6.3.2化学电源分层练习（含解析）2023-2024学年苏教版（2019）高中化学必修第二册
文档属性
| 名称 | 6.3.2化学电源分层练习（含解析）2023-2024学年苏教版（2019）高中化学必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-15 15:42:49 | ||
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文档简介
6.3.2化学电源
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．可充电金属-空气双催化剂电池(如下图)是一种具有发展前景的能源储存装置，该电池两端均可实现充、放电过程的转换，下列关于该电池的说法不正确的是
A．放电时，正极反应为O2 + 2Li+ + 2e- ===Li2O2
B．此工作状态下，该电池右侧可实现电能向化学能的转换
C．该电池的电解液可为碱性水溶液
D．双催化剂可加速O2的还原和析出，提高电池的循环性能
2．下列电池工作时，O2在正极放电的是
A．锌锰电池 B．氢燃料电池 C．铅蓄电池 D．镍镉电池
A．A B．B C．C D．D
3．汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是
A．PbO2是电池的负极 B．电子从Pb极流出
C．PbO2得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强
4．水系锂电池具有安全、环保和价格低廉等优点成为当前电池研究领域的热点。以钒酸钠（NaV3O8）为正极材料的电极反应式为：NaV3O8+xLi++xe-=NaLixV3O8，则下列说法不正确的是（ ）
A．充电过程中阳极的电极反应式为NaLixV3O8-xe-=NaV3O8+xLi+，NaLixV3O8中钒的化合价发生变化
B．充电过程中Li+从阳极向阴极迁移
C．放电时，负极的电极反应式：Li－e-=Li+
D．该电池可以用硫酸锂溶液作电解质
5．下列有关电化学装置完全正确的是
A．铜的精炼 B．铁上镀银
C．防止Fe被腐蚀 D．构成铜锌原电池
6．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是
图1 普通锌锰电池 图Ⅱ 碱性锌锰电池 图Ⅲ 铅酸蓄电池 图Ⅳ 银锌纽扣电池
A．图1所示电池中，电子经石墨电极沿电解质溶液流向锌筒
B．图Ⅱ所示电池中，的作用是作氧化剂
C．图Ⅲ所示装置工作过程中，负极的质量逐渐减少
D．图Ⅳ所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被还原
7．已知:镁电池的总反应为xMg+Mo3S4MgxMo3S4，锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S。下列说法正确的是
A．镁电池放电时，Mg2+向负极迁移
B．镁电池放电时，正极发生的电极反应为Mo3S4+2xe-= Mo3S
C．理论上两种电池的比能量相同(参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量)
D．图中Li作负极，Mo3S4作阳极
8．镍镉（Ni﹣Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。电解质溶液为KOH溶液，电池反应为：Cd+2NiO(OH）+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关镍镉电池的说法正确的是（ ）
A．充电过程是化学能转化为电能的过程
B．充电时阳极反应为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-
C．放电时电池内部OH-向负极移动
D．充电时与直流电源负极相连的电极上发生Ni(OH)2转化为NiO(OH)的反应
9．近日，中美联合研究小组通过共同努力，采用廉价的钠离子，同时使用纳米氧化锰和锂材料作电极制作出了钠离子充电电池，其工作示意图如图所示。关于该电池的说法中正确的是
A．放电时A极作正极
B．放电时Na＋向负极移动
C．充电时是将化学能转化为电能
D．充电时B极为阳极，发生氧化反应
10．最近，科学家报道了一种新型可充电钠电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．放电时，X极为负极
B．充电时，Na+向Y极迁移
C．电极材料中，单位质量金属放出的电能：Na＜Li
D．放电时，Y极反应为CaFeO3+Na++e-=CaFeO2.5+0.5Na2O
二、填空题
11．化学电池的发明，改变了人们的生活。
(1)如图所示装置中，片作 (填“正极”或“负极”)。
(2)片上发生反应的电极反应式为 ；能证明化学能转化为电能的实验现象是： 、铜片上产生大量气泡。
(3)常见的锌锰干电池构造示意图如下。
已知：电池的总反应为
下列说法正确的是 (填字母)。
a．锌筒作负极
b．发生氧化反应
12．目前汽车上使用的铅蓄电池如图所示,根据图示回答下列问题:
铅蓄电池的负极是 ,负极反应式是 ,铅蓄电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,则正极反应式为 。放电过程中溶液的密度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
13．现代生产、生活和国防中大量使用电池，各种电池应运而生。请回答下列问题。
(1)碱性锌锦干电池是应用广泛的一次电池。总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2该电池的负极材料是 ，负极电极反应式是 。
(2)铅蓄电池工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，电池在工作时，PbO2电极附近溶液的酸性将 (填“增强”、“减弱，'或“不变”)；若该电池反应转移了0.2mol电子，则正极电极理论上增重 g。
(3)氢氧燃料电池是一种将化学能转化为电能的高效、环境友好的发电装置。该电池的构造如图所示，请回答：
电极a为该电池 (填“正极”或“负极”)，电极b的电极反应为 。
(4)某实验小组依据氧化还原反应： (用离子方程式表示)设计的原电池装置如图，反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质盘相差12g，导线中通过 mol电子。
14．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，如在宇宙飞船、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船、电脑、收音机、照相机、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：
（1）FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.1mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。
（2）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。则正极电极反应式为 。
（3）如图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。则X极为电池的 （填“正”或“负”）极，X极的电极反应方程式为 。
15．2020年一月一场突如其来的新冠肺炎席卷全球，该病最明显的症状就是出现发热，市售体温枪能快速的检测人体体温，该体温枪所用的电池具有使用寿命长、容量大等特点，应用十分广泛。该种电池由氧化银作为正极，金属锌粉作为负极，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，电池的总反应方程式为Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag，根据信息回答下列问题：
(1)该电池在测体温时，将 能转化为 能。
(2)放电时，负极电极反应： ;正极电极反应： 。
(3)整个过程电解质溶液的pH值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)试计算在放电过程中转移3NA个电子时，正极 (填“增大”或“减小”)的质量的为 。
16．填空。
(1)写出漂白粉有效成分的化学式 。
(2)写出的电子式 。
(3)铅酸蓄电池是常见的二次电池，放电时发生反应为：。Pb为该电池的 (填“正极”或“负极”)，该电极发生的反应方程式为 。
17．分别按图甲、乙所示装置进行实验，两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，甲中为电流表。请回答下列问题：
(1)下列叙述正确的是 (填字母)。
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极
C．两烧杯溶液中浓度均减小 D．甲产生气泡的速率比乙慢
(2)甲装置中的能量转化形式： 能转化为 能，乙装置中的能量转化形式： 能转化为 能。
(3)某同学发生甲装置中不仅铜片上有气泡产生，且锌片上也产生了气泡，原因可能是 。
(4)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应： 。
18．课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题:
（1）电源A 极的名称是 。
（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是 。
（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是 （相同状况下）。
（4）欲用丙装置精炼铜，G应该是 （填“纯铜”或“粗铜”），精炼液的成分是 。
（5）已知氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的粒子，那么装置丁中的现象是 。
19．Ⅰ．完成下列问题
