![第36练 原电池 常见化学电源 同步练习(含答案)-2025年高考化学一轮复习01](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15690751/0-1714896559677/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![第36练 原电池 常见化学电源 同步练习(含答案)-2025年高考化学一轮复习02](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15690751/0-1714896559730/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![第36练 原电池 常见化学电源 同步练习(含答案)-2025年高考化学一轮复习03](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15690751/0-1714896559756/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
第36练 原电池 常见化学电源 同步练习(含答案)-2025年高考化学一轮复习
展开A.甲、乙装置中,锌棒均作负极,发生氧化反应
B.甲中锌棒直接与稀H2SO4接触,故甲生成气泡的速率更快
C.甲、乙装置的电解质溶液中,阳离子均向碳棒定向迁移
D.乙中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷,提高电池效率
2.某学习小组设计如图所示原电池装置。该电池总反应为Cl-+Ag+===AgCl↓。下列说法正确的是( )
A.放电时,X电极发生还原反应
B.放电时,Y电极反应式为Ag++e-===Ag
C.放电时,盐桥中K+向盛有NaCl溶液的烧杯中移动
D.外电路中每通过0.1 ml e-,X电极质量增加14.35 g
3.我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极,海水为电解质溶液。空气中的氧气与铝反应产生电流,放电时( )
A.铝电极上发生还原反应
B.阳离子移向负极
C.氧气在正极上得电子
D.电流由铝板经外电路流向铂网
4.铅蓄电池是汽车常用的蓄电池,其构造如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电池放电时,负极质量减轻
B.电池放电时,c(H+)减小
C.电池充电时总反应为2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4
D.铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低
5.根据光合作用原理,设计如图原电池装置。下列说法正确的是( )
A.a电极为原电池的正极
B.外电路电流方向是a→b
C.b电极的电极反应式为O2+2e-+2H+===H2O2
D.a电极上每生成1 ml O2,通过质子交换膜的H+为2 ml
6.(2022·湖南,8)海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是( )
A.海水起电解质溶液作用
B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-===2OH-+H2↑
C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D.该锂-海水电池属于一次电池
7.(2021·山东,10)以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是( )
A.放电过程中,K+均向负极移动
B.放电过程中,KOH物质的量均减小
C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大
D.消耗1 ml O2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L
8.蓄电池在放电时起原电池的作用,在充电时起电解池的作用。以下是爱迪生电池分别在充电和放电时发生的反应:
Fe+NiO2+2H2Oeq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))Fe(OH)2+Ni(OH)2
下列有关爱迪生电池的推断不正确的是( )
A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极
B.蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中
C.充电时,阴极的电极反应式为Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-
D.放电时,电解质溶液中的阴离子向负极方向移动
9.(2024·扬州模拟)某科研机构研发的NO-空气燃料电池的工作原理如图所示,下列叙述正确的是( )
A.a电极为电池负极
B.电池工作时H+透过质子交换膜从右向左移动
C.b电极的电极反应:NO-3e-+2H2O===4H++NOeq \\al(-,3)
D.当外电路中通过0.2 ml电子时,a电极处消耗O2 1.12 L
10.(2023·江苏校联考)肼可以用作燃料电池的燃料,一种肼燃料电池的工作原理如图所示,电池工作过程中会有少量N2H4在电极表面发生自分解反应生成NH3、N2、H2逸出。
下列关于N2H4-O2燃料电池的说法正确的是( )
A.电池工作时化学能完全转化为电能
B.放电过程中,负极区溶液pH增大
C.负极的电极反应式为N2H4-4e-===N2+4H+
D.电池工作时,负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等
11.(2023·连云港模拟)一种烷烃催化转化装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.该装置将电能转化为化学能
B.H+向左侧迁移
C.负极的电极反应式为C2H6-2e-===C2H4+2H+
D.每消耗0.1 ml C2H6,需要消耗标准状况下的空气2.8 L(设空气中氧气的体积分数为20%)
12.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路移向Pt1电极
B.Pt1电极附近发生的反应为SO2+2H2O-2e-===H2SO4+2H+
C.Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+2H2O===4OH-
D.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
13.通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应:H2S+H2SO4===SO2↑+S↓+2H2O、S+O2===SO2。
(1)电极a上发生的电极反应为______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)理论上1 ml H2S参加反应可产生H2的物质的量为________。
14.(1)利用多晶铜高效催化电解CO2制乙烯的原理如图所示。因电解前后电解液浓度几乎不变,故可实现CO2的连续转化。
