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文档简介

第一节化学反应与能量变化

第3课时化学电源

基础练

1.在锌钵原电池中,作正极的是

A.锌B.锦C.石墨D.锌锦

【答案】C

【详解】锌银干电池中,Zn比石墨活泼,锌作负极,石墨作正极,故C符合要求。

答案选C。

2.(23-24高一下•福建福州•期中)关于下列电池的说法不正确的是

A.图甲中苹果含有苹果酸可导电,铁片作负极

B.图乙中由于空气中的。2在Cu片表面得电子,使铜片附近溶液pH增大

C.图丙中酸性锌钵干电池中锌筒作负极被不断消耗,用久有漏液风险

D.图丁中电子从石墨电极流向镁电极

【答案】D

【分析】图1苹果中的苹果酸是电解质,该装置为原电池,铁片活泼性强,作负极,图2装置能够成原电

池,其中电解质为饱和食盐水,铁片活泼性强,作负极,铜片作正极,图3的酸性锌钵干电池中锌筒做负

极,图4中Mg为负极,石墨为正极,据此回答。

【详解】A.图1苹果中的苹果酸是电解质,该装置为原电池,铁片活泼性强,作负极,A正确;

B.图2装置能够成原电池,其中电解质为饱和食盐水,铁片活泼性强,作负极,铜片作正极,正极为氧

气得电子,转化为0H-,所以铜片附近溶液pH增大,B正确;

C.图3的酸性锌锌干电池中锌筒做负极,失去电子被消耗,用久有漏液风险,C正确:

D.由图4示可知,Mg为负极,石墨为正极,所以电子从镁电极流向石墨电极,D错误;

故选D。

3.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样的电池的发明是化学对人类的一项重要贡献。下

列有关电池的叙述中正确的是

A.锌钵干电池是一次电池,工作一段时间后正极碳棒变细

B.铅酸蓄电池是充电电池,充电时是使放电时的氧化还原反应逆向进行

C.燃料电池可将热能直接转化为电能,故能最转化率高

D.氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化

【答案】B

【详解】A.该原电池放电时,碳作正极,不被消耗,故A错误;

B.充电时,阴极、阳极反应式是放电时负极、正极反应式的逆反应,所以充电是使放电时的氧化还原反

应逆向进行,故B正确:

C.燃料电池属于原电池的一种,是将化学能转化为电能的装置,不是将热能直接转变为电能,故C错

误;

D.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化,氧气在正极被还原,故D错误;

故选B。

4.下面是几种常见的化学电源示意图,下列说法错误的是

隔离板

锌镭干电池铅蓄电池氢氧燃料电池

A.上述化学电源分别属于一次电池、二次电池和燃料电池

B.锌镒干电池在长时间使用后,锌筒被破坏

C.铅蓄电池可用于手提电脑等电子设备

D.氢氧燃料电池中负极通入氢气,发生氧化反应

【答案】C

【详解】A.干电池是一次性电池,铅蓄电池是可充电电池属于二次电池,氢氧燃料电池属于燃料电池,

故A正确;

B.锌钵干电池中,Zn作负极,使用过程中失去电子变为Z*+,则长时间使用后锌筒被破坏,故B正确;

C.铅蓄电池比能量低、苯重,手提电脑等电子设备需要小型化、工作寿命长、自放电率低、记忆效应

低、不需要维护的电池,所以铅蓄电池不可用于手提电脑等电子设备,故C错误;

D.氢氧燃料电池中负极上通入氢气,失电子,发生氧化反应,故D正确;

故选C。

5.(23-24高一下•山东济南•期末)将CO2转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”,某电池利用C0?和

也获取CH,工作原理如图所示。下列说法错误的是

C匕和CO混合气

A.该电池中电极b作负极

B.工作时,电极a产生CH」的电极反应式为CO2+8H'+8e=CH1+2H2O

C.工作时质子向电极a迁移

D.当消耗lmolCO/J,理论上电极b消耗4moi%

【答案】D

【分析】由图可知,二氧化碳发生还原反应、氢气发生氧化反应生成甲烷和CO混合气,则a为正极、b

为负极;

【详解】A.由分析可知,该电池中电极b作负极,A正确;

B.工作时,电极a上二氧化碳得到电子发生还原反应产生CH,,电极反应式为

CO2+8H^+8e=CH4+2H2O,B正确;

C.原电池工作时,阳禽子质子向正极电极a迁移,C正确;

D.部分二氧化碳转化为CO,生成CO和CH4的各自物质的量是多少不知道,故不能判断消耗ImolCO?

