1、专练32原电池原理及应用二12020黑龙江青冈一中开学考试有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小b极质量增加b极有气体产生c极无变化d极溶解c极有气体产生电流计指示在导线中电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()Aabcd BdabcCbcda Dabdc22019全国卷为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如右图所示。电池反应为Zn(s)2NiOOH(s)H2O(l)ZnO(s)2Ni(OH)2(s)。下
2、列说法错误的是()A三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)OH(aq)e=NiOOH(s)H2O(l)C放电时负极反应为Zn(s)2OH(aq)2e=ZnO(s)H2O(l)D放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区3锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()A铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡4某原电池装置如图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。下列说
3、法正确的是()A正极反应为AgCle=AgClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子52020贵州航天中学月考据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为2ZnO2=2ZnO，原料为锌粒、KOH电解液和空气，则下列叙述正确的是()A锌为正极，空气进入负极反应B负极反应为Zn2OH2e=ZnOH2OC正极发生氧化反应D放电时电子在溶液中从正极向负极移动6MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述
4、错误的是()A负极反应式为Mg2e=Mg2B正极反应式为Age=AgC电池放电时Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H27微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O8情境创新一种新型锰氢二次电池原理如图如示。该电池以MnSO4溶液为电解液，碳纤维与Pt/C分别为电极材料，电池的总反应为Mn22H2OMnO22HH2。下列说法错误的是()A充电时，碳纤维电极作
5、阳极B放电时，电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极C充电时，碳纤维电极附近溶液的pH增大D放电时，正极反应式为MnO24H2e=Mn22H2O92020平桂中学高三摸底考试利用反应6NO28NH3=7N212H2O构成电池的装置如图所示。下列说法正确的是()A电子从右侧B电极经过负载后流向左侧A电极B当有2.24 L NO2被处理时，转移电子数为0.4NAC电极A极反应式为2NH36e=N26HD为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜102020江西南康中学月考美国一个海军航空站曾安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600 700 ，所
6、用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，已知该电池的总反应为：2H2O2=2H2O，负极反应为：2H22CO4e=2H2O2CO2，则下列推断中正确的是()A正极反应为4OH4e=O22H2OB该电池的电极没有参加反应C电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为4 molDO2从正极通入，发生氧化反应11一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li在多孔碳材料电极处生成Li2O2x(x0或1)。下列说法正确的是()A放电时，多孔碳材料电极为负极B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时，电解质溶液中Li向多孔碳材料区迁移D充电时，电池总反应为Li2O2x=2LiO212我国
7、科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO24Na2Na2CO3C。下列说法错误的是()A放电时，ClO向负极移动B充电时释放CO2，放电时吸收CO2C放电时，正极反应为：3CO24e=2COCD充电时，正极反应为：Nae=Na132020辽宁六校考试 锂铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力，其中放电过程为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，下列说法不正确的是()A放电时，正极的电极反应式为Cu2OH2O2e=2Cu2OHB放
8、电时，电子通过固体电解质向Li极移动C通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD整个反应过程中，氧化剂为O2142020贵州航天中学月考(1)如图所示，是原电池的装置图。请回答：若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为_；电子的移动方向是_；反应进行一段时间后溶液C的氢离子浓度将_(填“升高”、“降低”或“基本不变”)。(2)下图是一个双液原电池装置图，下列说法正确的是_。A盐桥中的阴离子向CuSO4溶液中移动B盐桥的作用之一是平衡电荷C铜片作电池的负极D该电池比单液原电池的电流更稳定(3)甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料使用，用CH3O
