原电池 化学电源
A组 专项基础达标 (建议用时：30分钟)
1. (2017·泉州模拟)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是( )
A．原电池是将化学能转化成电能的装置 B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成
C．图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流
D．图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片 D [D项，a极为负极，电子由负极(锌片)流出。] 2．根据下图判断，下列说法正确的是( )
【导学号：95812150】
A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e===Fe B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e===4OH C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大
D [A项，装置Ⅰ中的负极为Zn；B项，装置Ⅱ中的正极反应为2H＋2e===H2↑；C项，阳离子向正极移动，装置Ⅰ中向左侧移动。]
3．(2013·全国卷Ⅱ)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是( ) ．．
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A．电池反应中有NaCl生成
B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子 C．正极反应为：NiCl2＋2e===Ni＋2Cl D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
B [A项，在负极Na失电子生成Na，正极反应为NiCl2＋2e===Ni＋2Cl，故电池反应中有NaCl生成；B项，电池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C项，正极上NiCl2发生还原反应，电极反应为NiCl2＋2e===Ni＋2Cl；D项，钠在负极失电子，被氧化生成Na，Na通过钠离子导体在两电极间移动。]
4．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是( )
A．①③②④ C．③④②①
B．①③④② D．③①②④
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B [利用原电池的形成和工作原理解决问题。在外电路中，电流从正极流向负极，则①作原电池的负极，②作正极，故活动性①>②；活动性相对较差的金属作原电池的正极，故金属的活动性①>③；有气泡产生的电极发生的还原反应，为原电池的正极，故活动性④>②；质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解，为原电池负极，故活动性③>④，由此可得金属活动性：①>③>④>②。]
5．Li-FeS2电池是目前电池中综合性能最好的一种电池，其结构如图所示。已知电池放电时的反应为4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。下列说法正确的是( )
【导学号：95812151】
A．Li为电池的正极
B．电池工作时，Li向负极移动
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C．正极的电极反应式为FeS2＋4e===Fe＋2S
D．将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，电池性能更好
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C [A项，由Li→Li2S发生氧化反应，可知Li为电池负极；B项，电池工作时，阳离子(Li)移向正极；D项，由于2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，故不能用LiCl的水溶液作为电解质溶液。]
6．(2017·安阳模拟)甲醇(CH3OH)是一种有毒物质，检测甲醇含量的测试仪工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
＋
A．该装置将电能转化为化学能
B．a电极发生的电极反应为CH3OH－6e＋H2O===CO2↑＋6H C．当电路中有1 mol电子转移时，正极区n(H)增加1 mol
D．将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液，该测试仪不可能产生电流
B [A项，该装置为燃料电池，将化学能转化为电能；C项，正极区H生成H2O；D项，碱性条件仍可以构成原电池。]
7．(2017·昆明模拟)糖生物电池是一种酶催化燃料电池(EFC)，它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理的是( )
A．该电池不宜在高温下工作
B．若该电池为酸性介质，正极反应式为O2＋4e＋4H===2H2O C．放电过程中，电池内阳离子向正极迁移
D．若该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料并完全氧化，负极反应式为C6H12O6－24e＋6H2O===6CO2↑＋24H
D [酶在高温下会失去生理活性，A项合理；若该电池为酸性介质，则H会在正极与O2发生反应，正极反应式为：O2＋4e＋4H===2H2O，B项合理；根据原电池反应原理可知，放电过程中阳离子移向正极，C项合理；若该电池为碱性介质，则负极反应式为C6H12O6＋36OH
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－24e===6CO3＋24H2O，D项不合理。]
8．利用碳纳米管能够吸附氢气，设计一种新型二次电池，其装置如图所示。关于该电
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池的叙述不正确的是( )
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A．电池放电时K移向正极
B．电池放电时负极反应为：H2－2e＋2OH===2H2O C．电池充电时镍电极上NiOOH转化为Ni(OH)2 D．电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连
C [原电池放电时，阳离子向正极移动，A项正确；该电池中H2在负极上失电子，发生氧化反应，因电解质溶液为碱性溶液，故OH参与反应，B项正确；放电时，正极(镍电极)上发生化合价降低的还原反应，即由NiOOH转化为Ni(OH)2，充电时正好相反，由Ni(OH)2转化为NiOOH，C项错误；充电时，该新型二次电池在外加电流的作用下，碳纳米管电极上发生还原反应，故碳纳米管电极作阴极，与电源负极相连，D项正确。 ]
9．锂-空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量，因此它是最有前途的电池技术之一。如图是锂-空气电池放电和充电时的工作示意图。下列说法正确的是( )
【导学号：95812152】
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A．a极为原电池的正极
B．电池充电时，b极发生的反应为O2＋2H2O＋4e===4OH C．放电时，a极锂的化合价未发生变化 D．充电时，溶液中Li由b极向a极迁移
D [根据题给装置图判断，a电极为原电池的负极，电极反应式为Li－e===Li，A、C项错误；电池充电时，b极发生的反应式为4OH－4e===O2↑＋2H2O，B项错误；充电时，阳离子移向电解池的阴极，D项正确。]
10．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、NaOH溶液、盐酸，按要求回答下列问题。
(1)电工经常说的一句口头禅：“铜接铝，瞎糊弄”，所以电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用，说明原因：______________________。
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(2)通常说的燃料电池都以铂为电极，将燃烧反应的化学能转化为电能，在燃料电池中，可燃物在________极反应，________在另一极反应。
(3)请运用原电池原理设计实验，验证Cu、Fe氧化性的强弱。请写出电极反应，负极：____________________________，
正极：____________________________， 并在方框内画出实验装置图。
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[解析] (2)可燃物被氧化失电子，在电源负极发生反应。
[答案] (1)铜铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电路断路 (2)负 助燃物 (3)Cu－2e===Cu 2Fe＋2e===2Fe
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11．(2017·贵阳市模拟)由于锂密度小，活动性强，是制造电池的理想物质。锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。
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(1)外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)。 (2)电池负极反应式为____________________________， 正极反应式为____________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________。
(4)MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应生成K2MnO4，反应的化学方程式为
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