專題9化學能與電能1、(2023·廣東省茂名市一模)某小組進行電化學研究，甲同學設計如右下圖的裝置圖，乙同學利用甲的裝置桌面其他的藥品與材料，不能完成的實驗是A.使甲同學的正極變為負極B.設計一個新的原電池C.在碳電極上鍍鋅K]D.使鋅電極受到保護解析：若將石墨與銅連接起來插入AgNO3溶液形成原電池，銅為負極，A、B項正確；由所給試劑和裝置不能鍍鋅，C項錯誤；若將原裝置中的Cu換成Al，能夠起到保護鋅的作用，D項正確。答案：C2．（2023·福建省漳州市3月質檢）一種微生物燃料電池的結構示意圖如下所示，關于該電池的敘述正確的是A．電池工作時，電子由a流向bB．微生物所在電極區放電時發生還原反應C．放電過程中，H+從正極區移向負極區D．正極反應式為：MnO2+4H++2e—===Mn2++2H2O解析：從圖看MnO2→Mn2+，發生還原反應：MnO2+4H++2e—=Mn2++2H2O，為正極反應，電子流向是由b流向a，A、B項錯誤，D項正確；放電過程中H+應從負極區流向正極，C項錯誤。答案：D3、（2023·浙江省溫州市第一次適應性測試）某充電寶鋰離子電池的總反應為：xLi+Li1-xMn2O4eq\o(,\s\up10(放電),\s\do4(充電))LiMn2O4，某手機鎳氫電池總反應為：NiOOH+MHeq\o(,\s\up10(放電),\s\do4(充電))M+Ni(OH)2（M為儲氫金屬或合金），有關上述兩種電池的說法不正確的是：第11題圖CA．鋰離子電池放電時Li+向正極遷移第11題圖CB．鎳氫電池放電時，正極的電極反應式：NiOOH+H2O+e－==Ni(OH)2+OH－C．右圖表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電D．鋰離子電池充電時，陰極的電極反應式：LiMn2O4—xe－==Li1-xMn2O4+xLi+解析：從鋰電池的放電情況來看，Li電極為負極，Li1-xMn2O4為正極，充電時陰極發生還原反應：Li++e－=Li，Li+向正極移動，A項正確、D項錯誤；答案：D4.（2023四川省成都市高中畢業班期末）利用如圖所示原電池可測量空氣中Cl2含量，其中電解質是Ag+可以自由移動的固體物質。下列分析不正確的是A.電子經外電路流向Pt電極B.電池工作時，電解質中Ag+數目減少C.正極反應：C12+2e—+2Ag'+=2AgClD空氣中c(C12)越大，Ag極消耗速率越快【答案】B【解析】該電池的負極是Ag，反應是2Ag－2e－=2Ag＋,正極反應是C12+2e—+2Ag+=2AgCl，所以Ag＋數目不變，B錯誤。4．【2023福建省漳州市八校聯考】某小組為研究電化學原理，設計如圖裝置。下列敘述不正確的是()A．a和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出B．a和b用導線連接時，銅片上發生的反應為：Cu2＋＋2e－=CuC．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成淺綠色D．a和b分別連接直流電源的正、負極，Cu2＋向銅電極移動【答案】D【解析】a和b不連接時，則鐵與硫酸銅溶液發生置換反應，鐵片上會有金屬銅析出，A正確；a和b用導線連接時形成原電池，Fe為負極，Cu為正極，則Cu2＋＋2e－=Cu，B正確；無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，形成Fe2+進入溶液，溶液的顏色從藍色逐漸變成淺綠色，C正確；a和b分別連接直流電源的正、負極時，Cu2＋向鐵電極移動，D錯誤。5．【2023天津市六校第一次聯考】某合作學習小組的同學利用下列氧化還原反應設計原電池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO42MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液，下列敘述中正確的是A．乙燒杯中發生還原反應B．甲燒杯中溶液的pH逐漸減小C．電池工作時，鹽橋中的SOeq\o(\s\up0(2-),\s\do0(4