(1)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为：Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag，其正极电极反应式为 。
(2)甲醇(CH3OH)燃料电池碱性电解质条件下的负极电极反应式 。
Ⅱ．根据铅蓄电池放电时的工作原理，用物质的量浓度为 5.2mol/L，体积为1L的硫酸作电解质溶液，(假设反应前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池如图所示。
(3)在 a 电极上发生的反应可表示为 。
(4)若电池工作一段时间后，a 极消耗 0.05molPb，b电极的质量变化为 g，则此时W溶液的浓度为 mol/L。
判断正误：
20．最早使用的化学电池是锌锰电池。
21．在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应。
22．干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池。
23．干电池中碳棒为正极。
24．铅蓄电池是可充电电池。
25．铅蓄电池中的PbO2为负极。
26．太阳能电池不属于原电池。
27．手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池。
28．铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加。
29．燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源。
30．燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能。
31．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池，放电过程中，H+从正极区向负极区迁移。
32．二次电池的充、放电为可逆反应。
33．碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长。
34．铅蓄电池工作过程中，每通过2mol电子，负极质量减轻207g。
35．镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵。
三、实验探究题
36．在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。
【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？
(1)预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是 。
【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液(如图)，观察现象。
(2)铝丝表面未出现红色物质，原因是 。
【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。
(3)填写实验报告单：
序号 实验现象 结论与解释
① 铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质 CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是 ；蓝绿色物质成分待探究
② 24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质 红色物质是 ，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢
③ 铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色：两层溶液界面清晰 反应生成的Al2(SO4)3为无色；Al2(SO4)3溶液的密度 (填“>”或“<”)CuSO4溶液
【深入探究】为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。
资料：①Cu2(OH)2SO4呈蓝绿色，不溶于水；②Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率。
(4)取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为 。
(5)欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是 (填一种即可)。
【拓展应用】通过探究，同学们提出了铝制品使用的注意事项。
(6)下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是_______(填序号)。
A．食醋 B．食用油 C．面粉 D．咸菜
37．阅读题目，回答问题：
(1)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，请写出该原电池正极电极反应为 。
(2)为探究在制取反应中的作用，某兴趣小组进行下列实验：向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为 。
(3)H2O2是实验室常见的强氧化剂，在医疗上可用作消毒剂等。某兴趣小组为探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，设计如表所示实验。填写表中空白内容：
试管编号 实验目的 溶液 温度 水的体积/mL 溶液体积/mL
质量分数 体积/mL
I 为编号Ⅱ实验的参照 12% 5.0 常温 0 0
Ⅱ 温度对反应速率的影响 12% 5.0 60℃ 0 0
Ⅲ 为编号Ⅳ实验的参照 4.0% 5.0 常温 ① 0
Ⅳ ② 4.0% 5.0 常温 0 1.0
(4)如图装置可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，被称为氢氧燃料电池。
①该电池的正极是电极 (填“a”或“b”)，负极发生反应的方程式为 。
②电池工作时，当外电路中转移电子时，消耗的在标准状况下体积为 。
38．氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：
(1)通入Cl2(g)的电极是 (填“正”或“负”)极；
(2)投入Al(s)的电极是 (填“正”或“负”)极；
(3)外电路电子从 (填“Al”或“Cl2”)极流向 (填“正”或“负”)极；
(4)每消耗8.1gAl(s)，电路中通过的电子数目为 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】A、放电时，正极上发生得电子的还原反应；
B、电解池是将电能转化为化学能的装置；
C、金属锂可以和水溶液之间发生反应；
D、双催化剂可以加快化学反应的速率。
【详解】A、放电时，正极上是氧气发生得电子的还原反应: O2 + 2Li+ + 2e- ===Li2O2,选项A正确；
B、此工作状态下，该电池右侧是电解池,是将电能转化为化学能的装置，选项B正确；
C、金属锂可以和水溶液之间发生反应，电池的电解液不能为碱性水溶液，选项C错误；
D、双催化剂可以加快化学反应的速率，加速O2的还原和析出，提高电池的循环性能，选项D正确。
答案选 C。
【点睛】本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断、获取信息解答问题及计算能力，明确各个电极上发生的反应是解本题关键。
2．B
【详解】A．锌锰干电池中电极反应式，负极反应为Zn-2e-═Zn2+，正极反应为2MnO2+2+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O，故A错误；
B．酸性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-=4H+、O2+4H++4e-=2H2O，碱性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O、O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C．铅蓄电池放电时负极电极反应为Pb-2e-+=PbSO4 ，正极电极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，故C错误；
D．镍镉电池放电正极反应为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-，负极反应为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2，故D错误；
故答案选B。
3．B
【详解】A．PbO2中Pb化合价降低，得到电子，是原电池的正极，故A错误；
B．Pb化合价升高，失去电子，是原电池负极，PbO2中Pb化合价降低，得到电子，是原电池正极，电子从负极即Pb极流出，流入到正极即PbO2极，故B正确；
C．PbO2中Pb化合价降低，得到电子，被还原，故C错误；
D．根据总反应PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，电池放电时，硫酸不断消耗，因此溶液酸性减弱，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．D
【分析】由图可知放电时b电极做负极，a电极做正极；充电过程中b电极做阴极，a电极做阳极。
【详解】A. 充电是电解过程，阳极得电子，发生氧化反应，电极反应式为NaLixV3O8-xe-=NaV3O8+xLi+，钒的化合价发生变化，A正确；
B. 充电过程中，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移， Li+从阳极向阴极迁移，B正确；
C. 原电池放电时，负极Li失电子，发生氧化反应，电极反应式：Li-e-=Li+，C正确；
D. 锂可以和硫酸锂溶液中的水反应，所以不用硫酸锂溶液作电解质，D错误；
故选D。
