【03-暑假培优练】专题10 原电池 (学生版)-2025年高二化学暑假衔接讲练 (人教版)

这是一份【03-暑假培优练】专题10 原电池 (学生版)-2025年高二化学暑假衔接讲练 (人教版)，共13页。试卷主要包含了原电池的工作原理，原电池原理的应用等内容，欢迎下载使用。
☛第一层 巩固提升练（3大考点）
考点一 原电池的工作原理
考点二 原电池原理的应用
考点三 \l "_Tc30563" 化学电源的电极反应式的书写
☛第二层 能力提升练
☛第三层 拓展突破练
原电池的工作原理
⭐积累与运用
1．原理：负极→失电子→发生氧化反应→电子通过导线流向正极→正极→得电子→发生还原反应
2．模型图

3．电子和离子的流动方向
电子只能在导线中流动而不能在溶液中流动，离子只能在溶液中移动而不能通过导线，可以形象地描述为“电子不下水，离子不上岸”。
4．判断原电池正、负极的方法
1．锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是
A．锌电极上发生氧化反应B．电子从锌片经电流计流向铜片
C．铜电极上发生反应：D．盐桥中向极移动
2．某兴趣小组为了探索原电池的工作原理，设计了以下实验，部分实验现象记录如下。
下列说法正确的是
A．实验1中电子流向为镁片导线铝片电解质溶液镁片
B．实验2中的片电极反应式为
C．实验4电流表指针偏向铁片
D．由实验1和3可知，保持电极材料不变，可通过更换电解质溶液改变正负极
3．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
根据实验现象判断下列说法错误的是
A．装置甲中正极的电极反应式是：2H++2e-=H2↑
B．四种金属的活泼性强弱顺序为：C>B>A>D
C．装置乙中B为负极
D．装置丙中负极电极反应式为：A-2e-=A2+
4．某学习小组查阅资料知氧化性：，设计了双液原电池，结构如下图所示。盐桥中装有琼脂与饱和溶液。下列说法正确的是
A．溶液A为溶液
B．乙烧杯中的电极反应式为
C．外电路的电流方向为从a到b
D．电池工作时，盐桥中的移向乙烧杯
原电池原理的应用
⭐积累与运用
1．比较金属活动性强弱。如有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a极是负极，b极是正极，故金属活动性a>b。
2．加快氧化还原反应的速率。如在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，能形成Cu—Zn微小的原电池，从而加快产生H2的速率。
3．设计简单的原电池装置
以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu反应为例，原电池装置设计方法思路如下
第一步：将电池总反应拆成两个半反应
负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu
第二步：确定负极材料、正极材料和电解质溶液
负极材料：失电子的物质(还原剂)作负极材料即Fe。
正极材料：用比负极材料金属活动性差的金属或非金属导体作正极材料即Cu或Ag或C等。
电解质溶液：含有反应中作氧化剂的物质作电解质，即CuSO4溶液，如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。
5．将反应设计成如下图所示的原电池，下列说法正确的是
A．电极为负极B．电池工作时，向正极移动
C．电池工作时，电子由流向D．理论上每消耗，外电路中通过的电子为
6．M、N、P、E四种金属，已知：①；②M、P用导线连接放入溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应式分别为，。则这四种金属的还原性的强弱顺序是
A．B．
C．D．
7．铁片与100mL 0.1ml/L的稀盐酸反应，生成H2的速率太慢。下列方法能加快反应速率的是
A．增大压强B．加NaCl固体
C．滴加几滴CuSO4溶液D．改用98%的浓硫酸
8．根据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时，下列各项中合理的是
A．AB．BC．CD．D
化学电源的电极反应式的书写
⭐积累与运用
1．可充电电池电极反应式的书写
在书写可充电电池电极反应式时，要明确可充电电池放电时为原电池，充电时为电解池。
(1)原电池的负极与电解池的阳极均发生氧化反应，对应元素化合价升高。
(2)原电池的正极与电解池的阴极均发生还原反应，对应元素化合价降低。
2．燃料电池电极反应式的书写
(1)燃料电池的正、负极均为惰性电极，均不参与反应。
(2)正极反应式的书写
