2025年高二化学寒假衔接讲练 (人教版)寒假提升练-专题10 原电池（学生版）

专题10原电池内容早知道☛第一层巩固提升练（3大考点）考点一原电池的工作原理考点二原电池原理的应用考点三化学电源的电极反应式的书写☛第二层能力提升练☛第三层拓展突破练原电池的工作原理⭐积累与运用⭐积累与运用1．原理：负极→失电子→发生氧化反应→电子通过导线流向正极→正极→得电子→发生还原反应2．模型图3．电子和离子的流动方向电子只能在导线中流动而不能在溶液中流动，离子只能在溶液中移动而不能通过导线，可以形象地描述为“电子不下水，离子不上岸”。4．判断原电池正、负极的方法1．锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是A．锌电极上发生氧化反应 B．电子从锌片经电流计流向铜片C．铜电极上发生反应： D．盐桥中向极移动2．某兴趣小组为了探索原电池的工作原理，设计了以下实验，部分实验现象记录如下。编号电极材料电解质溶液电流表指针偏转方向1镁片、铝片稀硫酸偏向铝片2铜片、铝片。浓硝酸3儀片、铝片NaOH溶液偏向袋片4铁片、石墨NaCl溶液…下列说法正确的是A．实验1中电子流向为镁片导线铝片电解质溶液镁片B．实验2中的片电极反应式为C．实验4电流表指针偏向铁片D．由实验1和3可知，保持电极材料不变，可通过更换电解质溶液改变正负极3．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象A上有气体产生B的质量增加二价金属A不断溶解根据实验现象判断下列说法错误的是A．装置甲中正极的电极反应式是：2H++2e-=H2↑B．四种金属的活泼性强弱顺序为：C>B>A>DC．装置乙中B为负极D．装置丙中负极电极反应式为：A-2e-=A2+4．某学习小组查阅资料知氧化性：，设计了双液原电池，结构如下图所示。盐桥中装有琼脂与饱和溶液。下列说法正确的是A．溶液A为溶液B．乙烧杯中的电极反应式为C．外电路的电流方向为从a到bD．电池工作时，盐桥中的移向乙烧杯原电池原理的应用⭐积累与运用⭐积累与运用1．比较金属活动性强弱。如有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a极是负极，b极是正极，故金属活动性a>b。2．加快氧化还原反应的速率。如在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，能形成Cu—Zn微小的原电池，从而加快产生H2的速率。3．设计简单的原电池装置以Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu反应为例，原电池装置设计方法思路如下第一步：将电池总反应拆成两个半反应负极：Fe－2e－=Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－=Cu第二步：确定负极材料、正极材料和电解质溶液负极材料：失电子的物质(还原剂)作负极材料即Fe。正极材料：用比负极材料金属活动性差的金属或非金属导体作正极材料即Cu或Ag或C等。电解质溶液：含有反应中作氧化剂的物质作电解质，即CuSO4溶液，如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。5．将反应设计成如下图所示的原电池，下列说法正确的是A．电极为负极 B．电池工作时，向正极移动C．电池工作时，电子由流向 D．理论上每消耗，外电路中通过的电子为6．M、N、P、E四种金属，已知：①；②M、P用导线连接放入溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应式分别为，。则这四种金属的还原性的强弱顺序是A． B．C． D．7．铁片与100mL0.1mol/L的稀盐酸反应，生成H2的速率太慢。下列方法能加快反应速率的是A．增大压强 B．加NaCl固体C．滴加几滴CuSO4溶液 D．改用98%的浓硫酸8．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正极(金属/电解质溶液)负极(金属/电解质溶液)AZn/ZnSO4溶液Fe/H2SO4溶液BFe/FeCl2溶液Zn/ZnSO4溶液CZn/H2SO4溶液Fe/FeCl2溶液DFe/ZnSO4溶液Zn//FeCl2溶液A．