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考点11.1 原电池1某盐桥式电池如图所示下列说法不正确的是( )A. 电子由锌电极流向铜电极B. 将锌、铜电极互换也能形成原电池C. U型管中的K+向铜电极移动D. 铜电极反应式是Cu2+2e-=Cu【答案】B2如图是一种锂钒氧化物热电池装置，电池总反应为xLi+LiV3O8=Li1+xV3O8。工作时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶体熔化，下列说法不正确的是A. 组装该电池应当在无水、无氧的条件下进行B. 整个过程的能量转化涉及化学能转化为热能和电能C. 放电时LiV3O8电极反应为：xLi+LiV3O8-xe-=Li1+xV3O8D. 充电时Cl移向LiV3O8电极【答案】C【解析】A、Li是活泼的金属，因此组装该电池应当在无水、无氧的条件下进行，A正确；B、整个过程的能量转化涉及化学能转化为电能以及化学能和热能之间的转化，B正确；C、放电时正极发生得电子的还原反应，即正极反应式为xLi+LiV3O8+xe-Li1+xV3O8，C错误；D、放电时Cl移向负极，移向锂电极，因此充电时Cl移向LiV3O8电极，D正确，答案选C。 3新一代全固体锂离子电池使用硫化物固体电解质，利用薄层成膜技术和加压成型技术，提高了材料颗粒间的离子传导性，从而实现了无需机械加压的充放电。电池的工作原理为：LiMO2+nC Li1-xMO2+LixCn (M可以是Co、Ni、Fe等)，内部结构如图所示。下列有关说法正确的是A. 电池放电时，负极发生的反应为：nC+xLi+xe-LixCnB. 充电器的a 端接电源的负极,b端接电源的正极C. 电池充电时Li+自左向右移动D. 电池工作时，固体电解质因熔融而导电【答案】B4高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：下列叙述错误的是A. 放电时正极附近溶液的碱性增强B. 充电时锌极与外电源正极相连C. 放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被还原D. 充电时阳极反应为：Fe（OH）3 - 3e + 5OH- =FeO42- + 4 H2O【答案】B【解析】A放电时正极反应为FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-，则附近有OH-生成，所以正极附近碱性增强，故A正确；B充电时，原电池负极连接电源的负极，B错误；C放电时正极反应为FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-，所以每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原，故C正确；D充电时阳极发生Fe(OH)3失电子的氧化反应，即反应为：Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O，故D正确；故选B。5浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示，下列说法不正确的是A. Fe电极的电极反应式为：Fe-2e-Fe2+B. 通入空气的石墨电极的电极反应式为O2+2CO2+4e-2CO32-C. 通入甲烷的石墨电极的电极反应式为：CH4+100H-8e-CO32-+7H2OD. 为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量工业用食盐【答案】C6 “长征”火箭发射使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)，并使用四氧化二氮作为氧化剂，这种组合的两大优点是，既能在短时间内产生巨大能量将火箭送上太空，产物又不污染空气(产物都是空气成分）。某校外研究性学习小组拟将此原理设计为原电池，如图所示，结合学习过的电化学原理分析其设计方案，下列说法正确的是（ ）A. A为正极B. 电池工作时H+由A极向B极迁移C. 从b 口通入四氧化二氮气体且在B极发生氧化反应D. A极发生的电极反应式：C2H8N2+4H2O+16e-=2CO2+N2+16H+【答案】B7通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯笨酚（），其原理如下图所示，下列说法正确的是A. B为电池的正极，发生还原反应B. 电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极C. A极的电极反应式为: D. 当外电路中有0.2mole-转移时，A极区增加的H+的数目为0.1NA【答案】D【解析】原电池中阳离子移向正极，根据原电池中氢离子的移动方向可知A为正极，正极有氢离子参与反应，电极反应式为，电流从正极经导线流向负极，则AB为电池的负极，发生氧化反应，A错误；B电流从正极A沿导线流向负极B，B错误；CA为正极，正极有氢离子参与反应，电极反应式为，C错误；D据电荷守恒，当外电路中有0.2mole-转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA，而发生，则A极区增加的H+的个数为0.1NA，D正确；答案选D。 8我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S，已知甲池中发生的反应：下列说法正确的是（ ）A. 甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ+2H+-2e-=H2AQB. 