第2节　化学反应与能量转化 第3课时　化学电池--2026鲁科版高中化学必修第二册章节练

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2026鲁科版高中化学必修第二册
第3课时　化学电池
基础过关练
题组一　常见化学电池
1.(2025山东青岛三校联考)微型银—锌电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电池总反应为Ag2O+Zn+H2O 2Ag+Zn(OH)2。下列说法正确的是(　　)
A.电池工作过程中,负极发生还原反应
B.电池工作过程中,电解液中OH-向正极移动
C.负极电极反应为Zn+2OH--2e- Zn(OH)2
D.正极电极反应为Ag2O+2H+-2e- 2Ag+H2O
2.(甄选真题)(2024江苏高考改编)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O ZnO+2MnOOH,电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.电池工作时,MnO2发生氧化反应
B.电池工作时,OH-通过隔膜向正极移动
C.除碱性锌锰电池外,还有酸性锌锰电池
D.反应中每生成1 mol MnOOH,转移电子数约为2×6.02×1023
题组二　燃料电池
3.(2024河南郑州期中)氢氧燃料电池已广泛应用于新能源公交汽车中,其反应原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.该电池工作时化学能转化为电能
B.该电池工作时阴离子向电极a移动
C.该电池工作时电子由电极a沿外电路流向电极b
D.若离子导体选择稀硫酸,则电池正极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-
4.(2025天津南开中学期中)一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作时产生稳定无污染的物质,原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.电极N为电源正极,联氨从c口通入
B.负极上每消耗1 mol N2H4,有 4 mol H+通过质子交换膜
C.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-
D.电子流向:M→外电路→N→质子交换膜→M
5.(2025山西晋城一中月考)工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),将该合成氨反应设计成燃料电池,工作原理如图所示,其中溶有HCl的稀的A溶液为电解质溶液。下列说法错误的是(　　)
A.a电极为正极,发生还原反应
B.A溶液中所含溶质为NH4Cl,可用蒸发结晶的方法分离出A
C.a电极发生的反应为N2+8H++6e- 2N
D.导线中电流方向为a→b
能力提升练
题组　化学电池的工作原理
1.(2025广东六校联考)碳呼吸电池原理如图所示。电池工作时,下列说法正确的是 (　　)
A.铝电极发生还原反应
B.C2向正极移动
C.多孔碳电极发生的电极反应:C2+2e- 2CO2↑
D.将电池配备在火力发电站,不仅能减少碳排放,还能变废为宝
2.(2025广东广州南海中学月考)锂碘电池可用于心脏起搏器,电池反应可简化为2Li+I2 2LiI。下列说法正确的是 (　　)
A.锂电极是电池的正极
B.碘电极发生氧化反应
C.负极反应式为I2+2e- 2I-
D.电流从碘电极经外电路流向锂电极
3.(2025山东新泰弘文中学月考)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,如图为
其工作原理示意图。下列说法错误的是(　　)
A.NH3在铂电极(a)上失去电子,发生氧化反应
B.溶液中K+向铂电极(b)移动
C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
D.正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-
4.(易错题)(2025河南南阳一中月考)锂锰电池的总反应为Li+MnO2 LiMnO2,电池结构如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.电解液可用LiCl溶液代替
B.a极发生还原反应,电极反应式为Li-e- Li+
C.电池放电时,Li+移向a极
D.电路中转移0.1 mol电子时,b极质量增加0.7 g
