4.1原电池 基础练习(含解析) 2022-2023高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1考试试卷

4.1原电池
一、单选题（本大题共14小题）
1. 下列电池工作时，在正极放电的是 ( )
A. B.
C. D.
2. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A. 原电池反应均是自发的氧化还原反应
B. 氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化
C. 氢氧燃料电池是将热能转化为电能的装置
D. 铅蓄电池在放电过程中，负极质量减少，正极质量增加
3. 甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，由甲醇、空气、溶液构成。则下列说法正确的是( )
A. 电池放电时通入空气的电极为负极
B. 电池的总反应式为
C. 电池放电时，电解质溶液中向正极移动
D. 电池放电时每消耗 ，正极上反应的物质失去 电子
4. 一种铁空气电池的电池反应为：，原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是( )
A. 极为电池正极，发生氧化反应
B. 当电路中转移电子时，消耗
C. 极的电极反应式为：
D. 电子由极经负载流向极，再经溶液回到极
5. 一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是( )
A. 该电池工作时，每消耗 转移电子
B. 电子由电极经外电路流向电极
C. 电池工作时，向电极移动
D. 电极上发生的电极反应为：
6. 下列四个常用电化学装置的叙述错误的是( )
A. 图所示电池中，电子从锌片流出
B. 图所示干电池中石墨作负极
C. 图所示电池为二次电池
D. 图所示电池中正极反应为：
7. 下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是相对原子质量：( )
A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B. 干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 铅蓄电池工作过程中，每通过电子，负极质量减轻
8. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，如图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是( )
A. 干电池工作时，向锌筒移动
B. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
C. 铅蓄电池工作过程中，每通过电子，负极质量减轻
D. 氢氧燃料电池的正极反应一定是
9. 马航失联事件震惊中外，事件发生后，联合搜救部门启用了“金枪鱼”水下搜救器展开水下搜救，其中电池是一种可用作水下动力的优良电源，其原理如图所示。该电池工作时总反应式为，则下列说法错误的是( )
A. 电极做负极，电极反应式为：
B. 工作时电解液中的移向电极
C. 工作时正极发生还原反应，负极不断减重
D. 当电极上生成时，电路中转移的电子为
10. 某种新型热激活电池的结构如图所示，电极的材料是氧化石墨烯和铂纳米粒子，电极的材料是聚苯胺，电解质溶液中含有和，加热使电池工作时电极发生的反应是，电池冷却时，在电极表面与反应可使电池再生。下列说法不正确的是( )
A. 电池工作时电极为正极，且发生的反应是
B. 电池工作时，若在电极周围滴加几滴紫色石蕊溶液，电极周围慢慢变红
C. 电池冷却时，若该装置正负极间接有电流计，指针会发生偏转
D. 电池冷却过程中发生的反应是
11. 某科研团队研发出“纸电池”如图。一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后，变成一张可任意裁剪大小的“电纸”，厚度仅为毫米，可以任意弯曲和裁剪。纸内的离子“流过”水和氧化锌组成电解液，电池总反应式：。下列说法正确的是 ( )
A. 该电池的正极材料为锌
B. 该电池反应中二氧化锰发生了氧化反应
C. 电池的正极反应式为
D. 当有锌溶解时，流经导线的电子数为
12. 暖贴内部含有铁粉、活性炭、食盐、木粉的混合物，可与空气氧气和水蒸气作用放热，从而达到取暖的效果，见题图。下列说法正确的是( )
A. 暖贴工作时活性炭被消耗
B. 暖贴工作时电能转化为化学能再转化为热能
C. 铁作负极，其电极反应式：
D. 暖贴短时间产生较多的热是因为原电池的形成加快反应速率
13. 实验室可利用下列微生物电池将污水中的乙二胺转化为无毒无害的物质并产生电能、均为石墨电极。有关该电池工作时的说法中错误的是( )
A. 极的电势比极的电势低
B. 正极电极反应式：
C. 电池总反应为：
D. 每消耗升时，通过质子交换膜的质子数为
14. 一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是( )
A. 该装置工作时，电能转化为化学能
B. 该装置可以在高温下工作
C. 为阳离子交换膜，为阴离子交换膜
D. 负极反应为
二、填空题（本大题共4小题）
15. 铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是，铅蓄电池放电时，___________________填物质名称作负极。放电过程中硫酸浓度由下降到，电解液体积为反应过程溶液体积变化忽略不计，求放电过程中外电路中转移电子的物质的量为________。
有人设计将两根丝作电极插入溶液中，然后向两极上分别通入乙醇和氧气而构成燃料电池。则此燃料电池工作时，其电极反应式：
负极：_________________________________________________________________________。
正极：_________________________________________________________________________。
16. I.依据氧化还原反应设计的原电池如下图所示。请回答下列问题：
电极的材料是________，电解质溶液是________。
银电极为电池的________极。
外电路中的电子是从________电极流向________电极。
为了验证与氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是______，写出正极的电极反应_______。若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过电子时，两个电极的质量差为________。
将设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示、为多孔碳棒。
实验测得定问移向电极，则 _____处电极入口通甲烷填或，其电极反应式为___________。
当消耗甲烷的体积为标准状况下时，假设电池的能量转化率为，则导线中转移电子的物质的量为________。
17. 二甲醚燃料电池常采用磺酸类质子溶剂，其工作原理如图所示，则负极的电极反应式为 ，若消耗标准状况下，则理论上左右两室溶液质量变化的差为 。
18. 把、、、四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连，可以组成各种原电池。若、相连，为正极；、相连，为负极；、相连，上产生气泡；、相连，质量减小，则四种金属的活动性由强到弱顺序为：_____________________________。
碱性锌锰干电池比普通锌锰电池的使用寿命长且性能高，其构造如图所示，电池反应为：，其中作 __________极，发生___________反应填“氧化”或“还原”，电极反应式为_________________________。
甲烷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。工作原理示意图如下，
电极是电池的 _____极，电极反应式为_________________。
电解质溶液中的向 ___________填“”或“”极移动，电子流入的电极是___________填“”或“”极。
该电池工作时消耗标准状况下，则电路中通过_________电子。
答案和解析
1.【答案】
【解答】
A.锌锰干电池中电极反应式：负极：，正极：，不符合题意，故A错误；
B.酸性氢氧燃料电池电极反应式为、；碱性氢氧燃料电池电极反应式为、，符合题意，故B正确；
C.铅蓄电池放电时负极电极反应为，正极电极反应为，不符合题意，故C错误；
D.镍镉电池放电正极反应为，负极反应为，不符合题意，故D错误。
故选B。
2.【答案】
【解答】
A.构成原电池的条件之一是：能自发的进行氧化还原反应，所以原电池反应均是自发的氧化还原反应，故A正确；
B.氢氧燃料电池工作时氢气在负极上失电子被氧化，故B错误；
C.氢氧燃料电池也是原电池，所以氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，故C错误；
D.根据铅蓄电池放电时，负极电极反应式为：；正极电极反应式为：，所以正负极质量都增加，故D错误。
故选A。

