高考化学精选考点专项突破卷9 原电池及化学电源

突破卷09 原电池及化学电源一、选择题（单选，每小题3分，共45分）1、（2019原创题）下列说法找那个正确的是（）A、在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应B、带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长C、在内电路中，电子由正极流向负极D、某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液解析：A错误，燃料电池，负极反应物为具有还原性的气体，B正确，C错误，电子从负极流出，流到正极，D错误，盐桥中的KCL可以和电解质反应，应该用KNO3饱和溶液答案：B2、锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡答案 C解析A项，由锌的活泼性大于铜，可知铜电极为正极，在正极上Cu2＋得电子发生还原反应生成Cu，错误；B项，由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的c(SO2－4)不变，错误；C项，在乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，同时甲池中的Zn2＋通过阳离子交换膜进入乙池中，由于M(Zn)>M(Cu)，故乙池溶液的总质量增加，正确；D项，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中Zn2＋通过阳离子交换膜移向正极，保持溶液中电荷平衡，阴离子不能通过阳离子交换膜，错误。

2、一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测电压求算K sp(AgCl)。

工作一段时间后，两电极质量均增大。

下列说法正确的是()A ．右池中的银电极作负极B ．正极反应为Ag －e －===Ag ＋C ．总反应为Ag ＋＋Cl －===AgCl↓ D ．盐桥中的NO －3向右池方向移动解析 若“右池中的银电极作负极”，Ag 失去电子被氧化为Ag ＋：Ag －e －===Ag ＋，电极质量减轻，不符合题干中的信息“两电极质量均增大”，A 项错误。

该装置图很容易让考生联想到盐桥电池，抓住“两电极质量均增大”判断，若左池Ag 失去电子被氧化为Ag ＋，Ag ＋再结合溶液中的Cl －生成AgCl ：Ag －e －＋Cl －===AgCl ，即左池的银失去电子作负极；此时右池电解质溶液中的Ag ＋在银电极表面得到电子被还原为Ag ：Ag ＋＋e－===Ag ，即右池的银电极为正极；两个电极反应式相加得到总反应：Ag ＋＋Cl －===AgCl↓；综上所述，B 项错误，C 项正确。

根据“阴阳相吸”可判断盐桥中的NO －3向负极方向(即左池)移动，D 项错误。

答案 C4、科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为甲烷，然后将甲烷通入以KOH 为电解质的燃料电池发电。

电池负极反应为( ) A ．CH 4－8e －＋8OH －===CO 2＋6H 2O B ．O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2OC ．CH 4＋10OH －－8e －===CO 2－3＋7H 2O D ．O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －答案 C解析 甲烷燃料电池的总反应：CH 4＋2O 2＋2KOH===K 2CO 3＋3H 2O ，根据负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出负极通入甲烷，正极通入氧气，故B 、D 错误。

然后根据甲烷中碳元素的化合价变化，C －4H 4―→C ＋4O 2－3，写出1mol 甲烷转移的电子数，最后根据电荷守恒、原子守恒，配平即可得负极反应：CH 4＋10OH －－8e －===CO 2－3＋7H 2O ，故A 错误，C 正确。

5、如图为以Pt 为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀H 2SO 4为电解质溶液。

下列有关说法不正确的是( )A．a极为负极，电子由a极经外电路流向b极B．a极的电极反应式：H2－2e－===2H＋C．电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)增大D．若将H2改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，O2的用量增多解析a极通入的H2发生氧化反应，为负极，电子由a极经外电路流向b极，A项正确；以稀H2SO4为电解质溶液时，负极的H2被氧化为H＋，B项正确；电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)减小，C项错误；根据电池总反应：2H2＋O2===2H2O，CH4＋2O2===CO2＋2H2O，可知等物质的量的CH4消耗O2较多，D项正确。

答案 C6、下图是某课外活动小组设计的用化学电池使LED灯发光的装置，下列说法错误的是()A．铜片表面有气泡产生B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换C．如果将铜片换成铁片，电路中的电流方向将改变D．如果将铜片换成银片，LED灯仍正常发光答案 C解析根据原电池的构成条件，锌比铜活泼，锌片作负极，铜片作正极，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，A说法正确；原电池装置是化学能转化为电能，LED发光，说明电能转化成光能，B说法正确；锌比铁活泼，锌仍作负极，电流方向不变，C说法错误；银作正极，构成原电池，D说法正确。

7、根据下图分析下列说法正确的是()A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大解析A项，Ⅰ中负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，错误；B项，Ⅱ中正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，错误；C项，阳离子向发生还原反应的一极移动，Ⅰ中阳离子向左侧移动，Ⅱ中阳离子向右侧移动，错误；D项Ⅰ中左侧发生O2＋4e－＋2H2O===4OH－，Ⅱ中右侧发生2H＋＋2e－===H2↑，故pH均增大，正确。

