高二化学（必修一）原电池的工作原理练习题

高二化学（必修一）原电池的工作原理练习题 （含答案解析） 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．已知Ag+的氧化性强于Co2+的氧化性，则关于下图所示原电池装置的说法中，正确的是（ ） A．Co电极是原电池的正极 B．盐桥中可填充K Cl饱和溶液与琼脂的混合物 C．该原电池的正极反应式为Ag++e-=Ag D．盐桥中的电解质阴离子向右侧烧杯移动 2．要实现反应：Cu＋2HCl=CuCl2＋H2↑，设计了下列四个实验，你认为可行的是（ ） A．B． C．D． 3．某同学将甲、乙两电极插入溶液X中，装置如图所示，几分钟后，观察到U形管中液柱出现如图变化，下列最合适的组合是（ ） 选项 甲电极 乙电极 溶液X A Ag Cu 硝酸银溶液 B Zn Fe 稀硫酸 C Cu Fe 硫酸铜 D 石墨 Zn 稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 4．中温SOFC电池Ni电极上的反应机理如图所示，下列说法中错误的是（ ） A．该Ni电极是中温SOFC电池的负极 B．该中温SOFC电池采用酸性电解质溶液 C．从电势高的电极向该Ni电极移动 D．该Ni电极对有较强的吸附作用 5．科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是（ ） A．放电时，负极区pH升高 B．放电时，1mol转化为HCOOH，转移的电子数为4mol C．充电时，Zn电极连电源正极 D．充电时，产生22.4L(标准状况下)，生成的Zn为130g 6．2022年2月4日北京冬奥会开幕了，精彩的冬奥会离不开“化学元素”，下列叙述错误的是（ ） 选项 冬奥会的“化学元素” 叙述 A 二氧化碳直冷制冰技术打造世界“最快冰面” 二氧化碳为无毒气体，符合绿色冬奥理念 B 用石墨烯制作冬奥会赛时制服“山河映朝霞”系列 石墨烯主要目的是增加制服硬度 C “极速”液氮速冻机，-35℃下保证食品品质与安全 氮气熔点很低，可以达到“极速”冷冻效果 D 智能穿戴式体温计“腋下创可贴”是防疫利器，精准实时自动报温，充电1小时可使用10天 微型原电池为“腋下创可贴”温度计提供电能 A．A B．B C．C D．D 7．磷酸铁锂(LiFePO4)电池因特别适于作动力方面的应用，故称作磷酸铁锂动力电池。磷酸铁锂电池的内部结构如图所示，充电时总反应是C6 +LiFePO4=Li1-xFePO4 +LixC6，下列说法中错误的是（ ） A．LiFePO4作为电池的正极，与铝箔相连 B．聚合物隔膜将正、负极隔开，可使电子通过 C．放电时，正极反应式为Li1-xFePO4+x Li++x e- =LiFePO4 D．放电时，Li+从负极移向正极 8．调控化学反应进行的快慢，对于工业生产和日常生活都有着十分重要的意义。在下列事实中，减慢化学反应速率的是（ ） ①古代冶铁使用鼓风机 ②用冰箱冷藏食物 ③SO2转化为SO3使用钒触媒 ④食品包装袋中放小袋铁粉 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 9．利用K2Cr2O7可实现含苯酚废水的有效处理，其工作原理如图所示。已知水分子不能通过阴、阳离子交换膜，则下列说法不正确的是（ ） A．该装置为原电池装置，M为负极 B．该电池不能在高温下使用 C．电池工作时，Na+向M极移动 D．M极的电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+ 10．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是 A．甲中移向铜电极 B．乙中正极反应式为： C．丙中锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．丁使用一段时间后电解质溶液的酸性减弱 11．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是（ ） A．2Ag(s)＋Cd2＋(a q)=2Ag＋(a q)＋Cd(s) B．Co2+(a q)+Cd(s)= Co(s)+ Cd2+(a q) C．2Ag＋(a q)＋Cd(s)= 2Ag(s)＋Cd2＋(a q) D．2Ag(s)＋Co2+(a q)=2Ag＋(a q)＋Co(s) 12．关于如图所示的原电池甲和乙，下列说法正确的是（ ） A．甲、乙中铜片上均发生还原反应 B．两池中铁片均发生反应：Fe-2e-=Fe2+ C．装置甲中电子由Cu→灯泡→Fe D．两池所得Fe、Cu金属活泼性相反 13．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是（ ） A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a管液面高于b管液面 C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 二、填空题 14．实验室有如下材料：铜片、铁片、石墨棒、CuCl2溶液、FeCl3溶液、导线、电流表、盐桥(装有琼脂K Cl的U形管)、烧杯等。甲同学设计了如图1的原电池装置，但乙同学发现甲同学设计的原电池装置效率不高，电流在短时间内就会衰减，为解决以上问题，将原电池设计成了带盐桥的装置，如图2所示。 图1： 图2： (1)①事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_______(填序号，下同)。 a.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) Δ H >0 b.