时,理论上电极b消耗氢气的物质的量,D错误;

故选D。

6.(2024.北京.高考直题)酸性锌镒干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确

的是

A.石墨作电池的负极材料B.电池工作时,NH;向负极方向移动

C.MnO?发生氧化反应D.锌筒发生的电极反应为Zn-2e=Z『

【答案】D

【详解】A.酸性锌锌干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;

B.原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;

C.MnO?发生得电子的还原反应,故C错误;

D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应Zn-2e=Zn2+,故D正确;

故选D<.

7.(23-24高一下•浙江杭州•期中)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是

A.图1所示装置中铜表面出现气泡

B.图2可表示Ba(OH)2-8H2O晶体与NH4C1晶体反应的能量变化

C.图3所示的锌钵干电池中MnO?发生还原反应

D.图4所示装置可验证金属活动性:M<N

【答案】C

【详解】A.图1所示装置没有形成闭合电路,不能构成原电池,铜和硫酸不反应,铜表面没有气泡产

生,故A错误;

B.Ba(OH»8Hq晶体与NH,。晶体反应吸热,生成物的总能量大于反应物总能量,图2不能表示

Ba(OH)2・8H2O晶体与NH“C1晶体反应的能量变化,故B错误:

C.图3所示的锌镭干电池中,MnO?得电子发生还原反应,故C正确;

D.图4所示装置为原电池,N电极发生还原反应生成氢气,则N为正极、M为负极,金属活动性:

M>N,故D错误;

答案选c。

8.化学电源在Fl常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是

而墨格

二氧化便、

.一一炭黑、氧化

钺、氯化锌

■锌筒

锌隹干电池铅蓄电池

A.图甲:SO:向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中田浓度增大

B.图乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+凡O=2Ag+2OH-

C.图丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄

D.图丁:电池放电过程中,硫酸浓度不断减小

【答案】A

【详解】A.图甲为Zn、Cu、H2sCh溶液构成的原电池,锌为负极,铜为正极,溶液中的阴离子向负极移

动,在Cu电极上氢离子得到电子生成氢气,故SO:向Zn电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度减

小,故A错误;

B.锌为负极,电解质溶液为碱性溶液,所以正极的电极反应式为Ag9+2e-+H2O=2Ag+2OH-,故B

正确;

C.锌简作负极,失电子,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2c=Zn2+,锌溶解,锌简会变薄,故C正确;

D.电池放电过程中,电池总反应为Pb+PbCh+2H2so4=2PbSCh+2H2O,消耗硫酸,硫酸浓度不断减小,故

D正确;

答案选A。

9.有A、B、C、D四种金属浸入稀H2s。4溶液中,用导线两两连接分别组成原电池。A、D相连,A为

负极:A、B相连,电流由A经外电路流向B;C、D相连,C极上有大量气体产生。则这四种金属的活动

性由强到弱的顺序为

A.C>D>B>AB.A>B>C>DC.B>A>D>CD.A>B>D>C

【答案】C

【分析】构成原电池的本质条件为自发的氧化还原反应,原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正(被还

原反应)、负(被氧化)两极进行,负极上失去的电子流入正极,从而产生电流,负极较活泼,以此解题。

【详解】A、B、C、D四种金属分别用导线两两相连浸入电解液中组成原电池.,A、D相连,A为负极;

根据原电池的工作原理,金属活泼性强的作原电池的负极,在原电池反应中失去电子,故金属的活动性

A>D;A、B相连,电流由A经外电路流向B;根据原电池的工作原理,电流由正极流向负极,故金属的

活动性B>A;根据原电池的工作原理,正极发生还原反应,C、D相连,C极上有大量气体产生,说明C

极上发生还原反应,故金属的活动性D>C;故四种金属的活动性顺序是B>A>D>C:

