高考化学一轮复习常考题型82原电池的相关计算基础练习（含解析）

原电池的相关计算基础练习

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2.请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

一、单选题（共15题）

1.锌铜原电池装置如图所示，下列说法不氐砸的是

/含琼胶的\

（KC1饱和溶液）

A.锌电极上发生反应：Zn-2e=Zn2'

B.电子从锌片流向铜片

C.盐桥中K移向ZnSO,溶液

D.理论上，当溶解时析出

2.镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有良好的应用前景。下图是镁一空气燃料电池工作

原理示意图。下列有关该电池的说法不正确的是

铁•空气燃料电池工作原理示空图

A.该电池Mg作负极，发生氧化反应

B.该电池的正极反应式为：O2+2H2O+4e=4OH

C.电池工作时，电子通过导线由限电极流向C电极

D.当电路中通过电子时，消耗的。2体积为

3.在铜一锌一稀硫酸构成的原电池中，当导线中有Imol电子通过时，下列说法正确的是

①锌片溶解了32.5g②溶液中S0;向铜片电极移动③正极上发生氧化反应产生了H2

④铜片上逸出2

A.①③B.①④C.（2X3）I）.②④

4.有一种被称为“软电池”的纸质电池，其总反应为：Zn+2MnO,+H^^ZnO+2MnOOH（＞下列

说法正确的是（）

A.该电池中Zn作正极

B.Zn电极上发生还原反应

C.该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2

I）.当完全溶解时，流经电路的电子个数约为1.204X1023

5.下列对Zn-Cu原电池（如图所示）的描述错误的是

A.Cu为正极，电子沿导线从Zn流向Cu

B.负极发生氧化反应，其反应式为：Zn-2e-=Zn2^

C.SO；向Cu极移动

D.若有Imol电子流经导线，则可产生气体

6.在100mLH2s0」和CuSOi的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24L气

体（标准状况下），则原混合液中的物质的量浓度为

A.0.1mol,L1B.0.2mol,L1C.1mol•L1D.2mol,L1

7.如图所示的装置中，有关说法不正确的是

小灯泡

A.该原电池中Zn极发生氧化反应

B.该原电池电流从Cu极流向Zn极

C.该原电池电解质溶液质量不变

D.该原电池将化学能转化为电能

8.氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极

反应如下：

负极：2H2+40H-4e=4H20

--

正极：02+2H2。+4e=40H

当得到饮用水时，电池内转移的电子的物质的量为

A.1.8molB.3.6molC.100molD.200mol

9.环境监察局常用“定电位”NO,传感器来监测化工厂的氮氧化物气体是否达到排放标准，其

工作原理如图所示.下列说法正确的是（）

故大器

A.“对电极”是正极

B.“工作电极”上发生的电极反应为NO2+2H-2e-NO+H?。

C.传感器工作时，H.由“工作电极”移向“对电极”

D.“对电极”的材料可能为活泼金属锌

10.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中

作为电解质的无水LiCl-KC1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+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法不正确的是

•硫酸铅电极

X4CLiCl-KCl

钙电极

池壳

A.Ca为负极

B.放电过程中，Li.向正极移动

C.每转移电子，理论上生成

D.若将电解质改为LiCl-KCl溶液，对电池无影响

11.一种新型电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO,溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解

质迁移入MnO?品格中，生成LiMnO?,下列说法错误的是(♦♦♦♦)

A.电子由a流向b

B.正极反应式是MnC^+e+auLiMnO?

C.转移电子Imol,正极质量增加7g

D.电解质可以换成LiClO,水溶液

12.人们通过碱性锌锦干电池制成了“纸质电池”，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，另一

边镀MnG),纸内的离子“流过”由氧化锌和水组成的电解液，下列说法正确的是

-

A.电池负极反应式：Zn-2e-+2OH==ZnO+H2O

B.当电解液中有1.204X1()23个电子经过时，溶解了2

C.氧化锌起传导电子的作用

D.该电池反应中MnQ起催化剂作用

13.氨硼烷(NL・BH3)电池反应为限•BH;l+3H202=NH,B02+4H20,可在常温下工作,装置如图

所示。未加入氨硼烷之前，两极室质量相等，已知也。2足量，下列说法不正确的是()

质子交换股

A.正极的电极反应式为3H202+6^^3-6^0

B.H+通过质子交换膜向右侧移动

C.电池工作时，正、负极分别放出乩和NIL

D.当电路中转移0.6NA电子，左右两极室质量差为L9g

14.镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2mol电子发生转移，下列说法正确的是（）

①有5.6g金属被腐蚀②有6.5g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24L气体放出④在标

准状况下有1.12L气体放出

A.①②B.②③C.@@I）.③④

15.美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醉电池，其反应为：C2HEH+302f2co2+3乩0,电池

