專題26 原電池的基本原理（滿分42分 時間20分鐘）姓名：_ 班級：_ 得分：_1最近，科學(xué)家研發(fā)了“全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A 右邊吸附層中發(fā)生了還原反應(yīng)B 負極的電極反應(yīng)是H22e2OH = 2H2OC 電池的總反應(yīng)是2H2O2 = 2H2OD 電解質(zhì)溶液中Na向右移動，ClO向左移動【答案】C【解析】【詳解】2鎂銻液態(tài)金屬儲能電池工作原理如下圖所示，該電池所用液體密度不同，在重力作用下分為三層，工作時中間層熔融鹽的組成及濃度不變。下列說法不正確的是A 放電時，Mg(液)層的質(zhì)量減小B 放電時正極反應(yīng)為：Mg2+2e-MgC 該電池充電時，MgSb(液)層的質(zhì)量增大D 該電池充電時，C1-向下層方向移動【答案】C【解析】A.放電時，Mg(液)層發(fā)生反應(yīng)Mg -2e-=Mg2+，Mg(液)層的質(zhì)量減小，A項正確；放電時MgSb(液)層是正極，正極反應(yīng)為：Mg2+2e-=Mg，B項正確；該電池充電時，MgSb(液)層是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，C項錯誤；該電池充電時，上層是陰極、下層是陽極，C1-向陽極移動，D項正確。答案選C。3H2S轉(zhuǎn)化是環(huán)保和資源利用的研究課題。將燒堿吸收H2S后的溶液加人如圖裝置，可以回收單質(zhì)硫，甲為二甲醚(CH3OCH3)一空氣燃料電池。下列推斷正確的是A Y極充入二甲醚 B 電子由XW溶液ZYC Z極反應(yīng)式為S2+-2e-=S D 電解后，乙裝置右池中c(NaOH)減小【答案】C【解析】點睛：運用電化學(xué)原理解答。電子流動方向的判別，原電池由負極經(jīng)外電路回到正極，在內(nèi)電路是通過陰陽離子定向移動來完成的。 4研究電化學(xué)腐蝕及防護的裝置如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A d為石墨，鐵片不易被腐蝕B d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e4OH-C d為鋅塊，鐵片腐蝕加快D d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2H+2e H2【答案】B【解析】5鋰(Li)空氣電池的工作原理如圖所示下列說法不正確的是A 金屬鋰作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)B Li+通過有機電解質(zhì)向水溶液處移動C 正極的電極反應(yīng)：O2+4e=2O2D 電池總反應(yīng)：4Li+O2+2H2O=4LiOH【答案】C【解析】【詳解】A項，在鋰空氣電池中，金屬鋰失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，為負極，故A項正確；B項，Li在負極失去電子變成了Li+，會通過有機電解質(zhì)向水溶液處（正極）移動，故B項正確；C項，正極氧氣得到了電子后與氫結(jié)合形成氫氧根，電極方程式為O2+4e-+2H2O=4OH-，故C項錯誤；D項，負極的反應(yīng)式為Li-e-= Li+，正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，電池的總反應(yīng)則為4Li+O2+2H2O=4LiOH，故D項正確。綜上所述，本題的正確答案為C。6電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其工作原理如圖所示，NH3被氧化為常見無毒物質(zhì)。下列說法錯誤的是（ ）A 溶液中OH向電極a移動B 反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為45C O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)D 負極的電極反應(yīng)式為：2NH36e+ 6OH=N2+ 6H2O【答案】B【解析】【分析】NH3被氧化為常見無毒物質(zhì)，應(yīng)生成氮氣，Pt電極通入氨氣生成氮氣，為原電池負極，則b為正極，氧氣得電子被還原，結(jié)合電極方程式分析解答。 【詳解】【點睛】本題考查了原電池原理，根據(jù)O、N元素化合價變化判斷出正負極是解題的關(guān)鍵。本題的易錯點為D，注意書寫電極反應(yīng)式時要結(jié)合電解質(zhì)特點。7下列反應(yīng)中，在原理上可以設(shè)計成原電池的是（ ）A Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng) B 氧化鋁與硫酸的反應(yīng)C 甲烷與氧氣的反應(yīng) D 石灰石的分解反應(yīng)【答案】C【解析】【詳解】原電池為將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所涉及反應(yīng)為自發(fā)進行的氧化反應(yīng)，題中只有C為氧化還原反應(yīng)，可設(shè)計成原電池反應(yīng)，其中通入甲烷的電極為負極，通入氧氣的電極為正極，而A、B、D都不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，故選C。8某同學(xué)利用氧化還原反應(yīng)：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O設(shè)計如圖所示原電池，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。下列說法正確的是 A b電極上發(fā)生還原反應(yīng)B 外電路電子的流向是從a到bC 電池工作時，鹽橋中的SO42-移向甲燒杯D a電極上發(fā)生的反應(yīng)為MnO4-8H5e=Mn24H2O【答案】D【解析】【分析】從方程式分析，亞鐵離子變成鐵離子，所以亞鐵離子在負極反應(yīng)，所以b為負極，a為正極?！