高考化學一輪復習常考題型82原電池的相關計算基礎練習（含解析）

原電池的相關計算基礎練習

注意事項：

1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息

2.請將答案正確填寫在答題卡上

第I卷（選擇題）

一、單選題（共15題）

1.鋅銅原電池裝置如圖所示，下列說法不氐砸的是

/含瓊膠的\

（KC1飽和溶液）

A.鋅電極上發(fā)生反應：Zn-2e=Zn2'

B.電子從鋅片流向銅片

C.鹽橋中K移向ZnSO,溶液

D.理論上，當溶解時析出

2.鎂燃料電池作為一種高能化學電源，具有良好的應用前景。下圖是鎂一空氣燃料電池工作

原理示意圖。下列有關該電池的說法不正確的是

鐵?空氣燃料電池工作原理示空圖

A.該電池Mg作負極，發(fā)生氧化反應

B.該電池的正極反應式為：O2+2H2O+4e=4OH

C.電池工作時，電子通過導線由限電極流向C電極

D.當電路中通過電子時，消耗的。2體積為

3.在銅一鋅一稀硫酸構成的原電池中，當導線中有Imol電子通過時，下列說法正確的是

①鋅片溶解了32.5g②溶液中S0;向銅片電極移動③正極上發(fā)生氧化反應產(chǎn)生了H2

④銅片上逸出2

A.①③B.①④C.（2X3）I）.②④

4.有一種被稱為“軟電池”的紙質電池，其總反應為：Zn+2MnO,+H^^ZnO+2MnOOH（＞下列

說法正確的是（）

A.該電池中Zn作正極

B.Zn電極上發(fā)生還原反應

C.該電池工作時電流由Zn經(jīng)導線流向MnO2

I）.當完全溶解時，流經(jīng)電路的電子個數(shù)約為1.204X1023

5.下列對Zn-Cu原電池（如圖所示）的描述錯誤的是

A.Cu為正極，電子沿導線從Zn流向Cu

B.負極發(fā)生氧化反應，其反應式為：Zn-2e-=Zn2^

C.SO；向Cu極移動

D.若有Imol電子流經(jīng)導線，則可產(chǎn)生氣體

6.在100mLH2s0」和CuSOi的混合液中，用石墨作電極進行電解，兩極上均收集到2.24L氣

體（標準狀況下），則原混合液中的物質的量濃度為

A.0.1mol,L1B.0.2mol,L1C.1mol?L1D.2mol,L1

7.如圖所示的裝置中，有關說法不正確的是

小燈泡

A.該原電池中Zn極發(fā)生氧化反應

B.該原電池電流從Cu極流向Zn極

C.該原電池電解質溶液質量不變

D.該原電池將化學能轉化為電能

8.氫氧燃料電池用于航天飛船，電極反應產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水，其電極

反應如下：

負極：2H2+40H-4e=4H20

--

正極：02+2H2。+4e=40H

當?shù)玫斤嬘盟畷r，電池內(nèi)轉移的電子的物質的量為

A.1.8molB.3.6molC.100molD.200mol

9.環(huán)境監(jiān)察局常用“定電位”NO,傳感器來監(jiān)測化工廠的氮氧化物氣體是否達到排放標準，其

工作原理如圖所示.下列說法正確的是（）

故大器

A.“對電極”是正極

B.“工作電極”上發(fā)生的電極反應為NO2+2H-2e-NO+H?。

C.傳感器工作時，H.由“工作電極”移向“對電極”

D.“對電極”的材料可能為活潑金屬鋅

10.熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結構如圖所示，其中

作為電解質的無水LiCl-KC1混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為

PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有關說法不正確的是

?硫酸鉛電極

X4CLiCl-KCl

鈣電極

池殼

A.Ca為負極

B.放電過程中，Li.向正極移動

C.每轉移電子，理論上生成

D.若將電解質改為LiCl-KCl溶液，對電池無影響

11.一種新型電池反應原理如圖所示，其中電解質LiClO,溶于混合有機溶劑中，Li+通過電解

質遷移入MnO?品格中，生成LiMnO?,下列說法錯誤的是(????)

A.電子由a流向b

B.正極反應式是MnC^+e+auLiMnO?