故选c。

10.(23-24高一下.河南信阳•期中)有关下列装置的说法不正确的是

A.图1所示装置反应时,锌片溶解,铜片表面无明显现象

B.图2锌钵干电池属于一次电池,随着放电时间的增加,锌筒变薄

C.图3是“纸电池”,若a极为铁、b极为铜,c中含稀硝酸溶液时,铜为负极

D.图4电池AI为负极,电极反应式为Al-3e+40H=[Al(OH).J

【答案】C

【详解】A.该装置未形成闭合叵路,不是原电池装置.,Zn与稀硫酸反应产生氢气,铜不与稀硫酸反应,

无明显现象,A正确;

B.镭干电池属于•次电池,Zn作负极被氧化消耗,随着放电时间的增加,锌筒变薄,B正确:

C.“纸电池”,若a极为铁、b极为铜,c中含稀硝酸溶液时,Fe为负极,C错误;

D.由Mg、Al和NaOH溶液构成原电池装置,其中A1作负极发生氧化反应,电极反应:

Al-3e+40H=[A1(OH)4],D正确;

答案选Cc

11.下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不•正•确•的是

H2SO4(aq)

PbO,(正极)

Pb(负极)

铅蓄电池

A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池

B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏

C.铅蓄电池在工作中,负极每消耗Imol铅,则硫酸溶液中就转移2moi电子

D.氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点

【答案】C

【详解】A.干电池属于一次电池,铅蓄电池属于二次电池,氢氧燃料电池属于燃料电池,A项正确;

B.干电池中锌筒为负极,负极上锌发生失电子的氧化反应而溶解,锌筒被破坏,B项正确;

C.铅蓄电池在工作时,负极反应式为Pb-2e+SO:=PbSO4,负极每消耗ImolPb,外电路中通过2moi电

子,但电子不会在硫酸溶液中转移,C项错误;

D.氢氧燃料电池的产物为H2O,氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点,D项正确;

答案选C。

12.(23-24高一下.贵州贵阳•期中)下列为常用电化学装置…己如图甲为铅蓄电池,充,放电的总反应为

Pb+PbO2+2H2SO42H2O+2PbSO4o图乙为碱性锌钵干电池。下列叙述正确的是

A.铅蓄电池放电时的负极反应为Pb-2e=Pb"

B.上述两个装置均为二次电池

C.铅蓄电池充电时PbO?接电源正极

D.碱性锌钵干电池在使用过程中,MnC)2不断被氧化,最终电池失效

【答案】C

【详解】A.放电时Pb在负极失电子,电极反应式为Pb-2e-+S0;-=PbS0‘,A选项错误;

B.甲装置为铅酸蓄电池,是二次电池,乙装置为锌锦干电池,是一次电池,B选项错误;

C.PbCh为铅酸蓄电池放电时的正极,充电时作电解池的阳极,与电源正极相连,C选项正确;

D.碱性锌钵干电池在使用过程中,MnO?化合价降低,得电子,被还原,D选项错误;

故答案选Co

13.(23-24高一下•四川广安,期中)根据化学能转化电能的相关知识,回答卜.列问题:

I.理论上讲,仔何自发的氧化还1M反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu-设计一个

化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:

(1)该电池的负极材料是,发生_________(填“氧化”或“还原”)反应,电解质溶液是0

(2)正极上出现的现象是o

(3)若导线上转移电子Imol,则生成银g0

II.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同

学将电极放入6molL-1的H2sCU溶液中,乙同学将电极放入6moiL”的NaOH溶液中,如图所示。

(4)写出甲中正极的电极反应式:o

(5)写出乙中负极的电极反应式:o

HL电化学法处理SCh是目前研究口勺热点。利用过氧化氢吸收S02可消除SO2污染,设计装置如图所示。

石墨161“Iph(石墨2

SO.-^nH,0

稀硫酸、E;稀硫酸

质子交换膜

⑹石墨1为(填“正极”或“负极”);

(7)①正极的电极反应式为o

②若11.2L(标准状况)SO?参与反应,则迁移H+的物质的量为

【答案】⑴Cu或铜氧化AgNCh溶液

(2)碳棒上出现银白色物质

⑶108

(4)2H++2e.=H2T

(5)Al-3e+4OH=[A/(O”)J

(6)负极

(7)H2O2+2H*+2e-=2H2OImol

【详解】(I)原电池中失电子的物质作负极,负极发生氧化反应,根据反应方程式知,Cu作负极,电极

反应式为:Cu-2e=Cu2+,正极发生还原反应,电极反应是2Ag++2e-=2Ag,电解质溶液为AgNCh溶液,故

答案为:Cu:氧化;AgNCh溶液;

