作業(yè)12化學反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的重要應(yīng)用—化學電池

A級必備知識基礎(chǔ)練

以下選擇題只有一個選項符合題目要求。

題組1.原電池形成條件

1.（2024貴州貴陽高一月考）原電池原理在生活中的應(yīng)用非常廣泛，下列有關(guān)電池的說法正確H勺是

（）

A.硅太陽能電池與燃料電池一樣，都是將化學能轉(zhuǎn)化為電能

B.理論上說,任何能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池

C.原電池的兩極一定是由活潑性不同的兩種金屬組成

D.將鎂和鋁用導線連接放入氫氧化鈉溶液中組成原電池，鎂電極作為負極

2.（2024山東荷澤高一期末）原電池要有特定的裝置。下列裝置中能構(gòu)成原電池的是（）

ZnpwqcZnmu

酒精

溶

溶液

液

A

Znj^lZn

稀硫酸

n

題組2.原電池原理

3.（2024廣東佛山南海中學高一月考）銀鋅電池是一種常見的化學電源,其放電的反應(yīng)原理為

Zn+Ag2O+H2O^Zn（OH）2+2Ag,下歹6說法錯誤的是（）

A.Ag2O發(fā)生還原反應(yīng)

B.溶液中OH向負極移動

C.電子從Ag2O電極經(jīng)外電路流向Zn電極

D.Zn發(fā)生的電極反應(yīng)為Zn-2e+2OH=Zn（OH）2

4.（2024河南鄭州高一期末）如圖給出的原電池簡易裝置，下列給出的電極材料M、N和電解質(zhì)溶液P

三種物質(zhì)與相關(guān)表述正確的是（）

MT_1N

H

選項MNP表述

A鋅銅稀硫酸電流方向:M-N

B鋁銅濃硝酸負極反應(yīng):A1-3D^=A13+

C鎂鋁氫氧化鈉溶液電子方向:N-M

D銅鐵硫酸鐵溶液在溶液中,FN+移向Fe極附近

題組3.常見的化學電池

5.（2024河南濮陽高一期末）科學家開發(fā)的鋰-空氣電池的裝置如圖所示。

放電時，卜.列有關(guān)說法錯誤的是（）

A.Li+向a極遷移

B.b極發(fā)生氧化反應(yīng)

C.每生成4.6gU2O2時轉(zhuǎn)移0.4mol電子

D.該裝置化學能主要轉(zhuǎn)化為電能

6.（2024山東淄博高青一中月考）化學電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用，下列說法錯誤的

是（）

TS__鋅粉和KOH

的混合物

—MnO2

一金屬外殼

H,SO,溶液

圖I原電池圖II堿性鋅鈦電池

圖in鉛-硫酸蓄電池圖N銀鋅紐扣電池

A.圖【：SO寧向Fe中極方向移動

B.圖II:鋅是負極反應(yīng)物,發(fā)生氧化反應(yīng)

C.圖III:電池放電過程中,負極質(zhì)審:不斷減少，正極質(zhì)量不斷增加

D.圖IV:正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH

7.（2024山東威海乳山銀灘高中高一月考）下列有關(guān)化學反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化的說法正確的是（）

包裝畫

銅電極

隔南膜;

鐵電極

包裝材翱

A.動物體內(nèi)錨萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)化為化學能的過程

B.一定條件下，石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻鹈魇枰漳茏?，說明金剛石比石墨穩(wěn)定

C.“紙電池”裝置如圖，若電解液為食鹽水，則電池工作時電子由鐵電極流出

D.稀鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)過程中,形成新化學鍵所釋放的總能量大于斷裂舊化學鍵所吸收的總能

量

B級關(guān)鍵能力提升練

以下選擇題有一個或兩個選項符合題目要求。

8.（2024山東聊城高一期中）“熱電池”是一種高溫熔融鹽電池,其工作原理如圖所示，已知放電時1mol

FeS2完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移4moi電子，下列說法錯誤的是（）

?|用電源：]

IILiAlFeS21I

LiF-LiCI-LiBr(l)

A.LiAI為負極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.電池工作時電流流向:LiAl極—LiF-LiCl-LiBr⑴—FeS2極