3.【答案】
【解析】解：、电池放电时氧气发生还原反应，是电池的正极，故A错误；
B、电解质溶液呈碱性，生成碳酸根离子，所以电池总反应式为：，故B错误；
C、原电池中阳离子向正极移动，所以钾离子向正极移动，故C正确；
D、正极发生还原反应，得到电子，故D错误；
故选：。
4.【答案】
【解答】
该电池放电时，是将化学能转化为电能的装置，根据总反应，则铁的一极为电源的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，电子由负极经外电路流向正极，据此分析解答。
A.通入氧气的一极为原电池的正极，所以极为电池正极，发生还原反应，故A错误；
B.未说明标准状况下，无法计算消耗氧气的体积，故B错误；
C.极为电池负极，失电子在碱性条件下生成，故C正确；
D.溶液中不存在电子流动，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解答】
液氨液氧燃料电池中，负极上发生失电子的氧化反应，即是负极，是正极，碱性条件下，氧气在正极生成氢氧根离子，燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式：，电子从负极流向正极，根据原电池的工作原理来回答，
A.燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式：，该电池工作时，每消耗标准状况下的即转移电子，而选项没有指明状态，故A错误；
B.电子从负极流向正极，即从电极流向电极，故B正确；
C.原电池中，阴离子向负极移动，则向负极移动，故C错误；
D.碱性条件下，氧气在正极生成氢氧根离子，其电极反应为：，故D错误。
故选B。
6.【答案】
【解答】
A.图 所示电池中，为负极，电子从锌片流出，故A正确；
B.图 所示干电池中锌皮作负极，石墨为原电池的正极，故 B错误；
C.图 所示电池为二次电池，即可充电的电池，故 C正确；
D.图 所示氢氧燃料电池中正极反应为：，故D正确。

7.【答案】
【解答】
A.干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故A正确；
B.在干电池中，作负极，被氧化，生成锌离子而被腐蚀，故B正确；
C.氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，故C正确；
D.铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，故D错误。
8.【答案】
【解答】
A.在干电池中，作负极，向正极碳棒移动，故A错误；
B.干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故B正确；
C.铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，故C错误；
D.氢氧燃料电池的正极反应受溶液的酸碱性影响，溶液为碱性时： ，溶液为酸性时：，故D错误。
故选B。