(2)正极发生还原反应,电极反应是2Ag++2e=2Ag,正极上出现的现象是:碳棒上出现银白色物质;

(3)由Ag++e•二Ag可知,导线上转移电子Imol,则被还原生成ImolAg,则正极生成银的质量为

lmolxl08g/mol=108g:

(4)甲中镁易失电子作负极、AI作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,正极的电极反应式:2H++2e-

=H2f;

(5)Al能与NaOH溶液发生氧化还原反应,而Mg与NaOH溶液不反应,因此乙中A1作负极,乙中负极

的电极反应式:Al-3e+4OH=〔4(0")];

(6)该原电池中,通入二氧化硫的电极上失电子发生氧化反应,则通入二氧化硫的电极是负极:

(7)①通入双氧水的电极是正极,正极上双氧水得电子生成水.电极反应式为H2O2+2e-+2H+=2+0;

1]2L

”川/+

②n(SCh)=]=0.5mol,该反应的负极反应式为SO2+2H2O-2e=S0^+4H,正极电极反应式为

H2O2+2e-+2H+=2比0,有0.5mol二氧化硫参加反应,有2moi氢离子在正极上发生反应,则迁移H+的物质

的量为反应的二氧化硫的2倍,为ImoL

14.(23-24高一下.河北邯郸•阶段检测)化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义。回答下列

问题:

⑴用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。

I3

rlSF

CuSC>4溶液稀硫酸

现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生

①装置甲中:负极为(填或“B”),正极反应式为o

②装置丙中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。

③四种金属的活动性由强到弱的顺序是。

(2)若用图甲装置,依据反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cl产设计原电池,则电极X应为________(填化学式),电

解质溶液可选_________溶液(写出一种即可)。

电流表

石墨」?tx

<r—

(3)燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供天然气、甲烷、煤气等含氧化合物作为燃料。基于甲烷

(CHJ-空气燃料电池,其工作原理如图乙所示,a、b均为惰性电极。其中,a为极(填“正”或

【答案】(1)A2H,+2e=H2I变大D〉A〉B>C

⑵CuFeCh溶液

(3)负O2+2H2O+4e=4OH-

【详解】(1)①装置甲中二价金属A不断溶解,则A为负极;正极上,氢离子得到电子生成氢气,电极

+

反应为:2H+2c=H2t;

②丙装置中A上有气体产生,该气体应为氢气,A上的电极反应式为2H++2e-=H?T,消耗氢离子,溶液

酸性减弱,溶液的pH变大;

③由实验现象可知,装置甲中,A为负极,B为正极,装置乙中,C为正极,B为负极,装置丙中,D为

负极,A为正极,作原电池负极的金属活动性大于作正极金属,则四种金属的活动性由强到弱的顺序是

D>A>B>C;

(2)根据总反应Cu+2Fc"=(2广+2~2♦可知,负极电极反应为Cu-2(T=0>2+,电极X为负极,X为

Cu;电解质溶液应该选择含有三价铁可以溶于水的盐溶液,可以选择FeCh溶液;

(3)电子由a经外电路到b,电子由负极经外电路到正极,则a为负极;由题可知,该电池为甲烷

(CHJ.空气燃料电池,电解质为KOH,则正极通入。2,正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH-,

15.(23-24高二上.陕西渭南•期中)2020年第七十五届联合国大会上,中国向世界郑重承诺在2030年前实

现碳达峰,在2060年前实现碳中和。大力发展绿色能源、清洁能源是实现碳中和的最有效方法。

(1)原电池反应能够提供电能而不产生CO?气体,下图是某原电池装置图。

①Zn棒是原电池的极,发生____(填“氧化”或“还原”)反应。

②Cu棒,上发生的电极反应是o

③溶液中H响(填“Zn”或“Cu”)电极定向移动。

(2)将上述装置中电解质稀H2sCM换为足量AgNO3溶液,灯泡也变亮,电流表指针偏转,无色溶液颜色没

有变化。

①原电池的负极是(填“Zn”或“Cu”),正极的电极反应是。

②若更换电解质时称量两个电极,质量恰好相等,放电一段时间后再称量两个电极,发现质量相差

2.81g,则导线上通过的n(e-尸mol。

(3)碱性锌镭电池是日常生活中常用电池,原电池反应是:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH0

该原电池电解质是KOH溶液,写出正极的电极反应.

