第四章 第一節(jié) 原電池-高二化學人教版（2019）選擇性必修1洞悉課后習題

第四章第一節(jié)原電池——高二化學人教版（2019）選擇性必修1洞悉課后習題【教材課后習題】1.為了驗證a、b、c三種金屬的活動性順序進行如下實驗：①將金屬片a、b插入稀硫酸中，用導線將它們與電流表相連，發(fā)現(xiàn)a是負極；②用金屬片b、c替換a、b后重復上述實驗，發(fā)現(xiàn)c是正極。則a、b、c三種金屬的活動性由強到弱的順序為_________。2.根據(jù)化學反應設計原電池（選用相同的鹽橋）時，下列各項中合理的是()。選項ABCD正極（金屬/電解質溶液）溶液溶液溶液負極（金屬/電解質溶液）（?。┤芤喝芤喝芤篈.A B.B C.C D.D3.堿性鋅錳電池的總反應為：。下列關于該電池的說法中正確的是()。A.Zn為負極，為正極B.工作時KOH沒有發(fā)揮作用C.工作時電子由經外電路流向ZnD.Zn發(fā)生還原反應，發(fā)生氧化反應4.貯備電池具有下列特點：日常將電池的一種組成部分（如電解質溶液）與其他部分隔離備用；使用時電池可迅速被激活并提供足量電能。貯備電池主要用于應急救援和武器系統(tǒng)等。電池是一種可被海水激活的貯備電池。下列敘述中錯誤的是()。A.負極反應為B.正極反應為C.電池放電時由正極向負極遷移D.負極會發(fā)生副反應：5.根據(jù)甲醇在酸性電解質溶液中與氧氣生成二氧化碳和水的反應，設計一種燃料電池。該燃料電池工作時，負極上發(fā)生的反應為()。A.B.C.D.6.普通鋅錳電池（如圖）和堿性鋅錳電池是生活中用量很大的兩種干電池。普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應為：。（1）請寫出普通鋅錳電池中的負極材料、電解質的主要成分，以及正極發(fā)生的主要反應。（2）與普通鋅錳電池相比，請指出堿性鋅錳電池的優(yōu)點，并說明理由。7.查閱資料，了解氫氧燃料電池、生物燃料電池等的特點及應用前景?！径c變式訓練】8.下列有關制作簡單燃料電池的敘述不正確的是()A.電解質溶液可選用NaOH溶液B.正負電極材料都可選用2B鉛筆芯C.電解水制得的氧氣可作為負極反應的燃料D.可用飽和溶液檢驗堿性乙醇燃料電池在負極放電的產物9.放電時的反應為，下列說法不正確的是()A.Li電極發(fā)生氧化反應B.溶液中向電極移動C.可用水代替電池中的有機物D.正極反應式為10.肼（）一空氣燃料電池是一種環(huán)保型堿性燃料電池，電解質溶液是20%~30%的KOH溶液。電池總反應為。下列關于該燃料電池工作時的說法正確的是()A.負極的電極反應式是B.正極的電極反應式是C.溶液中陰離子向正極移動D.放電后電解質溶液的堿性增強11.銀鋅紐扣電池如圖，電池總反應為，下列說法正確的是()A.鋅作負極B.電池工作時，電流從Zn經導線流向C.正極發(fā)生還原反應D.負極的電極反應式為12.科技工作者研究開發(fā)出一種燃料電池，容量大，壽命長，有望成為目前廣泛使用的鋰電池的理想替代品。其電池的工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是()A.石墨1是電池的正極B.電池工作時，電流由電極石墨1經負載、電極石墨2、電解質溶液回到電極石墨1C.電極石墨2的電極反應為D.電極石墨2增重3.2g時，電極石墨1上生成2.24L氣體（標準狀況）13.蛟龍?zhí)栞d人潛水器由我國自行設計、自主集成研制，是目前世界上下潛能力最強的作業(yè)型載人潛水器。給某潛水器提供動力的電池如圖所示。下列有關說法正確的是()A.Zn電極發(fā)生了還原反應B.電池中的向Pt電極移動C.Pt電極反應式為D.電子從Zn電極沿導線流向Pt電極，再經溶液回到Zn電極14.利用和的反應，用石墨電極在NaOH溶液中構成燃料電池。下列說法錯誤的是()A.NaOH溶液需要定期補充B.通入一極發(fā)生還原反應C.負極的電極反應式為D.該電池總反應式為15.如圖是鉛酸蓄電池的構造示意圖，下列說法錯誤的是()A.鉛酸蓄電池是二次電池，充電時電能轉化為化學能B.該電池工作時，電子由Pb板通過外電路流向板C.該電池工作時，負極的電極反應式為D.該電池工作時，移向Pb板16.科學家設計出質子膜燃料電池，實現(xiàn)了利用廢氣資源回收能量并得到單質硫。質子膜燃料電池的結構示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A.電極a為電池的正極B.電極b上發(fā)生的電極反應為C.電路中每通過2mol電子，在正極消耗D.每參與反應，有經質子膜進入正極區(qū)17.最近科學家研發(fā)了“全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.