第十二周 原电池—高二化学人教版（2019）选修一每周一测
1.下列涉及原电池原理的是( )
A.“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵
B.“暖宝宝”中装有铁粉、活性炭、无机盐等
C.闪电时产生氮氧化物
D.含铜的铝片投入浓硫酸中放电
2.镍—镉电池是一种可充电的“干电池”，镍—镉电池的总反应为。镍—镉电池的负极材料是( )
A.Cd B. C. D.
3.下列说法正确的是( )
A.酸性锌锰干电池是一次电池，碱性锌锰干电池是二次电池
B.在镁、铝、稀NaOH溶液组成的原电池中，镁是负极
C.燃料电池的能量转化率可达100%
D.废旧电池集中处理的主要目的是防止电池中的重金属污染水源及土壤
4.锌锰干电池是生活中常用的电池，酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的结构分别如图所示，下列说法错误的是( )
A.锌锰干电池属于一次电池，用完不可随意丢弃
B.酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池放电过程中锌均发生氧化反应
C.放电时，酸性锌锰干电池的石墨电极上反应为
D.放电时，碱性锌锰干电池正极反应式为
5.锌铜原电池装置如图所示，下列说法中正确的是( )
A.铜片作负极
B.锌电极的反应为
C.电流从锌片流向铜片
D.盐桥中的移向溶液
6.用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥(盛有-琼脂的U形管)构成一个原电池。下列有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路上，电流由铜电极流向银电极
②正极反应式为
③盐桥中的移向溶液，移向溶液
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
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
7.铁电池的总反应为。如图是高铁电池的模拟实验装置，下列说法不正确的是( )
A.该电池放电时正极的电极反应式为
B.被氧化，转移3 mol电子
C.放电过程中负极附近溶液的pH减小
D.盐桥中含有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向右移动
8.中科院研究了一款独特的锂-氮电池，电解质溶液为可传导的有机溶液，该电池可实现氮气的循环，并对外提供电能。充电时发生的总反应为。下列说法不正确的是( )
A.锂-氮电池为绿色固氮提供了一种可能的途径
B.放电时，Li被氧化
C.放电时，乙电极发生的电极反应为
D.理论上，该电池每完成一个充、放电周期，电池的总质量不会发生改变
9.如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，小心地向水槽中滴入浓溶液(该过程中不考虑两球浮力的变化）。下列说法正确的是( )
A.若杠杆由绝缘体材料制成，一段时间后，杠杆一定B端高A端低
B.若杠杆由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定B端高A端低
C.若杠杆由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定A端高B端低
D.无论杠杆由绝缘体材料还是由导体材料制成，一段时间后，杠杆一定A端高B端低
10.有A、B、C、D四种金属片，进行如下实验：①A、B用导线连接后浸入稀溶液中，电流由导线；②用导线相连后，同时浸入稀溶液中，C极为负极；③A、C相连后同时浸入稀溶液中，C极产生大量气泡；④相连后同时浸入稀溶液中，D极发生氧化反应。试判断四种金属的活动性顺序是( )
A. B.
C. D.
11.科学家对新型电化学系统研究发现，用碳化钼作Li极催化剂时的放电产物为，装置如图所示。若用Au和多孔碳作Li极催化剂，则产物为和C。下列说法正确的是( )
A.放电时，碳化钼用于提高反应的活化能
B.若用作催化剂时，放电的电极反应式为
C.该电池可以选用水溶液作为电解质溶液
D.生成等物质的量的和时，转移电子数不相同
12.一种氢镍电池的工作原理示意图如图所示，该电池放电时的总反应为表示某种金属)。下列说法错误的是( )
A.电池工作时，中的元素被氧化
B.电极为负极
C.电池工作时，向电极附近移动
D.电池工作时，导线中流过，理论上生成
13.是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图所示的装置对进行回收利用，装置中均为多孔石墨电极。下列说法中错误的是( )
A.a极为电池的负极，发生氧化反应
B.电子流向：a电极用电器电极溶液电极
C.一段时间后，a极附近的浓度增大
D.电池总反应为
14.新华网报道，我国高温固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。科学家利用该技术实现了废气资源回收能量，并得到单质硫的原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.电极b为电池负极
B.电极a上的电极反应为
C.该电池消耗转化成的电能理论上等于其燃烧热值
D.电路中每通过4mol电子，正极消耗
15.回答下列问题。
（1）和熔融可制作燃料电池，其原理如图1所示，石墨Ⅰ为电池的：_________极；该电池在使用过程中，石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应为：_________。