【答案】(1)负氧化2H*+2e=H2TCu

(2)ZnAg*+e'=Ag0.02

(3)MnO2+H2O+e-MnOOH+0H

【详解】(1)①锌比铜活泼,铜为原电池的正极、Zn棒是原电池的负极,锌失去电子发生氧化反应。

②Cu棒上氢离子得到电子被还原,发生的电极反应是2H++2D=%个。

③阳离子向正极移动,则溶液中H+向Cu电极定向移动。

(2)①锌比铜活泼,铜为原电池的正极、原电池的负极是Zn,正极上银离子得到电子被还原,电极反应

是Ag'+e=Ag。

②反应时负极Zn-2e-=Zn',正极Ag'+e=Ag,若转移电子xmol,负极溶解锌正极析出银108xg,

若更换电解质时称量两个电极,质量恰好相等,放电一段时间后再称量两个电极,发现质量相差2.81g,

则警"g+1O8xg=2.81g,得X=0.02EOI,则导线上通过的n(e-)=0.02mol。

(3)碱性锌镒电池总反应是:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2Mn0OH,则正极MnO?得电子转变为

MnOOH,电极反应:MnO2+H2O+e-MnOOH+OH%

提升练

1.(23-24高一下•湖南益阳・期中)下列说法中正确的是

A.锌钵干电池是二次电池

B.手机锂离子电池是一次电池

C.二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生

D.燃料电池工作时燃料会燃烧

【答案】C

【详解】A.锌镒干电池不能充电,属于一次电池,不是二次电池,A错误;

B.锂离子电池能反复充放电,所以手机用的锂离子电池属于二次电池,B错误;

C.二次电池又叫蓄电池,放电时化学能转化为电能,充电时使活性物质获得再生,电能转化为化学能,C

正确:

D.燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能,不是在电池内部燃烧,D错误;

故答案为:Cc

2.(23-24高一下•云南迪庆•期中)下列装置工作时,将太阳能转化为电能的是

锌粉和KOH

的混合物

金屈外壳

wa

A.燃气灶R.碱性锌镒电池

C.硅太阳能电池D.风力发电机

【答案】C

【详解】A.燃气灶为化学能转化为热能的装置,A错误;

B.碱性锌钵电池是化学能转化为电能的装置,为原电池,B错误;

C.硅太阳能电池为太阳能转化为电能的装置,C正确;

D.风力发电机将风能转化为电能,D错误;

答案选C。

3.(23-24高一下.北京西城.期末)如图为普通锌钵电池的构造示意图,放电时的电池反应为

Zn+2MnO24-2NH4CI=2MnOOH+[Zn(N&)JQ?。下列说法不事碰的是

石墨棒

一MM)?糊

NH4cl糊

锌筒

A.锌筒作负极B.MnO2发生还原反应

C.工作时电子由锌筒通过外电路流向石墨棒D.正极反应:MnO,-e+H2O=MnOOH+H^

【答案】D

【分析】锌是活泼金属,作负极,二氧化钵得到电子,据此解答。

【详解】A.锌是活泼金属,锌筒作负极,A正确;

B.MnO?得到电子,发生还原反应,B正确:

C.锌筒作负极,石墨棒是正极,因此工作时电子由锌筒通过外电路流向石墨棒,C正确:

D.正极得到电子,电极反应:MnO2+e+H2O=MnOOH+OH,D错误;

答案选D.

4.(23-24高一下•福建泉州•阶段检测)如图所示,电流计G发生偏转,同时A极逐渐变细,B极逐渐变

粗,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的

A.A是Zn、B是Zn、C为稀硫酸B.A是Cu、B是Ag、C为稀硫酸

C.A是Fe、B是Ag、C为AgNO,溶液D.A是Ag、B是Fe、C为AgNO:溶液

【答案】C

【分析】A极逐渐变细,R极逐渐变粗,说明A是负极、R是正极,正极有金属单质析出。

【详解】A.A是Zn、B是Zn、C为稀硫酸,两个电极相同,不能构成原电池,故不选A;