吸附層b為電池的正極B.“全氫電池”的總反應為C.的作用是傳導離子并參與電極反應D.在裝置中從左側透過陽離子交換膜向右側移動18.堿性電池具有容量大、放電電流大等特點，因而得到廣泛應用。堿性鋅錳干電池以氫氧化鉀為電解質，放電時電池總反應式為。下列說法錯誤的是()A.電池放電時，鋅失去電子B.電池正極的電極反應式為C.電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極D.外電路中每通過0.2mol電子，理論上鋅的質量減少6.5g19.電化學在工業(yè)上有著廣泛的應用。（1）二甲醚（）—空氣燃料電池的工作原理如圖1所示。①寫出a極的電極反應式：____________。②每消耗1mol，有___________mol向右側移動。（2）甲醇（）燃料電池由于其結構簡單、能量轉化率高、對環(huán)境無污染、可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注。圖2所示為酸性介質甲醇燃料電池。①通入a的電極是電池的_________（填“正”或“負”）極，其電極反應式為_____。②甲醇燃料電池（酸性介質）可用于測量阿伏加德羅常數(shù)。當電池平穩(wěn)工作5min后測得電池正極端消耗標準狀況下氧氣，電流穩(wěn)定為，假設能量轉化率為100%，計算測得阿伏加德羅常數(shù)的值為_________（用、表示，已知電子電量）。20.回答下列問題：（1）輔助的電池工作原理如圖所示。該電池容量大，能有效利用，電池反應產物是重要的化工原料。電池的負極反應式為_______，電池的正極反應式為_______，反應過程中的作用是_____，該電池的總反應式為_______。（2）一種一氧化碳分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中電解質為氧化釔—氧化鈉，其中可以在固體介質NASICON中自由移動。傳感器中通過的電流越大，尾氣中一氧化碳的含量越高。則a極的電極反應式為________，工作時由電極________（填“a”或“b”，下同）向電極________移動，電子由電極________通過傳感器流向電極________。（3）減排是各個國家都在努力為之的事，和的處理是許多科學家都在著力研究的重點。有學者想以如圖所示裝置利用原電池原理將、轉化為重要的化工原料。①若A為，B為，C為，電池總反應為，則正極的電極反應式為_________________。②若A為，B為，C為，則負極的電極反應式為___________，電池的總反應式為_____________________。

答案以及解析1.答案：a>b>c解析：兩種金屬用導線連接，插入稀硫酸中形成原電池，負極金屬的活動性強于正極金屬的活動性。2.答案：B解析：設計原電池（選用相同的鹽橋）時，負極金屬材料的活動性要強于正極金屬材料，為形成穩(wěn)定電流，正極、負極半電池中電解質溶液一般是電極金屬材料形成的鹽溶液。3.答案：A解析：Zn發(fā)生氧化反應，發(fā)生還原反應，則Zn為負極，為正極，A正確，D錯誤。KOH是電解質，起導電作用，電池工作時的負極反應為，正極反應為，B錯誤。工作時，電子由負極流出經導線流向正極，則電子由Zn電極流出經外電路流向電極，C錯誤。4.答案：B解析：AgCl是難溶物，正極反應式為，B錯誤。5.答案：C解析：酸性甲醇燃料電池中，在正極發(fā)生還原反應，電極反應式為。在負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為。

6.答案：（1）負極：Zn；電解質：；正極反應式：。（2）與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池不易發(fā)生電解質溶液的泄漏，因為負極改裝在電池的內部；堿性鋅錳電池的使用壽命較長，因為在堿性電解質溶液中金屬材料的穩(wěn)定性比在酸性電解質溶液中的穩(wěn)定性高。7.答案：提示：以燃料電池、氫氧燃料電池或生物燃料電池為關鍵詞檢索資料，了解相應電池的特點及應用前景。8.答案：C解析：燃料電池中，電解質溶液的作用是形成閉合回路，所以燃料電池的電解質溶液可選用稀硫酸，也可選用NaOH溶液，故A正確；2B鉛筆芯中含有石墨，能導電，可作惰性電極，所以燃料電池正負電極材料都可選用2B鉛筆芯，故B正確；電解水時制得的氧氣可作燃料電池正極的氧化劑，電解水時制得的氫氣可作燃料電池負極反應的燃料，故C錯誤；溶液能與可溶性碳酸鹽反應生成碳酸鋇沉淀，堿性乙醇燃料電池負極放電的產物為可溶性碳酸鹽，所以可用飽和溶液檢驗堿性乙醇燃料電池的負極產物，故D正確。9.