考点专练19 原电池 新型化学电源两年高考真题演练1.(2022·课标全国Ⅰ，11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O2．(2022·天津理综，4)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是( )A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡3．(2022·江苏化学，10)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )A．反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1molCH4转移12mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2OC．电池工作时，CO向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－===2CO4．(2022·北京理综，8)下列电池工作时，O2在正极放电的是( )\n5．(2022·福建理综，11)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是( )A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子6．(2022·天津理综，6)已知：锂离子电池的总反应为：LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2锂硫电池的总反应为：2Li＋SLi2S有关上述两种电池说法正确的是( )A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电7．(2022·课标全国Ⅱ，12)2022年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移\n考点专练19 原电池 新型化学电源一年模拟试题精练1.(2022·广东揭阳调研，6)分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑2．(2022·陕西安康二次调研，8)在常温常压下，某实验小组按下图做完实验后，实验报告记录如下。其中描述合理的是( )实验报告：①Cu为负极，Zn为正极②Cu极上有气泡产生，发生还原反应③SO向Cu极移动④若有0.5mol电子流经导线，则可收集到5.6L气体⑤电流的方向是：Cu→Zn⑥该反应中的化学能没有全部转化为电能A．①②③B．②③④C．②⑤⑥D．③④⑥3．(2022·河北保定期末，20)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如下图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )A．b极发生氧化反应B．a极的反应式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2OC．放电时，电流从a极经过负载流向b极D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜4．(2022·河南八市三次联考，16)某实验小组依据反应AsO＋2H＋＋2I－AsO\n＋I2＋H2O设计如图原电池，探究pH对AsO氧化性的影响。测得电压与pH的关系如图。下列有关叙述错误的是( )A．调节pH可以改变反应的方向B．pH＝0.68时，反应处于平衡状态C．pH＝5时，负极电极反应式为2I－－2e－===I2D．pH>0.68时，氧化性I2>AsO5．(2022·河南洛阳期末，17)(1)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。①B中Sn极的电极反应式为___________________________，Sn极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。②C中总反应离子方程式为__________________________。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是____________________。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应是________________________________________________________________________。②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。参考答案考点专练19 原电池 新型化学电源【两年高考真题演练】1．A [由题意可知，微生物电池的原理是在微生物作用下O2与C6H12O6发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B正确；氧气在正极反应，由于质子交换膜只允许H＋通过，则正极反应为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，没有CO2生成，A项错误；负极发生反应：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，H＋在负极区生成，移向正极区，在正极被消耗，C项正确；总反应为：C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D项正确。]2．C [A项，由锌的活泼性大于铜，可知铜电极为正极，在正极上Cu2＋得电子发生还原反应生成Cu，错误；B项，由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的c(SO)不变，错误；C项，在乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，同时甲池中的Zn2＋\n通过阳离子交换膜进入乙池中，则有Cu2＋→Zn2＋，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的总质量增加，正确；D项，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中Zn2＋通过交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡，阴离子是不能通过交换膜的，错误。]3．D [A项，H4→O，则该反应中每消耗1molCH4转移6mol电子，错误；该电池的传导介质为熔融的碳酸盐，所以A电极即负极上H2参与的电极反应为：H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，错误；C项，原电池工作时，阴离子移向负极，而B极是正极，错误；D项，B电极即正极上O2参与的电极反应为：O2＋4e－＋CO2===2CO，正确。]4．B [A项，锌锰电池正极上是MnO2得电子，错误；B项，氢燃料电池正极上是O2放电，正确；C项，铅蓄电池正极上是PbO2放电，错误；D项，镍镉电池正极上是NiOOH得电子，错误。]5．D [A项，Pt为正极发生还原反应：Cl2＋2e－===2Cl－，错误；B项，放电时，左侧的电极反应式Ag＋Cl－－e－===AgCl↓，有大量白色沉淀生成，错误；C项，由于H＋、Na＋均不参与电极反应，则用NaCl代替盐酸，电池总反应不变，错误；D项，当电路中转移0.01mole－时，左侧产生0.01molAg＋与Cl－结合为AgCl沉淀，右侧产生0.01molCl－，为保持溶液的电中性，左侧约有0.01molH＋通过阳离子交换膜转移到右侧，故左侧溶液中约减少0.02mol离子，正确。]6．B [A项，锂离子电池放电时是原电池，阳离子向正极移动，错误；B项锂硫电池充电时是电解池，锂电极由Li2S―→Li，发生还原反应，正确；C项，电池的比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，锂离子电池比能量为，锂硫电池的比能量为，理论上两种电池的比能量不同，错误；D项，由图可知，锂离子电池的电极材料为C和LiCoO2，应为该电池放电所得产物，而锂硫电池的电极材料为Li和S，应为充电所得产物，故此时应为锂硫电池给锂离子电池充电的过程，错误。]7．C [由题给装置图中的电极材料判断，b为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，a为正极，电极反应式为Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4，原电池总反应为Li1－xMn2O4＋xLi===LiMn2O4。A项，由以上分析，a为电池的正极，正确；B项，原电池充电时为电解池，其充电反应与放电反应相反，故充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi，正确；C项，放电时，a极Mn的化合价降低，发生还原反应，而锂的化合价不变化，错误；D项，放电时，溶液中Li＋由负极移向正极(a极)，正确。]【一年模拟试题精练】1．B [②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应，失去电子，故Al作负极，③中Fe在浓硝酸中易钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子，故Cu作负极，A、C项错误；②中电池总反应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，负极电极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O，二者相减得到正极电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B项正确；④中Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D项错误。]2．C [①对于铜锌原电池，Zn活泼应为负极，Cu为正极，错误；②Cu极上H＋得电子生成H2，发生还原反应，正确；③阴离子应当向负极移动，则SO应向Zn极移动，错误；④若有0.5mol电子流经导线，则生成0.25mol的H2，在常温常压下的体积不是5.6L，错误；⑤电流的方向，由正极流向负极，正确；⑥该原电池把化学能转化为电能的同时还有其他形式的能量的转化，正确。]3．B [燃料电池燃料(N2H4)在负极(a极)发生氧化反应N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，O2在正极发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，A项错误，\nB项正确；放电时电流由正极流向负极，C项错误；OH－在正极生成，移向负极消耗，所以离子交换膜应让OH－通过，故选用阴离子交换膜，D项错误。]4．C [由总反应方程式知，c(H＋)大时，有利于反应向右进行，c(H＋)小时有利于反应向左进行，故调节pH可以改变反应进行的方向，A项正确；当pH＝0.68时电压为0，说明反应处于平衡状态，B项正确；当pH>0.68时反应向左进行，此时I2是氧化剂，AsO是氧化产物，负极上是AsO失去电子，C项错误，D项正确。]5．解析 (1)B、C中均形成了原电池，在B中Fe作负极，腐蚀速率加快，在C中Zn作负极，而Fe被保护了起来，故被腐蚀的速率最慢。(2)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。负极反应式可用总反应式CH4＋2OH－＋2O2===CO＋3H2O减去正极反应式O2＋2H2O＋4e－===4OH－而得。由于电池工作过程中会消耗OH－，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。答案 (1)①2H＋＋2e－===H2↑ 增大②Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ B>A>C(2)①a CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O ②减小