示意如右图，下列说法正确的是

A.a极为电池的正极

B.b极发生氧化反应

C.负极的反应为：4H'+02+4e=2H20

D.电池工作时，lmol乙醇被氧化时有12mol电子转移

第II卷（非选择题）

二、计算题（共5题）

16.在由Cu片、Zn片和200疝稀H2SO4组成的原电池中，当Cu片上放出（标准状况下）比时，

H2sCh恰好用完。问：

（D此时在导线上有_______mol电子通过。

（2）Zn片溶解的质量是。

17.在由铜片、锌片和200niL稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生原电池反应，当在铜片

上放出3.36L（标准状况）的用时,硫酸恰好用完，则:

①产生这些气体消耗的锌的质量是

②通过导线的电子的物质的量是

③原稀硫酸的物质的量浓度是—

®正极反应式为

18.如图所示的原电池，电极材料是银和锌，电解质溶液是硫酸铜，一段时间后某极析出克

的固体。回答下列问题：

c»so,

(1)正极是______(填“锌”或“银)，发生______反应；

(2)正极的电极反应式为；

(3)上述过程中共需转移电子mol；

(4)锌片的质量减少了克。

19.某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,

充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。

请填空:

甲池乙池

(1)放电时：正极参加反应气体22.4L(标准状况下)，则转移电子的物质的量为—。

(2)在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量增加216g,则乙池中c(H')=(反应后溶

液体积为2000mL)o

(3)若在常温常压下，IgCH30H燃烧生成CO2和液态山0时放热，表示甲弊燃烧热的热化学方程

式为。

20.某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，完成下列问题：

盐桥（装有琼脂的

NH4a饱和溶液）

100mL2mol-L-1100mL2mol-L1

ZnC"溶液CuCU溶液

甲乙

（1）反应过程中，_____棒质量减少，当一电极质量增加2g,另一电极减轻的质量______（填“大

于”、“小于”或“等于"）2g,正极的电极反应为。

（2）盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH；和C1,使两烧杯溶液中保持电荷守恒。

①反应过程中口一将进入_______（填“甲”或“乙”）烧杯C

②当外电路中转移0.2mol电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是______o

参考答案

1.C

【详解】

由装置可知该原电池的反应原理为：Zn+CuSO.,=ZnSO4+Cu,锌作负极，铜作正极,

A.锌作负极，失电子，电极反应为：Zn-2e=Zn24,故A正确；

B.原电池中电子从负极（锌片）流出，经导线流向正极（铜片），故B正确；

C.原电池电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因此捻桥中钾离子向硫酸铜

溶液移动，故C错误；

D.由上述总反应可知，ImolZn溶解产生lmolCu,为，产生，质量为，故D正确；

故选：Co

2.D

【分析】

镁燃料电池中，镁的一极为电源的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极,

电子由负极经外电路流向正极，由此综合分析。

【详解】

A、该电池Mg作负极，发生氧化反应，故A正确；

B、该电池的正极反应式为：02+2由0+4/=40万，故B正确；

C、电池工作时，电子通过导线由Mg电极流向碳电极，故C正确；

D、状况不知，无法求气体的休积，故D错误。

答案选Do

3.B

【分析】

铜一锌一稀硫酸构成的原电池中，Zn作负极，电极反应为Zn-2e=Zn%Cu作正极，电极反应

为2tr+2e=H21。

【详解】

①导线中有Imol电子通过，锌片溶解，质量为32.5g,①正确；

②在原电池中，阴离子向负极移动，所以溶液中SO；向锌电极移动，②不正确；

