2025届高考化学一轮复习课时作业19原电池化学电源含解析

PAGE9-课时作业19原电池化学电源一、选择题1．在超市里常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（）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HgD.该电池工作时，外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上削减3.25g2．限制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列推断不正确的是（）A.反应起先时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应起先时，甲中石墨电极上Fe3＋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FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极3．一般锌锰干电池的简图如图所示。该电池工作时的总反应为Zn＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋2MnO2=[Zn（NH3）2]2＋＋Mn2O3＋H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是（）A.当该电池电压渐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原B.电池负极反应式为2MnO2＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2OC.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6.5g4．电化学在日常生活中用途广泛，下图是镁—次氯酸钠燃料电池，电池总反应为：Mg＋ClO－＋H2O=Cl－＋Mg（OH）2↓，下列说法不正确的是（）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ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋2OH－D.进料口加入NaClO溶液，出口为NaCl溶液5．一般水泥在固化过程中自由水分子削减，并产生Ca（OH）2，溶液呈碱性。依据这一特点，科学家独创了电动势（E）法测水泥初凝时间，此法原理如图所示。反应总方程式为：2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag。下列有关说法不正确的是（）A.工业上制备水泥的原料有黏土、石灰石、石膏B.测量原理装置图中Ag2O/Ag极发生还原反应C.负极的电极反应式为2Cu＋H2O－2e－=Cu2O＋2H＋D.在水泥固化过程中，自由水分子削减，溶液中各离子浓度的改变导致电动势改变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（）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－=2H2OC.电池充电时镍电极上NiOOH转化为Ni（OH）2D.电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连7．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。下列说法不正确的是（）A.O2在电极b上发生还原反应B.溶液中OH－向电极a移动C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5D.负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O8．表面介导电池（SMCS）是一种新型充电电池，可使电动汽车的充电时间仅需几分钟，该电池的电极材料为金属锂和氧化石墨烯。下列有关说法中不正确的是（）A.放电时，氧化石墨烯作正极B.放电时，负极电极反应式为Li－e－=Li＋C.充电时，该电池是将电能转化为化学能D.充电时，电解质溶液中的Li＋从阴极迁移到阳极9．已知：锂离子电池的总反应为：LixC＋Li1－xCoO2eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))C＋LiCoO2；锂硫电池的总反应为：2Li＋Seq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(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＋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10．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极不能运用同种电极材料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：CH3COO－＋4H2O－8e－=2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋9H＋11．2024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（）A.该装置将电能转变为化学能B.正极的电极反应为C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))－2e－=2CO2C.每生成1molAl2（C2O4）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=2Li2OC.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（）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2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2OD.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）锂锰电池的体积小、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LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：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________________________________________________________________________。③是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？（填“是”或“否”），缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（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，请依据反应原理说明缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。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－=Zn2＋所以外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上应削减6.5g，所以D项错误。答案：D2．解析：由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流计读数为零时Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。答案：D3．解析：一般锌锰干电池是一次电池，不能充电复原，A项错误；依据原电池工作原理，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－1×eq\f(0.1mol,2)＝3.25g，D项错误。答案：C4．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－＋2OH－=Mg（OH）2↓，正极反应为：ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－，C、D项正确。答案：A5．解析：工业上制备一般水泥的原料有石灰石、黏土、石膏，故A项正确；依据电池反应式2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag知，Ag2O/Ag极作正极，正极上Ag2O得电子，发生还原反应，故B项正确；依据电池反应式2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag知，铜失电子作负极，负极上的电极反应式为：2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，C项错误；水泥固化过程中，自由水分子削减，导致溶液中各离子浓度发生改变，从而引起电动势改变，故D项正确。答案：C6．解析：原电池放电时，阳离子向正极移动，A项正确；该电池中H2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OH－参加反应，B项正确；放电时，正极（镍电极）上发生化合价降低的还原反应，即由NiOOH转化为Ni（OH）2，充电时正好相反，由Ni（OH）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：C7．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；1molNH3反应生成氮气转移3mol电子，1molO2反应转移4mol电子，依据电子守恒，消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶3，C错误；负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O，D正确。答案：C8．解析：放电时相当于原电池，锂是活泼金属，因此放电时锂作负极，氧化石墨烯作正极，A正确；放电时，Li是负极，负极电极反应式为Li－e－=Li＋，B正确；充电时相当于电解池，因此充电时，该电池是将电能转化为化学能，C正确；电解池中阳离子向阴极移动，所以充电时，电解质溶液中的Li＋从阳极迁移到阴极，D错误。答案：D9．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；比能量是指参加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：B10．解析：依据图示：工作时，b极上CH3COO－→HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，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改变，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＋Cl－，正极每得到2mol电子时，为使溶液保持电中性，必需有2molH＋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CH3COO－＋4H2O－8e－=2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋9H＋，D项正确。答案：D11．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：2CO2＋2e－=C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，错误；C项，每生成1molAl2（C2O4）3，负极有2molAl失去电子，共失去6mol电子，所以有6mol电子流过负载，正确；D项，依据正负极反应状况可得电池总反应为2Al＋6CO2=Al2（C2O4）3，所以反应过程中不消耗草酸盐，错误。答案：C12．解析：A.放电时，Li极为负极，错误；B.放电时，电池反应为4Li＋O2＋2H2O=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：D13．解析：在a电极苯酚生成CO2，被氧化，A项错误；阳离子向正极移动，即H＋向b电极移动，B项错误；b电极为正极，NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))得到电子生成N2，电极反应式为2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，C项正确；a电极是负极，b电极是正极，电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极，D项错误。答案：C14．解析：（1）①结合所给装置图以及原电池反应原理，可知Li作负极材料，MnO2作正极材料，所以电子流向是从a→b，那么电流方向则是b→a。②依据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2”，所以正极的电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋=LiMnO2。③因为负极的电极材料Li是活泼的金属，能够