B.A是Cu、B是Ag、C为稀硫酸,Cu>Ag和稀硫酸均不反应,不能构成原电池,故不选B;

C.A是Fe、B是Ag、C为AgNO,溶液,Fe的活泼性大于Ag,Fe作负极、Ag作正极,负极Fe-2e-

=Fe2+,负极变细;正极Ag++e=Ag,正极变粗,故选C:

D.A是Ag、B是Fe、C为AgNO,溶液,Fc的活泼性大于Ag,Fc作负极、Ag作正极,故不选D;

选C。

5.(23-24高一下.江苏徐州,阶段检测)仅用下列提供的各组4勿质不能组成原电池的是

选项ABCD

电极材料Cu、Cu锌片、石墨棒Al、AgCu、Fe

电解质溶液稀HNO3稀硫酸Ba(OH%溶液FeCh溶液

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【详解】A.两个铜电极均会与稀硝酸发生氧化还原反应,不能产生电势差,不能组成原电池,故A符合

题意;

B.锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,则锌片、石墨棒在稀硫酸中能产生电势差,能组成原电池,故

BK符合题意:

C.铝能与氢氧化钢溶液反应生成四羟基合铝酸钢和氢气,则铝、银在氢氧化钢溶液中能产生电势差,能

组成原电池,故c不符合题意;

D.铁能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,则铜、铁在氯化铁溶液中能产生电势•差,能组成原电池,故D

不符合题意;

故选A.

6.(23-24高一下•浙江湖州•阶段检测)下列说法中正确的是

A.原电池放电过程中,负极的质量一定减小,正极的质量一定增加

B.由Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池,Fe是负极

C.锌钵干电池是二次电池

D.某海水中电池总反应式可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCI=Na2Mn5OI0+2AgCl.则负极发生反应

的电极方程式为:Ag+Cr-e-=AgCI

【答案】D

【详解】A.原电池放电过程中,负极的质量不一定减小,正极的质量也不一定增加,如氢氧燃料电池

中,碳棒做正负极,正负极的质量不变,A错误;

B.常温下Fe在浓硝酸中发生钝化,Fe、Cu、浓硝酸组成的原电池中,Cu为负极,B错误;

C.锌钵干电池为一次电池,不是二次电池,C错误;

D.海水中电池总反应为5MnOz+2Ag+2NaCl=Na2Mn5OI0+2AgCl,负极上Ag失电子结合氯离子生成

AgCl,负极电极反应为Ag+C「-eJAgCl,D正确:

故答案选D。

7.(23-24高一下•新疆•期中)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是

A.所示装置可将化学能转化为电能B,电池电子从镁电极流向铝电极

C.所示的锌钵干电池中MnO?发生还原反应D.所示装置可验证金属活动性:M<N

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【详解】A.所示装置没有形成比合电路,所示装置不能构成原电池,不能将化学能转化为电能,A错

误:

B.镁不与氢氧化钠溶液反应,铝与与氢氧化钠溶液反应,该原电池中铝为负极,镁为止极,电池电子从

铝电极沿着导线流向镁电极,B错误;

C.锌铳干电池中MnO?得到电了,在正极发生还原反应,C正痴;

D.图示装置为原电池,正极发生还原反应,N极上氢离子得到电子转变为H2,则金属N为正极,金属M

为负极,负极金属活动性强,活动性M>N,D错误;

故选C.

8.(23-24高一下•四川广安•期中)下列四个常用甩化学装置的叙述错误的是

B.图n所示干电池中锌作负极

+2+

C.图in所示电池中正极反应为:PbO2+4H=Pb+2H20

D.图【V所示电池中正极反应为:O2+4H~+4e-=2HQ

【答案】C

【详解】A.图I所示电池中,Zn为负极,Cu为正极,Zn失电子,电子从锌片流出,故A正确;

B.图II所示干电池中,锌发生失电子的反应,则锌皮作负极,C作正极,故B正确;

C.铅蓄电池是可充电电池,为二次电池,放电时电池反应为Pb+PbCh+2H2so4=2PbSO4+2H2。,正极反应

为:PbO2+SO:+4H+=PbSOj+2H2。,故C错误;

D.图IV所示电池为氢氧酸性燃料电池,a电极为负极,b为正极,正极上02得电子生成H®,正极反应

式为O2+4c+4H+=2比0,故D正确;