③原电池正极卜得电子.发生坏原反应，产生了出.③不TF确：

④导线中有Imol电子通过，铜片上逸出2,④正确；

综合以上分析，只有①④正确，故选B。

4.D

【分析】

【详解】

A.由电池的总反应：Zn+2MnO2+H20=Zn0+2MnOOH,可知Zn的化合价由0价变为+2价，Zn

失电子作负极，故A错误；

B.Zn是负极，失电子，发生氧化反应，故B错误；

C.该电池工作时电流是由正极流向负极，电流从MnOz经导线流向Zn,故C错误；

D.根据电极反应，负极：Zn-2eWn。ImolZn溶解，转移2moi电子，则为，转移的电子数

约为X2XX1()23XIO?、故D正确：

答案为D。

5.C

【详解】

A.Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，电子沿导线从Zn流向Cu,A正确；

B.负极发生失电子的氧化反应，Zn为负极，电极反应式为Zn-2e=Zn。B正确：

C.原电池中阴离子移向负极，SO：向Zn极移动，C错误；

D.Cu极电极反应式为2H'+2e三H",若有Imol电子流经导线，则可产生氢气，D正确；

答案选Co

6.C

【详解】

电解zSO,和CuSOi的混合溶液，阳极发生的反应为：4OH-2H2O+O2t+4e,阴极上发生的电极

反应为：Cu2t+2e->Cu,2H++2—%1,两极均收集到2.24L(标况)气体，即均生成的气体，阳

极生成氧气说明转移了电子，而阴极上生成的2只得到了电子，所以剩余电子由铜离子获得，

且溶液中有铜离了，据c=£得到铜离了的浓度为：需=lmol/L,故选C。

7.C

【详解】

A.该装置为原电池，锌比铜活泼，锌做负极，失电子发生氧化反应，故A正确；

B.原电池中电子由负极流出经过外电路进入正极，该装置中，锌为负极、铜为正极，电子由

锌极流向铜极，因此电流从Cu极流向Zn极，故B正确；

C.该装置为原电池，锌做负极，发生氧化反应生成锌离子，铜为正极，铜离子得到电子发生

还原反应在铜电极上析出铜，因此该反应的总反应为：Zn+Cu2=Zn24+Cu；电解质溶液中每消耗

Imol铜离子生成Imol锌离子，电解质溶液的质量增加，故C错误；

D.原电池为将化学能转化为电能的装置，故D正确；

故选C。

8.D

【详解】

电池总反应为2H2+02=2a0,即生成2mol水，转移4nl反电子,得到饮月水时，m(H20)=

1800mLXlg/mL=1800g,物质的量为lOOmoL转移200mol电子，答案为D。

9.D

【详解】

A.工作电极是NO?变为NO,化合价降低，是原电池的正极，对电极为负极，故A错误；

B.“工作电极”上发生的电极反应为N02+2H-+2e=N0+H20,故B错误；

C.传感器工作时，根据“同性相吸”理解得到H.由“对电极”移向“工作电极”，故C错

误；

D.对电极为负极，“对电极”的材料可能为活泼金属锌，故D正确。

综上所述，答案为D。

【点睛】

分析化合价变化，化合价降低，发生还原反应，是原电池正极；化合价升高，发生氧化反应,

是原电池负极。

10.I)

【详解】

A.根据方程式，钙化合价升高，为负极，故A正确；

B.放电过程中，“同性相吸"即Li'向正极移动，故B正确；

C.根据方程式得到ImolPb转移2mol电子，因此每转移电子，理论上生成，即质量为

0.2molX207g-mor1,故C正确；

D.若将电解质改为LiCl-KCl溶液，钙和水反应，对电池有影响，故D错误。

综上所述，答案为D。

11.D

【解析】

【分析】

形成原电池反应时，Li为负极，被氧化，电极方程式为Li-e-=Li\MnO?为正极，被还原,

电极方程式为MnO2+e-+Li，=LiMnO2,结合电极方程式以及元素化合价的变化解答该题。

【详解】

A.Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电子方向从负极到正极，即从a流向

b,故A正确；

B.MnO2为正极，被还原，电极方程式为MnC)2+e-+Li+=LiMnO2,故B正确；

C.反应中Li由0价升高到+1价，即每转移Imol电子，理论上消耗Li的质量为7g,故C正

确；

D.因负极材料为Li,可与水反应，则不能用LiC】O4的水溶液代替电池中的混合有机溶剂，故

D错误;

