2019届高考化学一轮复习专题十四原电池题组精练

1、精心整理页脚内容专题十四原电池考点 1 原电池1. 2018 陕西部分学校摸底检测常温下,将除去表面氧化膜的 Al 片、Cu 片插入浓 HNO 中组成原电池（图 1）,测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图 2 所示。反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是（）A.ti时刻前，AI 片上的电极反应为 2Al-6e+3H2OAl2O+6HB.ti时，因 Al 在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了 AI 继续反应C.ti时刻后，负极 Cu 失电子，电流方向发生改变D. 烧杯中发生反应的离子方程式为2NO+2OH 2N+H0j2. 2015 天津理综，4,6 分锌铜原电池装置如图所示，其中阳离

2、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（S）减小C. 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加I I, /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3. 2014 新课标全国卷,12,6 分2013 年 3 月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错/ I I误的是（）A. a 为电池的正极B. 电池充电反应为 LiMn2OLi1-xMnO+xLiC. 放电时,a 极锂的化合价发生变化D. 放电时，溶液中 Li+从 b 向 a 迁移考点 2 常见的化学电源4. 两种锌锰电池的

3、构造如图所示。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 _。?5. 2018 湖北荆州第一次质检硼化钒（VB2）-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池装置如图所示，该电池工作时反应式为 4VB+11Q 4BO+2V2O5。下列说法不正确的是（）A. 电极 a 为电池正极精心整理页脚内容B. 图中选择透过性膜为阴离子透过性膜C. 电池工作过程中，电极 a 附近区域 pH 减小D.VB2极发生的电极反应为 2VB+22OR22e- V2O5+2RO+11fO6. 2017 合肥三模我国科研人员以 Zn 和尖晶石型锰酸锌（ZnMnzQ）为电极材料,研制出一种水系锌离子电池。该电池的总反应式

4、：xZn+Zni-xMnC、-ZnMnQ。下列说法正确的是（）A. 充电时，Zn 向 ZnMnQ 电极迁移B. 充电时，阳极反应式：ZnMn262xe-Zn1-xMnQ+xZnC. 放电时，每转移 1mole-,ZnMmQ 电极质量增加 65 gD. 充电或放电过程中，只有 Zn 元素的化合价发生变化7. 2018 成都毕业班摸底考试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IC. 电池充电时总反应为 2PbSO+2H2OPb+PbO2H2SQD. 铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低8. NQ、Q 和熔融 NaN

5、O 可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨 I 电极上生成氧化物 Y。下列说法正确的是（）A. 若将该电池中的熔融NaNO 换成 NaOH 溶液，则不可能产生电流 I| yB. 电子从石墨 n电极沿导线流向石墨 I电极C. 石墨电极的电极反应式为NO+N-e-N2O52 jID. NQ 只有还原性没有氧化性9. 2013 新课标全国卷 H ,11,6 分“ZEBRA 蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔 Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（）A. 电池反应中有 NaCl 生成B. 电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C. 正极反应

6、为:NiCI2+2e-Ni+2CI-D. 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动答案1. D 由题图 1、2 知,t1时刻前，即 Al 钝化前,Al 片作负极，发生反应 2AI-6e-+3HOAI2Q+精心整理页脚内容6H+,A 项正确；11时，因 Al 在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了 Al 继续反应,B 项正确；t1时刻后,Cu 片作负极，失电子，电流方向发生改变,C 项正确；烧杯中发生反应的离子方程式为2NO+2OH N+N+HOQ 项错误。2. C 锌电极是原电池的负极，发生氧化反应，铜电极是原电池的正极，发生还原反应,A 项错误。阳离子交换膜不允许阴离子通过，所以电池工作一段时间后，甲池的c

7、（S）不变,B 项错误。乙池中发生的电极反应为Cu2+2e-Cu,溶液中Cu逐渐减少，为维持溶液中的电荷平衡，Zn2+会不断移向乙池，使溶液质量增加,C 项正确。阳离子交换膜只 允许阳离子和水分子通过，D 项错误。3. C 锂离子电池中,单质锂作负极,负极反应式是 Li-e-Li+,因此题图中含金属锂的 b 是电池的负极,则 a 为电 池的正极,A 项正确。LiMn2O4是锂离子电池的正极材料 ,充放电过程中,发生 LiMnzQ与 Lii-xMr2O4之间的转化。充电 时阳极（电池的正极材料）的反应式为 LiMr2O-xe-xLi+Lii-xMrO;再将阴极（负极材料）的反应式乘以x与正极反应