【点睛】二次电池的电极判断可记忆为“负负正正”，即原电池的负极在电解时接外接电源负极，做阴极；原电池的正极在电解时接外接电源正极，做阳极。
5．C
【详解】A．电解精炼铜时，应该用粗铜作阳极，纯铜作阴极，A错误；
B．铁上镀银时，应该用银作阳极，铁作阴极，B错误；
C．该装置是外加电流的阴极保护法，铁作阴极被保护，C正确；
D．铜锌原电池中，锌应插入硫酸锌溶液中，铜应插入硫酸铜溶液中，D错误；
答案选C。
6．B
【详解】A．图1所示电池中，电子由锌极流出经导线流向石墨，电子不能进入溶液，故A错误；
B．图Ⅱ所示电池中，得电子生成MnOOH和OH-，所以作作氧化剂，故B正确；
C．图Ⅲ所示装置工作过程中，负极发生反应Pb-2e-+=PbSO4，质量逐渐增大，故C错误；
D．图Ⅳ所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被氧化，故D错误；
选B。
7．B
【详解】A．放电时，相当于原电池原理，电池内部Mg2+向正极移动，故A错误；
B．放电时，相当于原电池原理，负极发生失电子的氧化反应，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，总反应-负极反应=正极反应：Mo3S4+2xe-= Mo3S，故B正确；
C．比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，锂硫电池放电时负极为Li，镁电池放电时负极为镁，两种电池的负极材料不同，所以比能量不同，故C错误；
D．图中装置相当于一个是原电池，一个是电解池，若Li作负极，则Mo3S4作阴极，故D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．充电过程为电解池，将电能转化成化学能，故A错误；
B．充电时阳极发生失电子的氧化反应，电极反应式为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故B错误；
C．放电时为原电池，原电池中阴离子流向负极，故C正确；
D．充电时与直流电源负极相连的电极是阴极，阴极反应为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，故D错误；
故答案为C。
9．D
【详解】A．电池放电时，化学能转变为电能，A极是电子流出的一极，发生氧化反应，作原电池的负极，A错误；
B．放电为原电池原理，在原电池中，阳离子向正极移动，B错误；
C．充电是电能转化为化学能的过程，C错误；
D．充电时B极为阳极，失去电子，发生氧化反应，D正确；
故合理选项是D。
10．B
【详解】A. 放电时，X极是Na失电子变为Na+，化合价升高被氧化，X是负极，故A正确；
B. 充电时， X是阴极，Y是阳极，阳离子移向阴极，即Na+向X极迁移充电时，故B错误；
C. 电极材料中，如果金属质量为1g，则锂失去电子为 mol，而Na失去电子为 mol，单位质量金属放出的电能：NaD. 放电时，Y极是正极得电子，Y极反应为CaFeO3+Na++e-=CaFeO2.5+0.5Na2O，故D正确；
答案选B。
11．(1)正极
(2) 电流表指针偏转
(3)a
【详解】（1）图所示装置为原电池，电解质是稀硫酸，由于Zn比Cu活泼，故Zn片为负极，Cu片为正极；
（2）Zn片为负极，Zn失去2个电子生成Zn2+，发生反应的电极反应式为Zn–2e-=Zn2+；电流表指针偏转能证明化学能转化为电能；
（3）a．由电池的总反应可知Zn失去电子生成Zn2+，所以锌筒作负极，a正确；
b．MnO2中Mn的化合价由+4价降低到+3价，做氧化剂，发生还原反应，b错误；
故答案为：a。
12． 铅 减小
【详解】从铅蓄电池的总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可以看出Pb失电子发生氧化反应，则Pb作负极；负极反应式为：；PbO得电子发生还原反应生成PbSO4，则PbO作正极，正极反应式等于总反应式减去负极反应式，则正极反应式为：；根据电池反应式可知，放电过程中硫酸参加反应，电解质溶液是硫酸，放电过程中消耗了硫酸，氢离子转变成水，所以工作时，电解质溶液的密度减小。
故答案为：铅；；；减小
13． Zn Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 减弱 6.4 g 负极 O2+4e-+2H2O=4OH- Fe+Cu2+=Fe2++Cu 0.2
【详解】(1)碱性锌锦干电池总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，反应中还原剂是锌，失电子发生氧化反应，该电池的负极材料是Zn，负极电极反应式是Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。故答案为：Zn；Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；
(2)铅蓄电池工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，电池在工作时，正极反应式为PbO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O，消耗氢离子，PbO2电极附近溶液的酸性将减弱(填“增强”、“减弱，'或“不变”)；由电池反应可知消耗2mol酸转移2mol电子，正极电极理论上增重64g，若该电池反应转移了0.2mol电子，则正极电极理论上增重6.4g。故答案为：减弱；6.4；
(3)电极a上氢气失电子，发生氧化反应，为该电池负极(填“正极”或“负极”)，电极b氧气得电子，发生还原反应，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。故答案为：负极；O2+4e-+2H2O=4OH-；
(4)Fe为负极，发生：Fe-2e-=Fe2-，石墨为正极，发生Cu2++2e-=Cu，总反应式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu；一段时间后，两电极质量相差12g，
导线中通过0.2mol电子。故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；0.2。
14． Cu 3.2 PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 负 CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O
【详解】(1)该电池反应中，铜失电子发生氧化反应，作负极；负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，则当线路中转移0.1mol电子时，反应的Cu为0.05mol，其质量为3.2g；
(2)放电时，正极上PbO2得电子，正极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O；
(3)电解质溶液为KOH溶液，X电极失去电子，为负极，甲烷被氧化，发生失电子发生氧化反应：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，。
15． 化学 电 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- 增大 减小 24g
【分析】(1)原电池是将化学能转化为电能。
(2)放电时，负极为锌，失去电子变为Zn(OH)2；正极为Ag2O，得到电子变为Ag和OH－。
(3)根据总反应，水不断消耗，氢氧化钠浓度增大。
(4)根据总反应，正极1 mol Ag2O反应生成2 molAg，质量减少16g，转移2mol电子。
【详解】(1)该电池在测体温时，将化学能转化为电能；故答案为：化学；电。
(2)放电时，负极电极反应：Zn 2e－+2OH－ = Zn(OH)2；正极电极反应：Ag2O + 2e－+H2O = 2Ag+2OH－；故答案为：Zn 2e－+2OH－ = Zn(OH)2；Ag2O + 2e－+H2O = 2Ag+2OH－。
(3)根据总反应方程式Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag，水不断消耗，氢氧化钠浓度增大，因此整个过程电解质溶液的pH值增大；故答案为：增大。
(4)根据总反应Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag，正极1 mol Ag2O反应生成2 molAg，质量减少16g，转移2mol电子，在放电过程中转移3NA个电子时，正极减小的质量的为；故答案为：减少；24g。
16．(1)Ca(ClO)2
(2)
(3) 负极
【详解】（1）漂白粉有效成分是次氯酸钙，其化学式为Ca(ClO)2；故答案为：Ca(ClO)2。
（2）是通过共用电子对形成的共价化合物，其电子式为；故答案为：。
（3）根据方程式分析得到Pb化合价升高，失去电子，因此Pb为该电池的负极，该电极发生的反应方程式为；故答案为：负极；。
17． C 化学 电 化学 热 锌片不纯，锌与杂质形成原电池
【分析】甲装置中形成铜锌原电池，锌做负极，失电子，铜做正极，H+在正极得电子，生成H2，总反应为Zn+2H+=Zn2++ H2↑；乙装置中没有形成闭合回路，所以只是锌片和稀硫酸发生了置换反应Zn+2H+=Zn2++ H2↑；甲装置中把稀硫酸换成CuSO4溶液，则铜离子在铜电极上得电子，据此分析解答。
【详解】(1) A．甲装置中形成铜锌原电池，铜做正极，H+在正极得电子，生成H2，铜片表面有气泡，乙装置中没有形成闭合回路，所以只是锌片和稀硫酸发生了置换反应Zn+2H+=Zn2++ H2↑，铜片表面无气泡产生，故A错误；
B．甲装置为原电池，铜片作正极，乙中Zn与稀硫酸接触反应，没有形成原电池，故B错误；
C．两烧杯溶液中均参加反应，随着两烧杯溶液中不断被消耗，溶液中的浓度均减小，故C正确；
D．甲装置中在铜片上得电子被还原为H2，形成原电池后产生气泡的速率快，故D错误；
故选C；
(2) 甲装置中，锌、铜及稀硫酸形成原电池，是将化学能转化为电能，乙装置主要是锌与稀硫酸的反应，该反应将化学能转化为热能，故答案为：化学；电；化学；热；
(3) 锌片上产生气体，原因可能是锌片不纯，锌与杂质形成原电池，故答案为：锌片不纯，锌与杂质形成原电池；