答案 D8、(2019·铜陵模拟)如图是以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图。

关于该电池的叙述不正确的是()A．该电池不能在高温下工作B．电池的负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋C．放电过程中，电子从正极区向负极区每转移1 mol，便有1 mol H＋从阳极室进入阴极室D．微生物燃料电池具有高能量转换效率、原料较广泛、操作条件温和、有生物相容性等优点，值得研究与推广解析该电池为微生物电池，高温下微生物失活，故不能在高温下工作，A项正确；由电子移动方向可知左侧为负极，电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，B项正确；电子只能在外电路中移动内电路中导电微粒为阴、阳离子，C项错误；该电池符合节能环保意识，D项正确。

答案 C9、世界某著名学术刊物介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如图所示。

下列有关该电池放电时的说法正确的是( ) A ．a 极发生氧化反应B ．正极的电极反应式为FeO x ＋2x e －===Fe ＋x O 2－C ．若有22.4 L(标准状况)空气参与反应，则电路中有4 mol 电子转移D ．铁表面发生的反应为x H 2O(g)＋Fe===FeO x ＋x H 2解析 a 极通入空气，O 2在该电极发生得电子的还原反应，A 错误；O 2在正极发生反应，电极反应式为O 2＋4e －===2O 2－，B 错误；由B 项分析可知，电路中有4 mol 电子转移时正极上消耗1 mol O 2，在标准状况下的体积为22.4 L ，则通入空气的体积约为22.4 L×5＝112 L ，C 错误；由图可知，铁表面H 2O(g)参与反应生成H 2，则发生的反应为x H 2O(g)＋Fe===FeO x ＋x H 2，D 正确。

答案 D10、如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量监测与控制的功能，下列有关说法正确的是( )A ．电流由呼气所在的铂电极流出B ．H ＋通过质子交换膜流向氧气所在的铂电极 C ．电路中流过2 mol 电子时，消耗11.2 L O 2D ．该电池的负极反应为：CH 3CH 2OH ＋3H 2O －12e －===2CO 2↑＋12H ＋解析 由图知呼气端生成醋酸，通O 2端生成H 2O ，故呼气端为负极，通O 2端为正极。

A 项电子由呼气端流出，错误；B 项，H ＋由负极区移向正极区，正确；C 项，2 mol e －→12 mol O 2，但未指明标准状况，11.2 LO 2未必为12 mol ，错误；D 项负极区CH 3CH 2OH 转化为CH 3COOH ，错误。

答案 B11、我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。

将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。

下列说法错误的是()A．放电时，ClO－4向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－===2CO2－3＋CD．充电时，正极反应为：Na＋＋e－===Na解析电池放电时，ClO－4向负极移动，A项正确；结合总反应可知放电时需吸收CO2，而充电时释放出CO2，B项正确；放电时，正极CO2得电子被还原生成单质C，即电极反应式为3CO2＋4e－===2CO2－3＋C，C项正确；充电时阳极发生氧化反应，即C被氧化生成CO2，D项错误。

答案 D12、根据光合作用原理，设计如图原电池装置。

下列说法正确的是()A．a电极为原电池的正极B．外电路电流方向是a→bC．b电极的电极反应式为：O2＋2e－＋2H＋===H2O2D．a电极上每生成1 mol O2，通过质子交换膜的H＋为2 mol解析根据图示可知，a电极上H2O转化为H＋和O2，发生氧化反应，则a电极为原电池的负极，A项错误；a电极为负极，b电极为正极，外电路电流方向应从正极到负极，即b→a，B项错误；根据图示可知，b电极上O2得电子转化为H2O2，电极反应式为：O2＋2e－＋2H＋===H2O2，C项正确；a电极上每生成1 mol O2，转移4 mol电子，则通过质子交换膜的H＋为4 mol，D项错误。

答案 C13、镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。

已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是()A.充电时阳极反应：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2OB.充电过程是化学能转化为电能的过程C.放电时负极附近溶液的碱性不变D.放电时电解质溶液中的OH－向正极移动答案 A解析放电时Cd的化合价升高，Cd作负极，Ni的化合价降低，NiOOH作正极，则充电时Cd(OH)2作阴极，Ni(OH)2作阳极，电极反应式为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，A项正确；充电过程是电能转化为化学能的过程，B项错误；放电时负极电极反应式为Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2，Cd电极周围OH－的浓度减小，C项错误；放电时OH－向负极移动，D项错误。