2021年高考化学一轮复习 第一部分 专题10 原电池 新型化学电源练习（含解析）.doc

-14-专题10原电池新型化学电源1．(2019·全国卷Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是()A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动答案B解析该反应中，可产生电流，反应条件比较温和，没有高温高压条件，A正确；该生物燃料电池中，左端电极反应式为MV＋－e－===MV2＋，则左端电极是负极，应为负极区，在氢化酶作用下，发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋，B错误；右端电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，是正极，在正极区N2得到电子生成NH3，发生还原反应，C正确；原电池中，内电路中H＋通过交换膜由负极区向正极区移动，D正确。2．(2019·全国卷Ⅲ)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Zn(3D­Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D­Zn—NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)eq\o(,\s\up8(放电),\s\do8(充电))ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是()A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l)C．放电时负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l)D．放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区答案D解析三维多孔海绵状Zn为多孔结构，具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高，A正确；二次电池充电时作为电解池使用，阳极发生氧化反应，元素化合价升高，原子失去电子，阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l)，B正确；二次电池放电时作为原电池使用，负极发生氧化反应，元素化合价升高，原子失去电子，由电池总反应可知负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l)，C正确；二次电池放电时作为原电池使用，阴离子从正极区向负极区移动，D错误。3．(2019·北京海淀高三期末)锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是()A．两者正极材料不同B．MnO2的放电产物可能是KMnO4C．两者负极反应均为Zn失电子D．原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象答案B解析题左图为干电池，干电池的正极材料是碳，题右图为原电池，正极材料是铜单质，两者正极材料不同，故A正确；干电池中MnO2应作氧化剂，Mn的化合价降低，故B错误；所给装置中Zn均为负极，失去电子，故C正确；根据自放电现象的定义，Zn与稀硫酸能够发生反应，即原电池中Zn与稀硫酸存在自放电现象，故D正确。4．(2019·广西柳州市高三模拟)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是()A．O2在电极b上发生还原反应B．溶液中OH－向电极a移动C．正极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2OD．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O答案C解析该装置是原电池，a电极为原电池的负极，b电极为原电池的正极，电解质溶液为碱性。O2在电极b上得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故A正确、C错误；溶液中OH－向负极移动，就是OH－向电极a移动，故B正确；NH3在负极失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，故D正确。5．(2019·河北武邑中学高三调研)某同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O设计如图所示原电池，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法正确的是()A．b电极上发生还原反应B．外电路电子的流向是从a到bC．电池工作时，盐桥中的SOeq\o\al(2－,4)移向甲烧杯D．a电极上发生的反应为MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O答案D解析根据原电池的工作原理：负极失电子，发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，则b电极为负极，a电极为正极，b极上电极反应式：Fe2＋－e－===Fe3＋，A错误；外电路电子流向是从b流向a，B错误；根据原电池的工作原理