資源簡介 (共32張PPT)模塊三 化學反應原理主題6 化學反應與能量變化第20講 原電池及其應用配套練習2451379681110121314一、 選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1 [2025南通期中]一種可植入體內的微型電池工作原理如圖所示,通過CuO催化血糖反應,從而控制血糖濃度。下列有關說法正確的是( )A. 電池工作時,化學能全部轉化為電能B. 電池工作時,電子由a電極沿導線流向b電極C. a電極反應式為O2+4H++4e-===2H2OD. 反應中每生成1 mol C6H12O7,轉移電子數為2×6.02×10232451379681110121314解析:電池工作時,有部分化學能會轉化為熱能散失,并不能全部轉化為電能,A錯誤;有O2參與反應的一極是正極(a電極),有葡萄糖參與反應的一極是負極(b電極),故電池工作時,電子由b電極沿導線流向a電極,B錯誤;a電極反應的產物是OH-,故電極反應式為O2+2H2O+4e-===4OH-,C錯誤;由C6H12O6―→C6H12O7~2e-知,反應中每生成1 mol C6H12O7,轉移電子數為2×6.02×1023,D正確。答案:D24513796811101213142 [2024蘇州期初調研]氨硼烷-H2O2燃料電池裝置如圖所示,該電池在常溫下即可工作,總反應為NH3BH3+3H2O2===NH4BO2+4H2O,下列說法不正確的是( )A. 氨硼烷與水分子間可形成氫鍵,故易溶于水C. 放電過程中1 mol H2O2參與反應時,轉移的電子數約為2×6.02×1023D. 其他條件不變,向H2O2溶液中加入適量硫酸能增大電流強度2451379681110121314解析:NH3BH3中N原子上的H原子與H2O中O原子形成氫鍵,H2O中的H原子與NH3BH3中的N原子形成氫鍵,兩者作用力增大,故NH3BH3易溶于水,A正確;a電極為負極,應失去電子,B錯誤;b電極的電極反應式為H2O2+2e-+2H+ ===2H2O,1 mol H2O2參與反應時轉移2 mol e-,C正確;H2SO4為強電解質,可以增強溶液導電性,D正確。答案:B24513796811101213143 [2025蘇州期初]普通鋅錳干電池的構造如圖所示。下列關于該電池及其工作原理的說法正確的是( )A. 石墨作電池的負極材料C. 電池工作時,MnO2發生氧化反應D. 環境溫度過低,不利于電池放電2451379681110121314答案:D24513796811101213144 [2024南通如皋3.5模]Fe-空氣二次電池具有價格低廉、安全性好等優點。一種Fe-空氣電池放電時原理如圖所示。電池使用堿性溶液作電解質,C電極允許空氣中的O2通過。下列說法正確的是( )A. 放電時,正極反應為O2+4e-+4H+===4H2OB. 充電時,陰極反應之一為Fe2O3+2e-+3H2O===2Fe(OH)2+2OH-C. 忽略溶液體積的變化,放電后溶液的pH增大D. 該電池也可以用強酸溶液作電解質2451379681110121314解析:堿性條件下,電極反應式中不應出現H+,A錯誤;放電時,電池總反應為2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2或4Fe+3O2===2Fe2O3,忽略溶液的體積變化,放電后溶液的pH幾乎不變,C錯誤;若用強酸溶液作電解質,Fe會與酸直接反應,電池效率降低,且反應產生H2,電池的安全性能變差,D錯誤。答案: B2451379681110121314A. 放電時,正、負電極質量均增大B. 放電時,溶液的pH增大C. 充電時,H+移向Pb極D. 充電時,每消耗2 mol PbSO4,轉移電子數為4×6.02×10232451379681110121314答案: D24513796811101213146 [2025鎮江期中]電化學氣敏傳感器可用于監測環境中NH3的含量,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是( )A. O2在電極b上發生氧化反應B. 溶液中OH-向電極b移動C. 反應消耗的O2與生成的N2的物質的量之比為3∶2D. 