1、原电池的工作原理1下列关于四种装置的叙述不正确的是（）A电池：正极发生的反应为2H+2e=H2B电池：锌筒做负极，发生氧化反应C电池：是最早使用的充电电池，又称为二次电池D电池：外电路中电子由电极b通过导线流向电极a1下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（）A锂离子电池B太阳能集热器C燃气灶D硅太阳能电池2下列反应不可用于设计原电池的是（）AZn+2HCl=ZnCl2+H2B2CH3OH+3O22CO2+4H2OCNaOH+HCl=NaCl+H2OD4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)33下列图示的装置中可以构成原电池的是（）A BCD4某兴趣小组设计的简易原电池装置如图所示。该电池工作
2、时，下列说法正确的是（）A锌片作正极，发生还原反应B电子由碳棒经导线流向锌片C每有1molZn溶解，即有2NA的电子流经电解液D碳棒上有气泡产生5锌、稀硫酸和铜组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极的变化是（）锌片溶解32.5g；锌片增重32.5g；铜片上析出1g H2；铜片上析出1mol H2A和B和C和 D和6已知四种金属A、B、C、D，根据下列事实：A+B2+=A2+B；D+2H2O=D(OH)2+H2；以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E2+2e=E，B-2e=B2+，由此可知，A2+、B2+、D2+、E2+的氧化性强弱关系是（）AD2+A2+B2+
3、E2+BA2+B2+D2+E2+CD2+E2+A2+B2+DE2+B2+A2+D2+7将过量的两份锌粉a、b分别加入盛有等体积等浓度的稀硫酸中，同时向加入锌粉a的稀硫酸中再加入少量CuSO4溶液，图中产生H2的体积V（L）与时间t(min)的关系，其中正确的是（）ABCD8按下图装置进行实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示（）c(Ag+) c(NO) a棒的质量 b棒的质量 溶液的质量ABCD9一种甲醇、氧气和强碱溶液组成的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为：2CH3OH+3O2+4OH=2CO+6H2O，则有关说法正确的是（）A放电时CH3OH参与反应的电极为正
4、极B放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低C标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移D放电时负极的电极反应为CH3OH+8OH-6e=CO+6H2O10某科学探究小组为探究电化学原理，设计了如图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是（）Aa和b不连接时，该装置不能形成原电池，铁片上有红色的铜析出Ba和b用导线连接时，铜片为负极，发生的反应为Cu2+2e=CuC无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2+生成Da和b用导线连接时，溶液中的Cu2+向铜电极移动11汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如下图所示，放电时
5、的电池反应如下：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根据此反应判断下列叙述中正确的是（）APbO2是电池的负极BPb是电池的负极CPbO2得电子，被氧化D电池放电时，溶液酸性增强12微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是（）A电子从a流出，经外电路流向bBHS在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是HS+4H2O-8e=SO+9H+C如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化D若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.4molH+通过质子交换膜13某锂电池的电池总反应为4Li+2SOCl2=4LiCl
6、+S+SO2，下列有关说法正确的是（）A锂电极作电池负极，放电过程中发生还原反应B1mol SOCl2发生电极反应转移的电子物质的量为4 molC组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行D电池的正极反应为2SOCl2+2e=4Cl+S+SO214航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能，甲烷燃料电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2OH=CO+3H2O。(1)负极上的电极反应为_。(2)正极上的电极反应为_。(3)消耗标准状况下的5.6L O2时，有_ m
7、ol电子发生转移。(4)开始放电时，正极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。15有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6molL1硫酸溶液中，乙同学将电极放入6molL1的氢氧化钠溶液中，如图所示。（1）写出甲池中正极的电极反应式。（2）写出乙池中负极的电极反应式。（3）写出乙池中总反应的离子方程式。（4）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出活动性更强，而乙会判断出_活动性更强(填写元素符号)。（5）由此实验，可得到如下哪些结论正确（）A