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) Δ H＜0 c.Na OH(a q)+H Cl(a q)=Na Cl(a q)+H2O(l) Δ H＜0 ②甲同学设计的原电池，若将石墨棒改为铁片，则总电极反应式是否改变，若是，写出改变后总的电极反应式，若否，请写出理由：_______。 ③乙同学设计的原电池电极反应与甲的相同，但电池的效率高很多。乙同学设计的原电池两电极分别为：a是_______(填“铜片”“铁片”或“石墨棒”，下同)，b是_______。负极的电极反应式为_______，正极的电极反应式为_______。 (2)关于乙同学设计的原电池，下列说法中错误的是_______。 a.实验过程中，左侧烧杯中Cl−浓度增大 b.实验过程中取出盐桥，原电池不能继续工作 c.电子通过盐桥从右侧烧杯进入左侧烧杯中 参考答案： 1．C 【分析】本题装置为原电池装置，因为Ag+的氧化性强于Co2+的氧化性，故Co比Ag易失电子，故Co电极为负极，Ag电极为正极。 【详解】A．由分析可知，A错误； B．本装置的银半电池中离子为Ag+，若盐桥中填充K Cl饱和溶液与琼脂的混合物，则Ag+与Cl-反应生成Ag Cl沉淀，因此盐桥中不可填充K Cl饱和溶液与琼脂的混合物，B错误； C．由分析可知，银电极为正极，正极反应式为：Ag++e-=Ag，C正确； D．原电池中阴离子移向负极，即阴离子向左侧烧杯移动，D错误； 故答案为C。 2．C 【分析】实现Cu＋2HCl=CuCl2＋H2↑反应，因Cu与稀盐酸常温下不反应，则应设计为电解池，Cu为阳极，电解质为H Cl。 【详解】A．应设计为电解池，该装置为原电池，铁做负极，铜做正极，氢离子在正极得电子生成氢气，故A错误； B．应设计为电解池，该装置中虽然铜的活泼性大于银，但铜与盐酸不能自发进行氧化还原反应，故B错误； C．电解池中Cu为阳极，电解质为H Cl，符合题意，故C正确； D．电解池中C为阳极，不符合题意，故D错误； 故答案为C。 3．B 【详解】A．铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，负极是Cu，失电子生成铜离子，正极是Ag，溶液中Ag+得电子生成Ag，不会引起液面变化，A错误； B．Zn比Fe活泼，Zn做负极，Fe做正极，正极H+得电子生成H2，乙电极中压强变大，U型管液面左低右高，符合题意，B正确； C．铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，负极是Fe，正极是Cu，不会引起液面变化，C错误； D．Zn和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，正极是石墨，正极H+得电子生成H2，甲电极中压强变大，左侧U型管液面左高右低，不符合题意，D错误； 故选：B。 4．B 【分析】固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。 【详解】A．吸附燃料H2的Ni为燃料电池的负极，A选项正确； B．由图可知过程中传递O2-，其内部电解质属非水环境，B选项错误； C．O2-移向电势地的负极即Ni电极，C选项正确； D．该电池利用Ni表面的多孔结构吸附H2，D选项正确； 答案选B。 5．D 【详解】A．负极上Zn失电子，生成Zn2+，Zn2+结合OH-生成，消耗了溶液中的氢氧根离子，负极区pH下降，A错误； B．放电时，正极反应为，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2mol，B错误； C．充电时，Zn电极连接电源负极，阴极反应为，C错误； D．充电时总反应式为，生成1mol氧气的同时，生成Zn2mol，即生成的Zn为130g，D正确； 故答案选D。 6．B 【详解】A．通常情况下二氧化碳是一种无色无味的气体，是空气的组成成分之一，无毒，二氧化碳直冷制冰符合绿色冬奥理念，A项正确； B．用石墨烯制作冬奥会赛时制服“山河映朝霞”系列，使用石墨烯的主要目的是石墨烯具有超强的导热性、升温快速，B项错误； C．“极速”液氮速冻机主要利用N2的熔点很低，能迅速降温的特点，可使食品快速结晶，-35℃下保证食品品质与安全，C项正确； D．智能穿戴式体温计“腋下创可贴”是防疫利器，精准实时自动报温，充电1小时可使用10天，微型原电池能将化学能转化成电能，为“腋下创可贴”温度计提供电能，D项正确； 答案选B。 7．B 【分析】充电时总反应是C6 +LiFePO4=Li1-xFePO4 +LixC6，放电时总反应是Li1-xFePO4 +LixC6= C6 +LiFePO4，负极反应式为：LixC6-xe-= C6 +x Li+，正极反应式为Li1-xFePO4+x Li++x e- =LiFePO4，据此分析作答； 【详解】A．由图及电极反应式分析可知，LiFePO4作为电池的正极，与铝箔相连，故A正确； B．电池放电时为原电池，负极中的Li+通过聚合物隔膜向正极迁移,电子不能通过聚合物隔膜，故B错误； C．由电池总反应可知，正极上Li1-xFePO4得电子发生还原反应,所以正极电极反应式为Li1-xFePO4+x Li++x e- =LiFePO4,故C正确； D．磷酸铁锂电池不含重金属和稀有金属,是一种安全无毒无污染的绿色环保电池,故D正确； 故答案选B。 8．D 【详解】①古代冶铁使用鼓风机，可增大氧气的浓度，加快燃烧的速率；②用冰箱冷藏食物，可降低温度，减慢食物变质的速率；③SO2转化为SO3使用催化剂，加快反应速率；④食品包装袋中放小袋铁粉，作抗氧化剂，可降低氧气的浓度，减慢食品被氧化的速率。 故选D。 9．C 【分析】由图可知，该装置为原电池的工作原理，M极区主要是C6H5OH发生反应生成CO2，其中C元素的化合价升高，所以M极为负极，电极反应式为：C6H5OH-28e－＋11H2O=6CO2↑＋28H＋；N极Cr元素化合价降低，被还原，为正极，其电极反应式为：。 【详解】A．由图可知Cr元素化合价降低，被还原，N为正极，M为负极，A项正确； B．该电池用微生物进行发酵反应，升高温