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（12）化学反应与电能—高二化学人教版暑假作业本
1.图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(
)
A.铜棒的质量 B. C. D.
2.某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧 通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应：
3.某同学按照以下4个实验方案形成闭合回路，设计原电池，其中正确的是( )
选 负极材
正极材料 离子导体
项 料
A Cu Al 浓 溶液
B Cu Al NaOH溶液
C Mg Al 稀盐酸
D Al Mg NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
4.如图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是( )A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B.干电池工作时， 向锌筒移动
C.铅蓄电池工作过程中，负极质量增重
D.氢氧燃料电池的正极反应一定是
5.下列电池的说法不正确的是( )
A.一次电池要回收利用防止污染
B.铅蓄电池是一次电池
C.二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生
D.燃料电池能量转化率高，活性物质由外界加入，可实现连续不间断供电
6.为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状 可以高效沉积
的特点，设计了采用强碱性电解质的 二次电池，结构如图所示。电池反
应为 。下列说法不正确的是( )
A.三维多孔海绵状 具有较高的表面积，所沉积的 分散度高
B.充电时，阳极反应式为
C.放电时，负极反应式为
D.放电过程中， 通过隔膜从负极区移向正极区7.某种熔融碳酸盐燃料电池以 为电解质，以 为燃料，该电池工作原理如
图所示。下列说法正确的是( )
A.a为 ，b为
B.在熔融电解质中， 向正极移动
C.此电池在常温时也能工作
D.通入丁烷的一极是负极，电极反应式为
8.铝二次电池（RABs）具有更安全、更便宜和更高容量的特性。复合硒（ ）材料电
极由于 的嵌入脱出，引起 和 、 和 之间发生可逆变化，其工作原理
如图所示。
下列说法正确的是( )
A.放电时 嵌入 电极
B.隔膜为阳离子交换膜
C.当有1mol 参与反应时，外电路转移电子数目为4D.充电时 发生的反应为
9. 常用作强还原剂、供氢剂和真空管除气剂，遇水蒸气剧烈反应。某小组利用如图装置
（部分夹持装置未画出）制备 和 。下列叙述正确的是( )
A.装置Ⅱ中的试剂为NaOH溶液，作用是吸收气体中的
B.可以较长时间观察到装置Ⅰ中产生白色沉淀
C.装置Ⅳ的作用是干燥并吸收尾气
D.用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量
10.将铁粉和活性炭的混合物用 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐
蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A.铁被氧化的电极反应式为
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
11.人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发
展中，电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中提供的信息，回答下列问题：
（1）直接提供电能的反应一般是放热反应，下列反应能设计成原电池的是_____。
A. 与 反应 B. 与 燃烧反应
C.灼热的炭与 反应 D.氢氧化钠与稀盐酸反应（2）将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下
列问题：
①下列说法正确的是_____。
A．甲中铜片质量减少、乙中铁片质量减少
B．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
C．乙中铜片上没有明显变化
D．甲、乙两烧杯中 均减小
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲_____乙(填“>”、“<”或“=”)。
③请写出甲、乙中构成原电池的正极电极反应式：_____。电池工作时，溶液中 向_____
极(填“正”或“负”)移动。当甲中溶液质量增重27g时，电极上转移电子数目为_____。
④若将甲中的稀硫酸换为浓硝酸，则电池总反应的离子方程式为_____。
（3）图丙为甲烷氧气燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是KOH．通甲烷一极是电
池的____极，电极反应为______。
答案以及解析
1.答案：B解析：A.Cu作正极，氢离子得电子生成氢气，铜棒质量不变，故A错误；
B.Cu作正极，氢离子得电子生成氢气，随反应进行，氢离子浓度减小，故B正确；
C.锌作负极失电子生成锌离子，溶液中锌离子浓度增大，故C错误；
D.硫酸根离子不参与电池反应，故硫酸根离子浓度不变，故D错误；
故选：B。
2.答案：B
解析：该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO ，则多孔碳电极为