正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，根据电解质的不同，正极反应式的书写分以下几种情况：
①在酸性溶液中，生成的氧离子与氢离子结合生成水，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
②在碱性溶液中，氧离子与氢氧根离子不能结合，只能与水结合生成氢氧根离子，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
③在熔融碳酸盐中，氧离子能与二氧化碳结合生成碳酸根离子，电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2COeq \\al(2－,3)。
(3)负极反应式的书写
若负极通入的气体为含碳化合物CO、CH4、CH3OH等，碳元素均转化为正四价的碳，在酸性溶液中生成二氧化碳气体，在碱性溶液中生成碳酸根离子，在熔融碳酸盐中生成二氧化碳，含有氢元素的化合物的电极反应最终都有水生成。
燃料电池的总反应－正极反应＝负极反应，注意将两个反应相减时，要约去正极反应物O2。
9．铅蓄电池是汽车常用的蓄电池，其总反应：。下列说法不正确的是
A．放电时，当外电路上有通过时，负极质量增加
B．放电时正极反应式
C．充电一段时间生成硫酸的物质的量增加
D．若用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水，每消耗，在阴极产生
10．铁镍可充电电池以KOH溶液为电解液，放电时的总反应为，下列有关该电池的说法正确的是
A．放电时，正极反应式为
B．放电时，向Fe电极迁移
C．放电时，负极区pH增大
D．充电时，实现了电能向化学能的转化
11．锂离子电池是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的Ca-LiFePO4可充电电池的原理示意图如图，电池反应为：下列说法错误的是
A．放电时，钙电极为负极，发生氧化反应
B．充电时，Ca2+在阴极处得电子
C．LiPF6-LiAsF6电解质可以换成水溶液做电解质
D．充电时，Li1-xFePO4/LiFePO4电极的电极反应式为
12．如图是甲醇燃料电池的结构示意图，电池反应为，下列说法正确的是
A．左电极为电池的正极，a处通入的物质是甲醇
B．右电极为电池的负极，b处通入的物质是空气
C．负极反应为
D．正极反应为
1．用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥(装有琼脂-的型管)构成一个原电池。
①在外电路中，电流由银电极流向铜电极
②正极反应为：
③实验过程中取出盐桥，原电池将停止工作
④将铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
⑤盐桥中的移向溶液
⑥电子的移动方向：极-导线-电极-溶液
上述①~⑥中正确的有
A．5个B．4个C．3个D．2个
2．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的材料，电池反应为。下列说法正确的是
A．电解质中加入硫酸能增强导电性
B．电池充电时间越长，电池中的量越多
C．电池工作时，正极可发生反应：
D．电池工作时，外电路中流过电子，负极材料减重
3．在碳中和愿景下，全球范围内可再生能源不断开发。一种新研发的电池系统是通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许通过)。下列说法正确的是
A．电子通过钠超离子导体由a极移动到b极
B．工作一段时间b极附近可能有白色固体析出
C．电池工作时每消耗标准状况下，a极质量减少
D．该电池中的有机电解液可选用乙醇
4．电化学气敏传感器法可用来测定空气中CO含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．工作电极上的反应式为
B．该电池工作时，外电路中电子的流动方向为工作电极→溶液→铂电极→灯泡→工作电极
C．每消耗0.2ml ，同时产生的质量为17.6g
D．电池工作一段时间后，溶液的pH增大
5．某新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水，电池构造示意图如下所示。下列关于该电池工作时的说法正确的是
A．b极为电池的负极
B．a极发生的电极反应为
C．电池工作一段时间后，右室溶液pH减小
D．海水中的通过离子交换膜Ⅰ向左室迁移
6．某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用，转化的基本原理如图所示(该交换膜只允许通过)，下列说法正确的是
A．极为正极，极发生氧化反应