答案：C解析：該原電池中，Li電極為負極，發(fā)生失電子的氧化反應，故A正確；原電池工作時，陽離子移向正極，即溶液中向電極移動，故B正確；金屬Li是活潑金屬，能與水反應，所以不能用水代替電池中的有機物，故C錯誤；電極為正極，發(fā)生得到電子的還原反應，電極反應式為，故D正確。10.答案：A解析：堿性條件下，在負極失電子生成，負極反應為，故A正確；肼（）—空氣堿性燃料電池中，氧氣在正極得電子，發(fā)生還原反應，正極反應為，故B錯誤；原電池工作時，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，故C錯誤；電池總反應為，反應生成水，則溶液中會減小，溶液的堿性減弱，故D錯誤。11.答案：AC解析：Zn失電子發(fā)生氧化反應而作負極，故A正確；原電池中電流從正極沿導線流向負極，該原電池中Zn是負極、是正極，所以放電時電流從經導線流向Zn，故B錯誤；正極上得電子，發(fā)生還原反應，故C正確；堿性條件下，鋅發(fā)生失電子的氧化反應生成，所以負極反應式為，故D錯誤。12.答案：D解析：燃料電池中，石墨2上鋅失電子生成氧化鋅，發(fā)生氧化反應，石墨2為原電池負極，石墨1為正極，故A正確；電池工作時，電流由正極（電極石墨1）經過負載、電極石墨2、電解質溶液回到正極（電極石墨1）形成閉合回路，故B正確；石墨2為原電池負極，電極反應式為，故C正確；電極石墨2增加的重量為氧元素質量，，轉移電子0.4mol，石墨1為原電池正極，，電極石墨1上生成氫氣0.2mol，標準狀況下體積為，故D錯誤。13.答案：C解析：Zn電極為負極，發(fā)生氧化反應，故A錯誤；Pt電極為正極，得到電子，電子帶負電，故電池中的向反方向移動，即向Zn電極方向移動，故B錯誤；Pt電極為正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為，故C正確；電子從Zn電極沿導線流向Pt電極，不進入溶液，溶液中為離子的移動，故D錯誤。14.答案：C解析：堿性條件下，甲烷燃料電池總反應式為，隨著反應的進行，溶液中氫氧化鈉減少，所以NaOH溶液需要定期補充，故A、D正確；通入氧氣的一極為原電池的正極，得到電子發(fā)生還原反應，故B正確；通入的一極為原電池的負極，失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為，故C錯誤。15.答案：D解析：鉛酸蓄電池是可充電電池，是二次電池，充電時電能轉化為化學能，A項正確；在該電池中Pb板為負極，則電池工作時，電子由Pb板通過外電路流向板，B項正確；該電池工作時負極的電極反應式為，C項正確；在原電池工作時，陽離子向正極移動，則該電池工作時移向板，D項錯誤。16.答案：B解析：電極a上硫化氫失電子生成和氫離子，發(fā)生氧化反應，則電極a為負極，故A錯誤；電極b是正極，發(fā)生還原反應：，故B正確；是氣體，在表明體積時要說明溫度、壓強，故C錯誤；17g參與反應，只失去1mol電子，對應移動的氫離子也是1mol，故每17g參與反應，有經質子膜進入正極區(qū)，故D錯誤。17.答案：C解析：由題給裝置圖可知，電子由吸附層a流出，經導線到吸附層b，吸附層a作負極，吸附層b作正極，故A正確；由題圖可知，負極反應為，正極反應為，總反應為，故B正確；的作用是傳導離子，并未參與電極反應，故C錯誤；原電池中陽離子向正極移動，該電池左側為負極，右側為正極，故鈉離子從左側透過陽離子交換膜向右側移動，故D正確。18.答案：C解析：根據(jù)電池放電時的總反應可知負極電極反應式為，正極電極反應式為，A、B項正確；電池工作時，電子由負極通過外電路流向正極，C項錯誤；外電路中每通過0.2mol電子，有0.1mol鋅參加反應，其質量為6.5g，D項正確。19.答案：（1）①②12（2）①負；②解析：（1）對于二甲醚（）—空氣燃料電池，b電極通入空氣，則其為正極，a電極加入二甲醚，則其為負極。①由以上分析可知，a極為負極，失電子與水反應生成和，電極反應式為。②正極反應式為，所以每消耗1mol，有12mol向右側移動。（2）①根據(jù)題圖，交換膜是質子交換膜，則電解質溶液呈酸性，根據(jù)氫離子移動方向知，通入a的電極為負極，通入b的電極為正極，負極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為。②甲醇燃料電池的正極反應式為，因為甲醇燃料電池的能量轉化率為100%，，設為阿伏加德羅常數(shù)的值，則轉移的電子數(shù)為，1個電子所帶的電量為，根據(jù)，得，即。20.答案：（1）；；催化劑；（2）；b；a；a；b（3）①②；解析：（1）由題給示意圖可知，該電池中Al作負極，電解質為含的離子液體，則負極的電極反應式為；正極為多孔碳電極，二氧化碳在正極上得到電子發(fā)生還