①电解过程中HCOeq \\al(-,3)向________(填“铂”或“多晶铜”)电极方向移动。
②多晶铜电极的电极反应式为____________________________________________________。
③理论上当生成0.05 ml乙烯时,铂电极产生的气体在标准状况下体积为________(不考虑气体的溶解)。
(2)某钠离子电池结构如图所示,电极A为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2),电极B为硬碳,充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中,NaTMO2失去电子生成Na1-xTMO2,充电时B极的电极反应式:________,放电时A极的电极反应式:_______________________________。
第36练 原电池 常见化学电源
1.D [甲不是原电池,故A错误;甲中锌棒直接与稀H2SO4接触,发生化学腐蚀,乙中构成了原电池,负极失去电子速率加快,因此正极放出氢气的速率增大,故B错误。]
2.B [该原电池的X电极的电极反应式为Ag-e-+Cl-===AgCl,发生氧化反应,故A错误;Y电极为原电池正极,电极反应式为Ag++e-===Ag,故B正确;放电时,盐桥中会有钾离子向正极移动,故C错误;放电时,当外电路中转移0.1 ml e-时,X极会有0.1 ml Ag失去电子生成银离子,银离子会与氯离子反应生成氯化银沉淀,故X电极质量增加3.55 g,故D错误。]
3.C [由题意可知,铝为负极,发生氧化反应,A项错误;原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,B项错误;氧气在正极得电子,发生还原反应,C项正确;原电池中,电流由正极流向负极,即由铂网经外电路流向铝板,D项错误。]
4.A [放电时,负极Pb失去电子转化为PbSO4,负极质量增加,A项错误;放电过程中消耗H2SO4,溶液中c(H+)减小,B项正确。]
5.C [根据图示可知,a极上H2O转化为H+和O2,发生氧化反应,则a电极为原电池的负极,A项错误;a电极为负极,b电极为正极,外电路电流方向应从正极到负极,即b→a,B项错误;a电极上每生成1 ml O2,转移4 ml电子,则通过质子交换膜的H+为4 ml,D项错误。]
6.B [锂-海水电池的总反应为4Li+2H2O+O2===4LiOH,M极上Li失去电子发生氧化反应,则M极为负极,电极反应为Li-e-===Li+,N极为正极,电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,故B错误;海水中含有丰富的电解质,如氯化钠、氯化镁等,可作为电解质溶液,故A正确;Li为活泼金属,易与水反应,玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应,并传导离子,故C正确;该电池不可充电,属于一次电池,故D正确。]
7.C [放电过程为原电池工作原理,所以钾离子均向正极移动,A错误;碱性环境下,N2H4-O2清洁燃料电池总反应为N2H4+O2===N2+2H2O,未消耗KOH,所以KOH的物质的量不变,其他两种燃料电池根据总反应可知,KOH的物质的量均减小,B错误;理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关,设消耗燃料的质量均为m g,则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2的放电量分别是eq \f(m g,32 g·ml-1)×6、eq \f(m g,32 g·ml-1)×4、eq \f(m g,60 g·ml-1)×16,通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大,C正确;根据转移电子数守恒和总反应式可知,消耗1 ml O2生成氮气的物质的量为1 ml,在标准状况下为22.4 L,D错误。]
8.B [放电时,Fe是负极,发生氧化反应,NiO2是正极,发生还原反应,A正确;放电时Fe作负极,Fe与酸反应不能生成Fe(OH)2,故电极不能浸入酸性电解质溶液中,B错误;充电时阴极的电极反应与放电时负极的电极反应互为逆反应,所以充电时阴极的电极反应式为Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-,C正确;蓄电池放电时为原电池,原电池电解质溶液中的阴离子向负极移动,D正确。]
9.C [NO-空气燃料电池中氧气发生还原反应,故a为正极、b为负极,A错误;原电池中氢离子向正极移动,故电池工作时H+透过质子交换膜从左向右移动,B错误;b电极上NO失去电子发生氧化反应生成硝酸,C正确;没有标明所处状况,不能计算氧气的体积,D错误。]
10.D [燃料电池中,通入氧气的电极为正极,在碱性条件下,发生的电极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,加入燃料肼的电极为负极,发生反应:N2H4-4e-+4OH-===4H2O+N2,该电池的总反应式为N2H4+O2===N2+2H2O。任何电池都不可能将化学能完全转化为电能,A错误;放电时负极反应消耗OH-,负极区溶液pH减小,B错误。]
11.C [根据装置图可知,Fe-C合金作电池的负极,C2H6在负极失去电子,发生的电极反应:C2H6-2e-===C2H4+2H+;右侧为正极,氧气得电子与氢离子反应生成水。该装置为原电池,将化学能转化为电能,A错误;H+向正极移动,即向右侧迁移,B错误;每消耗0.1 ml C2H6,转移0.2 ml电子,需要消耗0.05 ml氧气,则需消耗标准状况下的空气5.6 L(设空气中氧气的体积分数为20%),D错误。]
12.D [放电时为原电池,质子向正极移动,Pt1电极为负极,则该电池放电时质子从Pt1电极移向Pt2电极,A错误;Pt1电极为负极,发生氧化反应,SO2被氧化为硫酸,电极反应式为SO2+2H2O-2e-===SOeq \\al(2-,4)+4H+,B错误;酸性条件下,氧气得电子生成水,C错误;根据转移电子数相等可知,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1,D正确。]
13.(1)SO2-2e-+2H2O===4H++SOeq \\al(2-,4)
(2)2 ml
解析 (1)由图可知,该装置为原电池,电极a为电池的负极,通入的二氧化硫气体在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸,电极反应式为SO2-2e-+2H2O===4H++SOeq \\al(2-,4)。(2)由反应H2S+H2SO4===SO2↑+S↓+2H2O、S+O2===SO2可知,1 ml H2S参加反应时,负极上有
2 ml二氧化硫参与放电,由得失电子守恒可得:2 ml×2=n(H2)×2,解得n(H2)=2 ml。
14.(1)①铂 ②14CO2+12e-+8H2O===H2C===CH2+12HCOeq \\al(-,3) ③16.8 L (2)C+xe-+
xNa+===NaxC Na1-xTMO2+xe-+xNa+===NaTMO2
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