2025届高考化学一轮复习 常考题型之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

留意事项：

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，下列说法不正玻的是

/含琼胶的\

〈KC1饱和溶液J

A.锌电极上发生反应：Zn-2e-=Zn:+

B.电子从锌片流向铜片

C.盐桥中K，移向ZnSCh溶液

D.理论上，当6.5gZn溶解时析出6.4gCu

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

航化钠溶液

铉-空气燃料电池工作原理示意图

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：。2+2凡0+4片=40比

C.电池工作时，电子通过导线由Mg电极流向C电极

D.当电路中通过0.2mol电子时，消耗的。2体积为L12L

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S。；一向铜片电极移动③正极上发生氧化反应产生了压

④铜片上逸出0.5molH2

A.①③B.①④C.②③D.②④

4.有一种被称为“软电池”的纸质电池，其总反应为：Zn+2MnO2+H,O=ZnO+2Mn00Ho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

D.当6.5gZn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0.5mol气体

6.在100niLH2s0“和CuS04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O?+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

Cu||Zn

A--|-CuSO4

萋溶液

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+2HzO+4e-=40H-

当得到1.8L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（）

A.“对电极”是正极

B.“工作电极”上发生的电极反应为N02+2H+-2e--N0+H2。

C.传感器工作时，中由“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-KCl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=CaCl?+Li2sO4+Pbo下列有关说法不正确的是

A.Ca为负极

B.放电过程中，Li,向正极移动

C.每转移0.4mol电子，理论上生成41.4gPb

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?品行中，生成LiMnOz，下列说法错误的是（♦♦♦♦）

it]I通，

b,,

A.电子由a流向b

B.正极反应式是MnC）2+e-+Li+=LiMnO2

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.人们通过碱性锌镐干电池制成了“纸质电池”，采纳一个薄层纸片（在其一边镀锌，另一

边镀MnOj,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—+20『==ZnO+H2O

B.当电解液中有L204X10嚣个电子经过时,溶解了o.ImolMnOz

C.氧化锌起传导电子的作用

D.该电池反应中MnOz起催化剂作用

13.氨硼烷（限一民）电池反应为阳・8员+3压02=加出02+41120,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H2O2足量，下列说法不正确的是（）

NH「BH，r~@~l负载上

水术主;二；=壬篇丑心溶液

质子交换膜

A.正极的电极反应式为3H2（）2+6H++6e=6H2O

B.H+通过质子交换膜向右侧移动

C.电池工作时，正、负极分别放出压和加3

D.当电路中转移0.6N电子，左右两极室质量差为1.9g

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L12L气体放出

A.①②B.②③C.①④D.③④

15.美国圣路易斯高校研制了••种新型的乙醇电池，其反应为：C2H50H+302-2C02+3H20,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，Imol乙醇被氧化时有12mol电子转移

第H卷（非选择题）

二、计算题（共5题）

16.在由Cu片、Zn片和200mL稀压S04组成的原电池中，当Cu片上放出2.24L（标准状况下）不

时，H2s0,恰好用完。问：

（1）此时在导线上有mol电子通过。

（2）Zn片溶解的质量是o

17.在由铜片、锌片和200mL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）的比时，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

④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6.4

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)锌片的质量削减了克。

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,

充一次电可连续运用一个月。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

⑴放电时：正极参与反应气体22.4L(标准状况下)，则转移电子的物质的量为—o

(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H2时放热22.68kJ,表示甲醇燃烧热的热

化学方程式为

20.某化学爱好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

NH4cl饱和溶液）

100mL2mol•L-1100mL2mol•L-1

ZnCU溶液G1CU溶液

甲乙

⑴反应过程中，棒质量削减，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0

⑵盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中供应N廿和口一，使两烧杯溶液中保持电荷守恒。

①反应过程中将进入（填“甲”或“乙”）烧杯。

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+CuSO4=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-=Zn2+,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，因此盐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ImolCu,6.5gZn为0.Imol,产生CuO.Imol,质量为

6.4g,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+2H20+4e=40H\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，无法求气体的体积，故D错误。

答案选D。

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-Ze-ZnJCu作正极，电极反应

为2H*+2e=Hzto

【详解】

①导线中有Imol电子通过，锌片溶解0.5moL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SOj向锌电极移动，②不正确；

③原电池正极上得电子，发生还原反应，产生了压，③不正确；

④导线中有Imol电子通过，铜片上逸出0.5molH2,④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+H2O=ZnO+2Mn00H,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.依据电极反应，负极：Zn-2e-=Zn",lmolZn溶解,转移2moi电子，则6.5gZn为0.Imol,

转移的电子数约为0.1X2X6.02X1()23=1.204X1023,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=Zd,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=H2t,若有Imol电子流经导线，则可产生0.5mol氢气，D正

确；

答案选C。

6.C

【详解】

电解0.1LH2s0”和CuS0&的混合溶液，阳极发生的反应为：401T-2Ht+4小，阴极上发生的

电极反应为：Cu"+2e--Cu,2H*+2e「一Hzt,两极均收集到2.24L(标况)气体,即均生成0.Imol

的气体，阳极生成0.Imol氧气说明转移了0.4mol电子，而阴极上生成的0.ImolH,只得到了

n

0.2mol电子，所以剩余0.2mol电子由铜离子获得，且溶液中有0.Imol铜离子，据c二"得到

铜离子的浓度为：靠—,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+=Zn2++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Co