(4) 在甲装置中，若将稀硫酸换成CuSO4溶液，则Cu2+在正极上得电子被还原为Cu，即铜片上会析出Cu，电极反应式为：，故答案为：。
18． 正极 CuCl2Cu+Cl2↑ 1:1 粗铜 硫酸铜溶液 Y极附近红褐色变深
【分析】将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色；说明F极生成了OH－，惰性电极电极饱和食盐水，阴极的反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，F极为阴极。则可以知道A为电源正极，B为电源负极。C、E、G、X均为阳极，D、F、H、Y均为阴极。
【详解】(1)将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色；说明F极生成了OH－，惰性电极电极饱和食盐水，阴极的反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，F极为阴极。则可以知道A为电源正极；
(2)用惰性电极电解CuCl2溶液，在阴极为Cu2＋得到电子生成Cu，阳极，Cl－失去电子得到Cl2，化学方程式为CuCl2Cu+Cl2↑；
(3)惰性电极电极饱和食盐水，化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，生成气体的体积比为1:1；
(4)电解精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质溶液为CuSO4溶液。G为阳极，电解液为CuSO4溶液；
(5)电解过程中，带有负电荷的粒子向阳极移动，带有正电荷的粒子向负极移动。氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的粒子，该粒子会向阴极移动，阴极为Y电极，则Y极附近红褐色变深。
19．(1)
(2)CH3OH－6e－+8OH－＝+6H2O
(3)Pb－2e－+＝PbSO4
(4) 3.2 5.1
【详解】（1）由总反应知，Zn元素的化合价由0升至+2价，Zn为负极，Ag元素的化合价由+1价降至0价，Ag2O为正极，正极电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；答案为：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；
（2）甲醇燃料电池中，通入甲醇的电极为负极，在碱性电解质条件下，甲醇在负极被氧化成，负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；答案为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；
（3）铅酸蓄电池放电时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，则b电极为正极，a电极为负极，a电极上Pb失电子发生氧化反应生成PbSO4，电极反应为Pb-2e-+=PbSO4；答案为：Pb-2e-+=PbSO4；
（4）a电极的电极反应为Pb-2e-+=PbSO4，消耗0.05molPb，电路中通过0.1mol电子，b电极电极反应为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O，电路中通过0.1mol电子时消耗0.05molPbO2、生成0.05molPbSO4，b电极的质量增加0.05mol×303g/mol-0.05mol×239g/mol=3.2g；根据总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，消耗0.1molH2SO4，则此时W溶液的浓度为=5.1mol/L；答案为：3.2；5.1。
20．正确 21．正确 22．正确 23．正确 24．正确 25．错误 26．正确 27．错误 28．正确 29．正确 30．错误 31．错误 32．错误 33．错误 34．错误 35．错误
【解析】20．锌锰干电池是最早使用的化学电池，是一种一次性电池，故正确；
21．在干电池中，碳棒为电池的正极，二氧化锰在正极上得到电子发生还原反应，碳棒不参与化学反应，碳棒只起导电作用，故正确；
22．根据电池内电解质的酸碱性不同，将干电池分为酸性电池和碱性电池，故正确；
23．干电池中，碳棒为电池的正极，二氧化锰在正极上得到电子发生还原反应，故正确；
24．铅蓄电池是典型的可充电池，是一种二次电池，故正确；
25．铅蓄电池中，铅为电池的负极，二氧化铅是正极，故错误；
26．太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，不属于原电池，故正确；
27．手机、电脑中使用的锂电池是典型的可充电池，属于二次电池，故错误；
28．铅蓄电池放电时，铅为电池的负极，铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，电极质量增加，二氧化铅是正极，二氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅，电极质量增加，则铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加，故正确；
29．燃料电池是一种等温并直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效,环境友好地转化为电能的新型发电装置，故正确；
30．燃料电池是一种将燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置，与传统热能动力装置相比，最大特点在于能量转化不需燃料的燃烧过程，故错误；
31．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的放电过程中，阳离子氢离子从负极区向正极区迁移，故错误；
32．二次电池的放电过程为化学能转化为电能的过程，充电过程为电能转化为化学能的过程，二次电池的放电与充电条件不一样，则放电与充电不属于可逆反应，故错误；
33．碱性锌锰干电池是一次电池，碳棒为电池的正极，二氧化锰在正极上得到电子发生还原反应，使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长，故错误；
34．铅蓄电池工作过程中，铅为电池的负极，铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，电极质量增加，故错误；
35．镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属，会对环境造成严重的污染，故错误。
36．(1)Al比Cu活泼
(2)铝丝表面有一层致密的氧化铝膜
(3) H2（氢气） Cu（铜） <
(4)
(5)NaCl
(6)AD
【详解】（1）Al比Cu活泼，能和CuSO4溶液反应，置换出铜；
（2）铝易被氧化，表面覆盖着一层致密的氧化膜，将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液，铝丝表面未出现红色物质，因为铝丝表面有一层致密的氧化铝膜；
（3）①由于CuSO4溶液呈酸性，铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质，是铝与酸性溶液反应产生了氢气；
②24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质，说明铝与硫酸铜溶液发生了置换反应，得到红色的铜单质；
③溶液分层，铝丝以下溶液仍为蓝色，说明Al2(SO4)3溶液的密度比CuSO4溶液小；
（4）根据信息可知蓝色固体为Cu2(OH)2SO4，加入稀硫酸，固体溶解，反应方程式为；
（5）根据信息可知Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率，欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是NaCl；
（6）食醋呈酸性能与铝反应，咸菜可以与铝制容器形成原电池，故不能长时间用铝制炊具盛放的是AD；
37．(1)Fe3++e-=Fe2+
(2)0.075mol/(L min)
(3) 1.0 催化剂对反应速率的影响
(4) b H2-2e-+2OH-=2H2O 5.60
【详解】（1）FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，正极反应物得电子，故电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，故答案为：Fe3++e-=Fe2+；
（2）向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液溶液体积变化可以忽略，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为=0.075mol/(L min)，故答案为：0.075mol/(L min)；
（3）对比实验Ⅲ、实验Ⅳ，实验Ⅲ用了催化剂，Ⅳ没有使用，可知这两个实验是探究催化剂对反应速率的影响，要达到实验目的则其他条件相同，通过控制溶液总体积相同来实现，则Ⅲ中应加蒸馏水1.0mL；故答案为：1.0；催化剂对反应速率的影响；
（4））
①氧气在反应中得电子，故该电池的正极是b，氢气通入极为负极，KOH溶液作电解质，故该电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为：b；H2-2e-+2OH-=2H2O；
②氧气通入极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电路中转移1mol电子，消耗O2的体积为×22.4L/mol=5.60L，故答案为：5.60。
38． 正 负 Al 正 0.9
【详解】(1)根据具体反应物间的化学反应式：2Al+3Cl2==2AlCl3，可知Cl2得电子在正极发生还原反应，所以通入Cl2(g)的电极是正极；
故答案为：正。
(2)Al失电子在负极发生氧化反应，投入Al(s)的电极是负极；
故答案为：负。
