2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)19原電池化學(xué)電源含解析

PAGE9-課時(shí)作業(yè)19原電池化學(xué)電源一、選擇題1．在超市里常常會(huì)看到一種外殼為紙層包裝的電池，印有如圖所示的文字。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.該電池是一次電池B.該電池工作時(shí)，電子由負(fù)極通過(guò)外電路流入正極C.該電池含有的金屬元素中毒性最大的是HgD.該電池工作時(shí)，外電路中每通過(guò)0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上削減3.25g2．限制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－?2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列推斷不正確的是（）A.反應(yīng)起先時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.反應(yīng)起先時(shí)，甲中石墨電極上Fe3＋被還原C.電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D.電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極3．一般鋅錳干電池的簡(jiǎn)圖如圖所示。該電池工作時(shí)的總反應(yīng)為Zn＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋2MnO2=[Zn（NH3）2]2＋＋Mn2O3＋H2O。下列關(guān)于鋅錳干電池的說(shuō)法中正確的是（）A.當(dāng)該電池電壓漸漸下降后，利用電解原理能重新充電復(fù)原B.電池負(fù)極反應(yīng)式為2MnO2＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2OC.原電池工作時(shí)，電子從負(fù)極通過(guò)外電路流向正極D.外電路中每通過(guò)0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g4．電化學(xué)在日常生活中用途廣泛，下圖是鎂—次氯酸鈉燃料電池，電池總反應(yīng)為：Mg＋ClO－＋H2O=Cl－＋Mg（OH）2↓，下列說(shuō)法不正確的是（）A.惰性電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.鎂電極是該電池的負(fù)極C.正極反應(yīng)式為ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋2OH－D.進(jìn)料口加入NaClO溶液，出口為NaCl溶液5．一般水泥在固化過(guò)程中自由水分子削減，并產(chǎn)生Ca（OH）2，溶液呈堿性。依據(jù)這一特點(diǎn)，科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)了電動(dòng)勢(shì)（E）法測(cè)水泥初凝時(shí)間，此法原理如圖所示。反應(yīng)總方程式為：2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）A.工業(yè)上制備水泥的原料有黏土、石灰石、石膏B.測(cè)量原理裝置圖中Ag2O/Ag極發(fā)生還原反應(yīng)C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為2Cu＋H2O－2e－=Cu2O＋2H＋D.在水泥固化過(guò)程中，自由水分子削減，溶液中各離子濃度的改變導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)改變6．利用碳納米管能夠吸附氫氣，設(shè)計(jì)一種新型二次電池，其裝置如圖所示。關(guān)于該電池的敘述不正確的是（）A.電池放電時(shí)K＋移向正極B.電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：H2－2e－＋2OH－=2H2OC.電池充電時(shí)鎳電極上NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni（OH）2D.電池充電時(shí)碳納米管電極與電源的負(fù)極相連7．電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量，其工作原理示意圖如圖。下列說(shuō)法不正確的是（）A.O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)B.溶液中OH－向電極a移動(dòng)C.反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶5D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O8．表面介導(dǎo)電池（SMCS）是一種新型充電電池，可使電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間僅需幾分鐘，該電池的電極材料為金屬鋰和氧化石墨烯。下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是（）A.放電時(shí)，氧化石墨烯作正極B.放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=Li＋C.充電時(shí)，該電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的Li＋從陰極遷移到陽(yáng)極9．已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為：LixC＋Li1－xCoO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))C＋LiCoO2；鋰硫電池的總反應(yīng)為：2Li＋Seq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Li2S。有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是（）A.鋰離子電池放電時(shí)，Li＋向負(fù)極遷移B.鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C.理論上兩種電池的比能量相同D.如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電10．如圖為利用電化學(xué)方法處理有機(jī)廢水的原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是（）A.a、b極不能運(yùn)用同種電極材料B.工作時(shí)，a極的電勢(shì)低于b極的電勢(shì)C.