8.D

【详解】

电池总反应为2H2+。2=2员0,即生成2moi水，转移4m反电子,得到1.8L饮用水时,m(H20)=

1800mLXlg/mL=1800g,物质的量为100mol,转移200moi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++2/=NO+HO故B错误；

C.传感器工作时，依据“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】

分析化合价改变，化合价降低，发生还原反应，是原电池正极；化合价上升，发生氧化反应,

是原电池负极。

10.D

【详解】

A.依据方程式，钙化合价上升，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.依据方程式得到ImolPb转移2mol电子，因此每转移0.4mol电子，理论上生成0.2molPb,

即质量为0.2molX207g加0广=41.4g,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Mi!。?+e+Li=LiMnO2,结合电极方程式以及元素化合价的改变解答该题。

【详解】

A.Li为负极，MnO?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.MnO?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价上升到+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LiClO,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】

A.电池负极反应式：Zn-2e-+20H^=Zn0+H20,故A正确；

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MnOz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(NHs•BH3)电池反应为阳•BH3+3H202=NH4B02+4H20,分析化合价得到，过氧化氢化合

价降低，在正极反应，NH3•B%化合价上升，在负极反应。

【详解】

A选项，过氧化氢化合价降低，在正极反应，其电极反应式为3Hn+6H++6e-=6H2O,故A正

确；

B选项，H+通过质子交换膜向右侧正极移动，故B正确；

C选项，电池工作时，正极生成水，负极生成NH4BO2,故C错误；

+

D选项，负极反应N&•BH3+2H2O-6e-=NH4B02+6H,依据A选项，当电路中转移0.6NA电

子时，左侧有0.6mol氢离子从左侧移动到右侧，左侧有0.ImolNHs•BL参与反应，左侧质量

增力口0.ImolX31g皿。］.-'—。.6moiXlg,mol.T=2.5g,右侧质量增加0.6molXlginol-10.6g,

因此左右两极室质量差为2.5g—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0.2mol屋转移时，有0.1molZn溶

+-

解,BP0.ImolX65g/mol=6.5g；正极(Fe)：2H+2e=H2t,生成0.1molH2,标准状况下的

体积为0.lmolX22.4L/mol=2.24L,②③正确；

故答案选B。

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CO2,电极

反应式为C2H50H+3H20-12e-=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.依据质子的定向移动，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C2H5OH+3H2。-12e=2C0z+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】

(1)依据氢气与转移电子的关系计算；

(2)依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+H2S04=ZnS04+H2t,依据反应，生成Imol氢气转移2mol电子，

924T

则放出2.24L(标准状况下)上的物质的量为：;「=0.Imol,则转移电子的物质的量为

22.4L/mol

0.2mol；

(2)依据(1)中分析，反应中生成0.Imol氢气，该反应的方程式为：Zn+H2S04=ZnS04+H2f,依

据反应中化学计量数关系，溶解ImolZn,生成Imol氢气，消耗单质Zn的物质的量为0.Imol,

则Zn片溶解的质量是0.lmolX65g/mol=6.5g。

【点睛】

依据铜锌原电池的原理，书写电池的总反应，依据总反应进行计算。

+

17.9.75g0.3mol0.75mol/L2H+2e=H2t

【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=H?f,

+2+

则电池总反应式为：Zn+2H=H2t+Zno

【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：

336L

+2+

n=—=T----zr=p.l5mol,则依据电池总反应式：Zn+2H=H2t+Zn,n(Zn)=0.15mol,

Vm22.4L?mol\)

m(Zn)=n'M=0.15molx65g?一隔19,故答案为：9.75g„

2+

(2)依据电池总反应式：Zn+2H=H2t+Zn,每生成Imol氢气，转移2mol电子，则生成0.15mol

氢气，转移电子的物质的量为：n=0.15molx2=0.3mol,故答案为：0.3mol。

(3)依据氢原子守恒得：H2S04-H2,则C(H2so4)=e=*詈=°75mol?T,故答案为：0.75

mol/Lo

(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：2H42e=H2t,故答案

+

为：2H+2e=H2to

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；

⑵正极上，铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu"+2e-=Cu；

⑶设转移电子的物质的量是xmol；

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu转移电子

64g2mol

6.4g%mol

642

--=—,x=0.2,所以转移电子0.2mol；

6.4x

(4)锌作负极，锌失电子变成锌离子进入溶液，设锌质量渐渐削减yg；

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

65g64g

yg6.4g

昙=更，y=6.5g,所以锌质量削减6.5g。

6.4y

3

-1

19.4molImol•LCH30H(1)+-02(g)=C02(g)+2H20(1)△氏-725.76kJ/mol

【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

--

一+80IT—8；+6比0,正极：02+4e+2H20=40H；

电解

(2)乙池是电解池，总反应为：4Ag++2IW4Ag(+41T+02t,乙池中A极上银离子得电

子发生还原反应，依据方程式计算氢离子的浓度。

⑶n(CH3OH).⑹，结合燃烧热的概念书写热化学方程式。

【详解】

(1)放电时：正极：02+4r+2H2=40/，正极参与反应气体22.4L(标准状况下)，则转移电子

22.4L

的物质的量为x4=4molo故答案为：4mol；

22.4L•mol1

++

⑵电解总反应为：4Ag+2H204Ag\+4H+02t,乙池中A极上银离子得电子发生还原反

应，生成的氢离子的物质的量与银的物质的量相同，A