原电池 同步练习题-高中化学人教版选择性必修1

4.1原电池同步练习题

2.下列说法正确的是（）

A.碱性锌铳电池是二次电池

B.铅蓄电池是一次电池

C.二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生

D.燃料电池的活性物质大量储存在电池内部

3.Li-O2电池比能量高，可用于汽车、航天等领域。电池反应式为：2Li+C）2兰丝口。”

放电时，下列说法不正确的是

A.Li在负极失去电子B.0?在正根发生还原反应

C.阳离子由正极移向负极D.Li电极不能直接与水溶液接触

4.下列装置工作时，将化学能转化为电能的是

5.在下列原电池中，已知负极的电极反应式为Ag+C「-e-=AgCL下列说法错误的是

AgNOj容液

A.正极的电极反应式是Ag++e-=Ag

B.电池总反应可表示为Ag'+Q=AgCl

C.反应时，盐桥中的NO；移向K。溶液

D.该电池证明：Ag+浓度越大，氧化性越弱，作正极

6.饱和甘汞电极（Hg-Hg£b）因其电动势稳定，常被用作参比甩极，其内部构造如图所示。

当甘汞电极与锌共同插入ZnCl2溶液中构成原电池时，下列说法不正确的是

A,负极的电极反应式为Zn-2e=ZM+

B.正极的电极反应式为Hg2c12+2e=2Hg+2Cl

C.多孔物质相当于盐桥

D.甘汞电极中，C「既不是反应物，也不是产物

7.某原电池装置如图所示.电池总反应为2Ag+Ck=2AgQ。下列说法不正确的是

阴离子交换膜

（只允许阴笆里）

AgOMg

Pt

lmol・L“盐酸

A.充分放电后左侧溶液中的盐酸浓度基本不变

B.正极反应为。2+2e+2Ag+=2AgCl

C.放电时，交换膜右侧溶液不会有大量白色沉淀生成

D.当电路中转移0.01mold时，经过交换膜的离了是0.01mol

8.海南国际车展上展出了口国研制的新型燃料电池汽车，该车装有“绿色心脏”-质了交换膜燃料

电池。某种质子交换膜燃料电池如图所示。下列说法不正确的是

0

A.该电池的a极发生氧化反应

B.正极反应为：O2+4e+4H'=2H3O

C.质子（田）通过质子交换膜移动到a电极

D.该燃料电池的能量转化率不可能达到100%

9.下列电池中属于充电电池的是

A.普通干电池B.手机锂离子电池C.氢氧燃料电池D.太阳能电池

10.直接NaBH4-H2O2燃料电池具有比能量高等优点，该电池正、负极区域电解质溶液分别为

H2s04溶液、NaOH溶液，并采用阳离子交换膜，放电时

A.负极上BH；被还原B.正极发生的反应为Hq’+Ze=2OH

C.Na，由负极移向1F极D.正极区溶液中c（SO：）保持不变

II.磷酸铁锂（LiFePOj电池是一种高效、环保的新型电池。电池工作时的总反应为

Li-FePOjLi&M舞hLiFePO#6c（C为石墨，（XxWl）,则正极上发生反应的物质是

A.L/FePOsB.LixC6C.LiFePO4D.C

12.对如图实验现象描述或分析正确的是

A.溶液变蓝色B.Cu片上有气泡

C.一段时间后，溶液的pH减小D.Cu是氯是剂

13.微生物电池的总反应为：C6Hl2。6+602=682+6比0,其.1：作原理如图所示。下列有关微

生物电池的说法错误的是

—1=3-------0—1

・・・:・・・・・彳I

CHO+HO

61I262

厌氧反应i有氧反应

-----------------\----------------

质子交换膜

A.放电时正极产生CO2气体

B.微生物所在电极区放电时发生氧化反应

C.电池工作时，质子移向02所在电极

D.Ch所在电极区发生反应为：Ch+4H++4e-=2H2O

14.锌一空气电池(原理如图所示)适宜川作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为

ZnO。该电池工作时下列说法正确的是

A.氧气在石墨电极上发生还原反应

B.该电池放电时K+向Zn电极移动

C.该电池的正极反应为Zn+H2O-2e=ZnO+2H+

D.电池I：作时，电子从石墨电极经电解质溶液流向Zn电极

15.一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。

下列说法错误的是

空

活性炭Mg电网啜

A.电子的移动方向由a经外电路到b

B.活性炭可以加快02在负极上的反应速率

C.负极反应式为：Mg-2eH-2OH=Mg(OH)21

D.电池总反应式为：2Mg4-O2+2H2O=2Mg(OH)2

二、填空题

16.(1)下列装置属于原电池的是(填序号);

