第四章 第一節(jié) 原電池-高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1洞悉課后習(xí)題

第四章第一節(jié)原電池——高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1洞悉課后習(xí)題【教材課后習(xí)題】1.為了驗證a、b、c三種金屬的活動性順序進(jìn)行如下實驗：①將金屬片a、b插入稀硫酸中，用導(dǎo)線將它們與電流表相連，發(fā)現(xiàn)a是負(fù)極；②用金屬片b、c替換a、b后重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)c是正極。則a、b、c三種金屬的活動性由強到弱的順序為_________。2.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計原電池（選用相同的鹽橋）時，下列各項中合理的是()。選項ABCD正極（金屬/電解質(zhì)溶液）溶液溶液溶液負(fù)極（金屬/電解質(zhì)溶液）（?。┤芤喝芤喝芤篈.A B.B C.C D.D3.堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為：。下列關(guān)于該電池的說法中正確的是()。A.Zn為負(fù)極，為正極B.工作時KOH沒有發(fā)揮作用C.工作時電子由經(jīng)外電路流向ZnD.Zn發(fā)生還原反應(yīng)，發(fā)生氧化反應(yīng)4.貯備電池具有下列特點：日常將電池的一種組成部分（如電解質(zhì)溶液）與其他部分隔離備用；使用時電池可迅速被激活并提供足量電能。貯備電池主要用于應(yīng)急救援和武器系統(tǒng)等。電池是一種可被海水激活的貯備電池。下列敘述中錯誤的是()。A.負(fù)極反應(yīng)為B.正極反應(yīng)為C.電池放電時由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)：5.根據(jù)甲醇在酸性電解質(zhì)溶液中與氧氣生成二氧化碳和水的反應(yīng)，設(shè)計一種燃料電池。該燃料電池工作時，負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為()。A.B.C.D.6.普通鋅錳電池（如圖）和堿性鋅錳電池是生活中用量很大的兩種干電池。普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應(yīng)為：。（1）請寫出普通鋅錳電池中的負(fù)極材料、電解質(zhì)的主要成分，以及正極發(fā)生的主要反應(yīng)。（2）與普通鋅錳電池相比，請指出堿性鋅錳電池的優(yōu)點，并說明理由。7.查閱資料，了解氫氧燃料電池、生物燃料電池等的特點及應(yīng)用前景?！径c變式訓(xùn)練】8.下列有關(guān)制作簡單燃料電池的敘述不正確的是()A.電解質(zhì)溶液可選用NaOH溶液B.正負(fù)電極材料都可選用2B鉛筆芯C.電解水制得的氧氣可作為負(fù)極反應(yīng)的燃料D.可用飽和溶液檢驗堿性乙醇燃料電池在負(fù)極放電的產(chǎn)物9.放電時的反應(yīng)為，下列說法不正確的是()A.Li電極發(fā)生氧化反應(yīng)B.溶液中向電極移動C.可用水代替電池中的有機物D.正極反應(yīng)式為10.肼（）一空氣燃料電池是一種環(huán)保型堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。電池總反應(yīng)為。下列關(guān)于該燃料電池工作時的說法正確的是()A.負(fù)極的電極反應(yīng)式是B.正極的電極反應(yīng)式是C.溶液中陰離子向正極移動D.放電后電解質(zhì)溶液的堿性增強11.銀鋅紐扣電池如圖，電池總反應(yīng)為，下列說法正確的是()A.鋅作負(fù)極B.電池工作時，電流從Zn經(jīng)導(dǎo)線流向C.正極發(fā)生還原反應(yīng)D.負(fù)極的電極反應(yīng)式為12.科技工作者研究開發(fā)出一種燃料電池，容量大，壽命長，有望成為目前廣泛使用的鋰電池的理想替代品。其電池的工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是()A.石墨1是電池的正極B.電池工作時，電流由電極石墨1經(jīng)負(fù)載、電極石墨2、電解質(zhì)溶液回到電極石墨1C.電極石墨2的電極反應(yīng)為D.電極石墨2增重3.2g時，電極石墨1上生成2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）13.蛟龍?zhí)栞d人潛水器由我國自行設(shè)計、自主集成研制，是目前世界上下潛能力最強的作業(yè)型載人潛水器。給某潛水器提供動力的電池如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.Zn電極發(fā)生了還原反應(yīng)B.