人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能第一节 原电池当堂检测题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能第一节 原电池当堂检测题，共25页。试卷主要包含了下图为锌铜原电池示意图等内容，欢迎下载使用。

第1课时 原电池的工作原理
培优第一阶——基础过关练
1．（2023·广东·惠来县第一中学高二阶段练习）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的c(H＋)均减小D．产生气泡的速率甲比乙慢
2．（2022·四川绵阳·高二期末）如图是原电池的装置图，图中电流计指针偏转。下列说法错误的是
A．若c为硫酸铜溶液，a电极的质量增加，则a为正极
B．若c为稀硫酸溶液，b电极上产生气泡，则b为正极
C．若a为Zn，b为Fe，c为NaCl溶液，则Na+移向b极
D．若总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，a、b的材料可分别为Cu、Fe
3．（2022·四川省峨眉第二中学校高二阶段练习）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A．a>b>c>dB．b>c>d>aC．d>a>b>cD．a>b>d>c
4．（2022·云南红河·高二期末）某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是
A．该装置把化学能转化为电能B．Zn为正极，发生氧化反应
C．工作时由Zn电极向Cu电极迁移D．工作一段时间后Cu电极质量不变
5．（2022·四川达州·高二期末）下图为锌铜原电池示意图。下列有关叙述正确的是
A．外电路电子由铜片流向锌片
B．锌片上发生还原反应
C．铜片做正极，电极反应是：
D．盐桥中的阳离子移向铜电极
6．（2022·福建省福安市第一中学高二阶段练习）用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池，其中盐桥里装有含琼胶的饱和溶液。下列说法正确的是
A．外电路中电子由银片流向铜片
B．盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替
C．铜电极发生还原反应
D．电路中每转移2ml电子，正极增重216g
7．（2022·江西·高二开学考试）关于如图所示的原电池甲和乙，下列说法正确的是
A．甲、乙中铜片上均发生还原反应
B．两池中铁片均发生反应：Fe-2e-=Fe2+
C．装置甲中电子由Cu→灯泡→Fe
D．两池所得Fe、Cu金属活泼性相反
8．（2022·浙江省衢州第一中学高二开学考试）探究化学反应中的能量转化，实验装置(装置中的试剂及用量完全相同)及实验数据如下(注：注射器用于收集气体并读取气体体积)。
下列说法不正确的是
A．装置②中的Cu表面有气泡产生，而装置①中的Cu表面无气泡
B．装置①和②中发生反应的离子方程式都为：
C．原电池反应能加快化学反应速率，导致装置①中反应的平均速率比装置②中的小
D．由实验数据可知，原电池的化学能全部转化为电能
9．（2022·辽宁·凌源市实验中学高二阶段练习）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验(图I、图II中除连接的铜棒不同外，其他均相同)，下列说法中不正确的是
A．两个实验均能表明锌和稀硫酸反应的ΔH＜0
B．图I中锌棒溶解的速率比图II的慢
C．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
D．图I中气泡产生于锌棒表面，图II中的气泡产生于铜棒表面
10．（2022·贵州铜仁·高二期末）2022年6月5日，神舟十四号3名航天员顺利进驻天和核心舱。核心舱中的氢氧燃料电池既能为航天员提供电能、热能，且在电池的负极区产生水，为航天员的水源补充，其工作原理如图。已知，氢气的燃烧热为W1 kJ·ml-1。下列说法不正确的是
A．若1ml H2经该装置完全反应理论上最大电功为W2kJ，则该电池的理论效率为
B．电解质溶液可以选用K2SO4溶液、KOH溶液
C．电池工作时，电解质溶液中H+从左向正极移动，使正极区pH减小
D．该电池总反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -2W1 kJ·ml-1
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·四川资阳·高二期末）锌铜原电池装置如图所示，盐桥中装有含饱和溶液的琼胶，下列说法不正确的是
A．Ⅱ中盐桥的作用是形成闭合回路，平衡溶液电荷
B．电池工作时，Ⅱ中盐桥内向右侧烧杯移动
C．Ⅰ和Ⅱ的反应原理均为：
D．Ⅱ中盐桥可用吸有饱和溶液的滤纸条代替
12．（2022·四川·乐山市教育科学研究所高二期末）用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池，其中盐桥里装有含琼胶的KNO3饱和溶液。下列说法正确的是