(3)外电路电子由负极(Al)流向正极；
故答案为：Al；正。
(4)8.1 g Al(s)的物质的量为＝0.3mol，1 mol Al反应转移3 mol电子，0.3 mol Al反应在电路中通过的电子数目为0.9NA；
故答案为：0.9。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．可充电金属-空气双催化剂电池(如下图)是一种具有发展前景的能源储存装置，该电池两端均可实现充、放电过程的转换，下列关于该电池的说法不正确的是
A．放电时，正极反应为O2 + 2Li+ + 2e- ===Li2O2
B．此工作状态下，该电池右侧可实现电能向化学能的转换
C．该电池的电解液可为碱性水溶液
D．双催化剂可加速O2的还原和析出，提高电池的循环性能
2．下列电池工作时，O2在正极放电的是
A．锌锰电池 B．氢燃料电池 C．铅蓄电池 D．镍镉电池
A．A B．B C．C D．D
3．汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是
A．PbO2是电池的负极 B．电子从Pb极流出
C．PbO2得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强
4．水系锂电池具有安全、环保和价格低廉等优点成为当前电池研究领域的热点。以钒酸钠（NaV3O8）为正极材料的电极反应式为：NaV3O8+xLi++xe-=NaLixV3O8，则下列说法不正确的是（ ）
A．充电过程中阳极的电极反应式为NaLixV3O8-xe-=NaV3O8+xLi+，NaLixV3O8中钒的化合价发生变化
B．充电过程中Li+从阳极向阴极迁移
C．放电时，负极的电极反应式：Li－e-=Li+
D．该电池可以用硫酸锂溶液作电解质
5．下列有关电化学装置完全正确的是
A．铜的精炼 B．铁上镀银
C．防止Fe被腐蚀 D．构成铜锌原电池
6．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是
图1 普通锌锰电池 图Ⅱ 碱性锌锰电池 图Ⅲ 铅酸蓄电池 图Ⅳ 银锌纽扣电池
A．图1所示电池中，电子经石墨电极沿电解质溶液流向锌筒
B．图Ⅱ所示电池中，的作用是作氧化剂
C．图Ⅲ所示装置工作过程中，负极的质量逐渐减少
D．图Ⅳ所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被还原
7．已知:镁电池的总反应为xMg+Mo3S4MgxMo3S4，锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S。下列说法正确的是
A．镁电池放电时，Mg2+向负极迁移
B．镁电池放电时，正极发生的电极反应为Mo3S4+2xe-= Mo3S
C．理论上两种电池的比能量相同(参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量)
D．图中Li作负极，Mo3S4作阳极
8．镍镉（Ni﹣Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。电解质溶液为KOH溶液，电池反应为：Cd+2NiO(OH）+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关镍镉电池的说法正确的是（ ）
A．充电过程是化学能转化为电能的过程
B．充电时阳极反应为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-
C．放电时电池内部OH-向负极移动
D．充电时与直流电源负极相连的电极上发生Ni(OH)2转化为NiO(OH)的反应
9．近日，中美联合研究小组通过共同努力，采用廉价的钠离子，同时使用纳米氧化锰和锂材料作电极制作出了钠离子充电电池，其工作示意图如图所示。关于该电池的说法中正确的是
A．放电时A极作正极
B．放电时Na＋向负极移动
C．充电时是将化学能转化为电能
D．充电时B极为阳极，发生氧化反应
10．最近，科学家报道了一种新型可充电钠电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．放电时，X极为负极
B．充电时，Na+向Y极迁移
C．电极材料中，单位质量金属放出的电能：Na＜Li
D．放电时，Y极反应为CaFeO3+Na++e-=CaFeO2.5+0.5Na2O
二、填空题
11．化学电池的发明，改变了人们的生活。
(1)如图所示装置中，片作 (填“正极”或“负极”)。
(2)片上发生反应的电极反应式为 ；能证明化学能转化为电能的实验现象是： 、铜片上产生大量气泡。
(3)常见的锌锰干电池构造示意图如下。
已知：电池的总反应为
下列说法正确的是 (填字母)。
a．锌筒作负极
b．发生氧化反应
12．目前汽车上使用的铅蓄电池如图所示,根据图示回答下列问题:
铅蓄电池的负极是 ,负极反应式是 ,铅蓄电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,则正极反应式为 。放电过程中溶液的密度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
13．现代生产、生活和国防中大量使用电池，各种电池应运而生。请回答下列问题。
(1)碱性锌锦干电池是应用广泛的一次电池。总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2该电池的负极材料是 ，负极电极反应式是 。
(2)铅蓄电池工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，电池在工作时，PbO2电极附近溶液的酸性将 (填“增强”、“减弱，'或“不变”)；若该电池反应转移了0.2mol电子，则正极电极理论上增重 g。
(3)氢氧燃料电池是一种将化学能转化为电能的高效、环境友好的发电装置。该电池的构造如图所示，请回答：
电极a为该电池 (填“正极”或“负极”)，电极b的电极反应为 。
(4)某实验小组依据氧化还原反应： (用离子方程式表示)设计的原电池装置如图，反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质盘相差12g，导线中通过 mol电子。
14．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，如在宇宙飞船、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船、电脑、收音机、照相机、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：
（1）FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.1mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。
（2）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。则正极电极反应式为 。
（3）如图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。则X极为电池的 （填“正”或“负”）极，X极的电极反应方程式为 。
15．2020年一月一场突如其来的新冠肺炎席卷全球，该病最明显的症状就是出现发热，市售体温枪能快速的检测人体体温，该体温枪所用的电池具有使用寿命长、容量大等特点，应用十分广泛。该种电池由氧化银作为正极，金属锌粉作为负极，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，电池的总反应方程式为Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag，根据信息回答下列问题：
(1)该电池在测体温时，将 能转化为 能。
(2)放电时，负极电极反应： ;正极电极反应： 。
(3)整个过程电解质溶液的pH值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)试计算在放电过程中转移3NA个电子时，正极 (填“增大”或“减小”)的质量的为 。
16．填空。
(1)写出漂白粉有效成分的化学式 。
(2)写出的电子式 。
(3)铅酸蓄电池是常见的二次电池，放电时发生反应为：。Pb为该电池的 (填“正极”或“负极”)，该电极发生的反应方程式为 。
17．分别按图甲、乙所示装置进行实验，两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，甲中为电流表。请回答下列问题：
(1)下列叙述正确的是 (填字母)。
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极
C．两烧杯溶液中浓度均减小 D．甲产生气泡的速率比乙慢
(2)甲装置中的能量转化形式： 能转化为 能，乙装置中的能量转化形式： 能转化为 能。
(3)某同学发生甲装置中不仅铜片上有气泡产生，且锌片上也产生了气泡，原因可能是 。
(4)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应： 。
18．课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题:
（1）电源A 极的名称是 。
（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是 。
（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是 （相同状况下）。
（4）欲用丙装置精炼铜，G应该是 （填“纯铜”或“粗铜”），精炼液的成分是 。
（5）已知氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的粒子，那么装置丁中的现象是 。
19．Ⅰ．完成下列问题
(1)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为：Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag，其正极电极反应式为 。