8、利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质B镁的金属性不一定比铝的金属性强C该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值D该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析（6）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法_(可靠或不可靠)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案_(如可靠，此空可不填)。16(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为：Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2，已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难于溶水但能溶于酸。则负极的反应式是_。放电时负
9、极附近的溶液的碱性_(填“不变”、“变大”或“变小”)。(2)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示：电池工作时，外电路上电流的方向应从电极_(填A或B)流向用电器。内电路中，CO向电极_(填A或B)移动，电极A上CO参与的电极反应为_。(3)将两铂片插入KOH溶液中作为电极，在两极区分别通入甲醇(CH3OH)和氧气构成燃料电池，则通入甲醇的电极是原电池的_极，通入氧气的电极是原电池的_极，电极反应式是_。如果消耗甲醇160g，假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为_(用NA表示)。答案与解析【答案】1D 【解析】1电池为燃料电池，通入燃料的一端为负极，通入氧气的一极为正极，则a为负极，
10、b为正极，外电路中电子由负极流向正极，则由电极a通过导线流向电极b，答案选D。【答案】1A2A3B4D5A6D7B8A9D10B11B12C13C14（1）CH4+10OH-8e=CO+7H2O （2）2H2O+O2+4e=4OH（3）1 （4）增大 15（1）2H+2e=H2 （2）2Al+8OH-6e=2AlO+4H2O （3）2Al+2OH+2H2O=2AlO+3H2 （4） Mg Al （5） AD （6） 不可靠 将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极 16（1）Cd-2e+2OH=Cd(OH)2 变
11、小 （2） B A CO-2e+CO=2CO2（3） 负极 正极 O2+4e+2H2O=4OH 30NA【解析】1锂离子电池是将化学能转化成电能的装置，太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，燃气灶是将化学能转化为热能的装置，硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，选A。2氢氧化钠和盐酸的反应不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故选C。3A该装置中没有自发的氧化还原反应发生，且两个电极都为铜电极，故A项错误；B该装置中铁电极能与盐酸发生氧化还原反应，另一极石墨构成正极，并且形成的一个闭合的回路，故B项正确；C该装置没有形成闭合回路，因此不能形成原电池，故C项错误；D该装置中没有能够发生的氧
12、化还原反应，且酒精为非电解质，故D项错误；答案选B。4由图可知，Zn为负极，负极上Zn失去电子，碳棒为正极，氢离子在正极上得到电子，电子由负极流向正极，原电池中化学能转化为电能。电池工作时，Zn失去电子，作负极，发生氧化反应，电子由锌片经导线流向碳棒，溶液导电是通过阴阳离子的定向移动进行，溶液中没有电子定向流动，碳棒为正极，氢离子在正极上得到电子生成氢气，有气泡产生，故选D。5由电池总反应Zn+2H+=Zn2+H2、正极反应2H+2e=H2、负极反应Zn-2e=Zn2+可知，每当1mol电子通过铜片时，会有0.5mol(即32.5g)锌溶解，铜片上析出0.5mol(即1g)H2。6由知，A比B
13、活泼；由知，D的活泼性较强，能置换出H2O中的氢，故D的活泼性大于A；由知，B作负极，活泼性大于E，则金属的活动性顺序是DABE，而金属单质的还原性越弱，其阳离子的氧化性越强，故D正确。7在a中加入少量CuSO4溶液，锌置换出铜可形成铜锌原电池，反应速率增大，先出现“拐点”，由于锌过量，硫酸完全反应完，生成氢气的量由硫酸决定，因为硫酸的量相等，故生成的氢气应相等，只有B符合。答案选B。8根据图中装置可知，Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中，活泼金属Fe为负极，Ag为正极，Fe和硝酸银之间发生氧化还原反应，在负极上金属铁本身失电子，即a棒质量减轻，正极上银离子得电子析出金属Ag，所以正极质量增
14、加，银离子浓度减小，硝酸根浓度不变，溶液的质量是增加了Fe，但是析出了Ag，在转移电子相等情况下，析出金属多，所以溶液质量减轻但不会为0。符合，答案选A。9由电池反应可知，CH3OH为原电池的负极，A选项错误；从正极反应可以看出，正极附近溶液中OH的浓度增大，pH升高，B选项错误；正极反应为O2+2H2O+4e=4OH，标准状况下，5.6L O2为0.25mol，转移电子为1mol，C选项错误。10a和b不连接时，没有形成闭合回路，没有构成原电池，发生化学反应，铁把铜置换出来，A项正确；导线连接后，构成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，发生的反应为Fe-2e=Fe2+，B项错误；根据选项A、B分析