C.轉移電子Imol,正極質量增加7g

D.電解質可以換成LiClO,水溶液

12.人們通過堿性鋅錦干電池制成了“紙質電池”，采用一個薄層紙片(在其一邊鍍鋅，另一

邊鍍MnG),紙內(nèi)的離子“流過”由氧化鋅和水組成的電解液，下列說法正確的是

-

A.電池負極反應式：Zn-2e-+2OH==ZnO+H2O

B.當電解液中有1.204X1()23個電子經(jīng)過時，溶解了2

C.氧化鋅起傳導電子的作用

D.該電池反應中MnQ起催化劑作用

13.氨硼烷(NL?BH3)電池反應為限?BH;l+3H202=NH,B02+4H20,可在常溫下工作,裝置如圖

所示。未加入氨硼烷之前，兩極室質量相等，已知也。2足量，下列說法不正確的是()

質子交換股

A.正極的電極反應式為3H202+6^^3-6^0

B.H+通過質子交換膜向右側移動

C.電池工作時，正、負極分別放出乩和NIL

D.當電路中轉移0.6NA電子，左右兩極室質量差為L9g

14.鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時，若有0.2mol電子發(fā)生轉移，下列說法正確的是（）

①有5.6g金屬被腐蝕②有6.5g金屬被腐蝕③在標準狀況下有2.24L氣體放出④在標

準狀況下有1.12L氣體放出

A.①②B.②③C.@@I）.③④

15.美國圣路易斯大學研制了一種新型的乙醉電池，其反應為：C2HEH+302f2co2+3乩0,電池

示意如右圖，下列說法正確的是

A.a極為電池的正極

B.b極發(fā)生氧化反應

C.負極的反應為：4H'+02+4e=2H20

D.電池工作時，lmol乙醇被氧化時有12mol電子轉移

第II卷（非選擇題）

二、計算題（共5題）

16.在由Cu片、Zn片和200疝稀H2SO4組成的原電池中，當Cu片上放出（標準狀況下）比時，

H2sCh恰好用完。問：

（D此時在導線上有_______mol電子通過。

（2）Zn片溶解的質量是。

17.在由銅片、鋅片和200niL稀硫酸組成的原電池中，若鋅片只發(fā)生原電池反應，當在銅片

上放出3.36L（標準狀況）的用時,硫酸恰好用完，則:

①產(chǎn)生這些氣體消耗的鋅的質量是

②通過導線的電子的物質的量是

③原稀硫酸的物質的量濃度是—

?正極反應式為

18.如圖所示的原電池，電極材料是銀和鋅，電解質溶液是硫酸銅，一段時間后某極析出克

的固體?；卮鹣铝袉栴}：

c?so,

(1)正極是______(填“鋅”或“銀)，發(fā)生______反應；

(2)正極的電極反應式為；

(3)上述過程中共需轉移電子mol；

(4)鋅片的質量減少了克。

19.某公司開發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質的用于手機的可充電的高效燃料電池,

充一次電可連續(xù)使用一個月。其中B電極的電極材料為碳，如圖是一個電化學過程的示意圖。

請?zhí)羁?

