高中化学人教版 (2019)选择性必修1电解池随堂练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1电解池随堂练习题，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.(2024·湖南卷)近年来,我国新能源产业得到了蓬勃发展,下列说法错误的是( )
A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C.锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌,充电时锂离子从正极脱嵌
D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
2.(2025·兰州高二期末)我国高铁技术全球领先。CRH380B型动车组使用的是镍镉( Ni-Cd)可充电电池,它作为原电池时,发生的反应为Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。由此推断,该电池负极材料是( )
A.Cd(OH)2B.Cd
C.Ni(OH)2D.NiO(OH)
3.(2025·新乡高二期末)铅酸蓄电池使用方便安全可靠,多用于维持汽车用电系统的正常运转,下列说法错误的是( )
A.铅酸蓄电池为二次电池
B.放电时,Pb电极上的质量增加
C.铅酸蓄电池中的稀硫酸为电解质
D.充电时,阳极上的电极反应式为2H2O+PbSO4-2e-PbO2+SO42−+4H+
4.(2024·北京卷)酸性锌锰干电池的构造示意图如图。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是( )
A.石墨作电池的负极材料
B.电池工作时,NH4+向负极方向移动
C.MnO2发生氧化反应
D.锌筒发生的电极反应为Zn-2e-Zn2+
5.Li-O2电池在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。电池反应为2Li+O2Li2O2,放电时,下列说法不正确的是( )
A.Li在负极失去电子
B.O2在正极发生还原反应
C.阳离子由正极移向负极
D.化学能转化成电能
6.根据甲醇在酸性电解质溶液中与氧气生成二氧化碳和水的反应,设计一种燃料电池。该燃料电池工作时,负极上发生的反应为( )
A.CH3OH+O2-2e-H2O+CO2+2H+
B.O2+4H++4e-2H2O
C.CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+
D.4OH--4e-O2↑+2H2O
7.(2025·南通高二期中)“乌铜走银”制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内,再经揉黑工序,用手边焐边搓揉铜器,直到铜器表面变成乌黑、银丝变得光亮。下列有关“乌铜走银”的说法不正确的是( )
A.用铝丝代替银丝,铜器也会变黑
B.走银工序中没有发生化学变化
C.揉黑工序中发生了原电池反应
D.反应的方程式为Cu+Ag2O2Ag+CuO
8.(2025·黄冈高二检测)有人提出了一种可完全生物降解的锌⁃钼(Zn⁃M)原电池,是实现生物可吸收电子药物的重要电源,结构如表所示。已知电池使用过程中在Zn表面形成一层ZnO薄膜,下列说法正确的是( )
A.Zn作原电池负极,其质量逐渐减小
B.该电池在放电过程中,水凝胶的pH不变
C.Zn表面发生的电极反应:Zn-2e-Zn2+
D.电路中转移0.02 ml电子时,理论上消耗0.02 ml O2
9.(2025·山东名校联盟联考)制备物质、获取能量是化学反应的两大重要用途,一种NO2燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.NO3−可降低正极反应的活化能
B.电池中NO3−向石墨Ⅰ电极移动
C.正极的电极反应式为O2+2N2O5+4e-4NO3−
D.该装置的突出优点是制备Y物质的同时获取电能
10.通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.a为电池的正极,发生还原反应
B.b极的电极反应为HCHO+H2O-4e-CO2+4H+
C.当电路中转移0.2 ml电子时,传感器内参加反应的HCHO为3.0 g
D.传感器工作过程中,电解质溶液中硫酸的浓度减小
11.(2025·丽江高二检测)我国科学院研究所发布的新型固态锂硫正极材料(2Li2S·CuI),能量密度较高且成本较低。由这种材料制成的锂离子电池放电、充电时的工作原理如图所示,反应的化学方程式为3Li+S+CuS+LiI2Li2S·CuI。下列说法错误的是( )
A.放电时,a极为负极