8、式相加就得到电池充电的总反应，B 项正确。放电时,a 作电池的正极,Mr 化合价发生变化,Li 化合价不变,C 项错误。放电时,b 为电池的负极,a 为电池的 正极,Li+从负极向正极迁移，D 项正确。4. 消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池不易发生电解质泄漏；碱性电池使用寿命较长，金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高（答一条即可）【解析】 锌负极由外壳改装到电池内部，避免了因锌筒的腐蚀而发生电解质泄漏的问题；金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高，锌由与酸性电解质接触改为与碱性电解质接触，防止电池不工作时锌直接被酸性介质氧化,延长了电池的使用寿命。5. C 电极 a

9、通入空气，则电极 a 为正极，故 A 说法正确；电极 a 的反应式为 Q+2H2O+4e40H,负极反应式为I2VB+22OH-22e-V2O5+2BQ+11H2O,OH 需要向负极移动，因此选择透过性膜为阴离子透过性膜，故 B、D 说法正确；根据以上分析，电极 a 产生 OH,使其附近区域 pH 增大,故 C 说法错误。6. B 充电时，ZnMnzQ 作阳极,Zn 作阴极，Zn2+向阴极（Zn 电极）移动,A 项错误；充电时，阳极上 ZnMnO4发生氧化反应 转化为 Zni-xMnO,B 项正确；放电时，ZnMnzO 电极上发生还原反应：Zn1-xMnQ+xZn +2xe-ZnMnO4,故每

10、转移 1mole-,ZnMnzQ电极质量增加 32.5 g,C 项错误；充电或放电过程中，Zn、Mn 元素的化合价均发生变化 ,D 项错误。7. A 放电时负极 Pb 失去电子转化为 PbSQ,负极质量增加，A 项错误；放电过程中消耗 H2SQ,溶液中c（H+）减小,B 项正确；电池充电时总反应为 2PbSO2H2O Pb+PbQ+2H2SQ,C 项正确；铅蓄电池的缺点是笨 重、比能量低，废弃电I I ,*池污染环境，D 项正确。8. C NO 能与 NaOH 溶液发生氧化还原反应，反应过程中有电子转移，故可产生电流,A 项错误；根据电池工作示意 图可知，石墨 n电极上 Q 得电子发生还原反应

11、，为电池正极，石墨 I 电极为电池负极，电子从石墨 I 电极沿导线流 向石墨 n电极,B 项错误；石墨 I电极上，NO 失去电子与 N 结合转化为 N2O5,C 项正确；NO2既有氧化性又有还原性，D 项错误。_ 2+精心整理页脚内容9. B 该电池的总反应为 2Na+NiCl22NaCl+Ni,因此有 NaCl 生成,A 项正确；电池总反应为 Na 还原 Ni ,B 项错误；正极为 NiCl2发生还原反应：NiCI2+2eNi+2Cl-,C 项正确；钠离子通过钠离子导体由负极移向正极，D 项正确。1.2016 全国卷 n ,11,6 分Mg-AgCI 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池

12、。下列叙述错误的是（）-2+A.负极反应式为 Mg-2e MgB. 正极反应式为 Ag+e- AgC. 电池放电时 Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应 Mg+2HO Mg(OH)2+H f2. 2016 浙江理综，11,6 分金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nQ+2nH2O4M(OH已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是()A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B. 比较 Mg Al、Zn

13、三种金属-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高C. M-空气电池放电过程的正极反应式:4Mn+nQ+2nH0+4ie- 4M(OHD. 在 Mg-空气电池中，为防止负极区沉积 Mg(OHb 宜采用中性电解质及阳离子交换膜3. 2016 上海,8,3 分图 1 是铜锌原电池示意图。图2 中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示( )图 1图 2A.铜棒的质量 B.c(Zn )C.c(H ) D.c(S)4. 2016 四川理综,5,6 分某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为:Li1-xCoO+LixGLiCoO2+G(x JI_ 。?有人设想以 N2 和 H

14、a 为反应物，以溶有 A 的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料 电池，装置如图 3 所示，电池正极发生的反应式是，A 是（填名称）。？图 3（3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO 的浓度，其装置如图 4 所示。该电池中&可以在固体介质 NASICON 固J I溶体）内自由移动，工作时 C2-的移动方向为（填“从电极 a 到电极 b”或“从电极 b 到电极 a”），负极发生的反应式为 _。?/I I!图 4答案1. B 该电池中 Mg 作负极，失去电子发生氧化反应，生成 Mg+，A 项正确；正极反应为 AgCl+e-Ag+C，B 项错误；电池放电时，Cl-由

