2020届高考化学考前冲刺提分训练：原电池原理及化学电源【答案+详解、课后总结】

——原电池原理及化学电源

【提分训练】

1．(2019·武汉二模)Zn-ZnSO4-PbSO4-Pb电池装置如图，下列说法错误的是( )

A．SO2－4从右向左迁移

B．电池的正极反应为Pb2＋＋2e－===Pb

C．左边ZnSO4浓度增大，右边ZnSO4浓度不变

D．若有6.5 g锌溶解，有0.1 mol SO2－4通过离子交换膜

答案 B

解析装置左侧电极为负极，右侧电极为正极，阴离子移向负极，即SO2－4从右向左迁移，A项正确；电池的正极反应式为PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4，B项错误；负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，产生ZnSO4，左边ZnSO4浓度增大，右边ZnSO4浓度不变，C项正确；6.5 g 锌溶解，转移0.2 mol e－，电解液中有0.2 mol负电荷通过离子交换膜，即有0.1 mol SO2－4通过离子交换膜，D项正确。

2．下面是利用盐桥电池从某些含碘盐中提取碘的两个装置，下列说法中正确的是( )

A．两个装置中石墨Ⅰ和石墨Ⅱ作负极

B．碘元素在装置①中被还原，在装置②中被氧化

C．①中MnO2极的电极反应式为MnO2＋2H2O＋2e－===Mn2＋＋4OH－

D．装置①、②中生成等量的I2时，导线上通过的电子数之比为1∶5

答案 D

解析装置①中碘离子失去电子，石墨Ⅰ是负极，装置②中碘酸钠得到电子，石墨Ⅱ作正极，A项错误；根据A项分析可知，碘元素在装置①中被氧化，在装置②中被还原，B 项错误；①中MnO2得到电子，溶液呈酸性，则电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，C项错误；①中1 mol碘化钠失去1 mol电子，②中1 mol碘酸钠得到5 mol电子，则装置①、②中生成等量的I2时，导线上通过的电子数之比为1∶5，D项正确。

3．甲醇燃料电池是目前应用比较广泛的一种燃料电池，其工作原理如下图所示：

下列说法正确的是( )

A．N为正极，发生氧化反应

B．a气体为氧气，b气体为甲醇

C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小

D．若有1 mol CO2生成，则有6 mol H＋从甲池透过交换膜进入乙池

答案 D

解析燃料电池工作时，燃料发生氧化反应，失去电子，故M电极为负极，a气体为甲醇，电极反应式为：CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋，甲醇在负极被氧化生成CO2。有1 mol CO2生成，则有6 mol H＋生成，甲池溶液pH减小。N电极为正极，在其表面发生还原反应；电池中，阳离子从负极移向正极，H＋从甲池通过交换膜进入乙池。

4．锂-铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法错误的是( )

A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动

B．放电时，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O

D．整个反应过程中，氧化剂为O2

答案 B

解析因为原电池放电时，阳离子移向正极，所以Li＋透过固体电解质向Cu极移动，A 正确；由总反应方程式可知Cu2O中Cu元素化合价降低，被还原，正极反应式应为Cu2O ＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－，B错误；放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，C正确；由C项分析知，Cu先与O2反应生成Cu2O，放电时Cu2O重新生成Cu，则整个反应过程中，Cu相当于催化剂，O2为氧化剂，D 正确。

5．锌-空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成，其中活性炭部分浸泡在苛性碱溶液中，其工作原理如图所示，负极产物是ZnO。下列说法正确的是( )

A．活性炭的作用是吸附空气，为电池提供氧化剂

B．原理图中的隔离膜为质子交换膜

C．负极反应式为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋

D．电池工作时，当电路中通过0.2 mol电子时，消耗 3.2 g O2

答案 A

解析活性炭有很强的吸附作用，可吸附空气，为电池提供氧化剂，选项A正确；该电池的电解质溶液为苛性碱溶液，负极消耗OH－，正极产生OH－，OH－从正极移向负极，故隔离膜为阴离子交换膜，选项B错误；电解质溶液显碱性，H＋不能稳定存在，正确的负极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，选项C错误；正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH －，电池工作时，当电路中通过0.2 mol电子时，消耗0.05 mol O

2，即1.6 g，选项D 错误。

6．如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度在700～900 ℃时，O2－可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应产物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是( )

A．电池内的O2－由电极乙移向电极甲

B．电池总反应为N2H4＋2O2===2NO＋2H2O

C．当电极甲上有1 mol N2H4消耗时，电极乙上有22.4 L O2参与反应

D．电池外电路的电子由电极乙移向电极甲

答案 A

解析该装置中电极甲为负极，电极乙为正极，所以O2－由电极乙移向电极甲，A项正确；电池的总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，B项错误；当电极甲上消耗1 mol N2H4时，电极乙上就有1 mol O2参与反应，在标准状况下O2的体积为22.4 L，但题目没有指明该过程是否处于标准状况，C项错误；在外电路中，电子由负极(甲)移向正极(乙)，D项错误。7．目前发明的电动势法检测溶液中OH－浓度的原理如图所示，总反应式为Cu＋Ag2O===CuO＋2Ag。下列有关说法正确的是( )

A．电池工作时，Cu电极附近溶液的c(OH－)增大