2024年高中化学总复习 原电池 化学电源（单元测试）
一、选择题
1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是( )。
解析 A项是将电能转化成化学能；B项是将水的势能转化成电能；C项是将太阳能转化成热能。
答案 D
2．世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。
下列有关叙述正确的是( )
A．光伏电池是将太阳能转变为电能 B．光伏电池是将化学能转变为电能 C．电流从a流向b
D．图中N型半导体为正极，P型半导体为负极
解析 根据图示，光伏电池是将太阳能直接转变为电能的装置，A正确，B错误。外电路中，电流从b流向a，C错误。由于电流从P型半导体流出，因而P型半导体为正极，D错误。 答案 A
3．镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是
( )。
A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg(OH)2
B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小
D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动
解析 根据镁与H2O2两种物质的性质，容易知道负极发生镁失电子的反应，正极发生H2O2得电子的反应，电解质呈酸性，故电池总反应为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；正极消耗H＋，pH增大；原电池中阳离子向正极移动，故溶液中的H＋向正极移动。
答案 B
4．如图甲是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如图
乙所示，则卡片上的描述合理的是
( )。
卡片号：2 2012.8.15 实验后的记录： ①Cu为阳极，Zn为阴极 ②Cu极上有气泡产生 ③SO42－向Cu极移动 ④若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体 ⑤电子的流向是：Cu→导线→Zn ⑥正极反应式：Cu＋2e－===Cu2＋ 图乙
A．①②③ C．④⑤⑥
B．②④ D．③④⑤
－解析 ①中Cu为正极，Zn为负极，③中SO24向负极移动，⑤中电子的流向是：Zn→导
线→Cu，⑥中正极反应式：2H＋＋2e－===H2↑，故①③⑤⑥错。
答案 B
5．某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质
为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，正极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO23，则下列推断正确的是 ( )。
－
A．负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O
B．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性 C．该电池供应2 mol水蒸气，同时转移2 mol电子 D．放电时负极有CO2生成
2－解析 由总反应式减去正极反应式得到负极反应式：2H2＋2CO3－4e－===2H2O＋2CO2，
则可判断负极有CO2生成，A项错误，D项正确。该电池使用的电解质是熔融的碳酸钾，在常温下无法工作，B错误。该电池供应2 mol水蒸气时，转移的电子为4 mol，C错误。
答案 D
6．一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通入乙烷(C2H6)和氧气，
2－其中某一电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO3＋12H2O。有关此电池的推断不正
确的是( )
A．通入氧气的电极为正极
B．参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7∶2 C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降 D．放电一段时间后，正极区附近溶液的pH减小
解析 A项，通入乙烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，正确；B项，1 mol乙烷参与反应时转移14 mol电子，则参与反应的氧气的量为
14 mol7
4＝2 mol，故正确；C项，
根据电极反应式或总反应方程式可知，氢氧化钾被消耗，故正确；D项，放电时正极产生OH－，则pH增大，D错。 答案 D
7．氢氧燃料电池以KOH溶液为电解质溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是( ) ．
A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量浓度不变 C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O
D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.2 mol电子转移 解析 由于燃料电池的总反应式就是燃料燃烧时的化学方程式，所以该燃料电池的总反应式为：2H2＋O2===2H2O；由于水的生成，导致电解液中KOH的物质的量浓度减小；在KOH做电解液时，正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，根据电子转移相等知，当电解CuCl2溶液产生
0.1 mol Cl2时，电池中转移电子0.2 mol。
答案 B 二、非选择题
8．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电
压。高铁电池的总反应为：
放电
3Zn＋2K2FeO4＋8H2O=====充电3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。 请回答下列问题：
(1)高铁电池的负极材料是________。
(2)放电时，正极发生________(填“氧化”或“还原”)反应；已知负极反应为Zn－2e＋
2OH
－
－
===Zn(OH)2，则正极反应为
__________________________________________________。 (3)放电时，________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
解析 电池的负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知，负极材料应为作还原剂的Zn。由电池的总反应方程式－负极反应式＝正极反
－－－－应式可知，正极反应式为FeO24＋3e＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH，正极生成了OH，碱性增
强。 答案 (1)Zn
－－－(2)还原 FeO24＋3e＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH
(3)正
9．近几年开发的甲醇燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换
膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：
请回答下列问题：
(1)Pt(a)电极是电池的________极，电极反应式为_______________ _______；Pt(b)电极发生________
反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为___________。
(2)电池的总反应方程式为_________________。
(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有________mol。 解析 从示意图中可以看出电极Pt(a)原料是CH3OH和水，反应后产物为CO2和H＋，CH3OH中碳元素化合价为－2，CO2中碳元素化合价为＋4，说明Pt(a)电极上CH3OH失去电子，电极Pt(a)是负极，则电极Pt(b)是正极，Pt(b)电极原料是O2和H＋，反应后的产物为H2O，氧元素化合价由0→－2，发生还原反应，因为电解质溶液是稀H2SO4，可以写出电池总反应式为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O，再写出较为简单的正极反应式：3O2＋12e－＋12H＋===6H2O，用总反应式减去正极反应式即可得到负极反应式为：2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋。
答案 (1)负 2CH3OH＋2H2O－12e－＝2CO2↑＋12H＋ 3O2＋12H＋＋12e－===6H2O (2)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O 1(3)3
10．碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定
的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。
1.惰性电极 2.直流电源 3.离子交换膜 4.冷却水
(1)碘是________(填颜色)固体物质，实验室常用________的方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：
3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。
电解时，阳极上发生反应的电极反应式为________________________； 每生成1 mol KIO3，电路中通过的电子的物质的量为________。
(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I－。请设计一个检验电解液中是否有I－的实验方案，并按要求填写下表。
2024年高中化学总复习 原电池 化学电源（单元测试）