15、正极向负极移动，C 项正确；在负极，Mg 会发生副反应 Mg+2HCMg（OH）a+H f，D 项正确。_,2. C A 项，采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积，且有利于氧气扩散至电极表面，正确；B 项，电池的理论比能量指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则释放的电能越多，假设三种金属质量都为1 g，这三种金属转移电子的物质的量分别为 x 2=mol、x 3=mol、X 2=mol，所以 Al-空气电池的理论比能量最高，正确；C 项,M-空气电池放电过程中，正极为氧气得到电子生成OH,因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域

16、，则正极反应式为 Q+2H2O+4e4OH,错误；D 项，负极上 Mg失电子生成 Mg+,为防止负极区沉积 Mg（OHb 则阴极区溶液不能含有大量OH,所以宜选用中性电解质及阳离子交高钾氧寵甫页脚内容换膜，正确。3. C 铜锌原电池正极（铜棒）和负极（锌棒）的电极反应式分别是：2H+2e H4、Zn-2e-Zn2+。由于铜棒上生成 的氢气逸出，铜棒不参与反应，故铜棒的质量保持不变，故 A 项错误。随着放电的进行，溶液中c（Zn2+）逐渐增铜锌原电池的总反应为：Zn+2H+Zn2+H4 ,放电过程中，c（S）保持不变，增重 7 g,C 项错误。5.A 负极发生氧化反应，生成 CO 气体,A 项错

17、误；微生物电池的化学反应速率较快，即微生物促进了反应中电子的转移,B 项正确；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动,C 项正确；电池总反应是和 H2O,D 项正确。正极，电极反应为 3AS+6e 6Ag+3&-;继而 Al3+和 S2-发生互应:2Al3+3S2-+6H2O 2Al(OH)3J +3FbSf ,故原电池的总反应为3Ag2S+2AI+6H2。6Ag+2AI(OH)3J +3H2ST ,故 C 错误。黑色褪去的原因是 Ag2S 被还原为 Ag,此过程中银器质量逐渐减小，故 A D 错误,B 正确。有红色固体析出，负极被腐蚀（2 分）甲（1 分）电池乙的负极可与 CuS

18、O 溶液直接发生反应，导致部分化学能转化为热能；电池甲的负极不与所接触的电解质溶液反应，化学能在转化为电能时损耗较小（2 分）（2）锌片（1【解析】（1）根据电子的流向知，左烧杯中电极为负极，右烧杯中电极为正极。电池乙的负极可与CuSQ 溶液直接发生反应，导致部分化学能转化为热能；电池甲的负极不与所接触的电解质溶液反应，化学能在转化为电能时损耗较小。（2）利用牺牲阳极的阴极保护法原理，减缓铁片的腐蚀时，选择比 Fe 活泼的 Zn 作阳极。1.D类似燃料电池，甲烷在 a 电极失去电子（a 极为负极）,被氧化有二氧化碳生成，二氧化碳与&结合生成碳酸根 离子，负极电极反应式为 CH4+5O-

19、8e-C+2HO,故 D 正确；由负极电极反应式可知，当固体电解质中有 5moQ2-通过时，电子转移 8mol,则当有 1moltf-通过时，电子转移 1.6mol,故 C 错误；电极 b 是正极，氧气在此电极上得到电子生成 6-,02-由正极 b 流向负极 a,电池内电路中电子由负极a 流向正极 b,故 A、B 错误。时,阴极发生的电极反应可以看成原电池负极反应的逆反应，阳极发生的电极反应可以看成原电池正极反应的逆反应。A 项，放电时，负极 NazS 失电子，则负极的电极反应式为 2-2e-,错误；B 项，充电时，阳极上 NaBr 失电子转化为 NaBr3,则阳极的电极反应式为 3Br-2e

20、-B,错误；C 项，由题图可知 a 为正极,b 为负极，放电时，阳离子移向 正极，即 Na+经过离子交换膜由 b 池移向 a 池，正确；D 项,产生 H2的体积没有注明气体的状态，无法进行计算，错误。页脚内精心整理大,C（H+）逐渐减小，故 B 项错误,C 项正确。故 D 项错误。4.C电池放电时，阳离子由负极移向正极,A 项正确；由放电时的总反应看出,LixC6在负极发生失电子的氧化反应,B 项正确；充电反应是放电反应的逆过程,充电时阳极发生失电子的氧化反应:LiCoO2-xe-Li正确；充电时，阴极发生得电子的还原反应:C6+xe-+xLi -LixQ,当转移 1 mol电子时,阴极（Co