A．外电路中电子由铜片流向银片B．盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替
C．银片上发生的反应是Ag-e-=Ag+D．电路中每转移2mle-，正极增重108g
13．（2022·四川成都·高二期末）在pH=4.5时，利用原电池原理，用铁粉将废水中无害化处理的实验如下表：
下列说法正确的是
A．该电池中Fe作负极，可被完全氧化
B．正极的电极反应为：
C．方案二的去除率高，原因可能是Fe2+破坏了FeO(OH)层
D．改变铁粉粒径大小，的去除速率不变
14．（2022·江西吉安·高二期末）一种新型的电池，总反应式为，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．该装置可将化学能转化为电能
B．电子由乙Zn电极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路
C．电池工作过程中，K+向石墨电极区迁移
D．石墨电极上发生的反应为
15．（2022·江苏省天一中学高二期中）锌铜原电池装置如下图所示，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，甲池的不变
C．电池工作一段时间后，甲池溶液总质量增加，乙池溶液的总质量减小
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
16．（2022·北京铁路二中高二期中）分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是
A．①②中Mg做负极，③④中Fe做负极
B．②中Mg做负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+
C．③中Cu做负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2＋
D．④中Cu做正极，电极反应式为2H＋＋2e-=H2↑
17．（2022·辽宁·辽河油田第二高级中学高二开学考试）回答下列问题
(1)原电池是把_______ 能转化为_______能的装置
(2)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是_______，A是_______。
(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2-的移动方向_______(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生反应的物质是_______，该电极电极反应式为_______。
18．（2022·福建省福安市第一中学高二阶段练习）载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间2021年10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。
(1)氢氧燃料电池（构造示意图如图）单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。
①判断极为电池的________极，发生________反应，向_______（填“”或“”）极作定向移动。
②电极的电极反应式为______。
(2)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为，其负极的电极反应式为________。当负极消耗时，正极产生的物质的量为________。该电池在使用过程中，电解质溶液中的物质的量浓度______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
19．（2022·云南省楚雄彝族自治州民族中学高二阶段练习）已知可逆反应：AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O。
(Ⅰ)如图所示，若向B中逐滴加入浓盐酸，发现电流表指针偏转。
(Ⅱ)若改为向B中滴加40%的NaOH溶液，发现电流表指针与(Ⅰ)中偏转方向相反。
试回答问题：
(1)两次操作中电流表指针为什么会发生偏转？_______。
(2)两次操作过程中电流表指针偏转方向为什么相反？_______。
(3)操作(Ⅰ)中，C1棒上的反应为_______。
(4)操作(Ⅱ)中，C2棒上的反应为_______。
20．（2022·四川·遂宁中学高二期中）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空：
(1)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为_______，正极反应式为_______。
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为_______。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片