乙池溶液中发生的反应为H2S+I3-=3I-+S+2H+C. 该装置中电能转化为光能D. H+从甲池移向乙池【答案】B9有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝锂（LiAlCl4）溶解在亚硫酰氯（SOCl2）中形成的，电池总反应方程式为：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S。已知亚硫酰氯和AlCl36H2O混合共热蒸干，可制得无水AlCl3。则下列叙述中正确的是（）A. 制备无水AlCl3时，加入的SOCl2只起脱水剂作用B. 电池工作过程中， SOCl2被还原为Li2SO3和S单质C. 电池工作过程中，电子经电解质溶液流向锂电极D. 用该电池电解水，生成2mol H2，消耗1.5molSOCl2【答案】D【解析】制备无水AlCl3时，加入的SOCl2起脱水剂作用，生成的氯化氢抑制AlCl3水解，故A错误；SOCl2被还原为S单质，故B错误；溶液中没有电子流动，故C错误；根据电子守恒，生成2mol H2转移4 mol电子，消耗1.5molSOCl2转移4 mol电子，故D正确。 10我国科研人员以Zn和尖晶石百锰酸锂（ZnMn2O4）为电极材料，研制出一种水系锌离子电池。该电池的总反应方程式：xZn +Zn1-xMn2O4ZnMn2O4(0x1）。下列说法正确的是A. ZnMn2O4是负极材料B. 充电时，Zn2+向ZnMn2O4电极迁移C. 充电时，阳极反应：ZnMn2O4-xZn2+-2xe-=Zn1-x Mn2O4D. 充放电过程中，只有Zn元素的化合价发生变化【答案】C11届普通高中高三第一次模拟考试）电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是A. O2在电极b上发生还原反应B. 溶液中OH+向电极a移动C. 负极的电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2OD. 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5【答案】D【解析】A该感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，b为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应，A正确；B原电池中阴离子向负极移动，则氢氧根离子向a极移动，B正确；C碱性条件下，氨气失电子生成氮气和水，则a极的电极反应式为2NH3+6OH-6e-=N2+6H2O，C正确；D电池的总反应为4NH3+3O24N2+6H2O，则反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：3，D错误；答案选D。12碱性硼化钒（VB2)空气电池工作时反应为：4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，用该电池电解100mL 硫酸铜溶液，实验装置如图所示（b、c均为惰性电极)，当外电路中通过0.02mol电子时，B装置两极共收集到0.224L气体（标准状况)。下列说法正确的是（ ）A. 电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生B. VB2为负极，电极反应为：2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+C. 电池内部OH-移向a电极，溶液pH保持增大D. 忽略溶液体积变化，电解后B装置中溶液的pH为1【答案】D13铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺，装置如图。若上端开口关闭，可得到强还原性的H+（氢原子）；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的OH（烃基自由基）。下列说法错误的是A. 无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe-2e-=Fe2+B. 不鼓入空气时，正极的电极反应式为H+e-=HC. 鼓入空气时，每生成1molOH有2mol电子发生转移D. 处理含有草酸（H2C2O4）的污水时，上端开口应打开并鼓入空气【答案】C14用单质铁去除酸性水体中NO3-的原理如图所示，下列说法错误的是A. 能量转化形式主要为化学能转化为电能B. 电极材料分别为Fe和Fe3O4C. 负极反应为：NO3-+8e-+l0H+=NH4+3H2OD. 该原理的总反应可表示为：NO3-+3Fe+2H+H2O= NH4+ +Fe3O4【答案】C【解析】A此为原电池，其能量转化形式主要为化学能转化为电能，故A正确；B由图示可知负极为Fe，正极材料Fe3O4，故B正确；C负极发生的反应为失电子的氧化反应，故C错误；D该原电池的总反应可表示为NO3-+3Fe+2H+H2O= NH4+ +Fe3O4，故D正确；答案为C。15下图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量监测与控制的功能，下列有关说法正确的是A. 电流由呼气所在的铂电极流出B. H+透过质子交换膜流向氧气所在的铂电极C. 电路中流过2mol电子时，消耗11.2LO2D. 