(2)甲醇(CH3OH)燃料电池碱性电解质条件下的负极电极反应式 。
Ⅱ．根据铅蓄电池放电时的工作原理，用物质的量浓度为 5.2mol/L，体积为1L的硫酸作电解质溶液，(假设反应前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池如图所示。
(3)在 a 电极上发生的反应可表示为 。
(4)若电池工作一段时间后，a 极消耗 0.05molPb，b电极的质量变化为 g，则此时W溶液的浓度为 mol/L。
判断正误：
20．最早使用的化学电池是锌锰电池。
21．在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应。
22．干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池。
23．干电池中碳棒为正极。
24．铅蓄电池是可充电电池。
25．铅蓄电池中的PbO2为负极。
26．太阳能电池不属于原电池。
27．手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池。
28．铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加。
29．燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源。
30．燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能。
31．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池，放电过程中，H+从正极区向负极区迁移。
32．二次电池的充、放电为可逆反应。
33．碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长。
34．铅蓄电池工作过程中，每通过2mol电子，负极质量减轻207g。
35．镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵。
三、实验探究题
36．在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。
【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？
(1)预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是 。
【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液(如图)，观察现象。
(2)铝丝表面未出现红色物质，原因是 。
【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。
(3)填写实验报告单：
序号 实验现象 结论与解释
① 铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质 CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是 ；蓝绿色物质成分待探究
② 24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质 红色物质是 ，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢
③ 铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色：两层溶液界面清晰 反应生成的Al2(SO4)3为无色；Al2(SO4)3溶液的密度 (填“>”或“<”)CuSO4溶液
【深入探究】为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。
资料：①Cu2(OH)2SO4呈蓝绿色，不溶于水；②Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率。
(4)取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为 。
(5)欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是 (填一种即可)。
【拓展应用】通过探究，同学们提出了铝制品使用的注意事项。
(6)下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是_______(填序号)。
A．食醋 B．食用油 C．面粉 D．咸菜
37．阅读题目，回答问题：
(1)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，请写出该原电池正极电极反应为 。
(2)为探究在制取反应中的作用，某兴趣小组进行下列实验：向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为 。
(3)H2O2是实验室常见的强氧化剂，在医疗上可用作消毒剂等。某兴趣小组为探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，设计如表所示实验。填写表中空白内容：
试管编号 实验目的 溶液 温度 水的体积/mL 溶液体积/mL
质量分数 体积/mL
I 为编号Ⅱ实验的参照 12% 5.0 常温 0 0
Ⅱ 温度对反应速率的影响 12% 5.0 60℃ 0 0
Ⅲ 为编号Ⅳ实验的参照 4.0% 5.0 常温 ① 0
Ⅳ ② 4.0% 5.0 常温 0 1.0
(4)如图装置可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，被称为氢氧燃料电池。
①该电池的正极是电极 (填“a”或“b”)，负极发生反应的方程式为 。
②电池工作时，当外电路中转移电子时，消耗的在标准状况下体积为 。
38．氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：
(1)通入Cl2(g)的电极是 (填“正”或“负”)极；
(2)投入Al(s)的电极是 (填“正”或“负”)极；
(3)外电路电子从 (填“Al”或“Cl2”)极流向 (填“正”或“负”)极；
(4)每消耗8.1gAl(s)，电路中通过的电子数目为 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】A、放电时，正极上发生得电子的还原反应；
B、电解池是将电能转化为化学能的装置；
C、金属锂可以和水溶液之间发生反应；
D、双催化剂可以加快化学反应的速率。
【详解】A、放电时，正极上是氧气发生得电子的还原反应: O2 + 2Li+ + 2e- ===Li2O2,选项A正确；
B、此工作状态下，该电池右侧是电解池,是将电能转化为化学能的装置，选项B正确；
C、金属锂可以和水溶液之间发生反应，电池的电解液不能为碱性水溶液，选项C错误；
D、双催化剂可以加快化学反应的速率，加速O2的还原和析出，提高电池的循环性能，选项D正确。
答案选 C。
【点睛】本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断、获取信息解答问题及计算能力，明确各个电极上发生的反应是解本题关键。
2．B
【详解】A．锌锰干电池中电极反应式，负极反应为Zn-2e-═Zn2+，正极反应为2MnO2+2+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O，故A错误；
B．酸性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-=4H+、O2+4H++4e-=2H2O，碱性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O、O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C．铅蓄电池放电时负极电极反应为Pb-2e-+=PbSO4 ，正极电极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，故C错误；
D．镍镉电池放电正极反应为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-，负极反应为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2，故D错误；
故答案选B。
3．B
【详解】A．PbO2中Pb化合价降低，得到电子，是原电池的正极，故A错误；
B．Pb化合价升高，失去电子，是原电池负极，PbO2中Pb化合价降低，得到电子，是原电池正极，电子从负极即Pb极流出，流入到正极即PbO2极，故B正确；
C．PbO2中Pb化合价降低，得到电子，被还原，故C错误；
D．根据总反应PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，电池放电时，硫酸不断消耗，因此溶液酸性减弱，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．D
【分析】由图可知放电时b电极做负极，a电极做正极；充电过程中b电极做阴极，a电极做阳极。
【详解】A. 充电是电解过程，阳极得电子，发生氧化反应，电极反应式为NaLixV3O8-xe-=NaV3O8+xLi+，钒的化合价发生变化，A正确；
B. 充电过程中，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移， Li+从阳极向阴极迁移，B正确；
C. 原电池放电时，负极Li失电子，发生氧化反应，电极反应式：Li-e-=Li+，C正确；
D. 锂可以和硫酸锂溶液中的水反应，所以不用硫酸锂溶液作电解质，D错误；
故选D。
【点睛】二次电池的电极判断可记忆为“负负正正”，即原电池的负极在电解时接外接电源负极，做阴极；原电池的正极在电解时接外接电源正极，做阳极。
5．C
【详解】A．电解精炼铜时，应该用粗铜作阳极，纯铜作阴极，A错误；
B．铁上镀银时，应该用银作阳极，铁作阴极，B错误；
C．该装置是外加电流的阴极保护法，铁作阴极被保护，C正确；