C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_______。
(3)某原电池装置如下图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl，当电路中转移amle-时，交换膜左侧溶液中约减少_______ml离子。交换膜右侧溶液中c(HCl)_______(填“>”“＜”或“=”)1ml·L-1(忽略溶液体积变化)。
(4)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH溶液作电解质溶液。负极反应式为_______，正极反应式为_______。
21．（2022·湖南湖南·高二期末）为了验证和的氧化能力相对强弱，利用如图所示电池装置进行实验。
(1)用固体配制溶液，下列仪器中没有用到的是___________(填标号)，需称取的质量为___________g
(2)电池装置中，盐桥中盛装浸有高浓度电解质溶液的琼脂，要求该电解质溶液中阴、阳离子扩散速率相近，即电迁移率尽可能相接近。已知的电迁移率分别为7.62、7.91、7.40，本实验盐桥中的电解质选择，而不选的可能原因是___________。
(3)根据电流表指针偏向知，电流由电极材料X流出，则电极材料X可能为___________。
(4)一段时间后，左侧溶液中浓度增大，右侧溶液中浓度减小。则电极的电极反应式为___________。
(5)检验右侧电极室溶液中存在应选用___________溶液，由此可证明氧化性：___________(填“大于”或“小于”)。
(6)实验前通常将电极用特殊的酸腐蚀，造成接触面粗糙的目的是___________。
实验装置
装置一
装置二
装置三
装置四
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增大
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极
项目
时间/
装置①
装置②
气体体积/
溶液温度/
气体体积/
溶液温度/
0
0
22.0
0
22.0
8.5
30
24.8
50
23.8
10.5
50
26.0
-
-
方案一
方案二
初始条件
pH=4.5
pH=4.5，Fe2+
去除率
＜50%
接近100%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
第四章 化学反应与电能
第一节 原电池
第1课时 原电池的工作原理
培优第一阶——基础过关练
1．（2023·广东·惠来县第一中学高二阶段练习）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的c(H＋)均减小D．产生气泡的速率甲比乙慢
【答案】C
【解析】A．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，铜是正极，铜片表面有氢气产生，A错误；
B．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，铜是正极；乙中铜、锌没有连接，不构成原电池，B错误；
C．两烧杯中都发生反应，溶液的c(H＋)均减小，C正确；
D．甲烧杯中，铜、锌用导线连接，甲构成原电池，产生气泡的速率甲比乙快，D错误；
故选C。
2．（2022·四川绵阳·高二期末）如图是原电池的装置图，图中电流计指针偏转。下列说法错误的是
A．若c为硫酸铜溶液，a电极的质量增加，则a为正极
B．若c为稀硫酸溶液，b电极上产生气泡，则b为正极
C．若a为Zn，b为Fe，c为NaCl溶液，则Na+移向b极
D．若总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，a、b的材料可分别为Cu、Fe
【答案】D
【解析】A．若c为硫酸铜溶液，a电极的质量增加，则Cu2+在a电极上得电子，所以a为正极，A正确；
B．若c为稀硫酸溶液，b电极上产生气泡，则H+在b电极上得电子，所以b为正极，B正确；
C．若a为Zn，b为Fe，c为NaCl溶液，则发生吸氧腐蚀，Fe为正极，阳离子向正极移动，所以Na+移向b极，C正确；
D．若总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，则Cu作负极，正极金属的活动性应比负极弱，所以b的材料不可能是Fe，D错误；
故选D。
3．（2022·四川省峨眉第二中学校高二阶段练习）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A．a>b>c>dB．b>c>d>aC．d>a>b>cD．a>b>d>c
【答案】C
【解析】装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序a＞b；
装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序b＞c；
装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序d＞c；
