原電池-2024年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)(解析版)

必練14原電池

1.（2023?廣東高考真題）負載有Pt和Ag的活性炭，可選擇性去除C「實現(xiàn)廢酸的純化，其工作原理如圖。

下列說法正確的是（）

A.Ag作原電池正極

B.電子由Ag經(jīng)活性炭流向Pt

C.Pt表面發(fā)生的電極反應(yīng)：。2+2凡0+4日^=40日

D.每消耗標準狀況下11.2L的02,最多去除ImolCl-

【答案】B

【詳解】A.Ag失去電子，作原電池負極，A錯誤；B.電子由負極Ag經(jīng)活性炭流向正極Pt,B正確；C.Pt

表面發(fā)生的電極反應(yīng)，在酸性條件下為：O2+4e-+4H+=2比0。錯誤；D.每消耗標準狀況下11.2L（0.5mol）

的O2,轉(zhuǎn)移電子2mol,則Ag-e-+CT=AgCl,則最多去除2moicF,D錯誤。

2.（2022?廣東高考真題）為檢驗犧牲陽極的陰極保護法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸

化的3%NaCl溶液中。一段時間后，取溶液分別實驗，能說明鐵片沒有被腐蝕的是

A.加入AgNC）3溶液產(chǎn)生沉淀B.加入淀粉碘化鉀溶液無藍色出現(xiàn)

C.加入KSCN溶液無紅色出現(xiàn)D.加入K3[Fe（CN）e]溶液無藍色沉淀生成

【答案】D

【解析】鍍層有破損的鍍鋅鐵片被腐蝕，則將其放入到酸化的3%NaCl溶液中，會構(gòu)成原電池，由于鋅比

鐵活潑，作原電池的負極，而鐵片作正極，溶液中破損的位置會變大，鐵也會繼續(xù)和酸化的氯化鈉溶液反

應(yīng)產(chǎn)生氫氣，溶液中會有亞鐵離子生成，據(jù)此分析解答。

【詳解】

A.氯化鈉溶液中始終存在氯離子，所以加入硝酸銀溶液后，不管鐵片是否被腐蝕，均會出現(xiàn)白色沉淀，故

A不符合題意；

B.淀粉碘化鉀溶液可檢測氧化性物質(zhì)，但不論鐵片是否被腐蝕，均無氧化性物質(zhì)與碘化鉀發(fā)生反應(yīng)，故B

不符合題意；

C.KSCN溶液可檢測鐵離子的存在，上述現(xiàn)象中不會出現(xiàn)鐵離子，所以無論鐵片是否被腐蝕，加入KSCN

溶液后，均無紅色出現(xiàn)，故C不符合題意；

D.K3[Fe(CN)6]是用于檢測Fe?+的試劑，若鐵片沒有被腐蝕，則溶液中不會生成亞鐵離子，則加入K3[Fe(CN)6]

溶液就不會出現(xiàn)藍色沉淀，故D符合題意。

綜上所述，答案為D。

3.(2021?廣東高考真題)火星大氣中含有大量CO2,一種有CO2參加反應(yīng)新型全固態(tài)電池有望為火星探

測器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時

A.負極上發(fā)生還原反應(yīng)B.CCh在正極上得電子

C.陽離子由正極移向負極D,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

【答案】B

【解析】根據(jù)題干信息可知，放電時總反應(yīng)為4Na+3co2=2Na2cO3+C。

A.放電時負極上Na發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子生成Na+,故A錯誤；

B.放電時正極為CO2得到電子生成C,故B正確；

C.放電時陽離子移向還原電極，即陽離子由負極移向正極，故C錯誤；

D.放電時裝置為原電池，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和化學(xué)能等，故D錯誤；

綜上所述，符合題意的為B項，故答案為B。

4.(2023?深圳二模)直接NaBH4-H2O2燃料電池具有比能量高等優(yōu)點，該電池正、負極區(qū)域電解質(zhì)溶液分別

為H2SO4溶液、NaOH溶液，并采用陽離子交換膜，放電時

A.負極上BH￡被還原B.正極發(fā)生的反應(yīng)為H2O2+2e-=2OEr

C.Na+由負極移向正極D.正極區(qū)溶液中c(SO/)保持不變

【答案】C

【分析】由題干信息可知，該電池正、負極區(qū)域電解質(zhì)溶液分別為H2s04溶液、NaOH溶液，放電時，負

極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：BH；-8e-+8OH=BOi+6H2O,正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：