B.放电时,b极上的电极反应式:3Li++CuS+LiI+3e-2Li2S·CuI
C.充电时,电子的流向:b极→外接电源的正极,外接电源的负极→a极
D.充电时,每转移3 ml电子,a极增重21 g
12.已知熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图如图所示,下列说法中正确的是( )
A.放电时,正极的电极反应为O2+4e-+2CO22CO32−
B.放电时,负极的电极反应为H2+CO-4e-+2CO32−H2O+3CO2
C.放电时,K+移向负极
D.充电时,A电极与外接电源的正极相连
13.(2025年1月·八省联考四川卷)我国科学家发明了一种高储能、循环性能优良的水性电池,其工作示意图如图。下 列说法错误的 是( )
A 放电时,K+从负极向正极迁移
B.放电时,[Zn(OH)4]2-的生成说明Zn(OH)2具有两性
C.充电时,电池总反应为[Zn(OH)4]2-+2S2O32−Zn+S4O62−+4OH-
D.充电时,若生成1.0 ml S4O62−,则有4.0 ml K+穿过离子交换膜
14.(2024·新课标卷)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误的是( )
A.电池总反应为2C6H12O6+O22C6H12O7
B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖,理论上a电极有0.4 mml电子流入
D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a
二、非选择题
15.(12分)化学电池广泛应用在通讯、交通等方面。
(1)常用的酸性锌锰干电池(构造如图所示)中的电解质糊状物由ZnCl2和NH4Cl混合而成。该电池的负极材料是 。电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。若ZnCl2和NH4Cl混合糊状物中含有杂质Cu2+,会加速某电极的反应,其主要原因是 。
(2)铅酸蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为H2SO4溶液。电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,放电时,电解质溶液中的阴离子移向 (填“Pb”或“PbO2”),正极附近溶液的酸性 (填“增强”“减弱”或“不变”),负极反应式为 。
课时跟踪检测(三十)
1.选D 理想的新能源应具有可再生、无污染等特点,A正确;氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能,对氢气与氧气反应的能量进行利用,减小了直接燃烧的热量散失,产物无污染,故具有能量转化率高、清洁等优点,B正确;脱嵌是锂从电极材料中出来的过程,放电时,负极材料产生锂离子,则锂离子在负极脱嵌,则充电时,锂离子在阳极脱嵌,C正确;太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,D错误。
2.选B 镍-镉(Ni-Cd)可充电电池作为原电池时,Cd发生失电子的反应生成Cd(OH)2,NiO(OH)发生得电子还原反应生成Ni(OH)2,则Cd作负极,NiO(OH)作正极,故B正确。
3.选C 铅酸蓄电池可多次充放电,属于二次电池,故A正确;放电时,Pb电极作负极,失电子生成PbSO4,质量增加,故B正确;硫酸是电解质,稀硫酸是电解质溶液,属于混合物,故C错误;充电时,阳极上PbSO4失电子生成PbO2,阳极反应式为2H2O+PbSO4-2e-PbO2+SO42−+4H+,故D正确。
4.选D 酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;MnO2发生得电子的还原反应,故C错误;锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应Zn-2e-Zn2+,故D正确。
5.选C Li价态升高失电子作负极,故A正确;O2在正极得电子发生还原反应,故B正确;阳离子向正极移动,故C错误;放电时,原电池中化学能转化为电能,故D正确。
6.选C 对于燃料电池,燃料作负极,则负极为甲醇放电生成CO2,结合电子转移、电荷守恒书写电极反应式为CH3OH-6e-+H2OCO2+6H+。
7.选A Al比Cu活泼,氧化铝不能被铜还原为铝,故铜器不会变黑,故A错误;走银工序中银没有发生反应,故B正确;揉黑工序中发生了原电池反应,故C正确;电池反应为Cu+Ag2O2Ag+CuO,故D正确。
