高二化学选修四《原电池》专项测试题
一、选择题（20*2=40分）
1、镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量的酸），下列说法不正确的是（ ）
A.此燃料电池的总反应为：Mg+H2O2=Mg(OH)2 B.正极发生的电极反应为：H2O2+2H++2e-=2H2O C.工作时，正极周围海水的pH增大
D.电池工作时，溶液中的H+向正极移动
2、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法不正确的是 ( )
A.在熔融电解质中，O2-移向负极
B.电池的总反应是：2C4H10+13O2 =8CO2+10H2O C.通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e- =2O2-
D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10 +26e-+13O2- =4CO2↑+5H2O
3.、理论上不能用于设计成原电池的反应是（ ） A.HCl+NaOH= NaCl+H2O ΔH＜0
B.2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2（g）+4H2O（l） ΔH＜0 C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g) = 4 Fe(OH)3(s) ΔH＜0
D.2H2（g）+O2(g) =2H2O(l) ΔH＜0
4、被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀
二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为Zn+2MnO2+H2O= ZnO+2MnO（OH）。下列说法正确的是
（ ）
A.该电池的正极为锌
B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当0.1 mol Zn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×1023
D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O= 2MnO（OH）+2OH-
5、燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%（一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。下列有关 燃料电池的说法错误的是 （ ）
A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇 等物质
B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用 C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH-12e- =2CO2↑+3H2O
D.甲烷燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e- = 4OH-
6、锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为： 2Ag+Zn (OH)充电 2 =放电
Ag2O+Zn+H2O 在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（ ）
A.Ag
B.Zn(OH)2
C.Ag2O
D.Zn
7、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V（L）与时间t(min)的关系，其中正确的是
( )
8、固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse) 公司研制开发的。它以固体氧化锆—氧化钇为电解 质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是
（ ）
A.有O2放电的a极为电池的负极 B.有H2放电的b极为电池的正极
C.a极对应的电极反应为：O2+2H2O+4e- =4OH D.该电池的总反应方程式为：2H2+O2= 2H2O 9、下列有关电池的说法不正确的是
（ ） A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中，锌电极是负极
10、控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确
的是 ( )
1
A.正极附近的SO42- 离子浓度逐渐增大 C.正极有O2放出
B.电子通过导线由铜片流向锌片 D.铜片上有H2放出
15、将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4+10OH--8e-=CO32- +7H2O;通入O2的另一极，其电极反应式是：
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
11、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 (
)
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e- =6CO2↑+24H+ C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4/6
L 12、用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U形管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 （ ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e- =Ag ③实验过程中取出
盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.②③
C.②④
D.③④
13、一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 （ ） A.CH3OH(g)+O2(g)-2e- =H2O(l)+CO2(g) +2H+(aq) B.O2(g)+4H+(aq)+4e-= 2H2O(l)
C.CH3OH(g)+H2O(l)-6e-= CO2(g)+6H+(aq)
D.O2(g)+2H2O(l)+4e-= 4OH-
14、 在盛有稀硫酸的烧杯中放入导线连接的铜片和锌片，下列叙述正确的是 （ ）
2O2+4H2O+8e-=OH-。下列叙述不正确的是（ ） A.通入CH4的电极为负极 B.正极发生氧化反应
C.燃料电池工作时，溶液中的OH-向负极移动 D.该电池使用一段时间后应补充KOH
16、关于铅蓄电池的说法正确的是 （ ）
A.在放电时，正极发生的反应是Pb（s）+SO42-（aq）-2e- = PbSO4（s） B.在放电时，该电池的负极材料是铅板 C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时，阳极发生的反应是PbSO4（s）+2e- = Pb（s）+SO42- （aq）
17、根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是（ ） A、2Ag(s)+Cd2+(aq) =2Ag+(aq)+Cd(s) ； B、Cd(s)+Co2+(aq) =Cd2+(aq)+Co(s) ；
C、2Ag+( aq)+Cd( s) =2Ag(s)+Cd2+(aq) ； D、2 Ag+(aq) + Co(s) =2 Ag(s)+ Co2+(aq)。
18、Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e—
=Li2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是（ ）