故选：Do

12.A

【详解】

电池负极反应式：-故正确：

A.Zn-2e+20H-=Zn0+H20,A

B.电解液中是没有电子经过的，故B错误；

C.纸内的离子“流过”由氧化锌和水组成的电解液，电子不会在电解液中传导，故C错误；

D.该电池反应中MnG在正极发生还原反应变为MnOOH,故D错误；

综上所述，答案为A。

【点睛】

电子只能在导线中移动，溶液中没有电子的移动，溶液中只有离子在移动。

13.C

【分析】

氨硼烷(Nik-BIh)电池反应为NH.・BH3+3H2()2=N%B02+4H20,分析化合价得到，过氧化氢化合

价降低，在正极反应，NH3-Blh化合价升高，在负极反应。

【详解】

选项，过氧化氢化合价降低，在正极反应，其电极反应式为一=故正

A3H2()2+6H'+6e6H20,A

确；

B选项，M通过质子交换膜向右侧王极移动，故B正确；

C选项，电池工作时，正极生成水，负极生成NHB02,故C错误；

选项，负极反应-根据选项，当电路中转移电

DNH3・BH3+2H2O-6e=NH.tB024-6H\A0.6D

子时，左侧有氢离子从左侧移动到右侧，左侧有0.ImolN%・BH3参与反应，左侧质量增加

0.ImolX31g-mol-1—0.6molXIg-mol-1,右侧质量增加0.6molXlg・moL,因此左右两极室质

量差为-0.6g=1.9g,故D正确。

综上所述，答案为C。

14.B

【详解】

在镀锌铁的析氢腐蚀中：负极(Zn)：Zn-2e-=Zn2+,有0.2mole一转移时，有0.1molZn溶

解，正极+生成标准状况下的

BP0.ImolX65g/mo1=6.5g；(Fe)：2H4-2e-=H21»0.1molH2>

体积为。加olX22.4L/mol=2.24L,②③正确；

故答案选Bo

15.D

【分析】

由质子的定向移动可知a为负极，b为正极，负极发生氧化反应，乙醇被氧化生成C02,电极

反应式为C2H50H+3H20T2e=2C02+12H',正极氧气得到电子被还原，电极反应式为

4H*+02+4e=2H20,结合电极反应解答该题。

【详解】

A.根据质子的定向移动，b是正极，故错误；

B.电池工作时，b是正极，发生还原反应，故错误；

C.正极氧气得电子，在酸性条件下生成水，故错误；

D.负极发生氧化反应，乙醇被氧化生成CO2,电极反应式为C2H“H+3H20-12e=2C02+12H',所以

Imol乙醇被氧化时转移12mol电子，故正确：

综上所述，本题正确选项D。

16.0.26.5g

【分析】

(D根据氢气与转移电子的关系计算；

(2)根据氢气与锌的关系式计算。

【详解】

(1)该铜锌原电池的总反应为Zn+H2so尸ZnSOMLt,根据反应，生成lmol氢气转移2moi电子,

2241

则放出2.24L(标准状况下)上的物质的量为”::।,则转移电子的物质的量为；

(2)根据(1)中分析，反应中生成氢气，该反应的方程式为：Zn+H2S0l=ZnS0,+H21,根据反应中

化学计量数关系，溶解lmolZn,生成lmol氢气，消耗单质Zn的物质的量为，则Zn片溶解

的质量是。

【点睛】

根据铜锌原电池的原理，书写电池的总反应，根据总反应进行计算。

+

17.9.75g0.3mol0.75mol/L2H+2e=H21

【分析】

该原电池中，锌为负极，其电极反应式为:Zn-2e=Zn，铜为正极，其电极反应式为2H'+2e=H2t,

2

则电池总反应式为：Zn+2H=H2t+Zn\

【详解】

(1)在标准状况下，铜片上放出3.36LH2,其氢气的物质的量为：

V336L

n==2

V-2241？一N=，15mol,则根据电池总反应式：Zn+2H=H2t+Zn\n(Zii)=0.15niol,

=65g?mol9.75由，故答案为:。

2+

(2)根据电池总反应式：Zn+2H=H21+Zn,每生成Imol氢气，转移21noi电子，则生成氢气,

转移电子的物质的量为：n=0.15molx2=0.3mol,故答案为:。

(3)根据氢原子守恒得：H2s0」〜即贝iJc(H2so4)=5=与碧=0.75血。11?,故答案为：0.75

mol/L(,

(4)铜为正极，正极上氢离子得到电子，生成氢气，其电极反应式为：2斤+23二比£,故答案

为：2H'+2e=H21o

18.银还原Cu2，+2e—Cu0.26.5

【详解】

(1)该原电池中，锌的活泼性大于银，所以锌失电子发生氧化反应，锌作负极；银作正极，正

极反应是溶液中铜离子得电子，发生还原反应；

(2)正极上，铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cj+Ze-Cu；

⑶设转移电子的物质的量是xmol；

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu转移电子

64g2mol

6.4gxmol

642

，x=0.2,所以转移电子；

6.4x

(4)锌作负极，锌失电子变成锌离子进入溶液，设锌质量逐渐减少yg；

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

65g64g

yg6.4g

6465

77=一,y=6.5g,所以锌质量减少。

6.4y

3

-1

19.4molImol•LCHQH(1)+-02(g)=C02(g)+2H20(1)△〃

【分析】

(1)放电时，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为:CH30H-6e

-

"+801l~—CO^+6H20,正极：024-4e+21l20=40ir：

(2)乙池是电解池，总反应为：4Ag++2H2。里鲤4Agi+4FT+02t,乙池中A极上银离子得电

子发生还原反应，根据方程式计算氢离子的浓度。

(3)〃(CH3OH)结合燃烧热的概念书写热化学方程式。

【详解】

(1)放电时：正极：a+4e-+2H20M0H,正极参加反应气体22.4L(标准状况下)，则转移电子

224L

的物质的量为一门＞4=4mcl。故答案为：4mol；

22.4Lmol1

+

⑵电解总反应为：4Ag+2H20-4AgI+4^