甲池乙池

(1)放電時：正極參加反應氣體22.4L(標準狀況下)，則轉移電子的物質的量為—。

(2)在此過程中若完全反應，乙池中A極的質量增加216g,則乙池中c(H')=(反應后溶

液體積為2000mL)o

(3)若在常溫常壓下，IgCH30H燃燒生成CO2和液態(tài)山0時放熱，表示甲弊燃燒熱的熱化學方程

式為。

20.某化學興趣小組的同學設計了如圖所示的裝置，完成下列問題：

鹽橋（裝有瓊脂的

NH4a飽和溶液）

100mL2mol-L-1100mL2mol-L1

ZnC"溶液CuCU溶液

甲乙

（1）反應過程中，_____棒質量減少，當一電極質量增加2g,另一電極減輕的質量______（填“大

于”、“小于”或“等于"）2g,正極的電極反應為。

（2）鹽橋的作用是向甲、乙兩燒杯中提供NH；和C1,使兩燒杯溶液中保持電荷守恒。

①反應過程中口一將進入_______（填“甲”或“乙”）燒杯C

②當外電路中轉移0.2mol電子時，乙燒杯中濃度最大的陽離子是______o

參考答案

1.C

【詳解】

由裝置可知該原電池的反應原理為：Zn+CuSO.,=ZnSO4+Cu,鋅作負極，銅作正極,

A.鋅作負極，失電子，電極反應為：Zn-2e=Zn24,故A正確；

B.原電池中電子從負極（鋅片）流出，經(jīng)導線流向正極（銅片），故B正確；

C.原電池電解質溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，因此捻橋中鉀離子向硫酸銅

溶液移動，故C錯誤；

D.由上述總反應可知，ImolZn溶解產(chǎn)生lmolCu,為，產(chǎn)生，質量為，故D正確；

故選：Co

2.D

【分析】

鎂燃料電池中，鎂的一極為電源的負極，發(fā)生氧化反應，通入氧氣的一極為原電池的正極,

電子由負極經(jīng)外電路流向正極，由此綜合分析。

【詳解】

A、該電池Mg作負極，發(fā)生氧化反應，故A正確；

B、該電池的正極反應式為：02+2由0+4/=40萬，故B正確；

C、電池工作時，電子通過導線由Mg電極流向碳電極，故C正確；

D、狀況不知，無法求氣體的休積，故D錯誤。

答案選Do

3.B

【分析】

銅一鋅一稀硫酸構成的原電池中，Zn作負極，電極反應為Zn-2e=Zn%Cu作正極，電極反應

為2tr+2e=H21。

【詳解】

①導線中有Imol電子通過，鋅片溶解，質量為32.5g,①正確；

②在原電池中，陰離子向負極移動，所以溶液中SO；向鋅電極移動，②不正確；

③原電池正極卜得電子.發(fā)生壞原反應，產(chǎn)生了出.③不TF確：

④導線中有Imol電子通過，銅片上逸出2,④正確；

綜合以上分析，只有①④正確，故選B。

4.D

【分析】

【詳解】

A.由電池的總反應：Zn+2MnO2+H20=Zn0+2MnOOH,可知Zn的化合價由0價變?yōu)?2價，Zn

失電子作負極，故A錯誤；

B.Zn是負極，失電子，發(fā)生氧化反應，故B錯誤；

C.該電池工作時電流是由正極流向負極，電流從MnOz經(jīng)導線流向Zn,故C錯誤；

D.根據(jù)電極反應，負極：Zn-2eWn。ImolZn溶解，轉移2moi電子，則為，轉移的電子數(shù)