5.(2025吉林白城实验高级中学期末)Hg-Hg2SO4标准电极在生活中常用于测定其他电极的电势,测知Hg-Hg2SO4电极的电势高于Cu电极的电势。以下说法正确的是(　　)
A.K2SO4溶液可用CCl4(有机溶剂,不导电)代替
B.Hg-Hg2SO4电极的电极反应式为Hg2SO4-2e- 2Hg+S
C.微孔瓷片起到阻隔离子通过的作用
D.若把Cu-CuSO4体系换作Zn-ZnSO4体系,电压表的示数变大
答案与分层梯度式解析
第3课时　化学电池
基础过关练
1.C　电池工作过程中,Zn失电子做负极,发生氧化反应,电极反应为Zn+2OH--2e- Zn(OH)2,A错误、C正确;电池工作过程中,电解液中的OH-向负极移动,B错误;正极上Ag2O得电子,发生还原反应,碱性环境下,电极反应为Ag2O+H2O+2e- 2Ag+2OH-,D错误。
2.C　Zn失电子为负极,MnO2得电子为正极,发生还原反应(破题关键),A错误;电池工作时,OH-通过隔膜向负极移动,B错误;锌锰电池分为酸性锌锰电池和碱性锌锰电池,C正确;正极反应式为MnO2+e-+H2O MnOOH+OH-,Mn元素的化合价由+4价降低为+3价,每生成1 mol MnOOH,转移电子数约为6.02×1023,D错误。
3.D　该电池工作时,化学能转化为电能,A正确;原电池工作时,阴离子向负极移动,则该电池工作时,阴离子向电极a移动,B正确;原电池工作时,电子由负极沿外电路流向正极,则该电池中的电子由电极a沿外电路流向电极b,C正确;若离子导体选择稀硫酸,则电池工作时,正极反应式为O2+4e-+4H+ 2H2O,D不正确。
4.B　根据原电池装置中H+移动方向(破题关键)可知,电极N为正极,电极M为负极,燃料电池中燃料联氨(N2H4)发生失电子的氧化反应生成N2,负极反应式为N2H4-4e- N2↑+4H+,正极上O2发生得电子的还原反应,正极反应式为O2+4H++4e- 2H2O。根据上述分析可知,电极N是正极,燃料应该从负极通入,A错误;工作时产生稳定无污染的物质,可知生成N2,故每消耗1 mol N2H4转移4 mol电子,同时有4 mol H+通过质子交换膜,B正确;该电池工作环境为酸性,正极反应式为O2+4H++4e- 2H2O,C错误;电子不会流经溶液,D错误。
5.B　由题图可知,通入氮气的a电极为燃料电池的正极,酸性条件下氮气在正极得到电子发生还原反应,通入氢气的b电极为负极,氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子,A溶液为氯化铵溶液,浓溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化铵和可以循环使用的氯化铵的稀溶液,A正确、B错误;正极电极反应为N2+8H++6e- 2N,C正确;导线中电流从正极流向负极,即a→b,D正确。
能力提升练
1.D　碳呼吸电池中,根据工作原理图,可知金属铝是负极,失电子生成草酸铝,故发生氧化反应,A错误;原电池工作时阴离子移向负极,即C2向负极移动,B错误;多孔碳电极为正极,发生的电极反应为2CO2+2e- C2,C错误;将电池配备在火力发电站,不仅能吸收CO2减少碳排放,还能将CO2转化为C2,变废为宝,D正确。
名师点睛
　　由产物草酸铝可获取有用信息:①铝失电子形成草酸铝,②二氧化碳得电子形成草酸根离子,由此可知铝做负极,多孔碳电极为正极。
2.D　根据2Li+I2 2LiI,可知锂失电子发生氧化反应,锂电极是电池的负极,故A错误;I2得电子发生还原反应,碘电极发生还原反应,故B错误;锂电极是电池的负极,负极发生氧化反应,负极反应式为Li-e-Li+,故C错误;锂电极是电池的负极,碘电极是正极,电流从碘电极经外电路流向锂电极,故D正确。
3.C　由NH3→N2,氮元素的化合价升高,NH3失去电子,发生氧化反应,Pt电极(a)为负极;氧气得电子被还原,Pt电极(b)为正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-;反应中消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶3;原电池工作时,阳离子移向正极Pt电极(b),阴离子移向负极Pt电极(a);故选C。
4.D　Li和水反应,不能用LiCl溶液代替电解液(易错点),A错误;a极失电子发生氧化反应,电极反应式为Li-e- Li+,Li+向正极即b极移动,B、C错误;b极电极反应式为MnO2+e-+Li+ LiMnO2,电路中转移0.1 mol电子时,b极质量增加0.1 mol×7 g/mol=0.7 g,D正确。
5.D
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