装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序d＞a；
所以这四种金属的活动性顺序为d>a>b>c；
故选：C。
4．（2022·云南红河·高二期末）某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是
A．该装置把化学能转化为电能B．Zn为正极，发生氧化反应
C．工作时由Zn电极向Cu电极迁移D．工作一段时间后Cu电极质量不变
【答案】A
【解析】A．该装置为原电池，把化学能转化为电能，A正确；
B．锌电极失去电子为负极，B错误；
C．阴离子向负极移动，则工作时由Cu电极向Zn电极迁移，C错误；
D．Cu电极反应式为：Cu2＋+2e—= Cu，质量增加，D错误；
故答案为A。
5．（2022·四川达州·高二期末）下图为锌铜原电池示意图。下列有关叙述正确的是
A．外电路电子由铜片流向锌片
B．锌片上发生还原反应
C．铜片做正极，电极反应是：
D．盐桥中的阳离子移向铜电极
【答案】D
【解析】铜锌原电池中，因锌的金属性比铜强，则锌片发生失去电子的氧化反应，作负极，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，原电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn，据此分析解答。
A．在原电池工作时，外电路中电子由负极(锌片)沿导线经过电流计流向正极(铜片)，故A错误；
B．锌片为负极，锌失电子生成锌离子，发生氧化反应，故B错误；
C．铜片做正极，溶液中的Cu2+在铜片上得电子生成铜，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故C错误；
D．原电池工作时，阳离子向正极移动，盐桥中的阳离子移向铜电极，故D正确；
故选：D。
6．（2022·福建省福安市第一中学高二阶段练习）用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池，其中盐桥里装有含琼胶的饱和溶液。下列说法正确的是
A．外电路中电子由银片流向铜片B．盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替
C．铜电极发生还原反应D．电路中每转移2ml电子，正极增重216g
【答案】D
【解析】该原电池中，铜片作负极，在反应中失去电子，电极方程式为Cu-2e-=Cu2+，银片为正极，在反应中得到电子，电极方程式为Ag++e-=Ag，据此分析作答。
A．电子通过外电路从负极流向正极，则外电路中电子由铜片流向银片，A项错误；
B．用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替，氯离子会与银离子反应，生成沉淀，B项错误；
C．铜片为负极，在反应中失去电子，发生氧化反应，C项错误；
D．电路中每转移2mle-，生成2mlAg，则正极增重216g，D项正确；
答案选D。
7．（2022·江西·高二开学考试）关于如图所示的原电池甲和乙，下列说法正确的是
A．甲、乙中铜片上均发生还原反应B．两池中铁片均发生反应：Fe-2e-=Fe2+
C．装置甲中电子由Cu→灯泡→FeD．两池所得Fe、Cu金属活泼性相反
【答案】C
【解析】A．甲池中在室温下Fe在浓硝酸中会钝化，Cu与硝酸会发生剧烈反应，所以Cu作负极，失去电子发生氧化反应；在乙池中由于Fe比Cu活泼，Fe与稀硫酸发生反应，所以铁作负极，失去电子发生氧化反应，Cu做正极，正极上发生H+得到电子的还原反应，A错误；
B．甲池中铜作负极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，乙池中Fe为负极，发生电极反应：Fe-2e-=Fe2+，B错误；
C．甲池中铜作负极、铁作正极，电子由负极(Cu)经过用电器(灯泡)到达正极(Fe)，C正确；
D．在原电池中一般活泼金属作负极，不活泼的作正极，但根据电极反应判断金属活泼性时，还要结合电解质溶液的酸碱性及电解质浓度对电极判断的影响，D错误；
故合理选项是C。
8．（2022·浙江省衢州第一中学高二开学考试）探究化学反应中的能量转化，实验装置(装置中的试剂及用量完全相同)及实验数据如下(注：注射器用于收集气体并读取气体体积)。
下列说法不正确的是
A．装置②中的Cu表面有气泡产生，而装置①中的Cu表面无气泡
B．装置①和②中发生反应的离子方程式都为：
C．原电池反应能加快化学反应速率，导致装置①中反应的平均速率比装置②中的小
D．由实验数据可知，原电池的化学能全部转化为电能
【答案】D
【解析】装置①为锌与稀硫酸的反应，装置②为Zn、Cu与稀硫酸形成的原电池。
A．装置②中的表面有气泡产生，是原电池的正极，而装置①中的表面无气泡，仅是化学反应，表面有气泡，故A正确；
B．装置①为锌与稀硫酸的反应，离子方程式为；装置②为Zn、Cu与稀硫酸形成的原电池，总反应式为，故B正确；
C．基于表格数据信息的证据推理可知，收集相同体积的气体装置②需要的时间更短，故原电池反应能加快化学反应速率，故C正确；