D．铜锌原电池中，锌应插入硫酸锌溶液中，铜应插入硫酸铜溶液中，D错误；
答案选C。
6．B
【详解】A．图1所示电池中，电子由锌极流出经导线流向石墨，电子不能进入溶液，故A错误；
B．图Ⅱ所示电池中，得电子生成MnOOH和OH-，所以作作氧化剂，故B正确；
C．图Ⅲ所示装置工作过程中，负极发生反应Pb-2e-+=PbSO4，质量逐渐增大，故C错误；
D．图Ⅳ所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被氧化，故D错误；
选B。
7．B
【详解】A．放电时，相当于原电池原理，电池内部Mg2+向正极移动，故A错误；
B．放电时，相当于原电池原理，负极发生失电子的氧化反应，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，总反应-负极反应=正极反应：Mo3S4+2xe-= Mo3S，故B正确；
C．比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，锂硫电池放电时负极为Li，镁电池放电时负极为镁，两种电池的负极材料不同，所以比能量不同，故C错误；
D．图中装置相当于一个是原电池，一个是电解池，若Li作负极，则Mo3S4作阴极，故D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．充电过程为电解池，将电能转化成化学能，故A错误；
B．充电时阳极发生失电子的氧化反应，电极反应式为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故B错误；
C．放电时为原电池，原电池中阴离子流向负极，故C正确；
D．充电时与直流电源负极相连的电极是阴极，阴极反应为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，故D错误；
故答案为C。
9．D
【详解】A．电池放电时，化学能转变为电能，A极是电子流出的一极，发生氧化反应，作原电池的负极，A错误；
B．放电为原电池原理，在原电池中，阳离子向正极移动，B错误；
C．充电是电能转化为化学能的过程，C错误；
D．充电时B极为阳极，失去电子，发生氧化反应，D正确；
故合理选项是D。
10．B
【详解】A. 放电时，X极是Na失电子变为Na+，化合价升高被氧化，X是负极，故A正确；
B. 充电时， X是阴极，Y是阳极，阳离子移向阴极，即Na+向X极迁移充电时，故B错误；
C. 电极材料中，如果金属质量为1g，则锂失去电子为 mol，而Na失去电子为 mol，单位质量金属放出的电能：Na
答案选B。
11．(1)正极
(2) 电流表指针偏转
(3)a
【详解】（1）图所示装置为原电池，电解质是稀硫酸，由于Zn比Cu活泼，故Zn片为负极，Cu片为正极；
（2）Zn片为负极，Zn失去2个电子生成Zn2+，发生反应的电极反应式为Zn–2e-=Zn2+；电流表指针偏转能证明化学能转化为电能；
（3）a．由电池的总反应可知Zn失去电子生成Zn2+，所以锌筒作负极，a正确；
b．MnO2中Mn的化合价由+4价降低到+3价，做氧化剂，发生还原反应，b错误；
故答案为：a。
12． 铅 减小
【详解】从铅蓄电池的总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可以看出Pb失电子发生氧化反应，则Pb作负极；负极反应式为：；PbO得电子发生还原反应生成PbSO4，则PbO作正极，正极反应式等于总反应式减去负极反应式，则正极反应式为：；根据电池反应式可知，放电过程中硫酸参加反应，电解质溶液是硫酸，放电过程中消耗了硫酸，氢离子转变成水，所以工作时，电解质溶液的密度减小。
故答案为：铅；；；减小
13． Zn Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 减弱 6.4 g 负极 O2+4e-+2H2O=4OH- Fe+Cu2+=Fe2++Cu 0.2
【详解】(1)碱性锌锦干电池总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，反应中还原剂是锌，失电子发生氧化反应，该电池的负极材料是Zn，负极电极反应式是Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。故答案为：Zn；Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；
(2)铅蓄电池工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，电池在工作时，正极反应式为PbO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O，消耗氢离子，PbO2电极附近溶液的酸性将减弱(填“增强”、“减弱，'或“不变”)；由电池反应可知消耗2mol酸转移2mol电子，正极电极理论上增重64g，若该电池反应转移了0.2mol电子，则正极电极理论上增重6.4g。故答案为：减弱；6.4；
(3)电极a上氢气失电子，发生氧化反应，为该电池负极(填“正极”或“负极”)，电极b氧气得电子，发生还原反应，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。故答案为：负极；O2+4e-+2H2O=4OH-；
(4)Fe为负极，发生：Fe-2e-=Fe2-，石墨为正极，发生Cu2++2e-=Cu，总反应式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu；一段时间后，两电极质量相差12g，
导线中通过0.2mol电子。故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；0.2。
14． Cu 3.2 PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 负 CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O
【详解】(1)该电池反应中，铜失电子发生氧化反应，作负极；负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，则当线路中转移0.1mol电子时，反应的Cu为0.05mol，其质量为3.2g；
(2)放电时，正极上PbO2得电子，正极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O；
(3)电解质溶液为KOH溶液，X电极失去电子，为负极，甲烷被氧化，发生失电子发生氧化反应：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，。
15． 化学 电 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- 增大 减小 24g
【分析】(1)原电池是将化学能转化为电能。
(2)放电时，负极为锌，失去电子变为Zn(OH)2；正极为Ag2O，得到电子变为Ag和OH－。
(3)根据总反应，水不断消耗，氢氧化钠浓度增大。
(4)根据总反应，正极1 mol Ag2O反应生成2 molAg，质量减少16g，转移2mol电子。
【详解】(1)该电池在测体温时，将化学能转化为电能；故答案为：化学；电。
(2)放电时，负极电极反应：Zn 2e－+2OH－ = Zn(OH)2；正极电极反应：Ag2O + 2e－+H2O = 2Ag+2OH－；故答案为：Zn 2e－+2OH－ = Zn(OH)2；Ag2O + 2e－+H2O = 2Ag+2OH－。
(3)根据总反应方程式Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag，水不断消耗，氢氧化钠浓度增大，因此整个过程电解质溶液的pH值增大；故答案为：增大。
(4)根据总反应Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag，正极1 mol Ag2O反应生成2 molAg，质量减少16g，转移2mol电子，在放电过程中转移3NA个电子时，正极减小的质量的为；故答案为：减少；24g。
16．(1)Ca(ClO)2
(2)
(3) 负极
【详解】（1）漂白粉有效成分是次氯酸钙，其化学式为Ca(ClO)2；故答案为：Ca(ClO)2。
（2）是通过共用电子对形成的共价化合物，其电子式为；故答案为：。
（3）根据方程式分析得到Pb化合价升高，失去电子，因此Pb为该电池的负极，该电极发生的反应方程式为；故答案为：负极；。
17． C 化学 电 化学 热 锌片不纯，锌与杂质形成原电池
【分析】甲装置中形成铜锌原电池，锌做负极，失电子，铜做正极，H+在正极得电子，生成H2，总反应为Zn+2H+=Zn2++ H2↑；乙装置中没有形成闭合回路，所以只是锌片和稀硫酸发生了置换反应Zn+2H+=Zn2++ H2↑；甲装置中把稀硫酸换成CuSO4溶液，则铜离子在铜电极上得电子，据此分析解答。
【详解】(1) A．甲装置中形成铜锌原电池，铜做正极，H+在正极得电子，生成H2，铜片表面有气泡，乙装置中没有形成闭合回路，所以只是锌片和稀硫酸发生了置换反应Zn+2H+=Zn2++ H2↑，铜片表面无气泡产生，故A错误；
B．甲装置为原电池，铜片作正极，乙中Zn与稀硫酸接触反应，没有形成原电池，故B错误；
C．两烧杯溶液中均参加反应，随着两烧杯溶液中不断被消耗，溶液中的浓度均减小，故C正确；
D．甲装置中在铜片上得电子被还原为H2，形成原电池后产生气泡的速率快，故D错误；
故选C；
(2) 甲装置中，锌、铜及稀硫酸形成原电池，是将化学能转化为电能，乙装置主要是锌与稀硫酸的反应，该反应将化学能转化为热能，故答案为：化学；电；化学；热；
(3) 锌片上产生气体，原因可能是锌片不纯，锌与杂质形成原电池，故答案为：锌片不纯，锌与杂质形成原电池；
(4) 在甲装置中，若将稀硫酸换成CuSO4溶液，则Cu2+在正极上得电子被还原为Cu，即铜片上会析出Cu，电极反应式为：，故答案为：。
18． 正极 CuCl2Cu+Cl2↑ 1:1 粗铜 硫酸铜溶液 Y极附近红褐色变深
