原电池 化学电源
(时间：45分钟)
一、选择题
1．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是( )
－3＋
A．由Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池，负极反应式为Al－3e===Al
－－－
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al－3e＋4OH===AlO2＋2H2O
－2＋
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为Cu－2e===Cu
－2＋
D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu－2e===Cu
－2
解析：由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极材料是Fe，反应式为Fe－2e===Fe＋
，C错。 答案：C
2．(2015·天津卷)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是
A．铜电极上发生氧化反应
2－
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO4)减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
2＋2＋－
解析：电池的总离子方程式为Zn＋Cu===Zn＋Cu，其中甲中电极方程式为Zn－2e2＋2＋－
===Zn；乙中电极方程式为Cu＋2e===Cu；由此判定，A项，铜电极上发生得电子的还原
2＋2－
反应；B项，阳离子交换膜只允许阳离子通过，即甲中生成的Zn向乙池移动，而甲池的c(SO4)
2＋2＋
不变；甲池中产生的Zn通过阴离子交换膜进入乙池，进入乙池的Zn和乙池损失的铜离子物质的量相等，而Zn的摩尔质量大于Cu，故乙池的质量增加；D项，本题中的阳离子交
2＋
换膜只允许阳离子，阴离子不会移动，甲池中产生的阳离子Zn移向乙池后，中和了失去后2＋2－
Cu的SO4，保持了溶液中的电荷平衡。
答案：C
－－－
3．(2015·四川卷)用下图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为9～
－－
10，阳极产生的ClO和CN氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是( )
A．用石墨作阳极，铁作阴极
－－－－
B．阳极的电极反应式为Cl＋2OH－2e===ClO＋H2O
－－
C．阴极的电极反应式为2H2O＋2e===H2↑＋2OH
－－－＋－
D．除去CN的反应2CN＋5ClO＋2H===N2↑＋2CO2↑＋5Cl＋H2O
－－
解析：A选项石墨作阳极，为惰性电极，由溶液中的Cl放电，电极反应式：Cl＋2OH－－－－－
－2e===ClO＋H2O，铁作阴极，在碱性环境下发生2H2O＋2e===H2↑＋2OH，故ABC正确；
＋－－
D选项pH＝9～10的碱性溶液不可能是H来反应，离子反应为2CN＋5ClO＋H2O===N2↑＋
－－
2CO2↑＋5Cl＋2OH。
答案：D
4．锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目，其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是( )
A．随着电极反应的不断进行，正极附近的电解液pH不断升高
B．若把碱性电解液换成固体氧化物电解质，则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞，不利于正极空气的吸附
＋
C．放电时，当有22.4 L O2(标准状况下)被还原时，溶液中有4 mol Li从左槽移动到右槽
D．锂空气电池又称作“锂燃料电池”，其总反应方程式为：4Li＋O2===2Li2O
－＋－－
解析：电极反应式为负极：4Li－4e===4Li；正极：O2＋4e＋2H2O===4OH。
2－
A项，根据正极反应可以判断该项正确；B项，固体氧化物能传导O，然后和负极生成＋
的Li反应生成Li2O而造成堵塞，正确；C项，根据两个电极反应式可以判断该项正确；D项应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH。
答案：D
5．(2015·江苏卷)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )
催化剂
A．反应，CH4＋H2O=====△3H2＋CO每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－2e===2H2O
2－
C．电池工作时，CO3向电极B移动
－2－
D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e===2CO3
解析：A项根据甲烷中碳为－4价，转化为一氧化碳中＋2价碳，转移的是6 mol电子。
－2－－
B项电解质中没有OH，且应该是H2＋CO＋2CO3－4e===3CO2＋H2O。C项电池工作时碳酸根离子应该向A极移动结合A极产生的氢离子生成二氧化碳气体。D项正确。
答案：D
6．(2014·福建卷)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是( )
－
－
A．正极反应为AgCl＋e===Ag＋Cl
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
－
D．当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
解析：根据电池总反应可以看出Cl2得电子，Ag失电子，所以在原电池中Cl2在正极上
－－
发生还原反应，Ag在负极上发生氧化反应。正极反应为Cl2＋2e===2Cl，A项错误；因为
＋－
电解质溶液为盐酸，所以负极上Ag失电子生成的Ag随即与附近的Cl反应，B项错误；用
－
氯化钠代替盐酸后，电极反应不发生改变，C项错误；当电路中转移0.01 mol e时，负极
＋＋－－
生成0.01 mol Ag，由于Ag＋Cl===AgCl↓，所以消耗0.01 mol Cl，由于电荷守恒，
＋
同时有0.01 mol H通过阳离子交换膜转移至右侧溶液中，D项正确。
答案：D
7．利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成的电池，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是( )
－
－
A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜
－＋
C．电极A极反应式为2NH3－6e===N2＋6H
D．当有4.48 L NO2(标准状况)被处理时，转移电子为0.8 mol
解析：在原电池工作时，NO2为氧化剂，NH3为还原剂，故B为正极，A为负极，电流由正极流向负级，A正确；阴离子向负极移动，为使原电池持续放电，防止NO2反应生成硝酸盐和亚硝酸盐因用阴离子交换膜，B正确；C项，应生成H2O，错误；D项，根据正极反应式0.2
转移电子为 mol×24＝0.8 mol。
6
答案：C
二、非选择题
8．(高考组合题)(1)(2013·广东卷)能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见下图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极________________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是____________________。
④根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在上述的材料中应选________作阳极。
(2)(2013·北京卷)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：
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