A、Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价； B、该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe； C、负极的电极反应式为Al —3e—
=Al3+ ；
D、充电时，阴极发生的电极反应式为：Li—
2S +Fe—2e=2Li++FeS。
19、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是（ ） A、H+由a极通过固体酸电解质传递到b极；
B、b极上的电极反应式为：O2＋2H—
2O＋4e=4OH—
；
2
C、每转移0.1 mol电子，消耗1.12 升的H2； D、电子通过外电路从b极流向a极。
20、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 3Zn + 2KFeO 放电
24 + 8H2 充电 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 下列叙述不正确．．．
的是 A．充电时阳极反应为：Fe(OH)－
－
3－3e+ 5 OH= FeO－
42+ 4H2O
B．充电时电池的正极和电源的正极相连
C．放电时正极反应为Zn－2e－
+ 2OH－
= Zn(OH)2 D．放电时每转移3 mol e－
，有1 mol FeO－
42被还原
二、非选择题（60分）
21、（9分）（1）将Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中组成原电池，写出电极名称及电极反应式：
Al片（ ） ， Cu片（ ） 。
（2）若将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中能否组成原电池？ （填“能”或“不能”）， 若能组成原电池，写出电极名称及电极反应式： Al片（ ） ，
Cu片（ ） 。
22、（10分） 燃料在电池中直接被氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。肼分子（H2N—NH2）可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的电极反应式和总反应式：
；
并指出电解质溶液中，OH-向哪极移动：
。
23、（8分）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是 ，在导线中电子流动方向为 （用a、 b表示）。
（2）负极反应式为 。 （3）电极表面镀铂粉的原因是
。
（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ.2Li+H2=2LiH
Ⅱ.LiH+H2O= LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ，反应Ⅱ中的氧化剂是
。
②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为
。
③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为
mol。
24、(12分)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8（g） CH4(g)+HCCH(g)+H2(g) ΔH1=+156.6 kJ/mol CH3CH=CH2(g)
CH4(g)+HC
CH(g) ΔH2=+32.4 kJ/mol
则相同条件下，反应C3H8（g） CH3CH= CH2(g) + H2(g)的 ΔH= kJ/mol。
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融
碳酸盐。电池反应方程式为
；
放电时，CO32- 移向电池的 （填“正”或“负”）极。
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶
液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3
HCO3- +H+的平衡常数K1= 。（已知： 10-5.60=2.5×10-6）
(4)常温下，0.1 mol/L NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3) c(CO32- )(填“>”、“=”
或“<”)，原因是
（用离子方程式和必要的文字说明）。
25、（6分）我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空
气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。则；
3
（1）该电源负极材料为 ；正极材料为 。 （2）负极反应为 。
（3）正极反应为 。
26、（16分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等
（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：
。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应：
； 负极反应：
。
（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol/L，请参照下表给出的数
据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤：
。
氢氧化物开始 氢氧化物沉淀 沉淀时的pH 完全时的pH Fe3+ 1.9 3.2 Fe2+ 7.0 9.0 Cu2+ 4.7 6.7 提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu (4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。 有关反应的化学方程式：
；
。
劣质不锈钢腐蚀的实验现象：
。
高二化学选修四《原电池》专项测试题参考答案
一、选择题（20*2=40） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D A D C D A D B D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C C D B B A B A C 二、非选择题（60分）
21、（9分）（1）负极 2Al-6e-= 2Al3+ 正极 6H++6e-=3H2↑
（2）能 正极 2NO3- +4H++2e-=2NO2↑+2H2O 负极 Cu-2e- =Cu2+ 22、（10分） 负极：N2H4-4e-+4OH-= N2↑+4H2O， 正极：O2+4e-+2H2O =4OH-，
总反应式：N2H4+O2= N2+2H2O OH-向负极移动 23、（8分） （1）由化学能转变为电能 由a到b （2）2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=
2H2O
（3）增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率 （4）①Li H2O ②1/1 148或8.71×10-4 ③32
24 、 （ 12 分 ） （ 1 ） +124.2
(2)C3H8+5O2 =3CO2+4H2O 负 （3）4.2×10-7 （ 4 ） > HCO 3-+H2O
CO32- +H3O+(或HCO3-CO32- +H+)，HCO3- +H2O
H2CO3+OH-，HCO3- 的水解程度大于电离程度
25、（6分） （1）铝 石墨 （2）4Al-12e-=4Al3+ (3)3O2+6H2O+12e-=12OH- 26、（15分） （1）2Fe3++Cu =2Fe2++Cu2+ (2)装置图
2Fe3++2e-=2Fe2+ Cu-2e-=Cu2+
(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;③过滤［除去Fe(OH)3］ （4）CuO+H2SO4 =CuSO4+H2O CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 不锈钢表面有紫红色物质生成
4