+

H2O2+2H+2e-=2H2O,據(jù)此分析解題。

【詳解】A.負極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：BHJ-8e-+8OH=BO2+6H2O,即負極上BH￡被氧化，A錯

誤；

+

B.由分析可知，電極反應(yīng)式為：H2O2+2H+2e=2H2O,B錯誤；

C.原電池內(nèi)部電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，陰離子移向負極，即Na+由負極移向正極，C正確；

+

D.由分析可知，電極反應(yīng)式為：H2O2+2H+2e=2H2O,反應(yīng)生成H2O,則正極區(qū)溶液中c(SO『)減小，D

錯誤；

故答案為：Co

5.(2023?韶關(guān)一模)用于驅(qū)動潛艇的液氨-液氧燃料電池-,?示意圖如下圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是

二》口,>

A.電極1發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池工作時，Na+向電極2移動

C.電池工作時，電極1附近溶液的pH值增大

D.電極2發(fā)生的電極反應(yīng)為C)2+H2O+4e-=4OH-

【答案】C

【分析】液氨-液氧燃料電池示意圖中，液氧是氧化劑，電極2為負極，液氨是還原劑，在負極上失去電子

被氧化為氮氣，電極1是負極。

【詳解】A.電極1是負極，NH3在負極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮氣，A正確；

B.電池工作時，鈉離子是陽離子，向正極移動，電極2是正極，B正確；

C.電極1的反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2。，反應(yīng)消耗氫氧根離子，pH值減小，C錯誤；

D.電極2為正極，在堿性下02作氧化劑得到電子與水結(jié)合產(chǎn)生氫氧根離子，D正確；

答案選C。

6.(2023?深圳一模)一種可充電鋅一空氣電池放電時的工作原理如下圖所示。已知：I室溶液中，鋅主要以

A.放電時，I室溶液pH增大

B.放電時，該裝置H室可實現(xiàn)海水淡化

2+

C.充電時，Zn電極反應(yīng)為Zn+6H2。-2e-=[Zn(H2O)6]

D.充電時，每生成lmolC(2,UI室溶液質(zhì)量理論上減少32g

【答案】B

【分析】原電池中通入。2的一極是正極，則Pt/C電極是正極，電極方程式為：O2+4H+2H2O=4OH\Zn電

極為負極，已知：I室溶液中，鋅主要以[Zn(H2O)6『+的形式存在，電極方程式為：Zn+6H2O-2e-=

2+

[Zn(H2O)6],以此解答。

2+2+

【詳解】A.由分析可知,Zn電極為負極，電極方程式為：Zn+6H2O-2e-=[Zn(H2O)6],[Zn(H2O)6]

濃度增大，平衡[Zn(H2O)6K+U[Zn(H2O)5(OH)]++H+正向移動，IT濃度增大，I室溶液pH減小,故A

錯誤；

B.放電時，該裝置n室中Na+通過陽離子交換膜進入in室，cr通過陰離子交換膜進入I室，可實現(xiàn)海水

淡化，故B正確；

C.放電時,Zn電極反應(yīng)為Zn+6H2。-2e-=[Zn(H2O)6]2+,則充電時,Zn電極反應(yīng)為[Zn(H2O)6K++2e-=

Zn+6H2O,故C錯誤；

D.充電時，HI室為陽極，電極方程式為：4OH-4e=O2T+2H2O,每生成lmolO2轉(zhuǎn)移4moi電子，同時有

4moiNa+通過陽離子交換膜進入II室，III室溶液質(zhì)量理論上減少32g+4molx23g/mol=124g,故D錯誤；

故選Bo

7.(2023?韶關(guān)二模)近日，某科研團隊研制設(shè)計了一種高性能堿性陰離子交換膜直接氨燃料電池(DAFC),其

工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A.電極A為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.若交換膜中通過0.3molOH,A電極區(qū)消耗2.24LNH3