故选:Co

9.(2024・江苏・高考真题)碱性锌镒电池的总反应为Zn+2MnO2+Hq=ZnO+2MnOOH,电池构造示意

图如图所示。下列有关说法正确的是

I---------锌粉和KOH

一MnO2和KOE

整膜

A.电池工作时,MnO?发生氧化反应

B.电池工作时,OH■通过隔膜向正极移动

C.环境温度过低,不利于电池放电

D.反应中每生成ImolMnOOH,转移电子数为2x6.02x10”

【答案】C

【分析】Zn为负极,电极反应式为:Zn-2e+2OH-=ZnO+H;O,Mn(h为正极,电极反应式为:

MrO:+e-+H2O=MnOOH+OH,

【详解】A.电池工作时,MnO?为止极,得到电子,发生还原反应,故A错误;

B.电池工作时,OFF通过隔膜向负极移动,故B错误:

C.环境温度过低,化学反应速率下降,不利于电池放电,故C正确;

D.由电极反应式MnC)2+e-+H2O=MnOOH+OH-可知,反应中每生成ImolMnOOH,转移电子数为

6.02x1()23,故D错误;

故逃C。

【答案】D

【详解】A.锌做负极,铜做正极,铜离子得电子生成铜,铜电极质量增加,故A正确:

B.锌钵电池中二氧化钵得电子做正极,锌失电子做负极,锌元素化合价升高,发生氧化反应,故B正

确:

C.铅蓄电池可充放电,属于二次电池,故C正确;

D.氢气燃料电池中通入氢气的一极失电子做负极,通入氧气的一级得电子做正极,则a为负极b为正

极,电子由负极流向正极,则内电路中电子由a极移向b极,故D错误;

故选Do

11.(23-24高一下•新疆♦期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是

燃料电池

丙丁

A.上述电池包含了一次电池、二次电池和燃料电池

B.图丙电池工作时,电子移动方向为M—XTYTN—M

C.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏

D.蓄电池充电时也发生了氧化还原反应

【答案】B

【详解】A.锌钵干电池是一次电池,铅蓄电池是二次电池,氢氧燃料电池属于燃料电池,故A正确;

B.图丙,N极氧气得电子发生还原反应,N是正极;M电极有机物失电子发生氧化反应,M是负极,电

池工作时,电子移动方向为MTXTYTN,电子不能进入溶液,故B错误;

C.锌铺干电池,锌桶为负极,负极锌失电子被腐蚀,干电池在长时间使用后,锌筒被破坏,故c正确;

D.蓄电池充电时,阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应,故D正确;

选Bo

12.(23-24高一下.广西河池.阶段检测)现有纯锌片、纯铜片,500mL0.2mol【T的H2so4溶液、导线、

lOCOmL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。下列说

法正确的是

500mL

-0.2moi•L

A.b为纯锌片

B.溶液中的H,向a极移动

C.当量筒中收集到672mL气体时(标准状况下),通过导线的电子的物质的量为0.06mol

D.如果将a、b两电极的电极材料对调,则U形管中左端液面上升,右端液面下降

【答案】C

【分析】根据图示装置,要想求得电子转移的量,需要设计成锌、铜、硫酸原电池,量取金属锌和硫酸反

应产生氢气的体积,通过生成氢气的量计算电子的转移量,因此纯铜片作为正极,纯锌片作为负极,电解

质溶液是稀硫酸。

【详解】A.纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池,由图可知b电极处有氢气生成,则b为铜,为正极;a

为锌,为负极;A错误;

B.在原电池中,阳离子移向正极,FT向b极移动,B错误;

C.当昆筒中收集到672mL(标准状况下)气体,PUJ/7(H2)=0.672L-22.4L/mol=0.03mol.已知h上的电

+

极反应式为:2H+2e=H2T,则通过导线的电子的物质的量为0.通mol,C正确;

D.如果将a、b两电极的电极材科对调,则右边为锌失电子作负极,左边为铜为正极,氢离子得电子生成

氢气,则左边上有氢气生成,所以U形管中左端液面下降,右端液面上升,D错误;