工作一段時(shí)間之后，a極區(qū)溶液的pH增大D.b極的電極反應(yīng)式為：CH3COO－＋4H2O－8e－=2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋9H＋11．2024年評(píng)出的十大創(chuàng)新技術(shù)之一是碳呼吸電池，電池原理如圖所示，則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.該裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B.正極的電極反應(yīng)為C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))－2e－=2CO2C.每生成1molAl2（C2O4）3，有6mol電子流過(guò)負(fù)載D.隨著反應(yīng)進(jìn)行，草酸鹽濃度不斷變小12．金屬鋰燃料電池是一種新型電池，比鋰離子電池具有更高的能量密度。它無(wú)電時(shí)也無(wú)需充電，只需更換其中的某些材料即可，其工作示意圖如圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.放電時(shí)，空氣極為負(fù)極B.放電時(shí)，電池反應(yīng)為4Li＋O2=2Li2OC.有機(jī)電解液可以是乙醇等無(wú)水有機(jī)物D.在更換鋰電極的同時(shí)，要更換水性電解液13．一種微生物燃料電池如圖所示，下列關(guān)于該電池說(shuō)法正確的是（）A.a電極發(fā)生還原反應(yīng)B.H＋由右室通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入左室C.b電極上的電極反應(yīng)式為2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2OD.電池工作時(shí)，電流由a電極沿導(dǎo)線流向b電極二、非選擇題14．（1）鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li＋通過(guò)電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2?；卮鹣铝袉?wèn)題：①外電路的電流方向是由極流向極（填字母）。②電池正極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。③是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？（填“是”或“否”），緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）氨氧燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿Α０毖跞剂想姵毓ぷ髟砣鐖D所示。①a電極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。②一段時(shí)間后，需向裝置中補(bǔ)充KOH，請(qǐng)依據(jù)反應(yīng)原理說(shuō)明緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。課時(shí)作業(yè)19原電池化學(xué)電源1．解析：電池工作時(shí)，鋅失去電子，電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋所以外電路中每通過(guò)0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上應(yīng)削減6.5g，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D2．解析：由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3＋得電子變成Fe2＋被還原，I－失去電子變成I2被氧化，所以A、B正確；電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)Fe3＋得電子速率等于Fe2＋失電子速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；D項(xiàng)在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe3＋＋2I－?2Fe2＋＋I(xiàn)2向左移動(dòng)，I2被還原為I－，乙中石墨為正極，D不正確。答案：D3．解析：一般鋅錳干電池是一次電池，不能充電復(fù)原，A項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)原電池工作原理，負(fù)極失電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由負(fù)極的電極反應(yīng)式可知，每通過(guò)0.1mol電子，消耗鋅的質(zhì)量是65g·mol－1×eq\f(0.1mol,2)＝3.25g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C4．解析：由總反應(yīng)可知鎂發(fā)生氧化反應(yīng)，“負(fù)氧正還原”，鎂為負(fù)極，惰性電極上發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；負(fù)極反應(yīng)為：Mg－2e－＋2OH－=Mg（OH）2↓，正極反應(yīng)為：ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－，C、D項(xiàng)正確。答案：A5．解析：工業(yè)上制備一般水泥的原料有石灰石、黏土、石膏，故A項(xiàng)正確；依據(jù)電池反應(yīng)式2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag知，Ag2O/Ag極作正極，正極上Ag2O得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故B項(xiàng)正確；依據(jù)電池反應(yīng)式2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag知，銅失電子作負(fù)極，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為：2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；水泥固化過(guò)程中，自由水分子削減，導(dǎo)致溶液中各離子濃度發(fā)生改變，從而引起電動(dòng)勢(shì)改變，故D項(xiàng)正確。答案：C6．解析：原電池放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，A項(xiàng)正確；該電池中H2在負(fù)極上失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，因電解質(zhì)溶液為堿性溶液，故OH－參加反應(yīng)，B項(xiàng)正確；放電時(shí)，正極（鎳電極）上發(fā)生化合價(jià)降低的還原反應(yīng)，即由NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni（OH）2，充電時(shí)正好相反，由Ni（OH）2轉(zhuǎn)化為NiOOH，C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，該新型二次電池在外加電流的作用下，碳納米管電極上發(fā)生還原反應(yīng)，故碳鈉米管電極作陰極，與電源負(fù)極相連，D項(xiàng)正確。