A B．B C．C D．D化学电源的电极反应式的书写⭐积累与运用⭐积累与运用1．可充电电池电极反应式的书写在书写可充电电池电极反应式时，要明确可充电电池放电时为原电池，充电时为电解池。(1)原电池的负极与电解池的阳极均发生氧化反应，对应元素化合价升高。(2)原电池的正极与电解池的阴极均发生还原反应，对应元素化合价降低。2．燃料电池电极反应式的书写(1)燃料电池的正、负极均为惰性电极，均不参与反应。(2)正极反应式的书写正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，根据电解质的不同，正极反应式的书写分以下几种情况：①在酸性溶液中，生成的氧离子与氢离子结合生成水，电极反应为O2＋4e－＋4H＋=2H2O。②在碱性溶液中，氧离子与氢氧根离子不能结合，只能与水结合生成氢氧根离子，电极反应为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。③在熔融碳酸盐中，氧离子能与二氧化碳结合生成碳酸根离子，电极反应为O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)。(3)负极反应式的书写若负极通入的气体为含碳化合物CO、CH4、CH3OH等，碳元素均转化为正四价的碳，在酸性溶液中生成二氧化碳气体，在碱性溶液中生成碳酸根离子，在熔融碳酸盐中生成二氧化碳，含有氢元素的化合物的电极反应最终都有水生成。燃料电池的总反应－正极反应＝负极反应，注意将两个反应相减时，要约去正极反应物O2。9．铅蓄电池是汽车常用的蓄电池，其总反应：。下列说法不正确的是A．放电时，当外电路上有通过时，负极质量增加B．放电时正极反应式C．充电一段时间生成硫酸的物质的量增加D．若用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水，每消耗，在阴极产生10．铁镍可充电电池以KOH溶液为电解液，放电时的总反应为，下列有关该电池的说法正确的是A．放电时，正极反应式为B．放电时，向Fe电极迁移C．放电时，负极区pH增大D．充电时，实现了电能向化学能的转化11．锂离子电池是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的Ca-LiFePO4可充电电池的原理示意图如图，电池反应为：下列说法错误的是A．放电时，钙电极为负极，发生氧化反应B．充电时，Ca2+在阴极处得电子C．LiPF6-LiAsF6电解质可以换成水溶液做电解质D．充电时，Li1-xFePO4/LiFePO4电极的电极反应式为12．如图是甲醇燃料电池的结构示意图，电池反应为，下列说法正确的是A．左电极为电池的正极，a处通入的物质是甲醇B．右电极为电池的负极，b处通入的物质是空气C．负极反应为D．正极反应为1．用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥(装有琼脂-的型管)构成一个原电池。①在外电路中，电流由银电极流向铜电极②正极反应为：③实验过程中取出盐桥，原电池将停止工作④将铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同⑤盐桥中的移向溶液⑥电子的移动方向：极-导线-电极-溶液上述①~⑥中正确的有A．5个 B．4个 C．3个 D．2个2．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的材料，电池反应为。下列说法正确的是A．电解质中加入硫酸能增强导电性B．电池充电时间越长，电池中的量越多C．电池工作时，正极可发生反应：D．电池工作时，外电路中流过电子，负极材料减重3．在碳中和愿景下，全球范围内可再生能源不断开发。一种新研发的电池系统是通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许通过)。下列说法正确的是A．电子通过钠超离子导体由a极移动到b极B．工作一段时间b极附近可能有白色固体析出C．电池工作时每消耗标准状况下，a极质量减少D．该电池中的有机电解液可选用乙醇4．电化学气敏传感器法可用来测定空气中CO含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是A．