4
正极，正极上 得电子转化为 ，充电时，多孔碳电极为阳极， 失电子生成 ，
电极为阴极， 得电子生成Pb和硫酸。
A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成 附着在负极上，负极质量增大，A错
误；
B.储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；
C.放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的 通过质子交换膜移向
右侧，C错误；
D.充电时，总反应为 ，D错误；
故答案选B。
3.答案：B
解析：A.常温下，浓硝酸使铝钝化，铜与浓硝酸反应，因此金属铜为负极，铝为正极，故A
错误；B.铝与氢氧化钠溶液反应而铜不反应，所以铝做负极，铜做正极，故B正确；C.镁的
活泼性大于铝，镁与盐酸反应，因此金属镁为原电池的负极材料，金属铝为正极材料，故C
错误；D.金属铝与氢氧化钠溶液反应而镁与氢氧化钠溶液不反应，所以铝失电子、作负极，
镁作正极，故D错误；故选B。
4.答案：D
5.答案：B
解析：一次电池中主要含Fe、Zn、Mn等，此外还含有微量的Hg，Hg是有毒的金属，电池
要回收利用防止污染，A正确；铅蓄电池为可充电电池，是二次电池，B错误；二次电池又
称为可充电电池或蓄电池，是指在电池放电后，通过充电的方式使活性物质激活而继续使用
的电池，C正确；燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转化成电能的化学装置，能量
转化率高，活性物质由外界加入，可实现连续不间断供电，D正确。
6.答案：D
解析：原电池放电过程中，阳离子通过隔膜从负极区移向正极区，阴离子 通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。
7.答案：D
解析：A.燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据电子流向知，
左边电极是负极、右边电极是正极，所以a为 ，b为 ，故A错误；B.原电池放电时，
阴离子移向负极，故 向负极移动，故B错误；C.电解质为熔融碳酸盐，需要高温条件，
常温下不能工作，故C错误；D.通入丁烷的一极是负极，发生失电子的氧化反应，电极反应
式为 ，故D正确。故选D。
8.答案：D
解析：A.电池放电时， 为正极， 发生的反应式为
， 嵌出 电极，A错误；
B. 、 通过离子交换膜嵌入和嵌出，隔膜为阴离子交换膜，B错误；
C.当有1mol 参与反应时， 也在同时发生的反应，外电路转移电子数目不止4 ，C
错误；
D.根据分析，充电时 发生的反应为 ，D正
确；
故选D。
9.答案：B
解析：A.由分析可知，装置Ⅱ中的试剂为浓硫酸，用于干燥 ，故A错误；
B.Ⅰ为电解饱和食盐水的装置，Fe为阳极，电极方程式为： ，阴极产生
，该装置中阳极用苯隔绝空气，可以较长时间观察到 白色沉淀，故B正确；
C.由分析可知，装置Ⅳ的作用是防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ， 不能用碱石灰除去，故
C错误；
D.Ba和 都可以和水反应，不能用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量，故D错误；
故选B。10.答案：
解析：在铁的电化学腐蚀中， 失去电子转化为 ，即负极反应式为 ，A
错误；铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，B错误；活性炭与
铁混合，在 溶液中构成了无数微小的原电池，加速了铁的腐蚀，C正确；以水代替
溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，D错误。
11.答案：（1）B
（2）CD；>； ；负； ；
（3）负；
解析：(1)A. 与 反应为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故A错
误；B. 与 燃烧反应为能自发进行的氧化还原反应，且是放热反应，能设计成原电池，
故B正确；C.灼热的炭与 反应为吸热反应，一般不能设计成原电池，故C错误；D.氢氧
化钠与稀盐酸反应为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故D错误；故答案为:B；
(2)①A、甲、乙中铁片质量都减少，铜的质量不变，故A错误；B.甲装置是原电池，将化学
能转变为电能，乙不能形成原电池，故B错误；C.乙装置中铜片不反应，也没构成原电池的
正极，所以铜片上没有明显变化，故C正确；D.两个烧杯中都产生氢气， 都降低，故D
正确；故答案为:CD；②甲装置是原电池，乙不能形成原电池，原电池反应能加快反应速
率，则两烧杯中产生气泡的速度:甲>乙，故答案为:>；②甲装置是原电池，乙不能形成原电
池，原电池反应能加快反应速率，则两烧杯中产生气泡的速度甲>乙，故答案为:>；③甲形成
原电池，乙不能形成原电池，甲中Fe作负极，Cu作正极，正极上 得电子生成氢气 ，正
极反应为 ，负极反应式为 ，电池工作时，溶液中 向
负极移动，总反应为 ，1molFe参与反应时溶液增重
，所以当甲中溶液质量增重27g时，有0.5molFe参加反应，转移电子 ,数目为，故答案为: ；负； ；
④若将甲中的稀硫酸换为浓硝酸，常温下Fe发生钝化，Cu能与浓硝酸反应生成硝酸铜、二
氧化氮，电池总反应的离子方程式为 ，故答案为:
；
（3）碱性甲烷燃料电池中，甲烷发生失电子的氧化反应生成 ，则通甲烷Pt电极为负
极，通入氧气的Pt极为正极，负极反应式为 ，故答案为:
负； 。