約為X2XX1()23XIO?、故D正確：

答案為D。

5.C

【詳解】

A.Zn比Cu活潑，Zn為負極，Cu為正極，電子沿導線從Zn流向Cu,A正確；

B.負極發(fā)生失電子的氧化反應，Zn為負極，電極反應式為Zn-2e=Zn。B正確：

C.原電池中陰離子移向負極，SO：向Zn極移動，C錯誤；

D.Cu極電極反應式為2H'+2e三H",若有Imol電子流經(jīng)導線，則可產(chǎn)生氫氣，D正確；

答案選Co

6.C

【詳解】

電解zSO,和CuSOi的混合溶液，陽極發(fā)生的反應為：4OH-2H2O+O2t+4e,陰極上發(fā)生的電極

反應為：Cu2t+2e->Cu,2H++2—%1,兩極均收集到2.24L(標況)氣體，即均生成的氣體，陽

極生成氧氣說明轉移了電子，而陰極上生成的2只得到了電子，所以剩余電子由銅離子獲得，

且溶液中有銅離了，據(jù)c=￡得到銅離了的濃度為：需=lmol/L,故選C。

7.C

【詳解】

A.該裝置為原電池，鋅比銅活潑，鋅做負極，失電子發(fā)生氧化反應，故A正確；

B.原電池中電子由負極流出經(jīng)過外電路進入正極，該裝置中，鋅為負極、銅為正極，電子由

鋅極流向銅極，因此電流從Cu極流向Zn極，故B正確；

C.該裝置為原電池，鋅做負極，發(fā)生氧化反應生成鋅離子，銅為正極，銅離子得到電子發(fā)生

還原反應在銅電極上析出銅，因此該反應的總反應為：Zn+Cu2=Zn24+Cu；電解質溶液中每消耗

Imol銅離子生成Imol鋅離子，電解質溶液的質量增加，故C錯誤；

D.原電池為將化學能轉化為電能的裝置，故D正確；

故選C。

8.D

【詳解】

電池總反應為2H2+02=2a0,即生成2mol水，轉移4nl反電子,得到飲月水時，m(H20)=

1800mLXlg/mL=1800g,物質的量為lOOmoL轉移200mol電子，答案為D。

9.D

【詳解】

A.工作電極是NO?變?yōu)镹O,化合價降低，是原電池的正極，對電極為負極，故A錯誤；

B.“工作電極”上發(fā)生的電極反應為N02+2H-+2e=N0+H20,故B錯誤；

C.傳感器工作時，根據(jù)“同性相吸”理解得到H.由“對電極”移向“工作電極”，故C錯

誤；

D.對電極為負極，“對電極”的材料可能為活潑金屬鋅，故D正確。

綜上所述，答案為D。

【點睛】

分析化合價變化，化合價降低，發(fā)生還原反應，是原電池正極；化合價升高，發(fā)生氧化反應,

是原電池負極。

10.I)

【詳解】

A.根據(jù)方程式，鈣化合價升高，為負極，故A正確；

B.放電過程中，“同性相吸"即Li'向正極移動，故B正確；

C.根據(jù)方程式得到ImolPb轉移2mol電子，因此每轉移電子，理論上生成，即質量為

0.2molX207g-mor1,故C正確；

D.若將電解質改為LiCl-KCl溶液，鈣和水反應，對電池有影響，故D錯誤。

綜上所述，答案為D。

11.D

【解析】

【分析】

形成原電池反應時，Li為負極，被氧化，電極方程式為Li-e-=Li\MnO?為正極，被還原,

電極方程式為MnO2+e-+Li，=LiMnO2,結合電極方程式以及元素化合價的變化解答該題。

【詳解】

A.Li為負極，MnO2為正極，原電池工作時，外電路的電子方向從負極到正極，即從a流向

b,故A正確；

B.MnO2為正極，被還原，電極方程式為MnC)2+e-+Li+=LiMnO2,故B正確；

C.反應中Li由0價升高到+1價，即每轉移Imol電子，理論上消耗Li的質量為7g,故C正

確；

D.因負極材料為Li,可與水反應，則不能用LiC】O4的水溶液代替電池中的混合有機溶劑，故

D錯誤;