+

C.正極的電極反應(yīng)式為FcS2+4Li+4c-=Fe+2Li2S

D.電子流向:FcSz極一用電器-LiAl極

9.某興趣小組設(shè)計的原電池裝置如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是()

A.若X為CuSCh溶液，則電池工作時,Cu電極質(zhì)量增加

B.若X為濃硫酸，則電池工作時,Cu電極有氣體生成

C若X為稀硝酸,則電池工作吐A1電極溶解

D.若X為硝酸銀溶液，則電池工作時，電解質(zhì)溶液顏色逐漸加深

10.電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是

()

A.Ch在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)

B.溶液中OH?向電極a移動

C.電子流向:由負極經(jīng)外電路流入正極，再通過內(nèi)電路流回負極

D.負極的電極反應(yīng)式為2NH3-6e+6OH=N2+6H2O

11.(2024廣東東莞高級中學高一段考)科學家開發(fā)出水激活新型紙電池，其原理如圖所示，該電池的紙

片上分布著氯化鈉晶體，一面印有含石墨薄片的油墨,另一面印有含鋅粉的油墨。下列說法錯誤的是

()

導體口含NaCl的紙片

A.鋅粉上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.Na+從鋅粉端遷移至石墨端

C.電池的正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-

D.該電池有質(zhì)量小、柔韌性好、可重復(fù)使用的優(yōu)點

12.(2024山東淄博高青一中月考)I.能源是現(xiàn)代文明的原動力，化學電池在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)

用。

⑴根據(jù)構(gòu)成原電池的本質(zhì)判斷下列反應(yīng)可以設(shè)計成原電池的是(填字母)。

A.CaO+H2O^=Ca(OH)2

B.NaOH+HCl=NaCI+H2O

C.2CO+O2=2CO2

D.Fe+2FeCl3=3FeCl2

II.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。而

放電

鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FCO4+8H2O至而3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.

(2)放電時負極反應(yīng)為

⑶放電時正極附近溶液的堿性(填“增強”“減弱”或“不變

(4)放電時每轉(zhuǎn)移mol電子,正極有1molKzFeCh被還原。

HI.回答下列問題。

(5)科學家研發(fā)出一種新電池系統(tǒng)，通過二氧化碳溶于水觸發(fā)電化學反應(yīng),其工作原理如圖所示(鈉超

離子導體只允許Na+通過)。系統(tǒng)工作時，下列有關(guān)說法中錯誤的是(填字母)。

A.Na?將從a極移動到b極

B.該電池的電解液可以換成更易導電的飽和NaCl溶液

C.b極區(qū)可能會發(fā)生反應(yīng)Na++HC03^^aHC0.4

D.b極區(qū)每生成1molH2轉(zhuǎn)移2moi電子

IV.一種高性能的水系鋪基鋅電池的工作原理如圖所示，已知該裝置工作一段時間后.K2sCh溶液的濃

度增大。

I負載卜

i膜bf澳

產(chǎn)

[Zn(OH)1.

K2SO4

H2SO4溶液KOH

溶液溶液_

MnC%電極Zn電極

（6）正極的電極反應(yīng)式為o

（7）a膜為（填“陽離子”或“陰離子”，下同）交換膜,b膜為交換膜。

C級學科素養(yǎng)拔高練

13.⑴為了驗證Fe2+與（2心氧化性的強弱，下列裝置能達到實驗?zāi)康牡氖牵ㄌ钚蛱枺?能達到

目的的裝置中正極的電極反應(yīng)為。

若開始時原電池中兩個電極的質(zhì)量相等，當導線中通過0.05mol電子時，兩個電極的質(zhì)量差

⑵將CH,與02的反應(yīng)設(shè)計成燃料電池,裝置如圖所示（A、B為多孔碳棒）。

①實驗測得OH向B電極移動，則（填“A”或"B”）處電極入口通甲烷。

②當消耗甲烷的體積為33.6L（標準狀況下）時，假設(shè)電池的能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導線中轉(zhuǎn)移電子的

物質(zhì)的量為。

分層作業(yè)12化學反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的重要應(yīng)用——化學電池