(2)在选出的原电池中，是负极，发生___________(氧化、还原)反应：

⑶在该原电池的内电路中，硫酸根离子移向(正、负)极。

(4)此原电池反应的化学方程式为。

17.钉(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池工作时的反应为2Ru"*+I；=2RuI"+3I-,装置如图。

该电池负极材料为，负极对应的产物为；正极材料为,正极对应的产物

为，正极反应式：o

电

极

Y

太

阳

光

透明表面涂有钉基学

导

电配合血而TQ电玻璃

玻

璃

18.回答下列问题:

⑴从能量的角度看，断开化学键要能量(填“吸收”或“释放"，下同)，形成化学键要

能量。化学反应是释放能量还是吸收能量取决于O当反应物的总能量高于生

成物时，该反应为________反应。

(2)纯净的悴与稀H2s04反应制氢气，反应速率较小。为了增大反应速率，可以向稀硫酸中加入

少量某盐，该盐是，能增大化学反应速率的原因是________。

⑶乙醇是重要的化学试剂。完成以下问题：

a.乙醇分子中的官能团名称：o

b.乙醇与金属钠反应的化学方程式：

C.乙碧在空气中完全燃烧的化学方程式：。

d.乙醵在铜作催化剂条件下被氧气氧化为乙醛化学方程式：。

19.甲、乙、丙、丁是四和短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中甲和丙、乙和丁分别

是同主族元素，乂知乙、丁两元素的原子核中质子数之和是甲、丙两元素原子核中质子数之和

的2倍，甲元素的一种同位素核内无中子。

⑴写出甲、乙、丙三种元素组成的化合物的电子式，指出其中含有的化学键的类型

（2）写出乙与丙按原子个数匕1：1组成的化合物与水反应的化学方程式。

（3）用甲元素的单质与乙元素的单质可以制成电池，电池中装有KOH浓溶液，用多孔的金属惰

性电极浸入KOH溶液，两极均有特质的防止透过的隔膜，在A极通入甲的单质，B极道入乙

的单质，则A极是该电池的极，B极的电极反应式是

20.现对人类的生产生活具有重要影响。

（I）氨的制备与利用。

①工业合成氨的化学方程式是o

②氨催化氧化生成〜氧化氮反应的化学方程式是。

（2）氨的定量检测。水体中氨气和铉根离子（统称氨氮）总量的检测备受关注。利用氨气传感器

检测水体中氨氮含量的示意图如下：

①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用：。

②若利用氨气传感器将1L水样中的然氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为6X1（尸mol,

则水样中氨氮（以氨气计）含量为mg.L'o

（3）纸的转化与去除.微生物燃料电池（MFC）是一种现代化双氮去除技术。下图为MFC碳氮

联合同时去除的氮转化系统原理示意图。

好氧

微生物

反应器

己知A、B两极生成CO2利N2的物质的量之比为5:2,写出A极的电极反应式:

【参考答案】

一、选择题

1.C

解析：A.蔗糖溶液不导电，不能形成原电池，选项A错误；

B.没有自发的氧化还原反应发生，不能形成原电池，选项B错误；

C.两电极材料不同，铁较活泼，能与硫酸铜溶液反应，形成闭合回路，所以能形成原电池，

选项C正确；

D.不能形成闭合路，不能形成原电池，选项D错误；

答案选C。

2.C

解析：A.锌镒干电池只能放电不能充电，所以属于一次电池，故A错误；

B.铅蓄电池是二次电池，故B错误；

C.蓄电池是二次电池放电后可以充电重新使用，使活性物质获得再生，故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，故D错