驹斀狻俊军c睛】原電池中負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的陰離子向負極移動，外電路中電子從負極流出，流向正極。9可用于電動汽車的鋁空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是A 電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極B 以NaOH溶液為電解質(zhì)時，負極反應(yīng)為Al3OH3e=Al(OH)3C 以NaOH溶液為電解質(zhì)時，電池在工作過程中電解質(zhì)溶液的pH保持不變D 以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)時，正極反應(yīng)都為O22H2O4e= 4OH【答案】D【解析】【分析】鋁為活潑金屬，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，鋁空氣燃料電池中負極反應(yīng)為Al+4OH-3e-AlO2-+2H2O，正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，總反應(yīng)為4Al+4OH-+3O24AlO2-+2H2O?！驹斀狻俊军c睛】本題考查化學(xué)電源，解答時注意正負極的判斷、依據(jù)溶液酸堿性書寫電極反應(yīng)式是解答的關(guān)鍵。102017年5月18日，我國海域天然氣水合物試采成功，下列分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，其裝置如下圖所示，其中的固體電解質(zhì)是 Y2O3Na2O，O2可以在其中自由移動。下列有關(guān)敘述正確的是 （ ）A 該分析儀可用于分析空氣中的天然氣的含量B 該分析儀工作時，電極a為正極C 電極a的反應(yīng)式為：CH4+10OH8e=CO32+7H2OD 當固體電解質(zhì)中有1 mol O2通過時，電子轉(zhuǎn)移4mol【答案】A【解析】【分析】該分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理，O2-可以在其中自由移動，電子在外電路轉(zhuǎn)移，通甲烷氣體的為負極，通空氣一端為正極，電池總反應(yīng)為CH4+2O2=CO2+2H2O ，正極反應(yīng)為：O2+4e-=2O2-,負極反應(yīng)為：CH4+4O28e=CO2+2H2O ，結(jié)合原電池的原理和電極反應(yīng)回答問題?！驹斀狻?1某興趣小組設(shè)計如圖所示的原電池裝置，下列有關(guān)說法正確的是 () A 鋅板是原電池的負極，發(fā)生還原反應(yīng)B 電子流向：鋅板燈泡銀板濕布鋅板C 銀板上的電極反應(yīng)：D 電池總反應(yīng)：【答案】D【解析】【詳解】【點睛】本題考查原電池的設(shè)計，正確判斷原電池的正負極及電極反應(yīng)方程式是解決本題的關(guān)鍵。12下圖是采用新能源儲能器件將CO2轉(zhuǎn)化為固體產(chǎn)物，實現(xiàn)CO2的固定和儲能靈活應(yīng)用的裝置。儲能器件使用Li-CO2電池，組成為：釕電極/CO2飽和的LiClO4-DMSO電解液/鋰片。下列說法不正確的是 A Li-CO2電池的電解液由LiClO4和DMSO溶于水得到B CO2的固定中，每轉(zhuǎn)移8 mol e-，生成6 mol氣體C 過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D 過程的釕電極的電極反應(yīng)式為2Li2CO3+C-4e-4Li+3CO2【答案】A【解析】【詳解】13一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽能電池的原理及電池中發(fā)生的主要反應(yīng)如圖所示。下列說法正確的是A 鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是傳遞I-B 電池工作時，光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，X為電池的正極C 電池的電解質(zhì)溶液中I-和I3-的濃度均不斷減小D 電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)2Ru3+3I-2Ru2+I3-【答案】D【解析】【詳解】14一種新型的電池，總反應(yīng)為: 3Zn+2FeO42+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A Zn極是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)B 隨著反應(yīng)的進行，溶液的pH增大C 電子由Zn極流出到石墨電極，再經(jīng)過溶液回到Zn極，形成回路D 石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為：FeO42+3e+4H2O=Fe(OH)3+5OH【答案】C【解析】【詳解】A、根據(jù)電池總反應(yīng)，Zn的化合價升高，根據(jù)原電池的工作原理，即鋅作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A說法正確；B、根據(jù)電池總反應(yīng)方程式，生成OH，溶液的pH增大，故B說法正確；C、根據(jù)原電池的工作原理，電子從Zn電極流出經(jīng)外電路流向石墨，電解質(zhì)溶液應(yīng)是陰陽離子定向移動，沒有電子通過，故C說法錯誤；D、負極電極反應(yīng)式為Zn2OH2e=Zn(OH)2，正極反應(yīng)式為FeO424H2O3e=Fe(OH)35OH，故D說法正確。