D．化学能有一部分转化为了热能，而不是全部转化为电能，表现在温度升高上，也是基于证据的推理，故D错误；
故选D。
9．（2022·辽宁·凌源市实验中学高二阶段练习）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验(图I、图II中除连接的铜棒不同外，其他均相同)，下列说法中不正确的是
A．两个实验均能表明锌和稀硫酸反应的ΔH＜0
B．图I中锌棒溶解的速率比图II的慢
C．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
D．图I中气泡产生于锌棒表面，图II中的气泡产生于铜棒表面
【答案】C
【解析】A．图I装置溶液温度升高；图II装置铜片上有气泡，说明形成原电池，化学能转化为电能，两个实验均能表明锌和稀硫酸反应的ΔH＜0，故A正确；
B．图II构成原电池，图I中锌棒溶解的速率比图II的慢，故B正确；
C．图I中化学能主要转化为热能，图II中化学能主要转化为电能，温度计的示数不相等，故C错误；
D．图I中氢离子在锌棒表面得电子生成氢气，气泡产生于锌棒表面；图II构成原电池，氢离子在铜片表面得电子生成氢气，气泡产生于铜棒表面，故D正确；
选C。
10．（2022·贵州铜仁·高二期末）2022年6月5日，神舟十四号3名航天员顺利进驻天和核心舱。核心舱中的氢氧燃料电池既能为航天员提供电能、热能，且在电池的负极区产生水，为航天员的水源补充，其工作原理如图。已知，氢气的燃烧热为W1 kJ·ml-1。下列说法不正确的是
A．若1ml H2经该装置完全反应理论上最大电功为W2kJ，则该电池的理论效率为
B．电解质溶液可以选用K2SO4溶液、KOH溶液
C．电池工作时，电解质溶液中H+从左向正极移动，使正极区pH减小
D．该电池总反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -2W1 kJ·ml-1
【答案】C
【解析】A．燃料电池所能提供的最大效率是可燃物的燃烧热，电池的理论效率为有用功与最大能量的比值，即，A正确；
B．电解质溶液可以选用K2SO4溶液、KOH溶液作为电源的内电路，且使用氢氧化钾，负极发生反应H2 - 2e- +2OH-=2H2O，生成水可被利用，B正确；
C．电池工作时，正极反应为2H2O+O2+ 4e- =4OH-；电解质溶液中H+从左向正极移动，只是缓解正极区pH减小，总体正极pH升高，C错误；
D．氢气的燃烧热为W1 kJ·ml-1，则2ml氢气反应放热2 W1 kJ·ml-1，该电池总反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -2W1 kJ·ml-1，D正确；
故选C。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·四川资阳·高二期末）锌铜原电池装置如图所示，盐桥中装有含饱和溶液的琼胶，下列说法不正确的是
A．Ⅱ中盐桥的作用是形成闭合回路，平衡溶液电荷
B．电池工作时，Ⅱ中盐桥内向右侧烧杯移动
C．Ⅰ和Ⅱ的反应原理均为：
D．Ⅱ中盐桥可用吸有饱和溶液的滤纸条代替
【答案】B
【解析】A．由原电池的工作原理可知，Ⅱ中盐桥的作用是通过阴阳离子的定向移动形成闭合回路，维持平衡溶液中的电荷守恒，故A正确；
B．由图可知，Ⅱ中锌为原电池的负极，铜为正极，则电池工作时，Ⅱ中盐桥内氯离子向左侧烧杯移动，故B错误；
C．由原电池的工作原理可知，Ⅰ和Ⅱ的反应原理均为，故C正确；
D．若用吸有氯化钾饱和溶液的滤纸条代替盐桥，也能起到通过阴阳离子的定向移动形成闭合回路，维持平衡溶液中的电荷守恒的作用，所以Ⅱ中盐桥可用吸有氯化钾饱和溶液的滤纸条代替，故D正确；
故选B。
12．（2022·四川·乐山市教育科学研究所高二期末）用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池，其中盐桥里装有含琼胶的KNO3饱和溶液。下列说法正确的是
A．外电路中电子由铜片流向银片B．盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替
C．银片上发生的反应是Ag-e-=Ag+D．电路中每转移2mle-，正极增重108g
【答案】A
【解析】该原电池中，铜片作负极，在反应中失去电子，电极方程式为Cu-2e-= Cu2+，银片为正极，在反应中得到电子，电极方程式为Ag++e-=Ag，据此分析作答
A．电子通过外电路从负极流向正极，则外电路中电子由铜片流向银片，A项正确；
B．用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替，氯离子会与银离子反应，生成沉淀，B项错误；
C．银片为正极，在反应中得到电子，电极方程式为Ag++e-=Ag，C项错误；
D．电路中每转移2mle-，生成2mlAg，则正极增重216g，D项错误；
答案选A。
13．（2022·四川成都·高二期末）在pH=4.5时，利用原电池原理，用铁粉将废水中无害化处理的实验如下表：
下列说法正确的是
A．该电池中Fe作负极，可被完全氧化
B．正极的电极反应为：
