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第六章 化学反应与能量
第18讲 原电池 化学电源（精练）
完卷时间：50分钟
可能用到的相对分子质量：Li7 Zn65
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2021·安徽淮南市·高三二模）全固态锂电池能量密度大，安全性能高引起大量研究者的兴趣。一
种以硫化物固体电解质的锂-硫电池的工作示意图如下。下列说法错误的是
A．Li和LiS分别为电池的负极和正极
2
B．电流由电极a经导线、锂电极，LiS-PS 固态电解质回到电极a
2 2 5
C．电极a的反应为：S+16e-+16Li+=8LiS
8 2
D．硫化物固体电解质在空气中易发生反应，是实现电池实际应用的挑战
2．（2021·上海高三一模）港珠澳大桥水下钢柱的防护采用了镶铝块的方法(如图)，关于该方法的分析
错误的是
A．钢柱做正极 B．铝块发生的电极反应：Al-3e-=Al3+
C．可使化学能转变为电能 D．电子由钢柱经导线流向铝块
3．（2021·广东潮州市·高三二模）已知：电流效率＝电路中通过的电子数与消耗负极失去电子总数之
比。现有两个电池Ⅰ、Ⅱ，装置如图所示。下列说法正确的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ的电池反应不同 B．Ⅰ和Ⅱ的能量转化形式不同
C．Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率 D．放电一段时间后，Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质
4．（2020·陕西榆林市·高三三模）2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家，一种高
能LiFePO 电池多应用于公共交通，结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜，其主要作用是在反应过程
4
中只让Li＋通过，原理如下：(1－x)LiFePO＋xFePO＋LiC LiFePO＋nC。下列说法错误的是
4 4 x n 4
A．放电时，Li+向正极移动
B．放电时，电子由负极→用电器→正极
C．充电时，阴极反应为xLi+＋nC＋xe-＝LiC
x n
D．充电时，当溶液中通过1 mol e-时，阳极质量减小7g
5．（2020·福建福州市·高三二模）一种零价铁纳米簇可用于水体修复，其处理三氯乙烯(
)所形成原电池如图所示。水体中 ， ， 等离子也发生反应。下列说法正确的是
A．零价铁纳米簇发生的电极反应为：Fe-3e-=Fe3+
B．反应①在正极发生，反应②③④在负极发生C．③的电极反应式为4OH--4e-=O↑+2HO
2 2
D．三氯乙烯脱去3mol Cl时反应①转移6mol电子
6．（2020·四川成都市·高三三模）有机一无机活性材料的液流电池具有能量密度大、环境友好等特
点。其负极反应为Zn-2e-+4NH·HO=Zn(NH)2++4HO，以LiPF 为电解质，工作示意图如图。电池放电过程
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中，下列说法错误的是
A．电子从负极经外电路流向正极
B．已知正极发生反应： +e-→ ，此过程为还原反应
C．负极附近溶液pH会降低
D．电解质溶液中的Li+自左向右移动
7．（2021·天津高三二模）锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为 的乙二醇二甲醚(
)溶液，总反应为 ，放电产物 沉积在正极，工作原理如图
所示：
下列说法正确的是
A．外电路电子由b流向aB．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解质溶液可用 的乙醇溶液代替
D．正极的电极反应式为
8．（2021·重庆高三二模）微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂降解污水中的有机物(以对苯二甲酸
为例)，其原理如图装置所示。下列判断错误的是
A．该微生物电池工作时 向负极移动
B．该微生物电池工作时，电流由b极经负载流向a极
C．微生物电池在处理废水时的能量转化为化学能变为电能
D．该微生物电池的负极电极反应式为： +12HO-30e- 8CO+30H+
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9．（2021·河南郑州市·高三二模）某实验小组用以下装置探究了铝和铜组成的原电池在不同浓度的
NaOH溶液中放电的情况，NaOH溶液浓度对铝一碱电池的放电电流和持续放电时间的影响如下表。
C(NaOH)/
0.1 0.5 1.0 1.5 2.0
mol·L-1
0.2
放电电流I/mA 0.13 0.40 0.52 0.65
6
放电时间t/min 45 14 9 8 7
根据以上数据分析，下列说法错误的是A．在铜电极上发生还原反应放出氢气
B．负极反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)]-
4
C．NaOH溶液浓度越大，反应速率越快，放电电流越大
D．该电池是一种二次电池，可充电后重复使用
10．（2021·天水市第一中学高三月考）我国科学家研发了一种水系可逆Zn—CO 电池，电池工作时，复
2
合膜(由a、b膜复合而成)层间的HO解离成H＋和OH- ，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭
2
合K 时，Zn—CO 电池工作原理如图所示。下列说法不正确的是
1 2
A．闭合K 时，H＋通过a膜向Pd电极方向移动