9、H和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：电池总反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O，则c电极是_(填“正极”或“负极”)，c电极的反应方程式为_；若线路中转移3 mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的CH3OH的质量为_g。15某化学活动小组利用图1所示装置对原电池进行探究(其中盐桥为含有琼脂的饱和KCl溶液)。请回答下列问题：(1)在图1装置中，当电流计中指针发生偏转时，盐桥中的Cl移向_(填“A”或“B”)烧杯，装置中电子的移动方向为_。 (2)该小组同学提出设想：如果将实验中的盐桥换为铜导线，电流计是否也发生偏转呢？带着疑问，该小组利用图2所示装置进行了实验，发
10、现电流计指针同样发生偏转。对于实验中产生电流的原因，起初认为该装置仍然为原电池，但老师提醒注意使用的是铜导线，经深入探讨后认为A烧杯实际为原电池，在此问题上，该小组成员的意见发生了很大分歧。一部分同学认为是由于A烧杯中ZnSO4溶液水解显酸性，此时原电池实际是由Zn、Cu作电极，稀硫酸作电解质溶液构成的原电池。如果这个观点正确，那么B烧杯中铜片上发生反应的电极反应式为_。 另一部分同学认为A烧杯的溶液酸性较弱，由于溶解在溶液中氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池。如果这个观点正确，那么原电池的正极反应式为_。 (3)若第(2)小题中观点正确，则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供
11、电。若装置以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，请写出该电池工作时总反应的化学方程式：_。 专练32原电池原理及应用二1B由第一个图知金属的活动性顺序ab，第二个图中不能构成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序bc，由第三个图知金属的活动性顺序dc，第四个图电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序da；因此这四种金属的活动性顺序dabc，答案选B。2D本题涉及二次电池知识，以新型三维多孔海绵状Zn的信息为切入点，考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能力，运用电化学原理解决实际问题，体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养。A项，依题干信息可知正确；
12、B项，充电时阳极发生氧化反应，正确；C项，放电时Zn作负极失去电子，发生氧化反应，正确；D项，放电时，OH由正极区向负极区迁移。3C4D根据电池总反应可以看出，Cl2得电子，Ag失电子，所以在原电池中Cl2在正极上发生还原反应，Ag在负极上发生氧化反应。正极反应式为Cl22e=2Cl，A项错误。因为电解质溶液为盐酸，所以负极上Ag失电子生成的Ag随即与附近的Cl反应， 交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成，B项错误。用氯化钠代替盐酸后，电极反应不发生改变，C项错误。当电路中转移0.01 mol e时，负极生成0.01 mol Ag，由于AgCl=AgCl，所以消耗了0.01 mol Cl，由于电
13、荷守恒，因此同时有0.01 mol H通过阳离子交换膜转移至右侧，D项正确。5B在电池反应2ZnO2=2ZnO中，Zn发生失电子的氧化反应，Zn为负极，O2在正极发生还原反应，空气进入正极反应，A项错误；Zn为负极，KOH溶液为电解质溶液，负极电极反应式为Zn2OH2e=ZnOH2O，B项正确；正极发生得电子的还原反应，C项错误；放电时电子从负极经导线流向正极，电子不能在溶液中移动，D项错误。6B该电池中还原性较强的Mg为负极，失去电子发生氧化反应，A项正确；AgCl为正极，发生还原反应，反应式为AgCle=AgCl，B项错误；由于Mg失去电子形成Mg2，使负极区域带正电，AgCl得到电子生成
14、Ag和Cl，使正极区域带负电，因此Cl由正极向负极迁移，使电解质溶液保持电中性，C项正确；氧化还原反应为放热反应，镁与热水能发生置换反应生成Mg(OH)2和H2，D项正确。7AC6H12O6反应生成CO2时，C元素的化合价升高，发生氧化反应，因此C6H12O6CO2是原电池的负极反应，A项错误；在微生物的作用下，反应速率加快，促进了反应中电子的转移，B项正确；原电池工作时，阳离子(H)移向电池的正极，C项正确；根据电池装置图知电池总反应为葡萄糖的氧化反应C6H12O66O2=6CO26H2O，D项正确。8C9.D10.B11.D12D放电时是原电池，阴离子ClO向负极移动，A正确；根据电池总反
15、应知B正确；放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO24e=2COC，C正确；充电时是电解，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2COC4e=3CO2，D错误。13B14(1) 2H2e=H2 由Fe电极沿导线流向A极降低(2)BD(3)负极CH3OH6eH2O=CO26H16解析：(2)根据装置图，Zn片为负极，Cu片为正极。A项，原电池中，阴离子向负极移动，盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中移动，A项错误；B项，盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中移动，阳离子向CuSO4溶液中移动，盐桥的作用是形成闭合回路并平衡电荷使两边溶液保持电中性，B项正确；C
16、项，根据上述分析，铜片作电池的正极，C项错误；D项，在双液原电池中Zn与CuSO4溶液不直接接触，使用盐桥使两边的溶液保持电中性，保障了电子通过导线从锌片到铜片的不断转移，使Zn的溶解和Cu的析出过程得以继续进行，形成持续稳定的电流；在单液原电池中，Zn与CuSO4溶液直接接触，Zn可与CuSO4溶液直接发生置换反应使部分化学能转化为热能，Cu在Zn片表面析出，阻碍Zn与溶液的接触，致使向外输出的电流强度减弱；双液原电池的电流比单液原电池的电流更稳定，D项正确。(3)电极c上CH3OH发生失电子的氧化反应生成CO2，电极反应式为：CH3OH6eH2O=CO26H。根据电极反应式，负极每消耗1 mol CH3OH线路中转移6 mol电子，线路中转移3 mol电子，负极消耗CH3OH物质的量为0.5 mol，消耗CH3OH的质量为0.5 mol32 g/mol16 g。15(1)A由Zn电极沿导线流向Cu电极(2)Cu22e=CuO22H2O4e=4OH(3)4Al3O26H2O=4Al(OH)3