B．极电极反应方程式为
C．若生成标准状况下，有从左室通过交换膜移到右室
D．工作一段时间后，电极室中的溶液酸性减弱
7．中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性电池，实现了和之间的高效可逆转换，其反应原理如图所示：
已知双极膜可将水解离为和，并实现其定向通过。下列说法错误的是
A．充电时，由双极膜移向电极
B．放电时，电极表面的电极反应为：
C．放电时和充电时，电极的电势均高于电极
D．当外电路通过电子时，双极膜中解离水的物质的量为
8．市售某种锌锰干电池的构造如图所示，该干电池反应原理的化学方程式为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，下列说法错误的是
A．该干电池是碱性锌锰干电池
B．电池工作时，向正极移动
C．环境温度过低，不利于电池放电
D．正极电极反应为：+MnO2+e-=MnO(OH)+NH3
9．如图为两种不同的铜锌原电池，图1为单液原电池，图2为双液原电池。下列相关说法不正确的是
A．图2所示原电池能量利用率比上左图所示原电池要高
B．将图2溶液换成稀硫酸，铜电极生成标准状况下气体时，电路中转移2ml电子
C．图1所示单液原电池中，电流流向为铜片→导线→锌片→溶液→铜片
D．上述原电池的反应原理为
10．如下图所示为某同学探究金属与浓硝酸反应设计的原电池实验装置，该实验在常温下进行，实验时先放入铁片，直到无气泡后再放入铜片，连接好装置。下列说法不正确的是
A．铜电极上发生氧化反应
B．铁比铜活泼，铁作负极
C．溶液中阴离子移向铜片，阳离子移向铁片
D．铁片附近产生红棕色气体，电极反应式为
11．一种氢氧燃料电池的装置如图所示(电解质溶液为稀溶液，两电极均为惰性电极)。下列说法正确的是
A．该装置的能量主要由电能转化为化学能
B．N电极上的电极反应式为
C．每转移0.2ml电子，此时消耗的体积为2.24L
D．该电池的总反应为
12．一种可产生的锌—空气电池的工作原理如图(KOH溶液作电解质溶液)，下列说法不正确的是
A．电子由Zn极流向复合碳电极
B．生成的电极反应式：
C．电解质溶液中的向锌电极方向移动
D．消耗65g锌，理论上生成
13．由于存在离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池，当两极室离子浓度相等时放电完成。某离子浓差电池的工作原理如图所示，下列说法中正确的是
A．铜电极Ⅰ上发生氧化反应
B．该隔膜为阳离子交换膜
C．电池工作一段时间后，右极室浓度增大
D．该电池工作时，电能转化为化学能
14．我国科学家开发出了一种Zn—NO电池系统，该电池在对外供电的同时合成了氨，其工作原理如图所示。已知：负极Zn反应后生成ZnO；双极膜中间的和可通过双极膜，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入双极膜中。下列叙述不正确的是
A．电极为负极，放电时发生氧化反应
B．总反应式为
C．双极膜中的向左移动，向右移动
D．负极区溶液pH不变
15．CCTV报道，解放军总后勤部提出要让每个野外作业的战士都吃上热饭菜，其中一种方法是利用原电池原理，将食盐颗粒、炭屑、铁屑装入食品包装的夹层中密封起来，使用时撕开一口子，加入适量水振荡，就会产生热量加热食品。以下叙述正确的是
A．铁作负极，发生氧化反应B．碳作负极，发生还原反应
C．铁作正极，发生还原反应D．碳作正极，发生氧化反应
16．回答下列问题
(1)锂水电池以金属锂和钢板为电极材料，以为电解质，加入水即可放电，总反应为。
①锂水电池放电时，向 极移动。
②写出该电池放电时正极的电极反应： 。
(2)有学者想以如图所示装置用原电池原理将转化为重要的化工原料，其负极反应为 。
(3)电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是。电池的总反应可表示为。
①电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 。
②电池正极发生的电极反应为 。
③组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
镁片、铝片
稀硫酸
偏向铝片
2
铜片、铝片。
浓硝酸
3
儀片、铝片
NaOH溶液
偏向袋片
4
铁片、石墨
NaCl溶液
…
装置
现象
A上有气体产生
B的质量增加
二价金属A不断溶解
选项
正极(金属/电解质溶液)
负极(金属/电解质溶液)
A
Zn/ZnSO4溶液
Fe/H2SO4溶液
B
Fe/FeCl2溶液
Zn/ZnSO4溶液
C
Zn/H2SO4溶液
Fe/FeCl2溶液
D
Fe/ZnSO4溶液
Zn//FeCl2溶液