（2）化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图2所示。
电池中的负极为________（选填“甲”或“乙”），甲的电极反应为________；电池工作时，理论上每净化尿素，消耗的体积（标准状况下）约为________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：太阳能电池将太阳能转化为电能，A项错误；暖宝宝中铁与活性炭形成了原电池，加快了铁的氧化速度，从而更快地释放出热量，B项正确；闪电不涉及化学能转化为电能，C项错误；铝在浓硫酸中钝化，不能继续反应，不能形成原电池，D项错误。
2.答案：A
解析：Cd在反应中化合价升高，发生氧化反应，作负极材料，A项正确。
3.答案：D
解析：一次电池是放电后不能再充电使其复原的电池，如酸性锌锰干电池、碱性锌锰干电池等，A项错误；镁与NaOH不反应，铝作负极，B项错误；燃料电池除将化学能转化为电能外，还有一部分转化为热能，能量转化率小于100%，C项错误；电池中含有的汞、镉、锰等重金属会污染土壤和水源，需要集中处理，D项正确。
4.答案：C
解析：锌锰干电池属于一次电池，含有重金属离子，用完不可随意丢弃，A正确；酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池都是锌作负极，放电过程中锌均发生氧化反应，B正确；放电时，酸性锌锰干电池的石墨电极上反应为，C错误；放电时，碱性锌锰干电池正极反应式为，D正确。
5.答案：B
解析：锌比铜活泼，锌片作负极，铜片作正极，A错误；锌电极作负极，发生氧化反应，电极反应为，B正确；电流从正极铜片流出流向负极锌片，C错误；盐桥中的移向原电池正极区（即溶液），D错误。
6.答案：C
解析：的金属性强于，则该原电池中是负极，是正极，在外电路上，电流由电极流向电极，①错误；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则盐桥中的移向溶液，移向溶液，③错误；②④正确，故选C。
7.答案：B
解析：由高铁电池的总反应为可知，正极区得到电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平正极的电极反应式为，A正确；由高铁电池的总反应可知，正极区得到电子生成，被还原，B错误；由高铁电池的总反应可知，Zn在负极上失去电子，则负极反应为，反应过程中浓度减小，pH减小，C正确；由高铁电池的总反应可知，正极区得到电子生成，在负极上失去电子，盐桥中含有饱和KCl溶液，其中氯离子向负极移动，D正确。
8.答案：C
解析：锂-氮电池放电时消耗，充电时释放，实现了的循环，为绿色固氮提供了一种可能的途径，A正确；充电时发生的反应为，则放电时发生反应，被氧化为，B正确；放电时发生反应，乙为正极，电极反应式为，C错误；锂-氮电池充电时发生的反应为，放电时发生反应，理论上，该电池每完成一个充、放电周期，电池的总质量不会发生改变，D正确。
9.答案：B
解析：若杠杆由绝缘体材料制成，则不能构成原电池，所以直接和溶液发生置换反应，生成，因此B端质量增加，杠杆一定B端低A端高；若杠杆由导体材料制成，则构成原电池，是负极，是正极，单质在电极析出，所以A端质量增加，杠杆一定端低B端高。故选B。
10.答案：A
解析：①A、B用导线连接后浸入稀溶液中，电流由B→导线→A，A为负极，B为正极，金属活动性：A>B：②C、D用导线相连后，同时浸入稀溶液中，C极为负极，D极为正极，则金属活动性：C>D；③A、C相连后同时浸入稀溶液中，C极产生大量气泡，C为正极，A为负极，则金属活动性：A>C；④B、D相连后同时浸入稀溶液中，D极发生氧化反应，D为负极，B为正极，则金属活动性：D>B；综上分析，金属活动性：A>C>D>B。
11.答案：B
解析：放电时，碳化钼作催化剂，用于降低反应的活化能，A错误；已知碳化钼作Li极催化剂时，的放电产物为，反应过程中二氧化碳被还原，则若用作催化剂时，放电的电极反应式为，B正确；Li能与水反应，则该电池不能选用水溶液作为电解质溶液，C错误；用金作催化剂时，电极反应式为，若用作催化剂时，放电的电极反应式为，则生成等物质的量的和时，转移电子数相同，D错误。
12.答案：B
解析：镍氢电池中M为储氢金属，工作时H元素被氧化，A正确；放电时，得电子被还原为，作正极，B错误；电池工作时，阴离子向负极移动，C正确；由总反应式知，电池工作时，导线中流过，理论上生成，D正确。
13.答案：B
解析：由题图可知，a极为负极，氮元素的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，其电极反应为，a极附近浓度增大；b极为正极，电极反应为，电子流向为a电极（负极）用电器电极（正极），不经过电解质溶液；由题图可知，二氧化氮与氧气分别在两极放电，最终产物为硝酸，故电池总反应为。综上分析可知，B项错误。
14.答案：B
解析：电极b为电池正极，氧化剂氧气得到电子化合价降低，A错误；分析装置图可知，硫化氢在负极失去电子同时结合氧离子生成硫单质和水，电极a上的电极反应为，B正确；该电池消耗转化成的电能理论上不等于其燃烧热值，硫化氢燃烧要生成二氧化硫，释放的热量更多，C错误；所处的状态未知，无法计算其物质的量，D错误。
15.答案：（1）负；
（2）甲；；33.6
解析：（1）该燃料电池中，正极上通人，石墨Ⅱ为正极，电极反应为，负极上通人，石墨Ⅰ为负极，电极反应为。
（2）由题图可知，甲电极上反应生成和，N元素的化合价升高，失去电子，甲电极为电源的负极，电解质溶液呈酸性，则其电极反应为，该电池的总反应为，由关系式可知，电池工作时，