21、电极）析出 ImolLi,C6H12Q与 Q反应生成 CO6.B根据信息可知在银器处理过程中运用了原电池原理,铝质容器作负极，电极反应为2Al-6e 2Al3+;银器作相促进的水解反ZhM；ZhM；ZniSOj7.(1)ZniSO4(aq)或 * 干曹Illy(3 分)2.C由题意知，放电时电池反应式为2NabS2+NaBr3Na2S+3NaBr,Na2S 在负极失电子，NaB“在正极得电子；充电F航或页脚内容容页脚内容精心整理3.A燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极 电极 b 是正极,所以 c 是 CH4,d 为空气,负极发生氧化反应,选项 A 正确;原电池放电时,C 向

22、负极移动,选项 B 错误；正极上氧气得电子,与二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为Q+2CG+4e-2C,选项 C 错误；电解质为熔融 碳酸盐,电池工作需要高温条件,选项 D 错误。4. C 放电时,负极反应式为 Pb-2e-Pb2+,故 A 错误；充电时，阳极反应式为 p6+-2e-+2HO PbO2+4H,当阳极质量 增加 23.9g 时转移 0.2mol 电子，故 B 错误；放电时，PbO2+4H+2ePb2+2H2O,PbQ 电极附近溶液的 pH 增大，故 C 正确；充电时,Pb电极的电极反应式为 Pb2+2e-Pb,故 D 错误。5. D 电池工作时，电极 b 处 CO 失电子被

23、氧化生成 CO,H2失电子被氧化生成 H+,选项 A 正确;a 极 N2得到电子被还原生成 NH,a 极为正极，原电池中阳离子向正极移动，则 HI从 b 极区移向 a 极区,选项 B 正确;a 极为正极，N2得到电子被还原生成 NH,电极反应为 Nb+6H+6e-2NH,选项 C 正确；b 极为负极,CO 和 H2失去电子被氧化，分别生成 CQ 和 Hf,电极反应为 CO+HO-2e-CO+2Hf,H2-2e-2H+,选项 D 错误。I .6. A 加热铁片 I 所在的烧杯，该烧杯中 Na+和 Cl-的自由移动速率加快，两烧杯中产生电势差，电流计指针发生偏转,A 项正确；铁片作负极失去电子发生

24、氧化反应，生成 Fe2+,Fe2+与 KSCN 溶液不反应，故不能用 KSCN 溶液判断电池的正、负极,B 项错误；由题给现象知，左图装置未构成原电池，右图装置构成原电池，且铁片川作负极，加快了铁片 川的腐蚀速率，故铁片 I、川的腐蚀速率一定不相等,C 项错误；“电流计指针未发生偏转”，说明铁片 I、铁片 n未构成原电池，但两铁片表面均会发生吸氧腐蚀，D项错误。7. (1)Pb+PbO2+2H2SQ2PbSO+2H2O (2)将电极材料全部转化为 PbSQ (3)PbSO4+C PbCO+S (4)可以减小污染，对环境友好(5)冷却结晶防止硫酸钠晶体溶解，降低产品损耗【解析】(1)铅酸蓄电池放

25、电时铅、二氧化铅、硫酸反应生成硫酸铅和水；(2)将电池放电完全的目的是把电极材料全部转化为 PbSO;(3)根据流程图，铅膏的成分是硫酸铅，硫酸铅与碳酸钠反应生成碳酸铅、硫酸钠；(4)硫酸 铅熔炼可以生成污染性的二氧化硫气体；(5)采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法从 NQSQ 溶液中结晶出 NQSQ1OH2O;硫酸钠难溶于乙醇，用乙醇洗涤晶体可以减少硫酸钠晶体溶解。1.D 根据题图所示，该电池放电的总反应方程式为 4AI+3O2+4KOH 4KAIO2+2H2O,离子方程式为4AI+3O2+4OH4AI+2H2O,其中负极为 AI,电极反应式为 Al-3e-+4OH AI+2H2Q 正极为多孔电极