負極反應式為2NH3-6e-===N2+6H+2451379681110121314解析:通入O2的一極是正極,O2在電極b上發生還原反應,A錯誤;放電時,電子由負極(a極)移向正極(b極),故溶液中K+向電極b移動,OH-向電極a移動,B錯誤;由得失電子守恒知,4n(O2)=6n(N2),n(O2)∶n(N2)=3∶2,C正確;電解質溶液顯堿性,產物中不含H+,D錯誤。答案: C24513796811101213147 [2024南京、鹽城一模]一種以釩基氧化物(V6O13)為正極材料的水系鋅離子電池的工作原理如圖所示。通過使用孔徑大小合適且分布均勻的新型離子交換膜,可提高離子傳輸通量的均勻性,從而保持電池的穩定性。下列說法正確的是( )A. 放電過程中,Zn2+向Zn極一側移動B. 放電過程中,電子由Zn極經電解質溶液向V6O13極移動C. 充電時,V6O13極與外接直流電源正極相連D. 充電時,陽極發生的電極反應可能為V6O13+xZn2++2xe-===ZnxV6O132451379681110121314解析:原電池工作時,陽離子移向正極,釩基氧化物(V6O13)為正極,Zn為負極,故放電過程中,Zn2+透過陽離子交換膜向V6O13極一側移動,A錯誤;電子只在外電路中移動,不能經過電解質溶液,B錯誤;充電時,原電池的正極(V6O13極)與外接電源的正極相連,C正確;充電時,陽極失去電子,發生氧化反應,D錯誤。答案: C24137968111051213148 [2025蘇州期中]我國科學家研發了一種室溫下可充電的Na-CO2電池,裝置如圖所示。放電時,Na2CO3與C均沉積在碳納米管中。下列說法不正確的是( )A. 放電時,鈉箔電極發生氧化反應B. 放電時,每轉移2 mol電子,消耗33.6 L CO2(標準狀況下)C. 充電時,電源b極為正極,Na+向鈉箔電極移動D. 充電時,碳納米管電極發生的反應式為4Na++4e-+3CO2===2Na2CO3+C2413796811105121314解析:鈉箔是負極,放電時,鈉箔電極發生氧化反應,A正確;正極反應式為4Na++4e-+3CO2===2Na2CO3+C,放電時,每轉移2 mol電子,消耗33.6 L CO2(標準狀況下),B正確;充電時,電源b極為正極,Na+向鈉箔電極移動,C正確;充電時,碳納米管電極應該發生失電子的氧化反應,電極反應式為2Na2CO3+C-4e-===4Na++3CO2↑,D錯誤。答案: D24137968111051213149 [2023蘇錫常鎮調研一]下圖為某微生物燃料電池凈化水的原理。下列說法正確的是( )A. N極為負極,發生氧化反應B. 電池工作時,N極附近溶液pH減小C. M極發生的電極反應為(C6H10O5)n-24ne-+7nH2O===6nCO2↑+24nH+2413796811105121314答案: C241379681110512131410 [2023南京二模]一種鈉離子電池的工作原理如下,放電時的電池反應可表示為Na1-xFePO4+NaxC===NaFePO4+C。下列說法正確的是( )A. 放電時,電能轉化為化學能B. 放電時,Y極發生還原反應C. 充電時,X極電極反應式為NaFePO4-xe-===Na1-xFePO4+xNa+D. 充電時,每轉移1 mol e-,Y極質量減少23 g2413796811105121314解析:電池放電時,化學能轉化為電能,A錯誤;根據電池放電的總反應方程式,負極(Y極)的電極反應式為NaxC-xe-===xNa++C,正極(X極)的電極反應式為Na1-xFePO4+xNa++xe-===NaFePO4,Y極發生氧化反應,B錯誤;充電時,X極的物質轉化為NaFePO4―→Na1-xFePO4,發生氧化反應,電極反應式為NaFePO4-xe-===Na1-xFePO4+xNa+,C正確;充電時,Y極的電極反應式為xNa++C+xe-===NaxC,每轉移1 mol e-,Y極質量增加23 g,D錯誤。答案: C241379681110512131411 [2025鎮江中學期中改編]金屬的腐蝕與防護無處不在,下列說法錯誤的是( )A. 鋼鐵在潮濕空氣中不易被腐蝕B. 一次性保暖貼是利用電化學腐蝕提供熱量C. 地下鋼管與電源負極連接采用的是外加電流法D. 鋪設在隧道中的鋼軌每隔一根軌枕系一塊鋅片,采用的是犧牲陽極法解析:鋼鐵在潮濕空氣中會形成原電池,容易被腐蝕,A錯誤。