答案：C7．解析：構(gòu)成的原電池中，通入氧氣的電極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；溶液中陰離子氫氧根離子移向負(fù)極a極，B正確；1molNH3反應(yīng)生成氮?dú)廪D(zhuǎn)移3mol電子，1molO2反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子，依據(jù)電子守恒，消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶3，C錯(cuò)誤；負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O，D正確。答案：C8．解析：放電時(shí)相當(dāng)于原電池，鋰是活潑金屬，因此放電時(shí)鋰作負(fù)極，氧化石墨烯作正極，A正確；放電時(shí)，Li是負(fù)極，負(fù)極電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=Li＋，B正確；充電時(shí)相當(dāng)于電解池，因此充電時(shí)，該電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，C正確；電解池中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，所以充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的Li＋從陽(yáng)極遷移到陰極，D錯(cuò)誤。答案：D9．解析：鋰離子電池放電時(shí)Li＋（陽(yáng)離子）向正極遷移，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋰硫電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為鋰失去電子變?yōu)殇囯x子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；比能量是指參加電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小，二者的比能量不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)原電池的負(fù)極與電解池的陰極相連，故應(yīng)為C與Li相連，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B10．解析：依據(jù)圖示：工作時(shí)，b極上CH3COO－→HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，碳原子從0價(jià)升至＋4價(jià)，b極是原電池的負(fù)極，則a極是電池的正極。a、b極上發(fā)生的反應(yīng)為電解質(zhì)溶液的改變，電極材料可同可異，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a極（正極）的電勢(shì)高于b極（負(fù)極）的電勢(shì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a極（正極）電極反應(yīng)式為＋Cl－，正極每得到2mol電子時(shí)，為使溶液保持電中性，必需有2molH＋通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入a極溶液，同時(shí)電極反應(yīng)消耗1molH＋，故工作一段時(shí)間之后，a極區(qū)溶液中H＋濃度增大，pH減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化，考慮到質(zhì)量守恒和電荷守恒關(guān)系，b極（負(fù)極）反應(yīng)為CH3COO－＋4H2O－8e－=2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋9H＋，D項(xiàng)正確。答案：D11．解析：A項(xiàng)，該裝置屬于原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，原電池正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，結(jié)合電池原理圖可得正極反應(yīng)式為：2CO2＋2e－=C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，每生成1molAl2（C2O4）3，負(fù)極有2molAl失去電子，共失去6mol電子，所以有6mol電子流過(guò)負(fù)載，正確；D項(xiàng)，依據(jù)正負(fù)極反應(yīng)狀況可得電池總反應(yīng)為2Al＋6CO2=Al2（C2O4）3，所以反應(yīng)過(guò)程中不消耗草酸鹽，錯(cuò)誤。答案：C12．解析：A.放電時(shí)，Li極為負(fù)極，錯(cuò)誤；B.放電時(shí)，電池反應(yīng)為4Li＋O2＋2H2O=4LiOH，錯(cuò)誤；C.因?yàn)橛袖嚧嬖?，就不能用乙醇，鋰和乙醇反?yīng)，錯(cuò)誤；D.水性電解液中有沉淀生成，所以在更換鋰電極的同時(shí)，要更換水性電解液，正確，所以選D。答案：D13．解析：在a電極苯酚生成CO2，被氧化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即H＋向b電極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；b電極為正極，NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))得到電子生成N2，電極反應(yīng)式為2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，C項(xiàng)正確；a電極是負(fù)極，b電極是正極，電池工作時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C14．解析：（1）①結(jié)合所給裝置圖以及原電池反應(yīng)原理，可知Li作負(fù)極材料，MnO2作正極材料，所以電子流向是從a→b，那么電流方向則是b→a。②依據(jù)題目中的信息“電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li＋通過(guò)電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2”，所以正極的電極反應(yīng)式為MnO2＋e－＋Li＋=LiMnO2。③因?yàn)樨?fù)極的電極材料Li是活潑的金屬，能夠