误；

故答案为C。

3.C

解析：A.放电时，锂失去电子发生氧化反应，为负极，A正确；

B.O得到电子，在正极发牛还原反应，B正确：

C.原电池中阳离子向正极移动，C错误；

D.Li与水发生反应，故不能直接与水溶液接触，D正确；

故选C。

4.B

解析：A.煤气燃烧将化学能转化为热能，A不选；

B.铅蓄电池将化学能转化为电能，B选；

C.风力发电将机械能技化为电能，C不选；

D.光伏发电将太阳能转化为电能，D不选。故选B。

5.D

【分析】已知负极的电极反应式为Ag+C「-e-=AgCl,则说明左侧烧杯中Ag/AgCl电极为

负极，右侧烧杯中Ag电极为正极，银离•子发生得电子的还原反应，其电极反应式为：

Ag++c-=Ag,据此分析解答。

解析：A.根据上述分析可知，正极银离子在右侧烧杯中发生得电子的还原反应，的电极反

应式是Ag*+e=Ag,A正确；

B.根据原电池的正负极反应可得出电池总反应可表示为Ag*+C「=AgCl,B正确；

C.原电池中阴离子移向负极，所以上述装置中，反应时，盐桥中的NO；移向左侧烧杯KC1

溶液中，C正确；

D.该电池中，左、右电极材料都为Ag,但左边电解质为KC1,右边电解质为AgNO：、，由

右边发生反应Ag++e=Ag,则证明Ag+浓度越大，氧化性越强，D错误；

故选D。

6.D

解析：A.当甘汞电极与锌共同插入ZnCb溶液中构成原电池时，锌失电子而作负极，电极

反应式为Zn-2e=Zn2+,故A正确：

B.当甘汞电极与锌共同插入ZnCb溶液中构成原电池时，正极为甘汞电极，电极反应式为

Hg2cL+2e=2Hg+2Cr,故B正确；

C.多孔物质接触电解液，和另一电极构成闭合回路，相当于盐桥，故C正确：

D.正极为甘汞电极，电极反应式为Hg2C12+2e=2Hg+2C「，所以在甘汞电极中，C卜也是产

物，故D错误；

故选D。

7.B

【分析】根据电池总反应为2Ag+C12=2AgCl可知，Ag失电子作负极失电子，氯气在正极上

得电子生成氯离子，以此解答。

解析：A.电池总反应为2Ag+Ch=2AgQ可知，放电后左侧溶液中的氯离子由右侧通过阴离

子交换膜补充，所以左侧溶液中的盐酸浓度基本不变，故A正确；

B.正极上氯气得电子生成氯离子，其电极反应为：Cl2+2e=CI2T,故B错误；

C.放电时，交换膜左侧根为负极失电子形成银离子与溶液中的氯离子结合成AgCl沉淀，

所以左侧溶液中有大量白色沉淀氯化银生成，故C正确；

D.放电时，当电路中转移0.01mole-时.，交换膜右则会有（）.01mol氯离子通过阴离子交换膜

向负极移动，故D正确；

故选Bo

8.C

【分析】由信息可知，氢气失电子变成H-,故a是负极，氧气和H+反应生成水，故b是正

极。

解析：A.该电池的a极是氢气失电子，产生氢离子，发生氧化反应，A正确；

B.该电解质溶液为酸性，正极反应为0?+4e-+4H+=2H?0,B正确；

C.在原电池的电解质溶液中，阳离子向正极移动，质子(H+)通过质子交换膜移动到b电极，

C错误；

D.该燃料电池中有些化学能转化成热能了，化学能转亿为电能的转化率小于100%,D正

确；

故选C

9.B

解析：A.普通干电池不能充电，完全放电后不能再使庄，是一次电池，A不符合题意；

B.铅蓄电池、银镉电池、锂电池等可以反复充电放电，属于可充电电池，是二次电池，B符

合题意；

C.通常所说的二次电池是指可充电电池，而氢氧燃烧电池可以反复使用，只要源源不断地

提供燃料氢气，但性质上仍属于一次电池，因为燃料氢气没了，就不能再用了，C不符合题

-aSC.

