2023版高三一輪總復習化學（魯科版）：課時分層作業(yè)28 化學能轉化為電能-電池

課時分層作業(yè)（二十八）化學能轉化為電能

電池

［基礎小題固基］

1.如圖所示是幾種常見的化學電源示意圖，有關說法正確的是)

廢電解質(zhì)

.so,注入負極

程氧氣

-€H9-€>/

油鴕電中itr髓劑

干電池示意圖鉛蓄電池示意圖氫氧燃料電池示意圖

A.上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池

B.干電池工作時，H+向鋅筒移動

C.鉛蓄電池工作過程中，每通過2moi電子，負極質(zhì)量減輕207g

D.氫氧燃料電池的正極反應一定是O2+4e-+2H2O==4OH-

［答案］A

2.課堂學習中，同學們利用鋁條、鋅片、銅片、導線、電流表、橙汁、燒

杯等用品探究原電池的組成。下列結論錯誤的是（）

橙汁一青三”

A.原電池是將化學能轉化成電能的裝置

B.原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導線等組成

C.圖中a極為鋁條、b極為鋅片時，導線中會產(chǎn)生電流

D.圖中a極為鋅片、b極為銅片時，電子由銅片通過導線流向鋅片

［答案1D

3.由我國科學家研發(fā)成功的鋁鎰電池是一種比能量很高的新型干電池，以

氯化鈉和稀氨水混合溶液為電解質(zhì)，鋁和二氧化鎰一石墨為兩極，其電池反應

為Al+3MnO2+3H2O=3MnOOH+A1（OH）3,下列有關該電池放電時的說法

不正確的是（）

A.二氧化銃一石墨為電池正極

B.負極反應式為Al-3e+3NH3H2O==A1(OH)3+3NH4

C.OIF不斷由正極向負極移動

D.每生成1molMnOOH轉移2mol電子

D［每生成1molMnOOH轉移1mole，D項不正確。］

4.如圖所示原電池的鹽橋中裝有飽和K2s04溶液，電池工作一段時間后,

甲燒杯中溶液顏色不斷變淺。下列敘述中正確的是()

A.b極是電池的正極

B.甲燒杯中K+經(jīng)鹽橋流向乙燒杯

C.甲燒杯中溶液的pH逐漸減小

D.電池的總反應離子方程式為MnOi+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3+4-

4H2O

D［由甲燒杯中溶液顏色不斷變淺，可知KMnCh中Mn元素的化合價降低,

得到電子，F(xiàn)e元素的化合價升高，失去電子，貝"b為負極，a為正極，所以總

的電極反應式為2KMnO4+10FeSO4+8H2so4-2MnSO4+5Fe2(SO4)3+

K2SO4+8H2OO由于Fe2+在b電極失去電子，發(fā)生氧化反應，所以b極是電池

的負極，A錯誤；K+向正極移動，所以K+從鹽橋流向甲燒杯，B錯誤；甲燒杯

中a電極上MnO了獲得電子，發(fā)生還原反應，Mn元素的化合價降低，電極反應

為MnOJ+8H++5e==Mn2++4H2O,所以甲燒杯中溶液的pH逐漸增大，C

錯誤。］

5.某燃料電池主要構成要素如圖所示，下列說法錯誤的是()

A.電池可用于乙醛的制備

B.b電極為負極

C.電池工作時，a電極附近pH降低

D.a電極的反應式為Oz+4e-+4H+=2H2O

C[C項，a電極反應消耗H+,pH升高，錯誤。]

6.(2020?全國ID卷，Ti2)一種高性能的堿性硼化VB曲期軍修分碳電極

鈕(VB*—空氣電池如圖所示，其中在VB2電極發(fā)生]卜空氣

反應：VB2+16OH--Ile_=vor+2B(OH)J+一4

4H20。該電池工作時，下列說法錯誤的是()KOH溶液離子選擇性膜

A.負載通過0.04mol電子時，有0.224L(標準狀況)(h參與反應

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高

-

C.電池總反應為4VB2+IIO2+20OH+6H2O=8[B(OH)4]+4VOF

D.電流由復合碳電極經(jīng)負載、VB2電極、KOH溶液回到復合碳電極

B[由題給信息知VB2電極上發(fā)生失電子的氧化反應，則VB2電極為負極,

復合碳電極為正極，正極發(fā)生還原反應，電極反應式為。2+4廣+2H20=

-

4OH,電池總反應方程式為4VB2+1102+20OH-+6H2O=8[B(OH)4]~+

4VOro正極生成OH,負極消耗OH,正極區(qū)溶液的pH升高，負極區(qū)溶液

的pH降低，B項錯誤。]

7.如圖所示，是原電池的裝置圖。請回答：

(1)若溶液C為稀H2s04溶液，電流表指針發(fā)生偏轉，B[

_______溶液C

電極材料為Fe且作負極，則A電極上發(fā)生的電極反應式為軍言寫潟/

;反應進行一段時間后溶液C的pH將

(填“升高”“降低”或“基本不變”)。

(2)若需將反應：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設計成如上圖所示的原電池裝

置，則A(負)極材料為,B(正)極材料為,溶液C為o

(3)若C為CuCb溶液，Zn是極，Cu極發(fā)生________反應，電極

反應為?

溶液中c(C/+)(填“變大”“變小”或“不變”)。

(4)CO與H2反應還可制備CH3OH,CH30H可作為燃料使用，用CH30H

和02組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結構示意圖如圖所示:

.——負載.