C.電極B的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-

D.電流方向：電極B一燈泡—電極A-電極B

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)圖示，NH3在A電極失電子生成氮氣和水，電極A為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；

-

B.A電極反應(yīng)式2NH3-6e-+6OH=N2+6H2O,若交換膜中通過0.3molOH~,說明外電路中轉(zhuǎn)移0.3mol

電子，A電極消耗0.1molNH3,沒有明確是否為標準狀況，氨氣的體積不一定是2.24L,故B錯誤；

C.B是正極，氧氣在正極得電子生成氫氧根離子，電極B的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH，故C

正確；

D.NH3在A電極失電子生成氮氣和水，電極A為負極，B為正極，電流方向：電極B一燈泡一電極A一電

極B,故D正確；

選Bo

8.(2023?汕尾模擬)中國新能源汽車處于世界領(lǐng)先地位，某品牌電動汽車使用三元鋰電池，總反應(yīng)式為：

放電

Li_NiCoMnO+LiCULiNiCoMnO+6C。下圖是工作原理，隔膜只允許X離子通過，汽車加速

1axyz2a6充電xyz2

時，電動機提供推動力，減速時，發(fā)電機將多余能量轉(zhuǎn)化為電能儲存。下列說法錯誤的是

A.減速時，電池充電；加速時，電池放電

B.加速時，電子的方向為：甲電極―電動機一乙電極

C.減速時，乙電極的反應(yīng)為：LiNixCOyMnzC)2+ae—=Lii_aNixCOyMnzO2+aLi+

D.加速時，X離子由甲經(jīng)過隔膜向乙移動

【答案】C

【分析】放電過程中Lii_aNixCOyMnzC)2得電子結(jié)合a個Li+生成LiNixCOyMiiz。?，電極反應(yīng)式為

++

Li”aNixCOyMnzO2+aLi++ae-=LiNixCOyMnzC)2，LiaC6失電子生成6C和aLi,電極反應(yīng)式為LiaC6-ae=aLi+6Co

充電時LiNixCOyMnzOz失去a個Li生成Li-aNixCOyMiizOz，電極反應(yīng)式為

++

LiNixCoyMnzO2-ae=Li1_aNixCoyMnzO2+aLi,6C得到ae「生成LiaC6，電極反應(yīng)式為6C+ae+aLi=LiaC6o

【詳解】A.減速時發(fā)電機將多余的能量轉(zhuǎn)化為電能儲存，減速時電池充電，加速時電動機提供推動力，電

池放電，A正確；

B.加速時LiaC6放電，電子從甲電極經(jīng)過電動機到乙電極，B正確；

C.減速時，乙電極的反應(yīng)為LiNixCOyMnzO2-ae-=Li”aNixCOyMnzC)2+aLi+,C錯誤；

D.加速時，乙電極為正極，X離子為Li+,Li+由甲經(jīng)過隔膜向乙移動，D正確；

故答案選C。

9.（2023?汕頭一模）我國科學(xué)家利用Zn-BiOI電池，以Znl2水溶液作為鋅離子電池的介質(zhì)，可實現(xiàn)快速可逆

的協(xié)同轉(zhuǎn)化反應(yīng)。如圖所示，放電時該電池總反應(yīng)為：3Zn+6BiOI=2Bi+2Bi2O3+3ZnI2?下列說法正確

的是

A.放電時，BiOI為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.放電時，ImolBiOI參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移3moi-

C.充電時，Z/+通過陽離子交換膜從Zn極移向BiOI極

D.充電時，陽極發(fā)生反應(yīng)：Bi+Bi2O3+3I--3e-=3BiOI

【答案】D

【詳解】A.由總反應(yīng)可知，放電時，Zn為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；

B.由總反應(yīng)可知，6moiBiOI反應(yīng)時生成2moiBi,轉(zhuǎn)移6moi電子，lmolBiOI參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移Imole，故