工作电极上的反应式为B．该电池工作时，外电路中电子的流动方向为工作电极→溶液→铂电极→灯泡→工作电极C．每消耗0.2mol，同时产生的质量为17.6gD．电池工作一段时间后，溶液的pH增大5．某新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水，电池构造示意图如下所示。下列关于该电池工作时的说法正确的是A．b极为电池的负极B．a极发生的电极反应为C．电池工作一段时间后，右室溶液pH减小D．海水中的通过离子交换膜Ⅰ向左室迁移6．某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用，转化的基本原理如图所示(该交换膜只允许通过)，下列说法正确的是A．极为正极，极发生氧化反应B．极电极反应方程式为C．若生成标准状况下，有从左室通过交换膜移到右室D．工作一段时间后，电极室中的溶液酸性减弱7．中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性电池，实现了和之间的高效可逆转换，其反应原理如图所示：已知双极膜可将水解离为和，并实现其定向通过。下列说法错误的是A．充电时，由双极膜移向电极B．放电时，电极表面的电极反应为：C．放电时和充电时，电极的电势均高于电极D．当外电路通过电子时，双极膜中解离水的物质的量为8．市售某种锌锰干电池的构造如图所示，该干电池反应原理的化学方程式为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，下列说法错误的是A．该干电池是碱性锌锰干电池B．电池工作时，向正极移动C．环境温度过低，不利于电池放电D．正极电极反应为：+MnO2+e-=MnO(OH)+NH39．如图为两种不同的铜锌原电池，图1为单液原电池，图2为双液原电池。下列相关说法不正确的是A．图2所示原电池能量利用率比上左图所示原电池要高B．将图2溶液换成稀硫酸，铜电极生成标准状况下气体时，电路中转移2mol电子C．图1所示单液原电池中，电流流向为铜片→导线→锌片→溶液→铜片D．上述原电池的反应原理为10．如下图所示为某同学探究金属与浓硝酸反应设计的原电池实验装置，该实验在常温下进行，实验时先放入铁片，直到无气泡后再放入铜片，连接好装置。下列说法不正确的是A．铜电极上发生氧化反应B．铁比铜活泼，铁作负极C．溶液中阴离子移向铜片，阳离子移向铁片D．铁片附近产生红棕色气体，电极反应式为11．一种氢氧燃料电池的装置如图所示(电解质溶液为稀溶液，两电极均为惰性电极)。下列说法正确的是A．该装置的能量主要由电能转化为化学能B．N电极上的电极反应式为C．每转移0.2mol电子，此时消耗的体积为2.24LD．该电池的总反应为12．一种可产生的锌—空气电池的工作原理如图(KOH溶液作电解质溶液)，下列说法不正确的是A．电子由Zn极流向复合碳电极B．生成的电极反应式：C．电解质溶液中的向锌电极方向移动D．消耗65g锌，理论上生成13．由于存在离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池，当两极室离子浓度相等时放电完成。某离子浓差电池的工作原理如图所示，下列说法中正确的是A．铜电极Ⅰ上发生氧化反应B．该隔膜为阳离子交换膜C．电池工作一段时间后，右极室浓度增大D．该电池工作时，电能转化为化学能14．我国科学家开发出了一种Zn—NO电池系统，该电池在对外供电的同时合成了氨，其工作原理如图所示。已知：负极Zn反应后生成ZnO；双极膜中间的和可通过双极膜，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入双极膜中。下列叙述不正确的是A．电极为负极，放电时发生氧化反应B．总反应式为C．双极膜中的向左移动，向右移动D．负极区溶液pH不变15．CCTV报道，解放军总后勤部提出要让每个野外作业的战士都吃上热饭菜，其中一种方法是利用原电池原理，将食盐颗粒、炭屑、铁屑装入食品包装的夹层中密封起来，使用时撕开一口子，加入适量水振荡，就会产生热量加热食品。以下叙述正确的是A．铁作负极，发生氧化反应 B．碳作负极，发生还原反应C．铁作正极，发生还原反应 D．碳作正极，发生氧化反应16．回答下列问题(1)锂水电池以金属锂和钢板为电极材料，以为电解质，加入水即可放电，总