高中化学学业水平专题原电池和化学电源(基础)

【巩固练习】一、选择题：（每题只有1个选项符合题意）1．下列反应不可用于设计成原电池的是（）A．CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2OB．2CH3OH+3O2==2CO2+4H2OC．Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑D．4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)32．下图中能组成原电池产生电流的是( )3．下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是（）4．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。

若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a5．100 mL浓度为2 mol／L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是（）A．加入适量6 mol／L的盐酸B．加入几滴CuCl2溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的NaCl溶液6．将等质量的两份锌粒a、b，分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图为产生氢气体积V与时间t的关系，其中正确的是（）7.将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即构成甲烷燃料电池。

已知通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4+10OH――8e-=CO32－+7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是：O2+2H2O+4e=4OH－，下列叙述不正确．．．的是A．通入CH4的电极为负极B．正极发生氧化反应C．此电池工作时溶液中阴离子向负极移动D ．该电池使用一段时间后应补充KOH8．右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H +→Zn 2++H 2↑，下列说法错误的是A ．a 、b 不可能是同种材料的电极B ．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C ．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D ．该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸9．高功率Ni/MH （M 表示储氢合金）电池已经用于混合动力汽车。

总反应方程式如下： M OH Ni 2)( NiOOH+MH下列叙述正确的是 （ ）A ．放电时正极附近溶液的碱性增强B ．放电时负极反应为：M+H 2O+e=MH+OH -C ．充电时阳极反应为：NiOOH+H 2O+e -=Ni(OH)2+OH -D ．放电时每转移1mol 电子，正极有1mol NiOOH 被氧化10．某可充电的锂离子电池以LiMn 2O 4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li +导电固体为电解质。

放电时的电池反应为：Li+LiMn 2O 4=Li 2Mn 2O 4。

下列说法正确的是A ．放电时，LiMn 2O 4发生氧化反应B ．放电时，正极反应为：Li ++LiMn 2O 4+e －=Li 2Mn 2O 4C ．充电时，LiMn 2O 4发生氧化反应D ．充电时，阳极反应为：Li ++e -=Li11．在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应为：Zn+2MnO 2+2H 2O==2MnOOH +Zn(OH)2。

则下列对该电池的电极反应书写正确的是( )A ．负极反应为Zn －2e －==Zn 2+B ．负极反应为Zn+2H 2O －2e －==Zn(OH)2+H +C ．正极反应为2MnO 2+2H ++2e －==2MnOOHD ．正极反应为2MnO 2+2H 2O+2e －==2MnOOH+2OH －12．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni 2O 3+3H 2O==Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是（ ）A ．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni 2O 2、负极为FeB ．电池放电时，负极反应为Fe+2OH －－2e －==Fe(OH)2C ．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 降低D ．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH －－2e －==Ni 2O 3+3H 2O13．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。

电池总反应为：4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3，下列说法不正确的是（ ）A ．正极反应为：O 2+2H 2O+4e －==4OH －B ．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C ．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D ．该电池通常只需更换铝板就可继续使用14．研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO 2＋2Ag ＋2NaCl=Na 2Mn 5O 10＋2AgCl ，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ）A ．正极反应式：Ag ＋Cl -－e -=AgCl充电 放电B．每生成1mol Na2Mn5O10转移2mol电子C．Na+不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物15．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－+H2O=CH3COOH+4H＋。

下列有关说法正确的是A.检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动B.若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C.电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应是：O2+4e－+2H2O=4OH－16．可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。

下列说法正确的是A．NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，正极反应都为O2+2H2O+4e－＝4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e－＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极17．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。

该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。

关于该电池的下列说法不正确的是（）A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成C．放电时OH―向正极移动D．总反应为：2Li+2H2O==2LiOH+H2↑18．下列各项正确的是（）二、填空题19．已知原电池总反应式为：CH4+2O2==CO2+2H2O，分别写出在下列环境中该原电池的电极反应式。