答案: A241379681110512131412 [2025蘇州西安交大附中月考]我國有多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現鐵帽腐蝕現象,在鐵帽上加鋅環能有效防止鐵帽的腐蝕,防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是( )A. 通電時,陽極的電極反應式為Zn-2e-===Zn2+B. 通電時,陰極上的電極反應為2H2O+2e-===H2↑+2OH-C. 通電時,該裝置為犧牲陽極法D. 斷電時,仍能防止鐵帽被腐蝕解析:通電時,該裝置為外加電流法,C錯誤。答案:C2413796811105121314二、 非選擇題13 (1) [2025揚大附中期初]一種電催化NO還原反應(NORR)制NH3的裝置如圖所示,兩極區均采用NaOH與NaClO4的混合溶液作為電解質溶液,寫出電極a上主要反應的電極反應式:_________________________________。NO+5e-+4H2O===NH3+5OH-2413796811105121314(2) [2025鎮江一中月考]利用微生物可實現含尿素[CO(NH2)2]的廢水的凈化,裝置如圖所示,a極的電極反應式為__________________________________________。CO(NH2)2-6e-+H2O===CO2↑+6H++N2↑2413796811105121314(3) [2025鎮江中學期中]工業上含氮化合物污染物處理以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如圖所示,在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y,則該電池的正極反應式為_____________________________。2N2O5+O2+4e-===2413796811105121314(4) [2025蘇州實驗中學月考]一種熔融碳酸鹽燃料電池的原理如圖所示。電極A上H2參與的電極反應式為____________________________。2·413796811105121314414 (1) [南通三模] 研究發現,硫代硫酸鹽浸出金的過程是電化學催化腐蝕過程,催化機理模型如下圖所示。負極的電極反應式為______________________________。浸金過程中的催化劑是___________________(填化學式)。2413796811105121314Au-e-+2NH3===[Au(NH3)2]+NH3和[Cu(NH3)4]2+(2) [蘇州期末]通過電化學循環法可將H2S轉化為H2SO4和H2(如圖所示)。其中氧化過程發生如下兩步反應:H2S+H2SO4===SO2↑+S↓+2H2O、S+O2===SO2。①電極a上發生反應的電極反應式為_________________________________。②理論上1 mol H2S參加反應可產生H2的物質的量為______。2413796811105121314SO2-2e-+2H2O===4H++2 mol(3) 氨硼烷(NH3BH3)是儲氫量最高的材料之一,氨硼烷還可作燃料電池,其工作原理如圖所示。氨硼烷電池工作時負極的電極反應式為______________________________________。2413796811105121314謝謝觀看Thank you for watching第20講 原電池及其應用一、 選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1 [2025南通期中]一種可植入體內的微型電池工作原理如圖所示,通過CuO催化血糖反應,從而控制血糖濃度。下列有關說法正確的是( )A. 電池工作時,化學能全部轉化為電能B. 電池工作時,電子由a電極沿導線流向b電極C. a電極反應式為O2+4H++4e-===2H2OD. 反應中每生成1 mol C6H12O7,轉移電子數為2×6.02×10232 [2024蘇州期初調研]氨硼烷-H2O2燃料電池裝置如圖所示,該電池在常溫下即可工作,總反應為NH3BH3+3H2O2===NH4BO2+4H2O,下列說法不正確的是( )A. 