B錯誤；

C.充電時，Zn電極作陰極，BiOI極作陽極，溶液中陽離子向陰極移動，貝UZn2+通過陽離子交換膜從BiOI極

移向Zn極，故C錯誤；

-

D.充電時的總反應(yīng)為：2Bi+2Bi2O3+3ZnI2=3Zn+6BiOL陽極發(fā)生反應(yīng)：Bi+Bi2O3+3I--3e=3BiOL

故D正確；

故選：D。

10.（2023.茂名二模）將裹有鋅片的鐵釘放入含有酚獻-飽和NaCl瓊脂溶液中,滴加少量酚酗溶液，下列說法

不正確的是

含酚酷-NaCl飽和

的瓊脂溶液

鋅鐵釘

A.a處溶液會變紅B.b處c（Zn2+）增大

C.c處產(chǎn)生較多無色氣泡D.該實驗說明Fe受到保護

【答案】c

【分析】裹有鋅片的鐵釘放入含有酚獻-飽和NaCl瓊脂溶液中，發(fā)生原電池腐蝕，鋅片為負極，發(fā)生反應(yīng):

Zn-2e-=Zn2+,鐵釘為正極：。2+48+2H2O=4OH,在鐵釘附近酚醐溶液變紅。

【詳解】A.a為鐵釘，為原電池正極，發(fā)生反應(yīng)。2+48+2H2。=40田，產(chǎn)生0H1酚酥溶液變紅，A不符合

題意；

B.b處為鋅片，鋅片為負極，發(fā)生反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2+,所以b處。億產(chǎn)十）增大，B不符合題意；

C.c處為鐵釘，發(fā)生反應(yīng)。2+4片+2H2。=40H，不會產(chǎn)生氣泡，C錯誤；

D.鐵為正極，不發(fā)生反應(yīng)，被保護起來，D不符合題意；

故選C。

11.（2023?揭陽上學(xué)期期末）如圖所示，將純鋅片和石墨棒插入飽和食鹽水中。下列說法正確的是

A.直接將a、b接通，能觀察到碳棒上有氣泡冒出

B.直接將a、b接通，為了保護鋅片，將碳棒換成鐵片，屬于犧牲陽極保護法

C.電源正極接a、負極接b,電解質(zhì)換成硫酸銅，鋅片有銅析出

D.電源負極接a、正極接b,密封裝置并通電一段時間后電解質(zhì)溶液具有一定的漂白性

【答案】D

【詳解】A.直接將a、b接通，構(gòu)成原電池，碳棒作正極，氧氣得電子，無氣體產(chǎn)生，故A錯誤；

B.鋅、鐵、NaCl溶液構(gòu)成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕，鋅的金屬活動性強于鐵而失去電子，故B錯誤；

C.電源正極接a、負極接b,鋅片失去電子，故C錯誤；

D.電源負極接a、正極接b,負極氯離子得電子生成氯氣，密封裝置并通電一段時間后，氯氣溶于電解液

生成次氯酸鈉，電解質(zhì)溶液具有一定的漂白性，故D正確；

故答案選D。

12.（2023?惠州市下學(xué)期一模）一種應(yīng)用比較廣泛的甲醇（C&OH）燃料電池，電解液是酸性溶液，其工作原理

如圖所示，下列說法不正確的是

A.M極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.N極電極反應(yīng)為。2+4H++4e-=2比。

C.甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小

D.若有ImolCOz生成，則有6moiH+從甲池通過交換膜進入乙池

【答案】C

【詳解】A.從電子流向分析，M為電子流出的一極，為原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；

B.N為原電池的正極，是氧氣得到電子，根據(jù)質(zhì)子交換膜分析，該電極反應(yīng)為Oz+4H++4e-=2H2O,B

正確；

C.甲池中電極反應(yīng)為CH3OH+H2O-6e-=CC>2T+6H+,溶液的pH減小，乙池中電極反應(yīng)為02+4H++4e-=

2H2O,消耗氫離子，溶液的pH增大，C錯誤；

D.由CH3（DH+H2O-6e-=CO2+6H+分析，若有Imol二氧化碳生成，轉(zhuǎn)移6moi電子，則有6moi氫離子從甲

池進行乙池，D正確；

故選C。

13.（2023?惠州市下學(xué)期第一次調(diào)研）熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)