C．方案二的去除率高，原因可能是Fe2+破坏了FeO(OH)层
D．改变铁粉粒径大小，的去除速率不变
【答案】C
【解析】A．用铁粉将废水中无害化处理，则Fe为负极，由于反应产生的FeO(OH)不能导电，该物质不能溶于水，其将Fe全部覆盖，阻碍电子转移，因此Fe不能被完全氧化，A错误；
B．在正极上得到电子被还原为，在酸性环境中不可能存在NH3，正极的电极反应式为：+8e-+10H+=+3H2O，B错误；
C．方案二的去除率高，原因可能是Fe2+与FeO(OH)反应产生了Fe3O4，将不能导电的FeO(OH)反应产生易导电的Fe3O4，有利于电子的转移，因此加入Fe2+可以提高去除率，C正确；
D．改变铁粉粒径大小，可以形成许多微小原电池，从而使的去除速率加快，D错误；
故合理选项是C。
14．（2022·江西吉安·高二期末）一种新型的电池，总反应式为，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．该装置可将化学能转化为电能
B．电子由乙Zn电极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路
C．电池工作过程中，K+向石墨电极区迁移
D．石墨电极上发生的反应为
【答案】B
【解析】A．该装置无外加电源属于原电池，将化学能转化为电能的装置，A项正确；
B．由总反应可知，Zn电极化合价降低失去电子为原电池的负极材料，电子是由负极经过导线流入负载再流入到石墨电极，B项错误；
C．原电池中阳离子向正极移动，正极材料为石墨电极，则向石墨电极区迁移，C项正确；
D．石墨电极为正极，化合价由+6价降低为+3价得到电子发生还原反应，则电极反应式为：，D项正确；
答案选B。
15．（2022·江苏省天一中学高二期中）锌铜原电池装置如下图所示，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，甲池的不变
C．电池工作一段时间后，甲池溶液总质量增加，乙池溶液的总质量减小
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】B
【解析】A．铜锌原电池，锌作负极，铜作正极，铜电极上发生还原反应，故A错误；
B．甲池的不参加反应，浓度不变，故B正确；
C．铜锌原电池，锌作负极，铜作正极，铜离子在铜电极上沉淀，锌离子通过阳离子交换膜进入乙池，根据电荷守恒，每析出64g铜，就补充65g锌离子，所以电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加，故C错误；
D．由于中间存在阳离子交换膜，只有阳离子能通过，阴离子不能通过，故D错误；
答案为B。
16．（2022·北京铁路二中高二期中）分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是
A．①②中Mg做负极，③④中Fe做负极
B．②中Mg做负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+
C．③中Cu做负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2＋
D．④中Cu做正极，电极反应式为2H＋＋2e-=H2↑
【答案】C
【解析】A．②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al做负极；③中Fe在冷的浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子，故Cu做负极，A错误；
B．②中铝与氢氧化钠溶液反应，铝作负极，电池总反应为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，负极反应式为2Al+8OH--6e-=2AlO+4H2O，B错误；
C．③中Fe在冷的浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子，故Cu做负极，电极反应式为Cu−2e−=Cu2+，C正确；
D．④中铁作负极，Cu作正极，正极氧气得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，D错误；
答案选C。
17．（2022·辽宁·辽河油田第二高级中学高二开学考试）回答下列问题
(1)原电池是把_______ 能转化为_______能的装置
(2)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是_______，A是_______。
(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2-的移动方向_______(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生反应的物质是_______，该电极电极反应式为_______。
【答案】(1) 化学能 电能
(2) N2+8H++6e-=2NH NH4Cl
(3) b到a CO CO-2e-+O2-=CO2
【解析】（1）原电池是把化学能转化为电能的装置；
