极，吸附层b作正极，故A正确；由题图可知，负极反应为，正极反应为，总反应为，故B正确；的作用是传导离子，并未参与电极反应，故C错误；原电池中阳离子向正极移动，该电池左侧为负极，右侧为正极，故钠离子从左侧透过阳离子交换膜向右侧移动，故D正确。18.答案：C解析：根据电池放电时的总反应可知负极电极反应式为，正极电极反应式为，A、B项正确；电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，C项错误；外电路中每通过0.2mol电子，有0.1mol锌参加反应，其质量为6.5g，D项正确。19.答案：（1）①②12（2）①负；②解析：（1）对于二甲醚（）—空气燃料电池，b电极通入空气，则其为正极，a电极加入二甲醚，则其为负极。①由以上分析可知，a极为负极，失电子与水反应生成和，电极反应式为。②正极反应式为，所以每消耗1mol，有12mol向右侧移动。（2）①根据题图，交换膜是质子交换膜，则电解质溶液呈酸性，根据氢离子移动方向知，通入a的电极为负极，通入b的电极为正极，负极上甲醇失去电子发生氧化反应，电极反应式为。②甲醇燃料电池的正极反应式为，因为甲醇燃料电池的能量转化率为100%，，设为阿伏加德罗常数的值，则转移的电子数为，1个电子所带的电量为，根据，得，即。20.答案：（1）；；催化剂；（2）；b；a；a；b（3）①②；解析：（1）由题给示意图可知，该电池中Al作负极，电解质为含的离子液体，则负极的电极反应式为；正极为多孔碳电极，二氧化碳在正极上得到电子发生还