课练19 原电池 化学电源
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1．[2019·北京海淀区模拟]如图所示为锌铜原电池。下列叙述中，正确的是( )
A．盐桥的作用是传导离子 B．外电路电子由铜片流向锌片
C．锌片上的电极反应式为Zn2＋2e===Zn
D．外电路中有0.2 mol电子通过时，铜片表面质量增加约3.2 g 答案：A
解析：“双液”原电池中，盐桥连接左、右两个烧杯中的溶液，传导离子，起到导电作用，A正确。锌的活泼性强于铜，则锌片是负极，铜片是正极；在外电路中，电子由负极流向正极，则电子由锌片流向铜片，B错误。锌片是负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn－2e===Zn2，C错误。铜片是正极，电极反应式为Cu2＋2e===Cu，电路中通过0.2 mol电子时，铜片上析出0.1 mol Cu，其质量为0.1 mol×64 g·mol1＝6.4 g，D错误。
2．Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( ) A．负极反应式为Mg－2e===Mg2 B．正极反应式为Ag＋e===Ag C．电池放电时Cl由正极向负极迁移
D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 答案：B
解析：该电池中Mg作负极，失去电子发生氧化反应，生成Mg2，A项正确；正极反应为AgCl＋e===Ag＋Cl，B项错误；电池放电时，Cl从正极向负极移动，C项正确；在负极，Mg会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D项正确。
3．[2019·成都摸底测试]铅蓄电池是汽车常用的蓄电池，其构造如图所示。下列说法不正确的是( )
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A．电池放电时，负极质量减轻 B．电池放电时，c(H)减小
C．电池充电时总反应为：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4 D．铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低 答案：A
解析：放电时负极Pb失去电子转化为PbSO4，负极质量增加，A项错误；放电过程中消耗硫酸，溶液中c(H)减小，B项正确；电池充电时总反应为2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4，C项正确；铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低，废弃电池污染环境，D项正确。
4．[2019·辽宁大连模拟]锌、铁、镁、铝、锂等金属都可以用在金属燃料电池中。某金属燃料电池的基本结构如图所示，其中Y电极为石墨。下列说法正确的是( )
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A．该电池工作时，电子沿M→电解质溶液→Y电极流动 B．若M为铝，则该电池工作时溶液的pH将不断增大
C．若M为镁，则该电池反应的化学方程式为2Mg＋O2===2MgO
D．五种金属作电极材料时，比能量(单位质量的电极材料放出电能的大小)由高到低的顺序依次是锂、铝、镁、铁、锌
答案：D
解析：该装置是原电池，一般活泼金属作原电池的负极，Y电极为石墨，则Y是正极，M是负极，电子沿M→负载→Y电极流动，不能进入电解质溶液，A错误；若M为铝，该电池总反应式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，溶液的pH不变，B错误；若M为镁，该电池总反应式为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，C错误；根据电池的比能量的定义，1 g金属Li1 gNA－1
能产生的电子数目为＝，同理可分析其他四种金属材料，求得五种金属－1×NA mol77 g·mol的比能量大小关系为Li>Al>Mg>Fe>Zn，D正确。
5．[2019·清华中学高三考试]一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池的说法正确的是( )
A．a电极为正极
B．H由右室通过质子交换膜进入左室
C．a电极的电极反应式为C6H5OH－28e＋11H2O===6CO2↑＋28H D．当b电极上产生1 mol N2时，溶液中将有10 mol e通过 答案：C
解析：根据a电极上C6H5OH转化为CO2，知a电极上发生氧化反应，则a电极为负极，A项错误；H由左室通过质子交换膜进入右室，B项错误；a电极上C6H5OH被氧化为CO2，电极反应式为C6H5OH－28e＋11H2O===6CO2↑＋28H，C项正确；电子不能通过电解质溶液，D项错误。
6．[2019·贵州贵阳模拟]一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )
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A．b电极是负极