氨硼烷與水分子間可形成氫鍵,故易溶于水B. a電極上的反應為NH3BH3+2H2O+6e-===NH+BO+6H+C. 放電過程中1 mol H2O2參與反應時,轉移的電子數約為2×6.02×1023D. 其他條件不變,向H2O2溶液中加入適量硫酸能增大電流強度3 [2025蘇州期初]普通鋅錳干電池的構造如圖所示。下列關于該電池及其工作原理的說法正確的是( )A. 石墨作電池的負極材料B. 電池工作時,NH向負極方向移動C. 電池工作時,MnO2發生氧化反應D. 環境溫度過低,不利于電池放電4 [2024南通如皋3.5模]Fe-空氣二次電池具有價格低廉、安全性好等優點。一種Fe-空氣電池放電時原理如圖所示。電池使用堿性溶液作電解質,C電極允許空氣中的O2通過。下列說法正確的是( )A. 放電時,正極反應為O2+4e-+4H+===4H2OB. 充電時,陰極反應之一為Fe2O3+2e-+3H2O===2Fe(OH)2+2OH-C. 忽略溶液體積的變化,放電后溶液的pH增大D. 該電池也可以用強酸溶液作電解質5 [2025南京期初]鉛酸蓄電池的工作原理可表示為PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,其構造示意圖如圖所示。下列有關說法不正確的是( )A. 放電時,正、負電極質量均增大B. 放電時,溶液的pH增大C. 充電時,H+移向Pb極D. 充電時,每消耗2 mol PbSO4,轉移電子數為4×6.02×10236 [2025鎮江期中]電化學氣敏傳感器可用于監測環境中NH3的含量,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是( )A. O2在電極b上發生氧化反應B. 溶液中OH-向電極b移動C. 反應消耗的O2與生成的N2的物質的量之比為3∶2D. 負極反應式為2NH3-6e-===N2+6H+7 [2024南京、鹽城一模]一種以釩基氧化物(V6O13)為正極材料的水系鋅離子電池的工作原理如圖所示。通過使用孔徑大小合適且分布均勻的新型離子交換膜,可提高離子傳輸通量的均勻性,從而保持電池的穩定性。下列說法正確的是( )A. 放電過程中,Zn2+向Zn極一側移動B. 放電過程中,電子由Zn極經電解質溶液向V6O13極移動C. 充電時,V6O13極與外接直流電源正極相連D. 充電時,陽極發生的電極反應可能為V6O13+xZn2++2xe-===ZnxV6O138 [2025蘇州期中]我國科學家研發了一種室溫下可充電的Na-CO2電池,裝置如圖所示。放電時,Na2CO3與C均沉積在碳納米管中。下列說法不正確的是( )A. 放電時,鈉箔電極發生氧化反應B. 放電時,每轉移2 mol電子,消耗33.6 L CO2(標準狀況下)C. 充電時,電源b極為正極,Na+向鈉箔電極移動D. 充電時,碳納米管電極發生的反應式為4Na++4e-+3CO2===2Na2CO3+C9 [2023蘇錫常鎮調研一]下圖為某微生物燃料電池凈化水的原理。下列說法正確的是( )A. N極為負極,發生氧化反應B. 電池工作時,N極附近溶液pH減小C. M極發生的電極反應為(C6H10O5)n-24ne-+7nH2O===6nCO2↑+24nH+D. 處理0.1 mol Cr2O時,有1.4 mol H+從交換膜左側向右側遷移10 [2023南京二模]一種鈉離子電池的工作原理如下,放電時的電池反應可表示為Na1-xFePO4+NaxC===NaFePO4+C。下列說法正確的是( )A. 放電時,電能轉化為化學能B. 放電時,Y極發生還原反應C. 充電時,X極電極反應式為NaFePO4-xe-===Na1-xFePO4+xNa+D. 充電時,每轉移1 mol e-,Y極質量減少23 g11 [2025鎮江中學期中改編]金屬的腐蝕與防護無處不在,下列說法錯誤的是( )A. 鋼鐵在潮濕空氣中不易被腐蝕B. 一次性保暖貼是利用電化學腐蝕提供熱量C. 地下鋼管與電源負極連接采用的是外加電流法D. 鋪設在隧道中的鋼軌每隔一根軌枕系一塊鋅片,采用的是犧牲陽極法12 [2025蘇州西安交大附中月考]我國有多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現鐵帽腐蝕現象,在鐵帽上加鋅環能有效防止鐵帽的腐蝕,防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是( )A. 