第2讲 原电池 化学电源

限时规范训练[单独成册]限时50分钟

A组(25分钟)

1．某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是()

A．若X为Fe，Y为Cu，则铁为正极

B．若X为Fe，Y为Cu，则电子由铜片流向铁片

C．若X为Fe，Y为C，则碳棒上有红色固体析出

D．若X为Cu，Y为Zn，则锌片发生还原反应

解析：选C。Fe比Cu活泼，Fe作负极，电子从Fe流向Cu，A、B两项错误；若X 为Fe，Y为C，电解质溶液为硫酸铜溶液，则正极C上析出Cu，C项正确；Zn比Cu活泼，Zn作负极发生氧化反应，D项错误。

2．(2019·南宁、柳州联考)金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，用作燃料电池时，可更换正极的水性电解液和卡盒以及负极的金属锂就可以连续使用，分离出的氢氧化锂可采用电解其熔融物法回收锂而循环使用。其工作示意图如图，下列说法不正确的是()

A．放电时，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋

B．熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时，金属锂在阴极得到

C．有机电解液可以是乙醇等无水有机物

D．放电时，正极的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－

解析：选C。A.放电时，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋，故A项正确；B.熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时，Li＋＋e－===Li，金属锂在阴极得到，故B项正确；C.锂与乙醇发生反应，故C项不正确；D.放电时，正极的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH －，故D项正确。

3．电化学在日常生活中用途广泛，如图是镁—次氯酸钠燃料电池，电池总反应为Mg ＋ClO－＋H2O===Cl－＋Mg(OH)2↓，下列说法不正确的是()

A．惰性电极上发生氧化反应

B．镁电极是该电池的负极

C．正极反应式为ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－

D．进料口加入NaClO溶液，出口流出的为NaCl溶液

解析：选A。由总反应可知镁发生氧化反应，镁为负极，惰性电极上发生还原反应，A 项不正确，B项正确；负极反应为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2↓，正极反应为ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－，故C、D项正确。

4．如图是用于航天飞行器中的一种全天候太阳能电化学电池在光照时的工作原理。下列说法正确的是()

A．该电池与硅太阳能电池供电原理相同

B．光照时，H＋由a极室通过质子膜进入b极室

C．夜间无光照时，a电极流出电子

D．光照时，b极反应式是VO2＋＋2OH－－e－===VO＋2＋H2O

解析：选C。硅太阳能电池是利用半导体的光电效应将光能转化为电能，是物理变化，而该电池是化学能转化为电能，两者原理不同，A项错误；光照时，b极VO2＋＋H2O－e－===VO＋2＋2H＋，产生氢离子，而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室，B、D项错误；夜间无光照时，相当于蓄电池放电，a极的电极反应式为V2＋－e－===V3＋，发生氧化反应，a电极流出电子，故C项正确。

5．一种锂钒氧化物热电池装置如图所示。其电池总反应为x Li＋LiV3O8===Li1＋x V3O8，

工作时需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐熔化。下列说法正确的是()

A．Li-Si合金为该热电池的正极

B．电池放电时Cl－移向LiV3O8电极

C．LiCl-KCl共晶盐可用LiCl和KCl的混合水溶液代替

D．放电时，正极反应式为LiV3O8＋x Li＋＋x e－===Li1＋x V3O8

解析：选D。Li是活泼的金属，Li-Si合金为该热电池的负极，A项错误；放电时Cl－移向负极，即移向锂电极，B项错误；Li是活泼的金属，能与水反应，则LiCl-KCl共晶盐不能用LiCl和KCl的混合水溶液代替，C项错误；放电时正极发生得电子的还原反应，即正极反应式为LiV3O8＋x Li＋＋x e－===Li1＋x V3O8，D项正确。

6．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。下列有关叙述正确的是()

A．该燃料电池放电时，正极发生氧化反应，pH变大

B．a极的反应式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O

C．放电时，电流从a极经过负载流向b极

D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜

解析：选B。A项，根据原电池的工作原理，正极上得电子，发生还原反应，通空气的一极为正极，反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，pH增大，错误；B项，通肼的一极为负极，反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，正确；C项，电子从负极经外电路流向正极，电流的方向和电子移动的方向相反，即电流从b极经过负载流向a极，错误；D项，根据电极反应式，OH－应从正极流向负极，交换膜是阴离子交换膜，错误。

7．一种新型钠硫电池结构示意图如图，下列有关该电池的说法正确的是()

A．B极中填充多孔的炭或石墨毡，目的是增加导电性

B．电池放电时，A极电极反应为2Na＋＋x S＋2e－===Na2S x

C．电池放电时，Na＋向A极移动

D．电池放电的总反应为2Na＋x S===Na2S x，每消耗1 mol Na转移2 mol电子

解析：选A。根据图可知，放电时，Na发生氧化反应，所以A作负极，B作正极，负极反应式为2Na－2e－===2Na＋，正极反应式为x S＋2e－===S2－x，放电时，电解质中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；B极中填充多孔的炭或石墨毡，目的是增加导电性，A项正确；放电时，A为负极，电极反应为2Na－2e－===2Na＋，B项错误；放电时，Na＋向正极移动，即由A向B移动，C项错误；由电池放电的总反应知，每消耗1 mol Na转移1 mol 电子，D项错误。

8．如图所示的锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置，以溴化锌水溶液为电解液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是()

A．放电时，负极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋

B．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应

C．充电时，Zn2＋往离子交换膜左侧区域迁移

D．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

解析：选C。根据示意图，以及原电池的工作原理，失电子、化合价升高的作负极，即锌作负极，反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A项正确；阳离子交换膜只允许阳离子通过，因此避免锌和Br2之间接触，发生反应，B项正确；充电时，阳离子向阴极移动，即向右侧区移动，C不正确；根据示意图，Zn2＋向左侧移动，形成ZnBr2，因此离子总浓度增大，D项正确。