故選：Do

12.A

【詳解】

電池負極反應式：-故正確：

A.Zn-2e+20H-=Zn0+H20,A

B.電解液中是沒有電子經(jīng)過的，故B錯誤；

C.紙內(nèi)的離子“流過”由氧化鋅和水組成的電解液，電子不會在電解液中傳導，故C錯誤；

D.該電池反應中MnG在正極發(fā)生還原反應變?yōu)镸nOOH,故D錯誤；

綜上所述，答案為A。

【點睛】

電子只能在導線中移動，溶液中沒有電子的移動，溶液中只有離子在移動。

13.C

【分析】

氨硼烷(Nik-BIh)電池反應為NH.?BH3+3H2()2=N%B02+4H20,分析化合價得到，過氧化氫化合

價降低，在正極反應，NH3-Blh化合價升高，在負極反應。

【詳解】

選項，過氧化氫化合價降低，在正極反應，其電極反應式為一=故正

A3H2()2+6H'+6e6H20,A

確；

B選項，M通過質子交換膜向右側王極移動，故B正確；

C選項，電池工作時，正極生成水，負極生成NHB02,故C錯誤；

選項，負極反應-根據(jù)選項，當電路中轉移電

DNH3?BH3+2H2O-6e=NH.tB024-6H\A0.6D

子時，左側有氫離子從左側移動到右側，左側有0.ImolN%?BH3參與反應，左側質量增加

0.ImolX31g-mol-1—0.6molXIg-mol-1,右側質量增加0.6molXlg?moL,因此左右兩極室質

量差為-0.6g=1.9g,故D正確。

綜上所述，答案為C。

14.B

【詳解】

在鍍鋅鐵的析氫腐蝕中：負極(Zn)：Zn-2e-=Zn2+,有0.2mole一轉移時，有0.1molZn溶

解，正極+生成標準狀況下的

BP0.ImolX65g/mo1=6.5g；(Fe)：2H4-2e-=H21?0.1molH2>

體積為。加olX22.4L/mol=2.24L,②③正確；

故答案選Bo

15.D

【分析】

由質子的定向移動可知a為負極，b為正極，負極發(fā)生氧化反應，乙醇被氧化生成C02,電極

反應式為C2H50H+3H20T2e=2C02+12H',正極氧氣得到電子被還原，電極反應式為

4H*+02+4e=2H20,結合電極反應解答該題。

【詳解】

A.根據(jù)質子的定向移動，b是正極，故錯誤；

B.電池工作時，b是正極，發(fā)生還原反應，故錯誤；

C.正極氧氣得電子，在酸性條件下生成水，故錯誤；

D.負極發(fā)生氧化反應，乙醇被氧化生成CO2,電極反應式為C2H“H+3H20-12e=2C02+12H',所以

Imol乙醇被氧化時轉移12mol電子，故正確：

綜上所述，本題正確選項D。

16.0.26.5g

【分析】

(D根據(jù)氫氣與轉移電子的關系計算；

(2)根據(jù)氫氣與鋅的關系式計算。

【詳解】

(1)該銅鋅原電池的總反應為Zn+H2so尸ZnSOMLt,根據(jù)反應，生成lmol氫氣轉移2moi電子,

2241

則放出2.24L(標準狀況下)上的物質的量為”::?,則轉移電子的物質的量為；

(2)根據(jù)(1)中分析，反應中生成氫氣，該反應的方程式為：Zn+H2S0l=ZnS0,+H21,根據(jù)反應中

化學計量數(shù)關系，溶解lmolZn,生成lmol氫氣，消耗單質Zn的物質的量為，則Zn片溶解

的質量是。

【點睛】

根據(jù)銅鋅原電池的原理，書寫電池的總反應，根據(jù)總反應進行計算。

+

17.9.75g0.3mol0.75mol/L2H+2e=H21

【分析】

該原電池中，鋅為負極，其電極反應式為:Zn-2e=Zn，銅為正極，其電極反應式為2H'+2e=H2t,

2

則電池總反應式為：Zn+2H=H2t+Zn\

【詳解】

(1)在標準狀況下，銅片上放出3.36LH2,其氫氣的物質的量為：

V336L

n==2

V-2241？一N=，15mol,則根據(jù)電池總反應式：Zn+2H=H2t+Zn\n(Zii)=0.15niol,

=65g?mol9.75由，故答案為:。

2+

(2)根據(jù)電池總反應式：Zn+2H=H21+Zn,每生成Imol氫氣，轉移21noi電子，則生成氫氣,

轉移電子的物質的量為：n=0.15molx2=0.3mol,故答案為:。

(3)根據(jù)氫原子守恒得：H2s0」?即貝iJc(H2so4)=5=與碧=0.75血。11?,故答案為：0.75

mol/L(,

(4)銅為正極，正極上氫離子得到電子，生成氫氣，其電極反應式為：2斤+23二比￡,故答案

為：2H'+2e=H21o

18.銀還原Cu2，+2e—Cu0.26.5

【詳解】

(1)該原電池中，鋅的活潑性大于銀，所以鋅失電子發(fā)生氧化反應，鋅作負極；銀作正極，正

極反應是溶液中銅離子得電子，發(fā)生還原反應；

(2)正極上，銅離子得電子生成銅，電極反應式為Cj+Ze-Cu；

⑶設轉移電子的物質的量是xmol；

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu轉移電子

64g2mol

6.4gxmol

642

，x=0.2,所以轉移電子；

6.4x

(4)鋅作負極，鋅失電子變成鋅離子進入溶液，設鋅質量逐漸減少yg；

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

65g64g

yg6.4g

6465

77=一,y=6.5g,所以鋅質量減少。

6.4y

3

-1

19.4molImol?LCHQH(1)+-02(g)=C02(g)+2H20(1)△〃

【分析】

(1)放電時，甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，所以電極反應式為:CH30H-6e

-

"+801l~—CO^+6H20,正極：024-4e+21l20=40ir：

(2)乙池是電解池，總反應為：4Ag++2H2。里鯉4Agi+4FT+02t,乙池中A極上銀離子得電

子發(fā)生還原反應，根據(jù)方程式計算氫離子的濃度。

(3)〃(CH3OH)結合燃燒熱的概念書寫熱化學方程式。

【詳解】

(1)放電時：正極：a+4e-+2H20M0H,正極參加反應氣體22.4L(標準狀況下)，則轉移電子

224L

的物質的量為一門＞4=4mcl。故答案為：4mol；

22.4Lmol1

+

⑵電解總反應為：4Ag+2H20-4AgI+4^