通電時,陽極的電極反應式為Zn-2e-===Zn2+B. 通電時,陰極上的電極反應為2H2O+2e-===H2↑+2OH-C. 通電時,該裝置為犧牲陽極法D. 斷電時,仍能防止鐵帽被腐蝕二、 非選擇題13 (1) [2025揚大附中期初]一種電催化NO還原反應(NORR)制NH3的裝置如圖所示,兩極區均采用NaOH與NaClO4的混合溶液作為電解質溶液,寫出電極a上主要反應的電極反應式:___________________________________________。(2) [2025鎮江一中月考]利用微生物可實現含尿素[CO(NH2)2]的廢水的凈化,裝置如圖所示,a極的電極反應式為_______________________________________。(3) [2025鎮江中學期中]工業上含氮化合物污染物處理以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如圖所示,在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y,則該電池的正極反應式為______________________________________。(4) [2025蘇州實驗中學月考]一種熔融碳酸鹽燃料電池的原理如圖所示。電極A上H2參與的電極反應式為__________________________。(5) [2024南通海安月考]尾氣中少量SO2可用Na2CO3溶液“洗脫”處理,得到的洗脫液中含有Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3,再利用生物電池技術,如圖所示,將洗脫液中的Na2SO3轉化為單質硫(S2)回收。生物電池裝置中,正極的電極反應式為______________________________。一段時間后,若洗脫液中SO減少了2 mol,則理論上HCO減少了________mol。14 (1) [南通三模] 研究發現,硫代硫酸鹽浸出金的過程是電化學催化腐蝕過程,催化機理模型如下圖所示。負極的電極反應式為____________________________。浸金過程中的催化劑是________________________(填化學式)。(2) [蘇州期末]通過電化學循環法可將H2S轉化為H2SO4和H2(如圖所示)。其中氧化過程發生如下兩步反應:H2S+H2SO4===SO2↑+S↓+2H2O、S+O2===SO2。①電極a上發生反應的電極反應式為__________________________________。②理論上1 mol H2S參加反應可產生H2的物質的量為________。(3) 氨硼烷(NH3BH3)是儲氫量最高的材料之一,氨硼烷還可作燃料電池,其工作原理如圖所示。氨硼烷電池工作時負極的電極反應式為_____________________________________________________。第20講 原電池及其應用1 D 電池工作時,有部分化學能會轉化為熱能散失,并不能全部轉化為電能,A錯誤;有O2參與反應的一極是正極(a電極),有葡萄糖參與反應的一極是負極(b電極),故電池工作時,電子由b電極沿導線流向a電極,B錯誤;a電極反應的產物是OH-,故電極反應式為O2+2H2O+4e-===4OH-,C錯誤;由C6H12O6―→C6H12O7~2e-知,反應中每生成1 mol C6H12O7,轉移電子數為2×6.02×1023,D正確。2 B NH3BH3中N原子上的H原子與H2O中O原子形成氫鍵,H2O中的H原子與NH3BH3中的N原子形成氫鍵,兩者作用力增大,故NH3BH3易溶于水,A正確;a電極為負極,應失去電子,B錯誤;b電極的電極反應式為H2O2+2e-+2H+ ===2H2O,1 mol H2O2參與反應時轉移2 mol e-,C正確;H2SO4為強電解質,可以增強溶液導電性,D正確。3 D 鋅筒作電池的負極材料,石墨作電池的正極材料,A錯誤;電池工作時,電子向正極移動,故NH也向正極方向移動,B錯誤;電池工作時,鋅筒發生氧化反應,故MnO2發生還原反應,C錯誤;環境溫度過低,反應速率減慢,電子流速慢,不利于電池放電,D正確。