该电池的负极反应为：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+【答案】B16现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚（），其原理如图所示，下列说法正确的是A. 电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极B. A极的电极反应式为C. 当外电路中有0.2mole转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2NAD. B极为电池的正极，发生还原反应【答案】C17中石化于2012年将年产120万吨的乙烯工程落户大庆，乙烯是有机化工工业的重要原料，有很多重要用途。如：乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，在制备乙醛的同时还可获得电能，其总反应化学方程式为：2CH2=CH2+O22CH3CHO。下列有关说法正确的是A. 该电池电极a为正极，b为负极B. 电子移动方向：电极a磷酸溶液电极bC. 负极反应式为：CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+D. b电极有2.24LO2反应，溶液中有0.4molH+迁移到b电极上反应【答案】C【解析】从已知的反应方程式可以判断，O2得到电子，化合价降低，所以O2在原电池正极被还原；则CH2=CH2失去电子，在原电池的负极被氧化。A、a极C2H4失去电子，所以a为负极，b极O2得到电子，所以b为正极，A错误。B、电子从负极流出，经过外电路流向正极，所以B错误。C、从题图可以看出，该反应为CH2=CH2-e-CH3CHO，考虑到电解质溶液含磷酸呈酸性，配平后的反应为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+，C正确。D、选项中没有指出气体的温度和压强，所以无法进行计算，D错误。正确答案C。18气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是 （ ）待测气体部分电极反应产物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A. 上述气体检测时，敏感电极均作电池正极B. 检测H2S气体时，对电极充入空气，该电极上的电极反应式为O2 + 2H2O+ 4e = 4OH-C. 检测Cl2气体时，敏感电极的电极反应为：Cl2 + 2e= 2ClD. 检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同【答案】C19一种新型金属氢化物镍电池（MH-Ni电池，MH为贮氢材料）工作原理如图所示。下列有关说法正确的是A. 隔膜为阴离子交换膜B. 电池的电解液可为硫酸C. 充电时阳极反应为H2O+M+e-=MH+OH-D. 放电时负极反应为Ni(OH)2+OH-e-=NiOOH+H2O【答案】A20如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素CO(NH2)2 的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜。下列说法中正确的是A. 铜电极应与X相连接B. H+进过质子交换膜由右向左移动C. 当N电极消耗0.25mol气体时，则铁电极增重16gD. M电极反应式：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+【答案】D【解析】甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应。A、铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极Y相连，错误；B、M是负极，N是正极，质子透过离子交换膜由左M极移向右N极，即由左向右移动，错误；C、当N电极消耗0.25 mol氧气时，则转移0.254=1mol电子，所以铁电极增重0.5mol64g/mol=32g，错误；D、CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为CO(NH2)2H2O6e=CO2N26H，正确。答案选D。21镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有比能量高、使用安全方便、成本低、燃料易于贮运、污染小等特点，拥有良好的应用前景。如图是镁燃料电池的一种原理图，该装置为圆筒状，其中心为镁柱，圆筒为可透气的导电材料。下列有关该镁燃料电池的叙述正确的是A. 该电池的总反应为2Mg+O2=2MgOB. 反应生成O2-，该离子有正极移向负极C. Cl-在阳极失去电子生成Cl2D. 正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-【答案】D22因存在浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用如图所示装置进行实验，开始先闭合K2，断开Kl，一段时间后，再断开K2，闭合Kl，形成浓差电池，电流计指针偏转（Ag+浓度越大，氧化性越强）。下列说法不正确的是A. 闭合K2，断开Kl一段时间后，X电极质量增加B. 闭合K2，断开Kl一段时间后，右池c(AgNO3)增大C. 断开K2，闭合K1, X 电极发生氧化反应D. 断开K2，闭合K1, NO3-从左池向右池移动【答案】D
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