15、可知，无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2+生成，C项正确；构成原电池时，阳离子向正极移动，铜作正极，D项正确。11根据电池反应知放电过程中铅失去电子，因此它是原电池的负极，其电极反应式为Pb+SO-2e=PbSO4，B正确；PbO2在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电池的正极，A、C错误；由于原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱，D错误。12Ab电极通入氧气，是正极，a电极是负极，电子从a流出，经外电路流向b，故A正确；Ba电极是负极，发生失去电子的氧化反应，即HS在硫氧化菌作用下转化为SO，电极反应是HS+4H2O-8e=SO+9H+，故B正确；C如果将反应物
16、直接燃烧，会有部分化学能转化为光能，因此能量的利用率会变化，C错误；D若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，根据电荷守恒可知有0.4molH+通过质子交换膜与0.1mol氧气结合转化为水，故D正确；答案选C。13A电池反应中锂元素的化合价由0价升高到+1价，故放电过程中锂电极发生氧化反应，错误；B1mol SOCl2发生电极反应转移的电子物质的量为2mol，错误；C锂为活泼金属，常温下能与氧气、水剧烈反应，故组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，正确；D电池的正极反应为2SOCl2+4e=4Cl+S+SO2，错误；答案选C。14(1)甲烷在负极失电子，则负极上的电极反应为CH4+10OH
17、-8e=CO+7H2O；(2)氧气在正极得电子，正极上的电极反应为2H2O+O2+4e=4OH；(3)消耗标准状况下的5.6L O2时，转移电子的物质的量为=1mol；(4)开始放电时，正极上的电极反应为2H2O+O2+4e=4OH，则正极附近溶液的pH增大。15甲同学依据的化学反应原理是Mg+H2SO4=MgSO4+H2，乙同学依据的化学反应原理是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。由于铝与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。（1）甲中镁与硫酸优先反应，甲池中正极上氢离子得电子产生氢气，电极反应式为：2H+2e=H2；（2）乙池中负极上铝失电子在碱性条件下生成
18、AlO，电极反应式为2Al+8OH-6e=2AlO+4H2O；（3）乙池中铝与氢氧化钠反应，镁与氢氧化钠不反应，总反应的离子方程式为：2Al+2OH+2H2O=2AlO+3H2；（4）甲中镁作负极、乙中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，甲中镁活动性强、乙中铝活动性强，故答案为：Mg；Al；（5）A根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故A正确；B镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故B错误；C该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极，不能说明金属活动性顺序没有使用价值，故C错误；D该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致
19、其产物不同，所以应具体问题具体分析，故D正确；故选AD；（6）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序表判断原电池中的正负极”这种做法不可靠。可行实验方案如：将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极。16(1)放电过程为原电池反应，根据总反应化学方程式Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2可知：Cd作原电池负极，失电子在碱性溶液中生成Cd(OH)2，负极电极反应为：Cd-2e+2OH=Cd(OH)2，由于放电时负极不断消耗OH，因此附近溶液在c(OH)逐渐降低，溶液的碱性逐渐变小；(
20、2)分析熔融碳酸盐燃料电池原理示意图，通入O2的一端为原电池正极，通入CO和H2的一端为负极，电流从正极流向负极，电池工作时，外电路上电流的方向应从电极B流向用电器，内电路中，CO向负极A电极移动，电极A上CO参与的电极反应，CO失电子发生氧化反应生成CO2，该电极反应为：CO-2e+CO=2CO2；(3)CH3OH、O2和KOH溶液构成燃料电池，CH3OH易失电子发生氧化反应，通入CH3OH的电极为负极，CH3OH失去电子被氧化，与溶液中的OH结合形成H2O，负极上电极反应式为CH3OH-6e+8OH=CO+6H2O；通入O2的电极为正极，O2得到电子，与溶液中的H2O结合形成OH，正极上电极反应式为为O2+4e+2H2O=4OH。160g甲醇的物质的量是n(CH3OH)=5 mol，根据负极反应式可知：每1mol甲醇发生反应，转移电子的物质的量是6mol，则反应的甲醇物质的量是5mol，则转移电子数目为N(e)=5 mol6NA/mol=30NA。