電池中的向Pt電極移動C.Pt電極反應(yīng)式為D.電子從Zn電極沿導(dǎo)線流向Pt電極，再經(jīng)溶液回到Zn電極14.利用和的反應(yīng)，用石墨電極在NaOH溶液中構(gòu)成燃料電池。下列說法錯誤的是()A.NaOH溶液需要定期補充B.通入一極發(fā)生還原反應(yīng)C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為D.該電池總反應(yīng)式為15.如圖是鉛酸蓄電池的構(gòu)造示意圖，下列說法錯誤的是()A.鉛酸蓄電池是二次電池，充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.該電池工作時，電子由Pb板通過外電路流向板C.該電池工作時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為D.該電池工作時，移向Pb板16.科學(xué)家設(shè)計出質(zhì)子膜燃料電池，實現(xiàn)了利用廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)硫。質(zhì)子膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列說法正確的是()A.電極a為電池的正極B.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為C.電路中每通過2mol電子，在正極消耗D.每參與反應(yīng)，有經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)17.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.吸附層b為電池的正極B.“全氫電池”的總反應(yīng)為C.的作用是傳導(dǎo)離子并參與電極反應(yīng)D.在裝置中從左側(cè)透過陽離子交換膜向右側(cè)移動18.堿性電池具有容量大、放電電流大等特點，因而得到廣泛應(yīng)用。堿性鋅錳干電池以氫氧化鉀為電解質(zhì)，放電時電池總反應(yīng)式為。下列說法錯誤的是()A.電池放電時，鋅失去電子B.電池正極的電極反應(yīng)式為C.電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D.外電路中每通過0.2mol電子，理論上鋅的質(zhì)量減少6.5g19.電化學(xué)在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。（1）二甲醚（）—空氣燃料電池的工作原理如圖1所示。①寫出a極的電極反應(yīng)式：____________。②每消耗1mol，有___________mol向右側(cè)移動。（2）甲醇（）燃料電池由于其結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染、可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。圖2所示為酸性介質(zhì)甲醇燃料電池。①通入a的電極是電池的_________（填“正”或“負(fù)”）極，其電極反應(yīng)式為_____。②甲醇燃料電池（酸性介質(zhì)）可用于測量阿伏加德羅常數(shù)。當(dāng)電池平穩(wěn)工作5min后測得電池正極端消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣，電流穩(wěn)定為，假設(shè)能量轉(zhuǎn)化率為100%，計算測得阿伏加德羅常數(shù)的值為_________（用、表示，已知電子電量）。20.回答下列問題：（1）輔助的電池工作原理如圖所示。該電池容量大，能有效利用，電池反應(yīng)產(chǎn)物是重要的化工原料。電池的負(fù)極反應(yīng)式為_______，電池的正極反應(yīng)式為_______，反應(yīng)過程中的作用是_____，該電池的總反應(yīng)式為_______。（2）一種一氧化碳分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中電解質(zhì)為氧化釔—氧化鈉，其中可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。傳感器中通過的電流越大，尾氣中一氧化碳的含量越高。則a極的電極反應(yīng)式為________，工作時由電極________（填“a”或“b”，下同）向電極________移動，電子由電極________通過傳感器流向電極________。（3）減排是各個國家都在努力為之的事，和的處理是許多科學(xué)家都在著力研究的重點。有學(xué)者想以如圖所示裝置利用原電池原理將、轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。①若A為，B為，C為，電池總反應(yīng)為，則正極的電極反應(yīng)式為_________________。②若A為，B為，C為，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________，電池的總反應(yīng)式為_____________________。