9.【答案】
【解答】
由原电池总反应可知，原电池工作时被氧化，应为电池的负极，电极反应为；被还原，应为原电池的正极，电极反应式为。
A.原电池工作时被氧化，应为电池的负极，电极反应为，故A正确；
B.铝为负极，电极为正极，原电池工作时阳离子向正极移动，故B正确；
C.原电池工作时，正极发生还原反应，该反应中氧化银被还原为银，负极铝溶解，不断减重，故C正确；
D.中的化合价为价，当电极上析出即时，电路中转移的电子为，故D错误。
故选D。

10.【答案】
【解析】根据极电极反应判断电极是正极，电极是负极，电池工作时电极发生的反应是，A正确；电池工作时电极发生的反应是，溶液显酸性，若在电极周围滴加几滴紫色石蕊溶液，电极周围慢慢变红，B正确；电池冷却时是在电极表面与反应使电池再生，因此冷却再生过程电极上无电子得失，导线中没有电子通过，不正确；电池冷却时是在电极表面与反应使电池再生，反应式，D正确。
11.【答案】
【解析】项，该原电池中，锌失电子作负极，错误；
项，该原电池中，锰元素得电子，发生还原反应，二氧化锰作正极，错误；
项，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为，正确；
项，当有锌溶解时，转移的电子数为，错误。
12.【答案】
【解答】
A.由分析可知，暖贴工作时，铁做负极被消耗，活性炭做正极不被消耗，故A错误；
B.由分析可知，暖贴工作时，化学能转化为电能，电能再转化为热能，故B错误；
C.由分析可知，暖贴工作时，铁、碳在氯化钠溶液中构成原电池，铁做负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为，故C错误；
D.由分析可知，暖贴的工作原理实际上是铁发生吸氧腐蚀，工作时，铁、碳在氯化钠溶液中构成原电池，原电池反应加快反应速率使暖贴短时间产生较多的热，故D正确

13.【答案】
【解答】
A.乙二胺在极失电子，氧气在极得电子，电子由极流向极，则极的电势比极的电势低，故A正确；
B.氧气在极得电子发生还原反应，为正极，故电极反应式：，故B正确；
C.由题意可知，电池总反应为：，故 C正确；
D.本题没有表明标况条件，故D错误；
故选D。
14.【答案】
【解析】错，该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置；
错，高温能使微生物蛋白质凝固变性，导致电池工作失效，所以该装置不能在高温下工作；
错，原电池内电路中，阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以为阳离子交换膜、为阴离子交换膜；
对，由图可知，负极上失电子发生氧化反应，电极反应为。
15.【答案】铅；
；
【解析】铅蓄电池放电时，铅作负极，放电过程中消耗，则反应中消耗，电路中转移电子。
碱性乙醇燃料电池负极是乙醇发生氧化反应生成和，正极是在水溶液中被还原为，据此可写出电极反应式。
16.【答案】Ⅰ；溶液
正
；
Ⅱ；；
；

【解答】
Ⅰ由反应“”可知，在反应中，电极为，被氧化，失电子，应为原电池的负极，在正极上得电子被还原，电解质溶液为溶液，故答案为：；溶液；
正极为活泼性较弱的，故答案为：正；
原电池中，电子从负极经外电路流向正极，本题中由极经外电路流向极，故答案为：；；
Ⅱ以验证与氧化性强弱，装置能达到实验目的是，形成原电池反应，铁做负极，失电子发生氧化反应，铜离子在正极上析出，反应为，氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，则与氧化性强弱为：，正极电极反应为：，若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过电子时，负极电极反应，铁的物质的量减小，质量，正极电极反应：，铜的物质的量增加，质量，两个电极的质量差为，故答案为：；；；
实验测得定问移向电极，得到为正极、为负极，燃料电池中通入燃料的电极为负极，通入氧化剂的电极为正极，所以处通入甲烷，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，故答案为：；；
当消耗甲烷的体积为标准状况下时，物质的量，根据知，假设电池的能量转化率为，导线中转移电子的物质的量，故答案为：。
17.【答案】

【解析】标准状况下即为，转移电子为，根据极反应：，可以得出右极室质量增加了；根据极反应：，转移电子时，左极室消耗水，质量减少了，则左右两室溶液质量变化差为。
18.【答案】
正；还原；
负；；；；
【解答】
若、相连，为正极，则活动性，、相连，为负极，则活动性，、相连，上产生气泡，为正极，则活动性，、相连， 质量减小，为负极，则活动性，所以四种金属的活动性由强到弱顺序为，故答案为：；
根据化合价的变化，作正极，发生还原反应，电极反应式为；故答案为：正；还原；；
电解质溶液为稀硫酸，燃料电池中，通入燃料的电极为负极，负极上甲烷失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为：，电极是电池的负极；
故答案为：负；；
电解质溶液中的阳离子移向正极，向极移动，电子从负极流出，流向正极，电子流入的电极是极，故答案为：；；
标准状况下，甲烷的物质的量为，根据电极反应式，电路中通过的电子，故答案为：。
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