B．a电极的电极反应式：N2H4＋4OH＋4e===N2↑＋4H2O C．放电时，电子从a电极经过负载流向b电极 D．电池工作时，K从正极移向负极 答案：C
解析：由图可知，N2H4在a电极上发生氧化反应生成N2，则a电极是负极，b电极是正极，A错误；N2H4在a电极上发生失去电子的氧化反应生成N2，则电极反应式为N2H4＋4OH
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－4e===N2↑＋4H2O，B错误；放电时，电子由负极经导线流向正极，即电子从a电极经过
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负载流向b电极，C正确；电池工作时电解质溶液中的阳离子向正极移动，则K从负极移向正极，D错误。
7．[2019·湖南五校联考]高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用如图装置模拟其工作原理(放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成)，下列有关说法中正确的是( )
A．放电时，电子由正极通过外电路流向负极
B．放电时，负极上的电极反应式为：Zn－2e＋2H2O===Zn(OH)2＋2H C．充电时，阴极区溶液的pH减小
D．充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(OH)3－3e＋5OH===FeO24＋4H2O 答案：D
解析：放电时，电子由负极通过外电路流向正极，A项错误；放电时，负极反应为：Zn－2e＋2OH===Zn(OH)2，B项错误；充电时，阴极反应为：Zn(OH)2＋2e===Zn＋2OH，阴极区溶液中c(OH)增大，pH增大，C项错误；充电时，阳极上Fe(OH)3转化为FeO24，发生氧化反应：Fe(OH)3－3e＋5OH===FeO24＋4H2O，D项正确。
8．[2019·福建泉州质检]锂－空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
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A．电解质溶液中，Li由多孔电极迁移向锂电极 B．该电池放电时，负极发生了还原反应
C．充电时，电池正极的反应式为Li2O2－2e===2Li＋O2↑ D．电池中的电解质溶液可以是有机溶剂或稀盐酸等 答案：C
解析：由图可知，金属锂作负极，多孔电极作正极，阳离子向正极移动，则Li由锂电极迁移向多孔电极，A错误；放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，B错误；充电时，电池的正极与电源的正极相连，作电解池的阳极，电极反应式为Li2O2－2e===2Li＋O2↑，C正确；由于锂是活泼金属，可与稀盐酸反应生成LiCl和H2，故电解质溶液不能用稀盐酸，D错误。
9．美国NASA曾开发一种铁－空气二次电池。该电池放电时，其原理如图所示，电池反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。
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有关该电池放电时的说法正确的是( ) A．电极a质量不变 B．电极b为电池负极
C．电子由电极a经负载流向电极b D．由电能转变为化学能 答案：C
解析：从已知的反应原理看，Fe在反应过程中失去电子，则在原电池的负极发生反应，O2在反应过程中得到电子，则在原电池的正极发生反应。电极a Fe失去电子生成Fe2，并进一步变成Fe(OH)2，所以电极a的质量增大，A错误；电极b O2得到电子，作原电池的正极，B错误；电子从负极流出，经过外电路流向正极，C正确；原电池是一种将化学能转变成电能的装置，D错误。
10．[2019·安徽宿州质检]太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点，现已得到广泛应用。氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是( )
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A．该装置系统中只存在光能与电能之间的转化
B．Cu电极上的电极反应式为CO2＋8H－8e===CH4＋2H2O C．工作时，产生的O2、CH4体积比为1:1(同温同压) D．离子交换膜为质子交换膜，H从左池移向右池 答案：D
解析：由图可知，该装置系统中存在太阳能与化学能、化学能与电能及化学能与热能等的转化，A错误；CO2在Cu电极上发生还原反应生成CH4，则电极反应式为CO2＋8H＋8e
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===CH4＋2H2O，B错误；H2O在GaN电极上发生氧化反应生成O2，电极反应式为2H2O－4e
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===4H＋O2↑，根据得失电子守恒可知，产生O2和CH4的物质的量之比为2:1，在同温同
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高考化学总复习练习原电池化学电源