8.选B Zn作负极,反应生成ZnO,电极质量增加,故A错误;该电池总反应为2Zn+O22ZnO,水凝胶的pH不变,故B正确;Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-+H2OZnO+2H+,故C错误;1 ml氧气在反应中得4 ml电子,故电路中转移0.02 ml电子时,理论上消耗0.005 ml O2,故D错误。
9.选A 由图可知,燃料电池中NO2作燃料、O2作氧化剂,所以石墨Ⅰ为负极、石墨Ⅱ为正极,石墨Ⅰ电极上NO2失电子,生成N2O5,电极反应式:4NO2+4NO3−-4e-4N2O5,石墨Ⅱ电极反应式:2N2O5+O2+4e-4NO3−;总反应:4NO2+O22N2O5。由分析可知,NO3−为正极产物,不是催化剂,不能降低正极反应的活化能,A错误;原电池中阴离子向负极石墨Ⅰ电极移动,B正确;由分析可知,正极氧气得到电子发生还原反应生成硝酸根离子,电极反应式为O2+2N2O5+4e-4NO3−,C正确;该装置为原电池装置,其突出优点是制备Y(N2O5)的同时获取电能,D正确。
10.选C 氧气得电子,a为正极,发生还原反应,A正确;b极是负极,发生失去电子的氧化反应,故电极反应为HCHO+H2O-4e-CO2+4H+,B正确;负极电极方程式为HCHO+H2O-4e-CO2+4H+,当电路中转移0.2 ml电子时,反应的甲醛物质的量=0.05 ml,质量0.05 ml×30 g·ml-1=1.5 g,C错误;传感器工作过程中,氧化还原反应生成水,电解质溶液中硫酸的浓度变小,D正确。
11.选B a极是活泼金属Li,作原电池的负极,b为正极,放电时a极发生Li-e-Li+,正极发生3Li++S+CuS+LiI+3e-2Li2S·CuI。由分析可知,a电极是Li,活泼金属失去电子发生氧化反应,放电时,为负极,A正确;放电时,b极上的电极反应式:3Li++S+CuS+LiI+3e-2Li2S·CuI,B错误;充电时,原电池的负极接外加电源的负极,b极接外加电源的正极,电子的流向:b极→外接电源的正极,外接电源的负极→a极,C正确;充电时,a极发生Li++e-Li,每转移3 ml电子,a极增重3 ml Li,质量为21 g,D正确。
12.选A 放电时,B为正极,电极反应式为O2+4e-+2CO22CO32−,故A正确;放电时,A为负极,电极反应式为3H2+CO-8e-+4CO32−3H2O+5CO2,故B错误;放电时,阳离子移向正极,故C错误;充电时,A为阴极,与外接电源的负极相连,故D错误。
13.选D 由电池装置图可知,放电时Zn为负极,电极反应为Zn-2e-+4OH-[Zn(OH)4]2-,多孔碳为正极,电极反应为S4O62−+2e-2S2O32−;充电时Zn为阴极,电极反应为[Zn(OH)4]2-+2e-Zn+4OH-,多孔碳为阳极,电极反应为2S2O32−-2e-S4O62−。放电为原电池,原电池中K+向正极移动,A正确;碱性环境中有[Zn(OH)4]2-生成说明Zn(OH)2能与碱反应,既能与酸反应又能与碱反应说明Zn(OH)2具有两性,B正确;充电时为电解池,根据分析,总反应为[Zn(OH)4]2-+2S2O32−Zn+S4O62−+4OH-,C正确;由电极反应2S2O32−-2e-S4O62−,生成1 ml S4O62−转移2 ml电子,应有2 ml K+穿过离子交换膜,D错误。
14.选C 由题图知,该电池的总反应为2C6H12O6+O22C6H12O7,A正确;b电极上发生转化:CuO→Cu2O→CuO,反应前后CuO的性质和质量不变,故b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用,B正确;根据负极的电极反应式可知当消耗18 mg(0.1 mml)葡萄糖时,转移0.2 mml电子,故理论上a电极有0.2 mml电子流入,C错误;原电池中,阳离子向正极迁移,b电极为负极,a电极为正极,故两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a,D正确。
15.解析:(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极:Zn-2e-Zn2+;电池工作时,电子从负极流向正极;Zn与Cu2+发生氧化还原反应,生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池,加快反应速率,从而加快Zn的腐蚀;(2)铅酸蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水,导致硫酸浓度降低、酸性减弱,原电池放电时阴离子向负极移动;放电时,铅为负极,失去电子被氧化,电极反应为Pb-2e-+SO42−PbSO4。
答案:(1)Zn(或锌) 正极 Zn与Cu2+反应生成Cu,Zn与Cu构成原电池,加快反应速率
(2)Pb 减弱 Pb-2e-+SO42−PbSO4
Zn
M
水凝胶掺杂NaCl