（2）由图可知，该装置的总反应是合成氨的反应，氢气失去电子，在负极发生氧化反应，氮气得到电子，在正极发生还原反应，那么正极的电极反应式为；N2+8H++6e-=2NH，氨气与HCl反应生成NH4Cl，因此电解质是NH4Cl；
（3）电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电子由负极流向正极，因此O2-由电极b向电极a移动，电子由电极a通过传感器流向电极b；该装置中CO为燃料，在负极(即a极)通入，失电子发生氧化反应，电极反应式为：CO-2e-+O2-=CO2。
18．（2022·福建省福安市第一中学高二阶段练习）载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间2021年10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。
(1)氢氧燃料电池（构造示意图如图）单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。
①判断极为电池的________极，发生________反应，向_______（填“”或“”）极作定向移动。
②电极的电极反应式为______。
(2)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为，其负极的电极反应式为________。当负极消耗时，正极产生的物质的量为________。该电池在使用过程中，电解质溶液中的物质的量浓度______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】(1) 负 氧化 X
(2) 2 增大
【解析】该题主要考查原电池原理相关知识，涉及熟悉的氢氧碱性燃料电池和陌生的原电池。
（1）氢氧燃料电池为原电池，如图所示X极失去电子发生氧化反应为原电池的负极；OH-为阴离子，向原电池的负极移动；Y电极为原电池的正极，发生得电子的还原反应，O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）原电池的负极会发生失电子的氧化反应，根据电池总反应可得负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；正极反应式为Ag2O+H2O=2Ag+2OH-,当负极消耗时，转移2ml电子，正极产生的物质的量为2ml；该电池在使用过程中，电解质溶液中的物质的量不变，但是溶质水表现为消耗，故其浓度增大。
19．（2022·云南省楚雄彝族自治州民族中学高二阶段练习）已知可逆反应：AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O。
(Ⅰ)如图所示，若向B中逐滴加入浓盐酸，发现电流表指针偏转。
(Ⅱ)若改为向B中滴加40%的NaOH溶液，发现电流表指针与(Ⅰ)中偏转方向相反。
试回答问题：
(1)两次操作中电流表指针为什么会发生偏转？_______。
(2)两次操作过程中电流表指针偏转方向为什么相反？_______。
(3)操作(Ⅰ)中，C1棒上的反应为_______。
(4)操作(Ⅱ)中，C2棒上的反应为_______。
【答案】(1)两次操作中均发生原电池反应，所以电流表指针均发生偏转
(2)两次操作中，电极相反，电子流向相反，因而电流表指针偏转方向相反
(3)2I--2e-=I2
(4)AsO+2OH--2e-=AsO+H2O
【解析】(1)两次操作中电流表指针会发生偏转，是由于两次操作中均发生原电池反应，实现了化学能向电能的转化，所以电流表指针均发生偏转；
(2)在两次操作中，电极相反，电子流向相反，因而电流表指针偏转方向相反；
(3)在操作(Ⅰ)中，C1棒为负极，I-失去电子发生氧化反应产生I2，故C1电极的反应为2I--2e-=I2；
(4)操作(Ⅱ)中，C2棒上AsO失去电子发生氧化反应变为AsO，所以C2电极为负极，则C2电极的反应为AsO+2OH--2e-=AsO+H2O。
20．（2022·四川·遂宁中学高二期中）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空：
(1)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为_______，正极反应式为_______。
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为_______。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片
C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_______。
(3)某原电池装置如下图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl，当电路中转移amle-时，交换膜左侧溶液中约减少_______ml离子。交换膜右侧溶液中c(HCl)_______(填“>”“＜”或“=”)1ml·L-1(忽略溶液体积变化)。
