高考化学 备考百强校小题精练系列 专题26 原电池的基本原理.docx
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高考化学备考百强校小题精练系列专题26原电池的基本原理
专题26原电池的基本原理
（满分42分时间20分钟）
姓名：
_______________班级：
_______________得分：
_______________
1．最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－====2H2O
C．电池的总反应是2H2＋O2====2H2O
D．电解质溶液中Na＋向右移动，ClO
向左移动
【答案】C
【解析】
【详解】
2．镁—锑液态金属储能电池工作原理如下图所示，该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。
下列说法不正确的是
A．放电时，Mg（液）层的质量减小
B．放电时．正极反应为：
Mg2++2e-
Mg
C．该电池充电时，Mg—Sb（液）层的质量增大
D．该电池充电时，C1-向下层方向移动
【答案】C
【解析】
A.放电时，Mg（液）层发生反应Mg-2e-=Mg2+ ，Mg（液）层的质量减小，A项正确；放电时Mg—Sb（液）层是正极，正极反应为：
Mg2++2e-=Mg，B项正确；该电池充电时，Mg—Sb（液）层是阳极，发生氧化反应，C项错误；该电池充电时，上层是阴极、下层是阳极，C1-向阳极移动，D项正确。
答案选C。
3．H2S转化是环保和资源利用的研究课题。
將烧碱吸收H2S后的溶液加人如图装置，可以回收单质硫，甲为二甲醚（CH3OCH3）一空气燃料电池。
下列推断正确的是
A．Y极充入二甲醚B．电子由X
W
溶液
Z
Y
C．Z极反应式为S2+-2e-=SD．电解后，乙装置右池中c（NaOH）减小
【答案】C
【解析】
点睛：
运用电化学原理解答。
电子流动方向的判别，原电池由负极经外电路回到正极，在内电路是通过阴阳离子定向移动来完成的。
4．研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。
下列有关说法正确的是
A．d为石墨，铁片不易被腐蚀
B．d为石墨，石墨上电极反应为：
O2 + 2H2O + 4e→ 4OH-
C．d为锌块，铁片腐蚀加快
D．d为锌块，铁片上电极反应为：
2H+ + 2e→ H2↑
【答案】B
【解析】
5．锂（Li）—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是
A．金属锂作负极，发生氧化反应
B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C．正极的电极反应：
O2+4e—==2O2—
D．电池总反应：
4Li+O2+2H2O==4LiOH
【答案】C
【解析】
【详解】
A项，在锂空气电池中，金属锂失去电子，发生氧化反应，为负极，故A项正确；
B项，Li在负极失去电子变成了Li+，会通过有机电解质向水溶液处（正极）移动，故B项正确；
C项，正极氧气得到了电子后与氢结合形成氢氧根，电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故C项错误；
D项，负极的反应式为Li-e-=Li+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应则为4Li+O2+2H2O==4LiOH，故D项正确。
综上所述，本题的正确答案为C。
6．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，NH3被氧化为常见无毒物质。
下列说法错误的是（）
A．溶液中OH－向电极a移动
B．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4︰5
C．O2在电极b上发生还原反应
D．负极的电极反应式为：
2NH3－6e－+6OH－===N2↑+6H2O
【答案】B
【解析】
【分析】
NH3被氧化为常见无毒物质，应生成氮气，Pt电极通入氨气生成氮气，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原，结合电极方程式分析解答。
【详解】
【点睛】
本题考查了原电池原理，根据O、N元素化合价变化判断出正负极是解题的关键。
本题的易错点为D，注意书写电极反应式时要结合电解质特点。
7．下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（）
A．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应B．氧化铝与硫酸的反应
C．甲烷与氧气的反应D．石灰石的分解反应
【答案】C
【解析】
【详解】
原电池为将化学能转化为电能的装置，所涉及反应为自发进行的氧化反应，题中只有C为氧化还原反应，可设计成原电池反应，其中通入甲烷的电极为负极，通入氧气的电极为正极，而A、B、D都不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故选C。
8．某同学利用氧化还原反应：
2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2（SO4）3＋K2SO4＋8H2O设计如图所示原电池，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
下列说法正确的是
A．b电极上发生还原反应
B．外电路电子的流向是从a到b