【分析】将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色；说明F极生成了OH－，惰性电极电极饱和食盐水，阴极的反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，F极为阴极。则可以知道A为电源正极，B为电源负极。C、E、G、X均为阳极，D、F、H、Y均为阴极。
【详解】(1)将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色；说明F极生成了OH－，惰性电极电极饱和食盐水，阴极的反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，F极为阴极。则可以知道A为电源正极；
(2)用惰性电极电解CuCl2溶液，在阴极为Cu2＋得到电子生成Cu，阳极，Cl－失去电子得到Cl2，化学方程式为CuCl2Cu+Cl2↑；
(3)惰性电极电极饱和食盐水，化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，生成气体的体积比为1:1；
(4)电解精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质溶液为CuSO4溶液。G为阳极，电解液为CuSO4溶液；
(5)电解过程中，带有负电荷的粒子向阳极移动，带有正电荷的粒子向负极移动。氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的粒子，该粒子会向阴极移动，阴极为Y电极，则Y极附近红褐色变深。
19．(1)
(2)CH3OH－6e－+8OH－＝+6H2O
(3)Pb－2e－+＝PbSO4
(4) 3.2 5.1
【详解】（1）由总反应知，Zn元素的化合价由0升至+2价，Zn为负极，Ag元素的化合价由+1价降至0价，Ag2O为正极，正极电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；答案为：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；
（2）甲醇燃料电池中，通入甲醇的电极为负极，在碱性电解质条件下，甲醇在负极被氧化成，负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；答案为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；
（3）铅酸蓄电池放电时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，则b电极为正极，a电极为负极，a电极上Pb失电子发生氧化反应生成PbSO4，电极反应为Pb-2e-+=PbSO4；答案为：Pb-2e-+=PbSO4；
（4）a电极的电极反应为Pb-2e-+=PbSO4，消耗0.05molPb，电路中通过0.1mol电子，b电极电极反应为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O，电路中通过0.1mol电子时消耗0.05molPbO2、生成0.05molPbSO4，b电极的质量增加0.05mol×303g/mol-0.05mol×239g/mol=3.2g；根据总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，消耗0.1molH2SO4，则此时W溶液的浓度为=5.1mol/L；答案为：3.2；5.1。
20．正确 21．正确 22．正确 23．正确 24．正确 25．错误 26．正确 27．错误 28．正确 29．正确 30．错误 31．错误 32．错误 33．错误 34．错误 35．错误
【解析】20．锌锰干电池是最早使用的化学电池，是一种一次性电池，故正确；
21．在干电池中，碳棒为电池的正极，二氧化锰在正极上得到电子发生还原反应，碳棒不参与化学反应，碳棒只起导电作用，故正确；
22．根据电池内电解质的酸碱性不同，将干电池分为酸性电池和碱性电池，故正确；
23．干电池中，碳棒为电池的正极，二氧化锰在正极上得到电子发生还原反应，故正确；
24．铅蓄电池是典型的可充电池，是一种二次电池，故正确；
25．铅蓄电池中，铅为电池的负极，二氧化铅是正极，故错误；
26．太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，不属于原电池，故正确；
27．手机、电脑中使用的锂电池是典型的可充电池，属于二次电池，故错误；
28．铅蓄电池放电时，铅为电池的负极，铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，电极质量增加，二氧化铅是正极，二氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅，电极质量增加，则铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加，故正确；
29．燃料电池是一种等温并直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效,环境友好地转化为电能的新型发电装置，故正确；
30．燃料电池是一种将燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置，与传统热能动力装置相比，最大特点在于能量转化不需燃料的燃烧过程，故错误；
31．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的放电过程中，阳离子氢离子从负极区向正极区迁移，故错误；
32．二次电池的放电过程为化学能转化为电能的过程，充电过程为电能转化为化学能的过程，二次电池的放电与充电条件不一样，则放电与充电不属于可逆反应，故错误；
33．碱性锌锰干电池是一次电池，碳棒为电池的正极，二氧化锰在正极上得到电子发生还原反应，使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长，故错误；
34．铅蓄电池工作过程中，铅为电池的负极，铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，电极质量增加，故错误；
35．镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属，会对环境造成严重的污染，故错误。
36．(1)Al比Cu活泼
(2)铝丝表面有一层致密的氧化铝膜
(3) H2（氢气） Cu（铜） <
(4)
(5)NaCl
(6)AD
【详解】（1）Al比Cu活泼，能和CuSO4溶液反应，置换出铜；
（2）铝易被氧化，表面覆盖着一层致密的氧化膜，将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液，铝丝表面未出现红色物质，因为铝丝表面有一层致密的氧化铝膜；
（3）①由于CuSO4溶液呈酸性，铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质，是铝与酸性溶液反应产生了氢气；
②24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质，说明铝与硫酸铜溶液发生了置换反应，得到红色的铜单质；
③溶液分层，铝丝以下溶液仍为蓝色，说明Al2(SO4)3溶液的密度比CuSO4溶液小；
（4）根据信息可知蓝色固体为Cu2(OH)2SO4，加入稀硫酸，固体溶解，反应方程式为；
（5）根据信息可知Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率，欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是NaCl；
（6）食醋呈酸性能与铝反应，咸菜可以与铝制容器形成原电池，故不能长时间用铝制炊具盛放的是AD；
37．(1)Fe3++e-=Fe2+
(2)0.075mol/(L min)
(3) 1.0 催化剂对反应速率的影响
(4) b H2-2e-+2OH-=2H2O 5.60
【详解】（1）FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，正极反应物得电子，故电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，故答案为：Fe3++e-=Fe2+；
（2）向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液溶液体积变化可以忽略，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为=0.075mol/(L min)，故答案为：0.075mol/(L min)；
（3）对比实验Ⅲ、实验Ⅳ，实验Ⅲ用了催化剂，Ⅳ没有使用，可知这两个实验是探究催化剂对反应速率的影响，要达到实验目的则其他条件相同，通过控制溶液总体积相同来实现，则Ⅲ中应加蒸馏水1.0mL；故答案为：1.0；催化剂对反应速率的影响；
（4））
①氧气在反应中得电子，故该电池的正极是b，氢气通入极为负极，KOH溶液作电解质，故该电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为：b；H2-2e-+2OH-=2H2O；
②氧气通入极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电路中转移1mol电子，消耗O2的体积为×22.4L/mol=5.60L，故答案为：5.60。
38． 正 负 Al 正 0.9
【详解】(1)根据具体反应物间的化学反应式：2Al+3Cl2==2AlCl3，可知Cl2得电子在正极发生还原反应，所以通入Cl2(g)的电极是正极；
故答案为：正。
(2)Al失电子在负极发生氧化反应，投入Al(s)的电极是负极；
故答案为：负。
(3)外电路电子由负极(Al)流向正极；
故答案为：Al；正。
(4)8.1 g Al(s)的物质的量为＝0.3mol，1 mol Al反应转移3 mol电子，0.3 mol Al反应在电路中通过的电子数目为0.9NA；
故答案为：0.9。
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