答案以及解析1.答案：a>b>c解析：兩種金屬用導(dǎo)線連接，插入稀硫酸中形成原電池，負(fù)極金屬的活動性強于正極金屬的活動性。2.答案：B解析：設(shè)計原電池（選用相同的鹽橋）時，負(fù)極金屬材料的活動性要強于正極金屬材料，為形成穩(wěn)定電流，正極、負(fù)極半電池中電解質(zhì)溶液一般是電極金屬材料形成的鹽溶液。3.答案：A解析：Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生還原反應(yīng)，則Zn為負(fù)極，為正極，A正確，D錯誤。KOH是電解質(zhì)，起導(dǎo)電作用，電池工作時的負(fù)極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為，B錯誤。工作時，電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，則電子由Zn電極流出經(jīng)外電路流向電極，C錯誤。4.答案：B解析：AgCl是難溶物，正極反應(yīng)式為，B錯誤。5.答案：C解析：酸性甲醇燃料電池中，在正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為。在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為。

6.答案：（1）負(fù)極：Zn；電解質(zhì)：；正極反應(yīng)式：。（2）與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池不易發(fā)生電解質(zhì)溶液的泄漏，因為負(fù)極改裝在電池的內(nèi)部；堿性鋅錳電池的使用壽命較長，因為在堿性電解質(zhì)溶液中金屬材料的穩(wěn)定性比在酸性電解質(zhì)溶液中的穩(wěn)定性高。7.答案：提示：以燃料電池、氫氧燃料電池或生物燃料電池為關(guān)鍵詞檢索資料，了解相應(yīng)電池的特點及應(yīng)用前景。8.答案：C解析：燃料電池中，電解質(zhì)溶液的作用是形成閉合回路，所以燃料電池的電解質(zhì)溶液可選用稀硫酸，也可選用NaOH溶液，故A正確；2B鉛筆芯中含有石墨，能導(dǎo)電，可作惰性電極，所以燃料電池正負(fù)電極材料都可選用2B鉛筆芯，故B正確；電解水時制得的氧氣可作燃料電池正極的氧化劑，電解水時制得的氫氣可作燃料電池負(fù)極反應(yīng)的燃料，故C錯誤；溶液能與可溶性碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，堿性乙醇燃料電池負(fù)極放電的產(chǎn)物為可溶性碳酸鹽，所以可用飽和溶液檢驗堿性乙醇燃料電池的負(fù)極產(chǎn)物，故D正確。9.答案：C解析：該原電池中，Li電極為負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故A正確；原電池工作時，陽離子移向正極，即溶液中向電極移動，故B正確；金屬Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)，所以不能用水代替電池中的有機物，故C錯誤；電極為正極，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，故D正確。10.答案：A解析：堿性條件下，在負(fù)極失電子生成，負(fù)極反應(yīng)為，故A正確；肼（）—空氣堿性燃料電池中，氧氣在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為，故B錯誤；原電池工作時，陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動，故C錯誤；電池總反應(yīng)為，反應(yīng)生成水，則溶液中會減小，溶液的堿性減弱，故D錯誤。11.答案：AC解析：Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，故A正確；原電池中電流從正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極，該原電池中Zn是負(fù)極、是正極，所以放電時電流從經(jīng)導(dǎo)線流向Zn，故B錯誤；正極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；堿性條件下，鋅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成，所以負(fù)極反應(yīng)式為，故D錯誤。12.