(1)电解质溶液为KOH溶液负极：____________；正极：____________。

(2)电解质溶液为稀硫酸负极：____________；正极：____________。

【答案与解析】一、选择题1．A【解析】要把一个反应设计成原电池，该反应必须是自发氧化还原反应。

但是A的反应为非氧化还原反应，所以不能设计成原电池。

2．B【解析】A、D两项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池。

B项符合构成原电池的条件，且Zn能与H2SO4溶液反应，两电极发生的反应分别是Zn－2e－==Zn2+，2H++2e －==H2↑。

C项中酒精不是电解质，且与Cu不能反应。

3．A【解析】铜、银属于不活泼金属，不能与稀H2SO4发生自发反应，故B、C不能构成原电池；Zn比氢活泼，A中能够形成闭合回路，而D却不能形成闭合回路。

4．B5．B【解析】加入适量6 mol／L的盐酸，增大了溶液中c (H+)和n (H+)，反应速率加快，产生H2的量也增多，所以A不符合题意；加入适量蒸馏水或加入适量的NaCl溶液后，溶液中c (H+)降低，反应速率减慢；加入几滴CuCl2溶液，锌置换出少量铜，锌、铜在盐酸中构成原电池，加快了反应速率，但不影响产生H2的量，故B正确。

6．A【解析】向a中加入少量的CuSO4溶液，则有Zn+Cu2+==Zn2++Cu，消耗一部分Zn而使产生的H2总量减少，但生成的Cu附于Zn表面上形成Cu－Zn原电池，加快了反应速率，因此曲线a的斜率大于曲线b的斜率。

7.B8．A9．A10．B【解析】A项，放电时，LiMn2O4发生还原反应；C项，充电时，应为Li2Mn2O4发生氧化反应；D项，充电时，应为阴极反应：Li++e-==Li 。

注意：放电时负极被氧化，充电时阴极被还原。

11．D【解析】由于所给电池的电解质溶液为氢氧化钾溶液，所以该电池为碱性电池。

在书写碱性电池的电极反应式时，方程式中不得出现H+，因此立即排除B、C。

在碱性电池中，负极的Zn失去电子形成的Zn2+应该与OH－结合为Zn(OH)2，因此A错误。

12．C【解析】由放电时的反应可以得出铁作还原剂失去电子，Ni2O3作氧化剂得到电子，因此选项A、B均正确；充电可以看做是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，因为电池放电时，负极反应为：Fe+2OH――2e―==Fe(OH)2，所以电池充电过程中阴极反应为Fe(OH)2+2e―==Fe+2OH―，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，选项C不正确；同理分析选项D正确。

13．B【解析】此电池在工作时，电子由铝电极沿导线流向铂电极，电流方向是电子流动方向的反方向，即由铂电极沿导线流向铝电极。

14．B【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(4－18/5)×5＝2mol，因此选项B正确。

15．C【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。

原电池中H＋移向电池的正极，A项错误；该原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式，C项正确，用C项的方程式进行判断，有0.4 mol的电子转移，消耗氧气为0.1mol，B项错误；酸性电池不可能得到OH—，D项错误。

16．A18．C17．C【解析】C项是错误的，因为原电池放电时OH―是向负极移动的。

这种电池名称叫锂水电池，可推测其总反应为：2Li+2H2O==2LiOH+H2↑。

再写出其电极反应如下：（―）2Li―2e―==2Li+（+）2H2O+2e―==2OH―+H2↑结合选项分析A、B、D项都是正确的。

二、填空题19．(1)负极：CH4+10OH－－8e－==CO32－+7H2O 正极：2O2+4H2O+8e－==8OH－(2)负极：CH4+2H2O－8e－==CO2+8H+正极：2O2+8H++8e－==4H2O【解析】根据总反应式可知，甲烷在反应中被氧化，因此应在负极上反应；氧气在反应中被还原，应在正极上反应。