故选C。

13.(23-24高一下•北京•期中)化学电池的发明,是贮能和供能技术的巨大进步。

(1)1799年,意大利科学家伏打用含食盐水的湿抹布夹在铜和锌的圆形板中间,堆枳成圆柱状,制造出世

界上最早的电池一伏打电池。此电池的负极反应_________。

⑵1859年,法国科学家普朗特发现了可充电的铅酸电池。汽车用铅蓄电池的结构如图1,放电时总反应为

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2Oo放电时,正极的电极反应是,当外电路通过0.5mol电子

时,理论上负极板的质量增加go

H2s溶液

(3)1888年,锌锦干电池开始实现商品化。碱性锌镒电池是R常生活中消耗最大的电池,其结构如图2。已

知电池放电之后的产物为Zn(OH%和MnOOH,则电池放电的化学方程式为。

锌粉和KOH

的混合物

—MnO

—金属外壳

图2

(4)2()世纪7()年代,燃料电池以其高效率和低污染的优势逐渐成为研究热点。图3为甲烷电池的工作示意

图,负极反应为O

(5)1990年前后,锂离子电池被发明。锂离子电池总反应为LiiCoO2+5C6T^eLiCoO2+C6(x<l)。己

知A为石墨C6电极,则下图所示是(填“充电”或“放电、')过程,B电极上的反应为。

隔膜(允许“通过)

【答案】⑴Zn-2e=ZM+

+

(2)PbO2+2c+4H+SOj=PbSO4+2H2O24

⑶Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2

(4)CH4-8C+1OOH=CO;+7H,O

(5)放电Li|_xCoC)2+xLi'+xe-二LiCoO?

【详解】(1)伏打电池中锌作负极,铜作正极,此电池的负极反应:Zn-2e=Zn2+;

(2)Pb+PbO2+2H,SO4=2PbSO4+2H2Oo放电时,Pb作负极,电极反应式Pb-2e+S。:=PbS。,,

Pb(h作正极,电极反应式PbO2+2c+4H++SO:=PbSO4+2HQ,当外电路通过0.5mol电子时,理论上负极

板增加质量为0.25molS。;的质量,即24g;

(3)碱性锌镒电池中Zn和MnO?放电之后的产物为Zn(OH)?和MnOOH,电池放电的化学方程式为

Zn-2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2;

(4)甲烷燃料电池中,通入甲烷的一极为负极,电解质溶液为KOH,所以电极反应:

CH(-8e+1OOH=CO^+7H;O:

(5)1锂离子电池总反应为Li~CoO2+LicT^+LiCoO2+C6(xv1),放电时,A为石墨电极,是负

极,B为正极,图中装置所示A中Li失电子生成Li+从左经过离子交换膜向右移动,所以图中所示为放电

过程,B电极作正极,电极反应为LizCoO2+xLi++xe-=LiCoO”

14.(23-24高一下•新疆•期中)在第七十五届联合国大会上,中国向世界郑重承诺在2030年前实现碳达

峰,在2060年前实现碳中和,大力发展绿色能源,清洁能源是实现碳中和的最有效方法。

(1)原电池反应能够提供电能而不产生co?气体,在铜、锌、稀硫酸组成的原电池中:Zn棒发生

(填“氧化”或'还原”)反应,溶液中H,向(填“Zn”或“Cu”)电极定向移动。电池工作一段时间后可观

察到现象。

⑵将上述装置中电解质稀HzSO」换为足量AgNOj溶液,灯泡也变亮,电流表指针偏转,无色溶液颜色没

有变化。若更换电解质时称量两个电极,质量恰好相等,放电一段时间后再称量两个电极,发现质量相差

28.1g,则导线上通过的〃(e)=mol。

(3)碱性锌锌电池是日常生活中常用电池,原电池反应是:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH),+2MnOOHo该

原电池电解质是KOH溶液,原电池的负极是(填“Zn”或“石墨)写出正极的电极反

应O

(4)燃料电池已广泛应用于航空领域。一种以KOH溶液为电解液的新型燃料电池中,总反应方程式为

N2H4+O2=N2+2H2O,该电池负极电极反应式为,与传统火力发电相比,燃料电池的优点

是O(任意答两点)

【答案】(1)氧化Cu锌棒变细.铜棒表而有气泡产牛

(2)0.02

(3)ZnMnO,+e-+H2O=MnOOH+OH

(4)N2H4-4e+4OH=N2+4H2O

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