化学人教版 (2019)第一节 原电池第2课时复习练习题

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1.(2020·北京海淀区高二检测)锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率,称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是( )





A.两者正极材料不同


B.MnO2的放电产物可能是KMnO4


C.两者负极反应式均为Zn失电子


D.原电池中Zn与稀硫酸存在自行消耗的现象


【解析】选B。锌-铜-硫酸原电池的正极材料是金属铜,锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉,两者正极材料不同,故A正确;锌锰碱性干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉,发生得电子的还原反应,元素的化合价应该降低,故B错误;锌-铜-硫酸原电池负极材料是金属锌,锌锰碱性干电池的负极材料是金属锌,两者负极上都是发生金属锌失电子的氧化反应,故C正确;锌-铜-硫酸可以构成原电池装置,金属锌和硫酸之间发生反应,化学能转化为电能,Zn与稀硫酸存在自行消耗的现象,故D正确。


2.(2020·铜陵高二检测)铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解液为硫酸,工作时的反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下面结论正确的是( )


A.Pb为正极,被氧化 B.负极的质量逐渐减轻


C.S只向PbO2处移动D.电解液密度不断减小


【解析】选D。A项,由总反应式可知Pb化合价升高,被氧化,应为原电池负极,错误;B项,负极电极反应Pb+S-2e-PbSO4可知,生成硫酸铅,质量增大,错误;C项,无论Pb还是PbO2最终都生成了PbSO4,所以S既向Pb也向PbO2处移动,错误;D项,正极电极反应式为PbO2+S+2e-+4H+PbSO4+2H2O,生成水,密度减小,正确。


3.(2020·温州高二检测)2017年2月19日在第十三届阿布扎比国际防务展上,采用先进的氢燃料电池系统的无人机,创造了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢燃料电池的说法不正确的是( )





A.通入氢气的电极发生氧化反应


B.碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动


C.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-


D.放电过程中碱性电解液的OH-的物质的量不变


【解析】选B。A项,该电池工作时化学能转化为电能,通入氢气的一极为电源的负极,发生氧化反应,正确;B项,阳离子向正极移动即通入氧气的一极移动,错误;C项,通入氧气的一极为原电池的正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,正确;D项,由图可知,氢氧燃料电池放电过程中,总反应为氢气和氧气反应生成水,则碱性电解液中氢氧根的物质的量不变,正确。


4.“绿水青山就是金山银山”,利用电池原理治理各种污染是科研工作人员致力研究的重要课题之一。





(1)硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体,我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。





①指出a极和b极的名称,并写出电极反应式。


提示:从图示可以看出电子从a极出发,故a极为负极,电极反应式为Fe2+-e-Fe3+;b极为正极,电极反应式为2H++2e-H2↑。


②结合离子方程式分析H2S气体去除的原理。


提示:除去H2S的过程涉及两个反应步骤,第一步Fe2+在电极上发生反应Fe2+-e-Fe3+;第二步,生成的铁离子氧化硫化氢生成硫单质,离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+。


(2)碳排放是影响气候变化的重要因素之一。最近,科学家开发出一种新系统,“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,生成电能和氢气,其工作原理如图所示。





写出生成氢气的电极反应式和此电池的总化学方程式。


提示:氢气在b电极产生,其电极反应式为2CO2+2H2O+2e-2HC+H2,a电极反应式为Na-e-Na+,因此电池的总化学反应式为2Na+2CO2+2H2O2NaHCO3+H2。


(3)微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品,如图为其工作原理,右下图为废水中Cr2离子浓度与去除率的关系。





根据图示写出正极的电极反应式。


提示:根据原电池的工作原理,电子流入的一极为正极,即N极为正极,根据图示可以判断在正极上得电子的物质有O2和Cr2,因此电极反应式为O2+4H++4e-2H2O,Cr2+14H++6e-2Cr3++7H2O。


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