C．电池工作时，盐桥中的SO42-移向甲烧杯
D．a电极上发生的反应为MnO4-＋8H＋＋5e－=Mn2＋＋4H2O
【答案】D
【解析】
【分析】
从方程式分析，亚铁离子变成铁离子，所以亚铁离子在负极反应，所以b为负极，a为正极。
【详解】
【点睛】
原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，溶液中的阴离子向负极移动，外电路中电子从负极流出，流向正极。
9．可用于电动汽车的铝—空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。
下列说法正确的是
A．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
B．以NaOH溶液为电解质时，负极反应为Al＋3OH－－3e－==Al（OH）3↓
C．以NaOH溶液为电解质时，电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变
D．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质时，正极反应都为O2＋2H2O＋4e－==4OH－
【答案】D
【解析】
【分析】
铝为活泼金属，既能与酸反应，又能与碱反应，铝空气燃料电池中负极反应为Al+4OH--3e-═AlO2-+2H2O，正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，总反应为4Al+4OH-+3O2═4AlO2-+2H2O。
【详解】
【点睛】
本题考查化学电源，解答时注意正负极的判断、依据溶液酸碱性书写电极反应式是解答的关键。
10．2017年5月18日，我国海域天然气水合物试采成功，下列分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。
下列有关叙述正确的是（）
A．该分析仪可用于分析空气中的天然气的含量
B．该分析仪工作时，电极a为正极
C．电极a的反应式为：
CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O
D．当固体电解质中有1molO2－通过时，电子转移4mol
【答案】A
【解析】
【分析】
该分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，O2-可以在其中自由移动，电子在外电路转移，通甲烷气体的为负极，通空气一端为正极，电池总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，正极反应为：
O2+4e-=2O2-,负极反应为：
CH4+4O2－－8e－=CO2+2H2O，结合原电池的原理和电极反应回答问题。
【详解】
11．某兴趣小组设计如图所示的原电池装置，下列有关说法正确的是（ ）
A．锌板是原电池的负极，发生还原反应
B．电子流向：
锌板
灯泡
银板
湿布
锌板
C．银板上的电极反应：
D．电池总反应：
【答案】D
【解析】
【详解】
【点睛】
本题考查原电池的设计，正确判断原电池的正负极及电极反应方程式是解决本题的关键。
12．下图是采用新能源储能器件将CO2转化为固体产物，实现CO2的固定和储能灵活应用的装置。
储能器件使用Li-CO2电池，组成为：
钌电极/CO2饱和的LiClO4-DMSO电解液/锂片。
下列说法不正确的是
A．Li-CO2电池的电解液由LiClO4和DMSO溶于水得到
B．CO2的固定中，每转移8mole-，生成6mol气体
C．过程Ⅱ中化学能转化为电能
D．过程Ⅰ的钌电极的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-═4Li++3CO2↑
【答案】A
【解析】
【详解】
13．一种钌（Ru）基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。
下列说法正确的是
A．镀铂导电玻璃的作用是传递I-
B．电池工作时，光能转变为电能，X为电池的正极
C．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度均不断减小
D．电解质溶液中发生反应2Ru3++3I-═2Ru2++I3-
【答案】D
【解析】
【详解】
14．一种新型的电池，总反应为:
3Zn+2FeO42－+8H2O=2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4OH—，其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A．Zn极是负极，发生氧化反应
B．随着反应的进行，溶液的pH增大
C．电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路
D．石墨电极上发生的反应为：
FeO42—+3e—+4H2O=Fe（OH）3↓+5OH—
【答案】C
【解析】
【详解】
A、根据电池总反应，Zn的化合价升高，根据原电池的工作原理，即锌作负极，发生氧化反应，故A说法正确；B、根据电池总反应方程式，生成OH－，溶液的pH增大，故B说法正确；C、根据原电池的工作原理，电子从Zn电极流出经外电路流向石墨，电解质溶液应是阴阳离子定向移动，没有电子通过，故C说法错误；D、负极电极反应式为Zn＋2OH－－2e－=Zn（OH）2↓，正极反应式为FeO42－＋4H2O＋3e－=Fe（OH）3↓＋5OH－，故D说法正确。
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