4 B 堿性條件下,電極反應式中不應出現H+,A錯誤;放電時,電池總反應為2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2或4Fe+3O2===2Fe2O3,忽略溶液的體積變化,放電后溶液的pH幾乎不變,C錯誤;若用強酸溶液作電解質,Fe會與酸直接反應,電池效率降低,且反應產生H2,電池的安全性能變差,D錯誤。5 D 放電時,負極Pb轉化為PbSO4,正極PbO2也轉化為PbSO4,正、負電極質量均增大,A正確;放電時,電池總反應為PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,消耗H2SO4、增加水,溶液的pH增大,B正確;充電時,電子移向Pb極,故H+也移向Pb極,C正確;充電時,每消耗2 mol PbSO4,轉移電子數為2×6.02×1023,D錯誤。6 C 通入O2的一極是正極,O2在電極b上發生還原反應,A錯誤;放電時,電子由負極(a極)移向正極(b極),故溶液中K+向電極b移動,OH-向電極a移動,B錯誤;由得失電子守恒知,4n(O2)=6n(N2),n(O2)∶n(N2)=3∶2,C正確;電解質溶液顯堿性,產物中不含H+,D錯誤。7 C 原電池工作時,陽離子移向正極,釩基氧化物(V6O13)為正極,Zn為負極,故放電過程中,Zn2+透過陽離子交換膜向V6O13極一側移動,A錯誤;電子只在外電路中移動,不能經過電解質溶液,B錯誤;充電時,原電池的正極(V6O13極)與外接電源的正極相連,C正確;充電時,陽極失去電子,發生氧化反應,D錯誤。8 D 鈉箔是負極,放電時,鈉箔電極發生氧化反應,A正確;正極反應式為4Na++4e-+3CO2===2Na2CO3+C,放電時,每轉移2 mol電子,消耗33.6 L CO2(標準狀況下),B正確;充電時,電源b極為正極,Na+向鈉箔電極移動,C正確;充電時,碳納米管電極應該發生失電子的氧化反應,電極反應式為2Na2CO3+C-4e-===4Na++3CO2↑,D錯誤。9 C N極上Cr2O轉化為Cr3+,Cr元素的化合價降低,得到電子,N極為原電池的正極,A錯誤;N極的電極反應式為Cr2O+6e-+14H+===2Cr3++7H2O,生成的Cr3+轉化為Cr(OH)3,消耗H+,N極附近溶液pH增大,B錯誤;(C6H10O5)n中C元素為0價,CO2中C元素為+4價,C的化合價升高4,6n個C失去24n個e-,C正確;處理0.1 mol Cr2O時,轉移0.6 mol e-,根據電荷守恒,有0.6 mol H+從交換膜左側向右側遷移,D錯誤。10 C 電池放電時,化學能轉化為電能,A錯誤;根據電池放電的總反應方程式,負極(Y極)的電極反應式為NaxC-xe-===xNa++C,正極(X極)的電極反應式為Na1-xFePO4+xNa++xe-===NaFePO4,Y極發生氧化反應,B錯誤;充電時,X極的物質轉化為NaFePO4―→Na1-xFePO4,發生氧化反應,電極反應式為NaFePO4-xe-===Na1-xFePO4+xNa+,C正確;充電時,Y極的電極反應式為xNa++C+xe-===NaxC,每轉移1 mol e-,Y極質量增加23 g,D錯誤。11 A 鋼鐵在潮濕空氣中會形成原電池,容易被腐蝕,A錯誤。12 C 通電時,該裝置為外加電流法,C錯誤。13 (1) NO+5e-+4H2O===NH3+5OH-(2) CO(NH2)2-6e-+H2O===CO2↑+6H++N2↑(3) 2N2O5+O2+4e-===4NO(4) H2+CO-2e-===H2O+CO2(5) 2SO+8e-+12HCO===12CO+S2↓+6H2O或2SO+8e-+8H++4HCO===4CO+S2↓+6H2O 414 (1) Au-e-+2NH3===[Au(NH3)2]+ NH3和[Cu(NH3)4]2+ (2) ①SO2-2e-+2H2O===4H++SO ②2 mol (3) NH3BH3-6e-+2H2O===NH+BO+6H+ 展開更多...... 收起↑ 資源列表 2026年高考化學第一輪基礎練習--第20講 原電池及其應用(含答案).doc 模塊3 主題6 第20講 原電池及其應用.pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