催化劑嚴受竺廠同催化劑

（電極C）、/］電極d）

a—j?1HJFL-*—b

iTr

質(zhì)子交換膜

電池總反應為2CH3OH+3O2=2CO24-4H2O,則C電極是（填“正

極”或“負極”），c電極的反應方程式為O

若線路中轉移2moi電子，則上述CH30H燃料電池，消耗的Ch在標準狀況下

的體積為Lo

［解析］（1）鐵作負極，則該原電池反應是鐵與稀硫酸置換氫氣的反應，所以

正極反應是氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為2H++2e-=H2t;溶液中

氫離子放電，導致溶液中氫離子濃度減小，pH升高。（2）Cu+2Fe3+==Cu2++

2Fe2+設計成如題圖所示的原電池裝置，根據(jù)化學方程式中物質(zhì)發(fā)生的反應類型

判斷，Cu發(fā)生氧化反應，作原電池的負極，所以A極材料是Cu,B極材料是

比Cu不活潑的導電物質(zhì)如石墨、Ag等。溶液C中含有Fe3+,如FeC13溶液。

（3）Zn比較活潑，在原電池中作負極，Cu作正極，正極發(fā)生還原反應，CM卡在

正極得到電子變成Cu,電極反應為Cu2++2e-==Cu,CM+發(fā)生還原反應，則

c（Ci>2+）變小。（4）根據(jù)圖中的電子流向知c是負極，甲醇發(fā)生氧化反應：CH30H

—6e-+H2O==CO2+6H+,線路中轉移2moi電子時消耗氧氣0.5mol,標準狀

況下體積為11.2L。

［答案］⑴2H++2e-=H2f升高（2）Cu石墨FeCb溶液⑶負

2++

還原Cu+2e-=Cu變?。?）負極CH3OH-6e"+H2O=CO2+6H

11.2

［新題嘗鮮提能］

8.某新型可充電電池構造如圖所示，工作時（需先引發(fā)鐵和氯酸鉀的反應，

從而使LiCl-KCl共晶鹽熔化）某電極（記為X）的反應式之一為xLi++xe-+

LiV3O8===Lii+xV3Oso下列說法正確的是（）

Li-Si合金LiV30K

LiCl-KCl

共晶鹽鐵和氨酸鉀

A.放電時，正極上的電極反應式為Li—e-===Li+

B.放電時，總反應式為xLi+LiV3O8=Lii+xV3O8

C.充電時，X電極與電源負極相連

D.充電時，X電極的質(zhì)量增加

B［由題干所給電極反應式可知X電極發(fā)生得電子的還原反應，故X電極

是正極，結合題圖知，X電極是LiV3O8,則Li-Si合金是負極，負極的電極反

應式為Li-e-=Li+,結合X電極的電極反應式可知放電時總反應式為xLi+

LiV3O8=Lii+xV3O8,A項錯誤，B項正確；充電時，X電極應與電源正極相連，

C項錯誤；充電時，X電極的電極反應與放電時X電極的電極反應互為逆反應，

則充電時X電極的質(zhì)量減輕，D項錯誤。］

9.（2021?福建?？迹┮环N新型鎂硫二次電池的工作原理如圖所示。下列說法

正確的是（）

A.使用堿性電解質(zhì)水溶液

B.放電時，正極反應包括3Mg2++MgS8—6e-=4MgS2

C.使用的隔膜是陽離子交換膜

D.充電時，電子從Mg電極流出

C［A.堿性電解質(zhì)水溶液中負極生成的Mg2+會生成Mg（OH）2沉淀，降低電

池效率，錯誤；B.放電時為原電池，原電池正極發(fā)生得電子的還原反應，包括

2+-

3Mg4-MgSs+6e=4MgS2,錯誤；C.據(jù)圖可知Mg2+要通過隔膜移向正極參

與電極反應，所以使用的隔膜是陽離子交換膜，正確；D.放電時，Mg電極發(fā)生

氧化反應，充電時，Mg電極得電子發(fā)生還原反應，即電子流入Mg電極，錯誤。］

10.（2021?大連高三一模）沉積物微生物燃料電池可處理含硫廢水，其工作原

理如圖。下列說法中錯誤的是（）

光照CO?

搟函*-7耳0一二

I■■ecePr

水碳棒卜

電阻

沅積物—…一*^￡r*……"Wa

A.碳棒b極電勢比碳棒a極電勢高

B.光照強度對電池的輸出功率無影響

+

C.碳棒b電極反應式為O2+4e+4H=2H2O

D.酸性增強不利于菌落存活，工作一段時間后，電池效率降低

B［根據(jù)氫離子的流向可知碳棒b為正極，光合菌產(chǎn)生的02的電子結合

H+得到H2O,碳棒a為負極，F(xiàn)eS*在硫氧化菌的作用下被氧化為S,S在硫氧

化菌的作用下被氧化為硫酸根離子。B.光照強度越強，光合作用越強，產(chǎn)生的氧

氣越多，電池的輸出功率越大，即光照強度對電池的輸出功率有影響，錯誤。］

11.我國科學家利用光能處理含苯酚((>OH)廢水，裝置如圖所示。下

列說法錯誤的是()

A.a極電勢高于b極電勢

B.a極的電極反應式為：O^OH+2e-+2H+=J+H2O

C.H+由H區(qū)移向I區(qū)，II區(qū)溶液的pH增大

D.若有2moi電子通過導線，I區(qū)混合液體質(zhì)量增大2g

C［從圖中可以看由，該裝置為原電池裝置，苯酚在a極得電子，被還原,

所以a極為正極，b極為負極。C.氫離子向陽極