26、，电极反应式为Q+4e-+2H2O 4OH。标准状况下,22.4 L 氧气的物质的量为 1moI,正极的电极反应式为 Q+2H2O+464OH,电解质溶液中的阴离子从正极区移向负极区，即 OH 从右往左通过阴离子交换膜，故 A 错误；充电时，电解池阳极发生的电极反应可以看成原电池正极反应的逆反应，电极反应式为 4OR4e-Qf +2H2O,阳极区电解质溶液中c(OH)逐渐减小，故 B 错误；根据上述分析，放电过程的负极反应式:AI-3e-+4OH AI+2 HO，故 C 错误；充电时，铝电极作阴 极,发生还原反应，故 D 正确。精心整理2. D 该过程中的能量转化形式有太阳能转化为化学能、化学

27、能转化为电能、化学能转化为热能,A 项错误。根据题图可知,a 电极表 面H2O被氧化为 Q,a 电极表面的反应为 2H2O-4e-4H+Qf ,B 项错误。该原电池中,a 电极为 负极,b 电极,根据电子流向知，左边电极 a 是负极、右边页脚内容为正极,H+从 a 电极区向 b 电极区移动,C 项错误。该装置中每生成2molC0,转移 4mol 电子,根据 a 电极表面的反应可知，每转移 4mol 电子，同时生成 1molQ,D 项正确。3. D 在溶液中没有电子的流动，只有离子的流动,A 项错误；通入 O 的一极（电极 b）为电池的正极，发生还原反 应,B 项错误；惰性电极电解 NQSQ 溶

28、液实质上是电解水，溶液的 pH 不变,C 项错误;c 极生成 02,根据得失电子守恒 可知 D 项正确。4. D 根据题图及装置 I 中 Zn 电极产生 ZnO,知装置 I 中 Zn 电极上发生氧化反应:Zn-2e-+20H ZnO+HO,装置 I为原电池，装置 I中的 Zn 电极为负极，多孔电极为正极，装置 n 为电解池,Cu 电极与装置 I 中的多孔电极相连，则Cu 电极为阳极,Cu 电极上发生反应:Cu-2e-CLT,故 Cu 电极质量减小，A 项错误；装置 n 为电解池，将电能转变为 化学能,B项错误；装置 I 中 0H 向负极（Zn 电极）移动,C 项错误；多孔电极为正极，正极上 Q

29、 得电子，发生还原反应，电极反应式为02+4e-+2H2O40H,D 项正确。5. B 锂离子电池放电时 Li+（阳离子）向正极迁移,A 项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应,B 项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出I电能的大小，二者的比能量不同,C 项错误；题图中装置是锂硫电池给锂离子电池充电，D 项错误。6. A 甲装置为甲醚燃料电池，通入氧气的一极发生还原反应，为电池的正极，通入甲醚的一极为电池的负极；乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置，根据串联电路中，电子的流动方向，可知 Fe 电极为阴极,C 极为阳极；丙装置

30、为电解精炼铜的装置，粗铜为阳极，纯铜为阴极。乙装置中 Fe 极发生反应：2H2O+2eH2T+20H,所以反应一段时间后，装置中生成的氢氧化钠在铁极区,A 项正确,B 项错误；通入氧气的一极发生还原反应，为原电池的正极，发生的电极反应为 Q+2H2O+4e40H,C 项错误；丙装置中，粗铜极除了铜发生氧化反应外，活动性在铜前面的金属也要发生氧化反应，但是在纯铜极，除铜离子被还原外，没有其他离子能 被还原，根据得失电子数相等，可知硫酸铜溶液 浓度减小，D 项错误。7. A “可呼吸” Na-CQ 电池，放电时“吸入” C02,充电时“呼出” C02,因此该电池为可充电电池。 根据题图所示, 放电

31、时钠箔电极为负极，负极上 Na 转化为 Na+,多壁碳纳米管（MWCNT）I 极为正极，正极上吸收的全部 CO 中有转化 为 NaaCO固体,则有转化为 C。未指明气体是在标准状况下 ,A 项错误；放电时“吸入” C02,正极上发生还原反应:4Na+3CO+4e-2Na2CO+C,B 项正确；充电时“呼出” CO2,钠箔电极上发生还原反应：Na+eNa,C 项正确；放 电时负极反应为 Na-e-Na+,故电池总反应为 4Na+3CO 2NCO+C,D 项正确。8. （1）Fe+4HO+3eFe（0H）3j +50H 0.2 右左 使用时间长、工作电压稳定（2）N2+8H+6e2N 氯化铵 （3）从电极 b 到电极 a CO+0-2e-CO精心整理【解析】放电