昼；

D.太阳能电池是太阳能转化为电能的装置，太阳能电池不属于化学电池，D不符合题意：

故答案为：Bo

10.C

【分析】由题干信息可.知，该电池正、负极区域电解质溶液分别为H2s04溶液、NaOH溶液，

放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为：BH；-8e-+8OH=BO^+6H2O,正极发生还原反

+

应，电极反应式为：H2O2+2H+2e=2H2O,据此分析解题。

解析：A.负极发生氧化反应，电极反应式为：BH；-8e-+8OH=BO2+6H2O,即负极上BH；

被氧化，A错误；

+

B.由分析可知，电极反应式为：H2O2+2H+2e=2H2O,B错误；

C.原电池内部电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，即Na+由负极移向正极，

C正确；

+

D.由分析可知，电极反应式为：H2O2+2H+2e=2H2O,反应生成H2O,则正极区溶液中

《SO；)减小，D错误；

故答案为：Co

11.A

解析：放电时，正极发生还原反应，化合价降低，UL、FCPO«中Fc元素化合价降低，A项符

合题意；故答案选A。

12.B

【分析】根据装置图所示，该装置为铜锌原电池，锌作负极，发生氧化反应，负极反应为Zn-

2e-=Zn2+,铜作正极，发生还原反应，正极反应为：2H++2e=H?3据此分析解答。

解析：A.铜作正极，不参与电极反应，无铜离子产生，溶液不变蓝色，故A错误；

B.铜作正极，发生还原反应，电解质溶液中的氢离子在铜电极上得到电子转化为氢气，正

+

极反应为：2H+2e=H2t，铜电极上有气泡产生，故B正确；

C.正极上氢离子得到电子，c(H+)降低，溶液的pH增大，故C错误；

D-C”电极没有参与反应，既不作氧化剂也不作还原剂,故D错误：

答案选B。

13.A

【分析】葡萄糖在微生物的作用下将化学能转化为电能，形成原电池，根据图知，负极上

C6Hl失电子，正极上02得电子和H+反应生成水，负极的电极反应式为C6Hl206+

+

6H2O-24e-6CO2+24H,正极的电极反应式为O?+4e+4H'=2比0；原电池中，阳离子

向正极移动，所以质子通过交换膜从负极区移向正极区，以此解答该题。

解析：A.据分析可知，放电时CO2气体在负极生成，故A错误：

B.微生物所在电极区为负极，发生氧化反应，故B正确；

C.据分析可知，负极上C6Hl206失电子，正极上02得电子，质子通过交换膜从负极区移向

正极区，故C正确；

D.正极上02得电子和H+反应生成水，反应为：O2+4H++4e=2H2O；故D正确；

故答案选A。

14.A

解析：A.该电池放电时Zn转化为ZnO,说明Zn为负极，石墨电极为正极，氧气在石墨电

极上得到电子，发生还原反应，故A正确；

B.根据原电池同性相吸，因此该电池放电时OH一向Zn电极移动，故B错误；

C.该电池放电时，正极反应为O2+4C-+H2O=4OH,故C错误；

D.电池工作时，电子从Zn电极经过导线流向石墨电极，故D错误。

综上所述，答案为A。

15.B

【分析】Mg、活性炭和KOH浓溶液构成原电池，Mg易失电子作负极、C作正极，负极上

电极反应式为Mg-2e-+2OH=Mg(OH)21、正极反应式为。2+4&+2H2。=4。巾，电池反应式为

2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,电子从负极沿外电路进入正极，据此分析。

解析：A.Mg作负极、活性炭作正极，电子从负极a经外电路到正极b,故A正确；

B.通入氧气的电极是正极，活性炭可以加快02在正极上的反应速率，故B错误；

C.根据分析可知，负极反应式为：Mg-2e+2OH=Mg(OH)2b故C正确：

D.根据分析可知，电池总反应式为：2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,故D正确；

答案选B。

二、填空题

16.⑤Fe氧化负Fe+H2so4=FeSO4+H2T

解析：(1)①没有正、负极，不能形成原电池；②Zn与Cu没有导线连接，没有形成闭合电