如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl—KC1混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能，此時硫酸鉛電

極處生成Pb。下列有關(guān)說法正確的是

硫酸鋁電板

無水LiCl-KCI

鈣電極

電池殼

A.輸出電能時，外電路中的電子由硫酸鉛電極流向鈣電極

B.放電時電解質(zhì)LiCl-KCI中的Li+向鈣電極區(qū)遷移

C.電池總反應(yīng)為Ca+PbSO4+2LiCl=Pb+Li2SO4+CaCl2

D.每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上消耗42.5gLiCl

【答案】C

【分析】由題目可知硫酸鉛電極處生成Pb,則硫酸鉛電極的反應(yīng)為：PbSO4+2e-+2Li+=Pb+Li2so4，則硫酸

鉛電極為電池的正極，鈣電極為電池的負極，由此分析解答。

【詳解】A.輸出電能時，電子由負極經(jīng)過外電路流向正極，即從鈣電極經(jīng)外電路流向硫酸鉛電極，A項錯

誤；

B.Li+帶正電，放電時向正極移動，即向硫酸鉛電極遷移，B項錯誤；

+

C.負極反應(yīng)方程式為Ca+2c「-2e-=CaCb，正極電極反應(yīng)方程式為：PbSO4+2e-+2Li=Pb+Li2SO4,則總反應(yīng)

方程式為：PbSO4+Ca+2LiCl=Pb+CaCl2+Li2SO4,C項正確；

D.鈣電極為負極，電極反應(yīng)方程式為Ca+2CF-2e-=CaCb,根據(jù)正負極電極反應(yīng)方程式可知2片?2LiCl,每

轉(zhuǎn)移0.2mol電子，消耗0.2molLiCl,即消耗85g的LiCl,D項錯誤;

答案選C。

14.（2023?惠州第三次調(diào)研）中科院科學(xué)家設(shè)計出一套利用SCh和太陽能綜合制氫方案，其基本工作原理如

圖所示，下列說法錯誤的是

A.該電化學(xué)裝置中，Pt電極作正極

B.BiVO4電極上的反應(yīng)孔為SO”2e-+2OH-=SO/+H2O

C.Pt電極的電勢高于BiVCU電極的電勢

D.電子流向：Pt電極—外電路—BiVC>4電極

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)入料可知BiVCU電極為負極，所以Pt電極發(fā)生還原反應(yīng)作正極，故A正確；

B.根據(jù)入料可知BiVCU電極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為SO『-2e-+2OH-=SOr+H2O,故B正確;

C.Pt電極為正極，BiVCU電極為負極所以Pt電極電勢高于BiVCU電極，故C正確；

D.電子從BiVC>4電極（負極）經(jīng)導(dǎo)線流向Pt電極（正極），且不能進入溶液，故D錯誤；

故選D。

15.（2023?佛山一模）一種全氫電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是

H3H

用離子交授?

A.X極為全氫電池的正極

B.該電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能

C.電極Y的電極反應(yīng)式為：2HCK)4-2e-=H2T+2C10；

D.反應(yīng)一段時間后左室c(NaCK)4)增大

【答案】B

【分析】由工作原理圖可知，左邊X電極上氫氣失電子與氫氧根結(jié)合生成水，發(fā)生了氧化反應(yīng)、為負極，

電極反應(yīng)是H2-2e-+2OH=2H2。，右邊Y電極為正極，發(fā)生了還原反應(yīng)，電極反應(yīng)是2e-+2H+=H2，原電池

工作時，陽離子移向正極，陰離子移向負極，電子由負極經(jīng)過導(dǎo)線進入正極，據(jù)此解答該題。

【詳解】A.由分析可知，X極為全氫電池的負極，A錯誤；

B.由題干信息可知，該裝置為原電池，原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，B正確；

C.由于HC1CU是強酸，結(jié)合分析可知電極Y的電極反應(yīng)式為：2H++2e=H2T，C