答案：D解析：燃料電池中，石墨2上鋅失電子生成氧化鋅，發(fā)生氧化反應(yīng)，石墨2為原電池負(fù)極，石墨1為正極，故A正確；電池工作時，電流由正極（電極石墨1）經(jīng)過負(fù)載、電極石墨2、電解質(zhì)溶液回到正極（電極石墨1）形成閉合回路，故B正確；石墨2為原電池負(fù)極，電極反應(yīng)式為，故C正確；電極石墨2增加的重量為氧元素質(zhì)量，，轉(zhuǎn)移電子0.4mol，石墨1為原電池正極，，電極石墨1上生成氫氣0.2mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為，故D錯誤。13.答案：C解析：Zn電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；Pt電極為正極，得到電子，電子帶負(fù)電，故電池中的向反方向移動，即向Zn電極方向移動，故B錯誤；Pt電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，故C正確；電子從Zn電極沿導(dǎo)線流向Pt電極，不進(jìn)入溶液，溶液中為離子的移動，故D錯誤。14.答案：C解析：堿性條件下，甲烷燃料電池總反應(yīng)式為，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中氫氧化鈉減少，所以NaOH溶液需要定期補充，故A、D正確；通入氧氣的一極為原電池的正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；通入的一極為原電池的負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，故C錯誤。15.答案：D解析：鉛酸蓄電池是可充電電池，是二次電池，充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項正確；在該電池中Pb板為負(fù)極，則電池工作時，電子由Pb板通過外電路流向板，B項正確；該電池工作時負(fù)極的電極反應(yīng)式為，C項正確；在原電池工作時，陽離子向正極移動，則該電池工作時移向板，D項錯誤。16.答案：B解析：電極a上硫化氫失電子生成和氫離子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極a為負(fù)極，故A錯誤；電極b是正極，發(fā)生還原反應(yīng)：，故B正確；是氣體，在表明體積時要說明溫度、壓強，故C錯誤；17g參與反應(yīng)，只失去1mol電子，對應(yīng)移動的氫離子也是1mol，故每17g參與反應(yīng)，有經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)，故D錯誤。17.答案：C解析：由題給裝置圖可知，電子由吸附層a流出，經(jīng)導(dǎo)線到吸附層b，吸附層a作負(fù)極，吸附層b作正極，故A正確；由題圖可知，負(fù)極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為，總反應(yīng)為，故B正確；的作用是傳導(dǎo)離子，并未參與電極反應(yīng)，故C錯誤；原電池中陽離子向正極移動，該電池左側(cè)為負(fù)極，右側(cè)為正極，故鈉離子從左側(cè)透過陽離子交換膜向右側(cè)移動，故D正確。18.答案：C解析：根據(jù)電池放電時的總反應(yīng)可知負(fù)極電極反應(yīng)式為，正極電極反應(yīng)式為，A、B項正確；電池工作時，電子由負(fù)極通過外電路流向正極，C項錯誤；外電路中每通過0.2mol電子，有0.1mol鋅參加反應(yīng)，其質(zhì)量為6.5g，D項正確。19.答案：（1）①②12（2）①負(fù)；②解析：（1）對于二甲醚（）—空氣燃料電池，b電極通入空氣，則其為正極，a電極加入二甲醚，則其為負(fù)極。①由以上分析可知，a極為負(fù)極，失電子與水反應(yīng)生成和，電極反應(yīng)式為。②正極反應(yīng)式為，所以每消耗1mol，有12mol向右側(cè)移動。（2）①根據(jù)題圖，交換膜是質(zhì)子交換膜，則電解質(zhì)溶液呈酸性，根據(jù)氫離子移動方向知，通入a的電極為負(fù)極，通入b的電極為正極，負(fù)極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為。②甲醇燃料電池的正極反應(yīng)式為，因為甲醇燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率為100%，，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為，1個電子所帶的電量為，根據(jù)，得，即。20.答案：（1）；；催化劑；（2）；b；a；a；b（3）①②；解析：（1）由題給示意圖可知，該電池中Al作負(fù)極，電解質(zhì)為含的離子液體，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為；正極為多孔碳電極，二氧化碳在正極上得到電子發(fā)生還