1.B解析硅太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,A項錯誤;氧化還原反應(yīng)中存在包子的轉(zhuǎn)移，任

何自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池,B項正確;原電池的兩極可以是兩種活潑性不

同的金屬，也可以是金屬和能導電的非金屬，如鐵和石墨在稀硫酸中也能構(gòu)成原電池，還可以都是

石墨,如氫氧燃料電池,C項錯誤;NaOH溶液與鎂不反應(yīng),NaOH溶液與鋁反應(yīng)，故鋁電極作為負極,

鎂電極作為正極,D項錯誤。

2.D解析該裝置中，雖然有用導線連接的兩個活動性不同的電極，但酒精為非電解質(zhì)，不能導

電,A不符合題意;該裝置中，雖然有兩個用導線連接的活動性不同的電極，且與電解質(zhì)溶液相接

觸,但不能形成閉合回路，不能形成原電池,B不符合題意;兩個也極都為Zn,活動性相同，不能發(fā)生

電子轉(zhuǎn)移，不他形成原電池,C不符合題意;該裝置中，雖然兩個活動性不同的電極放在兩人燒杯內(nèi)

的電解質(zhì)溶液中，但兩個燒杯內(nèi)的溶液用導電鹽橋相連，能彬成閉合回路，所以能形成原電池,D符

合題意。

3.C解析根據(jù)電池總反應(yīng)，可知Zn為電池的負極，電極反應(yīng)為Zn-2D+2OH—Zn(OH)2,Ag2。

為電池的正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀單質(zhì)。Ag2。電極是正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生

成銀單質(zhì),A正確;原電,池中陰離子向負極移動，故溶液中OH向負極移動,B正確;也子由包池負極

流出，經(jīng)過導線流入電池正極,C錯誤;Zn為電池的負極，電極反應(yīng)為Zn-2e+2OH_Zn(OH)2,D

正確。

4.C解析鋅、銅、稀硫酸組成的原電池中鋅是負極，銅是正極,則電流方向:N—M,A錯誤;鋁、

銅、濃硝酸組成的原電池中，由于鋁在常溫下遇到濃硝酸鈍化，所以鋁是正極，銅是負極，負極反應(yīng)

為Cu-2e-—CU2+,B錯誤;鎂、鋁、氫氧化鈉溶液組成的原電池中,鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鋁是

負極，鎂是正極,則電子方向:N—M,C正確;銅、鐵、硫酸鐵溶液組成的原電池中，鐵是負極，銅是

正極，正極是鐵離子放電，所以在溶液中,Fe3+移向Cu極附近,D錯誤。

5.C解析金屬鋰失去電子,做負極，多孔石墨做正極。原電池中陽離子移向正極,a電極是正極，

則Li?向a極遷移,A正確;b板鋰失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;每生成4.6gU2O2,消耗0.2mol

Li,轉(zhuǎn)移0.2mol電子,C錯誤;該裝置屬于原電池，化學能主要轉(zhuǎn)化為電能,D正確。

6.C解析鐵較銅活潑，鐵為負極,原電池中陰離子向負極移動，則SO充向Fe電極方向移動,A正

確;鋅較活潑，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),做負極反應(yīng)物.B正確;電池放電過程中，負極反應(yīng)為Pb-2D

+

+SOJ-==PbSO4,則負極質(zhì)量不斷增加，正極反應(yīng)為PbO2+2c+4H+S0j-=PbSCh+ZH?。,正極質(zhì)

量也不斷增加,C錯誤;正極的氧化銀得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀,電極反應(yīng)式為Ag2O+-2e-

+II2O——2Ag+2OH,D正確。

7.C解析動物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO*發(fā)生了化學反應(yīng),使化學能轉(zhuǎn)化為熱能，故A錯誤;一定

條件下，石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸枰漳芰?，即石墨的能量低于金剛石的能量，說明石墨比金剛石穩(wěn)

定，故B錯誤;“紙電池”裝置中Fe比Cu活潑,Fe做負極，電池工作時電子由鐵電極流出，故C正確;