路，不能形成原电池；③酒精不是电解质，不导电，不能形成原电池；④电极均为CJ不

存在活性差异，无自发的氧化还原反应发生，不能形成原电池；⑤形成闭合电路，有正、负

极，发生了Fe与稀硫酸的反应，形成原电池，故答案为：⑤：

(2)在选出的原电池中，铁的金属性强于铜，铁是负极，发生失去电子的氧化反应；

(3)原电池中阴离子移向负极，则在该原电池的内电路中，硫酸根离子移向负极。

(4)负极铁失去电子，正极氢离子得到电子，此原电池反应的化学方程式为Fc+H2s04=

FeSOj+HhT。

17.透明导电玻璃Ru,n被Pl导电玻璃rI；+2e-=3r

解析：根据原电池中电子由负极流向正极，可得钉(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池

工作时电池的负极为透明导电玻璃，发生失电子的氧化反应，电极反应式为2RuU*-2e=2RuW,

故负极对应产物为Ruu,；正极为镀Pt导电玻璃，发生得电子的还原反应，电极反应式为

I；+2e=3F,正极产物为

18.(1)吸收释放反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小放热

(2)CuS04形成铜锌硫酸原电池加快反应速率

(3)羟基2C2H5OH+2Na12c2HsONa+H?TC2HsOH+3O2=2CO2+3H2。

2C2H5OH+O2—^->2CH3CHO+2H2O

解析：(1)从能展•的角度看，断开化学键要吸收能最，形成化学键要释放能量。化学反应

是释放能显还是吸收能显取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，当反应物的

总能量高于生成物时，表现为能量的释放，该反应为放热反应；

(2)纯净的锌与稀H2SCh反应制氢气，反应速率较小。为了增大反应速率，可以向稀硫酸

中加入少量硫酸铜，锌与铜离子发生置换生成铜单质，形成铜锌硫酸原电池，加快反应速率；

(3)乙醇分子中含有羟基，可以与金属钠发生置换反应生成氢气：2c2HsOH+2Na-

2C2H5ONa+H2T；乙醉在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水：C2H5OH+3O2=2CCh+3H2O；

乙醇在铜作催化剂条件下与氯气发生催化氧化生成乙醛：2C2H5OH+O2

2CH3CHO+2H2O0

19.(1)Na+[：0：H]-离子键共价键

(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t

⑶负极O2+4e+2H2O=4OH-

【分析】甲元素的一种同位素核内无中子说明甲为H,甲、乙、丙、丁是4种短周期元素,

它们的原子序数依次增大，甲和丙是同主族元素，那么丙是Na,H和Na原子核中质子数之

和是12,那么乙、丁两元素的原子核中质子数之和为24,由于乙和丁是同主族元素，由此

推出乙是0,丁是S,结合元素对应单质和化合物的性质解答该题。

解析：(1)甲、乙、丙三种元素组成的化合物为NaOH,含有离子键和共价键，电子式为

Na+［：O：H］_；故答案为Na+［：0：H「；离子键；共价键；

(2)乙与丙按原子个数比1：1组成的化合物为Na2O2,与水反应的化学方程式为

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t：故答案为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t：

(3)H2与02在碱性条件下的燃烧电池，比被氧化，02被还原，所以A极为该电池的负极，

B极为该电池的正极，B极电极反应为：O2+2H2O+4e=4OH；故答案为负极；O2+2H2O+4e

=4OH。

高温岛乐A

+

20.N2+3H2=2NH34NH3+5O2~4NO+6H2。c(OH)增大，使NH4+OH

催化剂侔化剂

=NH3・H2O=NH3+H2O平衡正向移动，利于生成氨气，被空气吹出3.4CHsCOO-

+

8e+2H2O=2CO2+7H

【分析】(1)①工业合成氨是利用氮气和氢气在高温高压催化剂作用下反应生成氨气；

②氨气的催化氧化生成一氧化氮和水；

(2)①氢氧根离子浓度增大会结合钱根离子利于生成朝