1
B．闭合K 时，Zn表面的电极反应式为Zn＋4OH--2e- = Zn(OH)
1
C．闭合K 时，Zn电极与直流电源正极相连
2
D．闭合K 时，在Pd电极上有CO 生成
2 2
11．（2020·四川广元市·广元中学高三月考）如图是一种新型燃料电池，O2-可在高温条件下在固体氧化
物电解质中自由移动，电极上产生的均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A．电极甲为正极，发生氧化反应
B．电池内的O2-由电极甲移向电极乙
C．电池总反应为NH +O =N +2HO
2 4 2 2 2
D．当甲电极上有32g NH 消耗时，乙电极上有22.4L O 参与反应
2 4 2
12．（2021·济南市·山东省实验中学西校区高三月考）近年来我国在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图1装置可完成天然气脱硫，甲池中发生反应如图2所示。
下列关于该装置工作原理的说法中，正确的是（ ）
A．碳棒为该脱硫装置的负极
B．乙池中发生的反应为：HS+2e-=S+2H+
2
C．AQ与HAQ间的转化属于非氧化还原反应
2
D．除I /I-外，Fe3+/Fe2+也能实现如图所示循环过程
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（2021·四川高三期中）（10分）铅蓄电池、镍镉碱性充电电池都是重要的二次电池。已知：
①铅蓄电池总的化学方程式为： ，使用(放电)段时间后，其
内阻明显增大，电压却几乎不变，此时只有充电才能继续使用；
②镍镉碱性充电电池放电时，正极反应为： ，负极反应式：
，使用(放电)到后期，当电压明显下降时，其内阻却几乎不变，此时充电后也
能继续使用；
回答下列问题：
(1)铅蓄电池负极板上覆盖的物质是_______(填名称)，充电时，PbSO 在________(填“阳极”、“阴极”
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或“两个电极”)上________(填“生成或除去”)。
(2)镍镉碱性充电电池在充电时的总反应的化学方程式为_________________。
(3)铅蓄电池和镍镉碱性充电电池使用一段时间后，一个内阻明显增大，而另一个内阻却几乎不变的主要
原因可能是_____________________。
14．(2021·江西南昌高三摸底)（14分）为验证反应Fe3＋＋Ag Fe2＋＋Ag＋，利用如图电池装置进行实
验。(1)由Fe(SO) 固体配制500 mL 0.1 mol·L－1 Fe(SO) 溶液，需要的仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻
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璃棒、500 mL容量瓶、 (填写名称)；在烧杯中溶解固体时，先加入一定体积的
稀溶液，搅拌后再加入一定体积的水。
(2)电流表显示电流由银电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。
(3)根据(2)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_____________________，银电极的电极反应式为
_______________ 。因此，Fe3＋氧化性小于 。
(4)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。如果盐桥中电解质为 KNO ，反应一段时间后，可以观察到
3
电流表指针反转，原因是________________________________________。
15．（16分）（1）高铁酸钾(KFeO)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图
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是高铁电池的模拟实验装置：
①该电池放电时正极的电极反应式为____________________；若维持电流强度为1 A，电池工作十分钟，
理论上消耗Zn______ g(计算结果保留一位小数，已知F＝96500 C·mol-1)。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向______(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替
盐桥，则钾离子向________(填“左”或“右”)移动。
③下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有__________。
（2）有人设想以N 和H 为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮
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的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是__________________________，A是
________。（3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2－可以在固体介质
NASICON (固溶体)内自由移动，工作时O2－的移动方向________(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发
生的电极反应式为__________________________。