(4)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH溶液作电解质溶液。负极反应式为_______，正极反应式为_______。
【答案】(1) Cu Fe3++e-=Fe2+
(2) B
(3) 2a >
(4) O2+2H2O+4e-=4OH-
【解析】(1)氯化铁溶液与铜发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，原电池的负极失电子化合价升高、正极得电子化合价降低，因此若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为Cu，正极反应式为：Fe3++e-=Fe2+，故答案为：Cu；Fe3++e-=Fe2+；
(2)将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中形成原电池，常温下，铝遇浓硝酸钝化，所以铜作负极；将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铜不和氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，故选B；插入烧碱溶液中形成原电池的负极为铝，铝在负极上发生氧化反应，负极反应式为：，故答案为：B；；
(3)负极反应式为：Ag-e-+Cl-=AgCl，原电池工作时，电路中转移amle-，负极消耗amlCl-，形成闭合回路移向正极的n(H+)=aml，所以负极区即交换膜交换膜左侧溶液中约减少2aml离子；正极区电极反应为Cl2+2e-=2Cl-，生成n(HCl)=aml，所以交换膜右侧溶液c(HCl)增大，即交换膜右侧溶液c(HCl)>1ml/L，故答案为：2a；>；
(4)以肼(N2H4)为液体燃料的原电池，通入N2H4的一极为负极，负极上N2H4失去电子发生氧化反应，电极反应式为；通入空气的一极为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：；O2+2H2O+4e-=4OH-。
21．（2022·湖南湖南·高二期末）为了验证和的氧化能力相对强弱，利用如图所示电池装置进行实验。
(1)用固体配制溶液，下列仪器中没有用到的是___________(填标号)，需称取的质量为___________g
(2)电池装置中，盐桥中盛装浸有高浓度电解质溶液的琼脂，要求该电解质溶液中阴、阳离子扩散速率相近，即电迁移率尽可能相接近。已知的电迁移率分别为7.62、7.91、7.40，本实验盐桥中的电解质选择，而不选的可能原因是___________。
(3)根据电流表指针偏向知，电流由电极材料X流出，则电极材料X可能为___________。
(4)一段时间后，左侧溶液中浓度增大，右侧溶液中浓度减小。则电极的电极反应式为___________。
(5)检验右侧电极室溶液中存在应选用___________溶液，由此可证明氧化性：___________(填“大于”或“小于”)。
(6)实验前通常将电极用特殊的酸腐蚀，造成接触面粗糙的目的是___________。
【答案】(1) ③ 2.5
(2)在酸性环境下可以和发生反应
(3)石墨、银、铂、金等(或惰性材料)
(4)Cu-2e-=Cu2+
(5) 大于
(6)增大接触面积，提高电极活性
【解析】(1)用固体配制溶液，用天平称取固体，在烧杯中溶解，用玻璃棒搅拌加快溶解速率，再用100mL容量瓶中定容，定容时，当液面低于刻度线1~2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线，所以用不到250mL容量瓶，故选③；需称取的质量为；
(2)在酸性环境下可以和发生反应，所以选择电迁移率相差较大的而不选电迁移率相差较小；
(3)根据电流表指针偏向知，电流由电极材料X流出，说明X是正极，则电极材料X可能为石墨、银、铂、金等(或惰性材料)；
(4)一段时间后，左侧溶液中浓度增大，说明电极失电子生成，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；
(5)与溶液反应生成蓝色沉淀，检验右侧电极室溶液中存在应选用溶液，由此可知总反应为，证明氧化性：大于。
(6)实验前通常将电极用特殊的酸腐蚀，造成接触面粗糙的目的是增大接触面积，提高电极活性。实验装置
装置一
装置二
装置三
装置四
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增大
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极
项目
时间/
装置①
装置②
气体体积/
溶液温度/
气体体积/
溶液温度/
0
0
22.0
0
22.0
8.5
30
24.8
50
23.8
10.5
50
26.0
-
-
方案一
方案二
初始条件
pH=4.5
pH=4.5，Fe2+
去除率
＜50%
接近100%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态