稀鹽酸與碳酸氮鈉的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),形成新化學鍵所釋放的總能量小于斷裂舊化學鍵所吸收

的總能量，故D錯誤。

8.AD解析該原電池工作時LiAl發(fā)生失電子的反應(yīng),LiAl電極為負極，則FeS2電極為正極』

+

molFcS2完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子,則正極反應(yīng)為FcS2+4Li+4c-Fc+2Li2SoLiAl為負極，發(fā)生

氧化反應(yīng).A錯誤;也池工作時電流方向為“負極T內(nèi)電路電解液—正極”，該電池LiAl極是負極，

+

而FeS?極是正極,B正確;正極的電極反應(yīng)式為FeS2+4Li+4e~Fe+2Li2S,C正確;電子從負極流

出，經(jīng)用電器流向正極，故電子流向:LiA1極—用電器—FeS2極,D錯誤。

9.BD解析若X為CuSO4溶液，則也池工作時,Cu電極是正極,發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為

Cu2++2e"_Cu,Cu電極質(zhì)量增加,A正確;若X為濃硫酸，因為鋁發(fā)生鈍化,則電池工作時,Cu電極

是負極，電極反應(yīng)為Cu-2c-Cu2+,Cu電極沒有氣體生成,B錯誤;若X為稀硝酸，則電池工作時，

鋁電極是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為AL3￡—AP+,A1也極溶解,C正確;若X為硝酸銀溶液,

則電池工作時，總反應(yīng)為Al+3AgNO3——Al(NO3)3+3Ag,電解質(zhì)溶液顏色不變,D錯誤。

10.C解析電極a通入氮氣生成氮氣，說明氮氣被氧化，電極a為原電池負極，則電極b為正極。

氧氣在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確;溶液中的陰離子向負極a移動，故B正確;電,子只能通

過導線傳遞,不能通過電解質(zhì)溶液，故C錯誤;負極是氯氣發(fā)生氧化反應(yīng)變成氮,氣，且OH向負極a

移動參與反應(yīng)，故負極的電極反應(yīng)式為2NH3-6C-+6OH--N2+6H2O,故D正確。

11.D解析鋅粉為負極，發(fā)生氧化反應(yīng),A正確;石墨為正極,陽離子遷移至正極,B正確;正極中氧

氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為O2+2H2O+4E—4OH；C正確;該電池有質(zhì)量小、柔韌性好

的優(yōu)點，所發(fā)生的反應(yīng)不可逆，不可重復(fù)使用,D錯誤。

12.答案(1)CD

(2)Zn-2e+2OH—Zn(OH)2

(3)增強

(4)3

⑸B

+2+

(6)MnO2+2c+4H==Mn+2H2O

(7)陰離子陽離子

解析⑴能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)能夠設(shè)計成原電池,CaO+HzO==Ca(OH)2不是氧化還原反

應(yīng)，故A不符合題意;NaOH+HCI:~NaCl+H2O不是氧化還原反應(yīng)，故B不符合題意;2co+Ch^~:

2cCh是自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，故C符合題意;Fe+2Fe(4_3FeCh是自發(fā)發(fā)生的氧化還原反

應(yīng)，故D符合題意。

(2)放電時Zn做負極，發(fā)生氧化反應(yīng),由總反應(yīng)可知Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,故負極反應(yīng)為Zn-2e

+2OH—Zn(OH)2o

(3)放電時K2FeO4做正極，發(fā)生還原反應(yīng),由總反應(yīng)可知，正極反應(yīng)為Fe01-+3e+4H2O~:

Fe(OH)3+5OH:放也時正極附近會消耗水產(chǎn)生0H；因此溶液的堿性增強。

(4)由正極反應(yīng)可知,放電時壽轉(zhuǎn)移3moi電子,正極有1molKzPcCh被還原。

(5)由電池工作原理示意圖可知反應(yīng)中Na被-氧化為Na+,則a極為原電池的負極,b極為原電池的

正極,Na+將從a極移動到b極，故A正確;Na和水會劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，該也池的曲解液不可以換

成更易導電的飽和NaCl溶液，故B錯誤;系統(tǒng)工作時,b極的電極反應(yīng)