))移向甲燒杯D．外電路的電流方向是從a到b【答案】D【解析】根據方程式，乙燒杯中發生氧化反應，A錯誤；甲燒杯中，由于H+不斷的消耗，溶液的pH逐漸增大，B錯誤；電池工作時，鹽橋中的SOeq\o(\s\up0(2-),\s\do0(4

))移向乙燒杯，C錯誤。6．【2023安徽省江淮名校第二次聯考】下列說法中正確的是（） A．原電池放電過程中，負極質量一定減輕，或正極的質量一定增加 B．Fe、Cu組成原電池：Fe一定是負極 C．為加快一定量的Zn與足量稀H2SO4反應的速率，且不影響生成H2總量，可加入少量CuSO4溶液D．某海水電池總反應表示為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，則負極反應式：Ag-e－+Cl－=AgCl【答案】D【解析】燃料電池形成的原電池放電過程中，兩個電極上都是通入的氣體發生氧化還原反應，正負極質量不變，A錯誤；Fe、Cu組成原電池，如果電解質溶液為濃硝酸時，Fe遇到濃硝酸發生鈍化，Cu做負極，B錯誤；當加入少量CuSO4溶液時，Zn首先與CuSO4溶液發生反應，使Zn與稀H2SO4反應生成H2總量減少，C錯誤；在原電池反應中負極失電子，發生氧化反應，電極反應式為Ag-e-－+Cl－=AgCl，D正確。7.【2023河南省安陽一中等天一大聯考】甲醇(CH3OH)是一種有毒物質，檢測甲醇含量的測試儀工作原理示意圖如下。下列說法正確的是A.該裝置為電能轉化為化學能的裝置B.a電極發生的電極反應為C.當電路中有1mole－轉移時，正極區n(H＋)增加1molD.將酸性電解質溶液改為堿性電解質溶液該測試儀不可能產生電流【答案】B【解析】該裝置為原電池原理，化學能轉化為電能的裝置，故A錯誤；

a電極是負極，發生的電極反應為：CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+，故B正確；

正極的電極反應是：O2+4H++4e-═H2O，當電路中有1mole－轉移時，正極區n(H＋)減少1mol，故C錯誤；

將酸性電解質溶液改為堿性電解質溶液,該測試儀還是原電池，同樣可以產生電流，故D錯誤；8.【2023山東省日照一中期末】氣體的自動化檢測中常常應用原電池原理的傳感器。下圖為電池的工作示意圖：氣體擴散進入傳感器，在敏感電極上發生反應，傳感器就會接收到電信號。下表列出了待測氣體及敏感電極上部分反應產物。則下列說法中正確的是（）待測氣體部分電極反應產物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A．上述氣體檢測時，敏感電極均作電池正極B．檢測Cl2和NO2體積分數相同的兩份空氣樣本時，傳感器上產生的電流大小相同C．檢測H2S和CO體積分數相同的兩份空氣樣本時，傳感器上產生的電流大小相同D．檢測H2S時，對電極充入空氣，對電極上的電極反應式為O2+4e－===2O2－【答案】B解析：

檢測NO2、Cl2氣體時，氣體得到電子，敏感電極均作電池正極，檢測CO、H2S氣體時，氣體失去電子，敏感電極均作電池負極A錯誤；檢測Cl2和NO2體積分數相同的兩份空氣樣本時，因為1molCl2氣體在反應中轉移電子的物質的量2mol，而1molNO2氣體在反應中轉移電子的物質的量2mol，傳感器上產生的電流大小相同，B正確；檢測H2S和CO體積分數相同的兩份空氣樣本時，因為1molCO氣體在反應中轉移電子的物質的量2mol，而1molH2S氣體在反應中轉移電子的物質的量8mol，所以傳感器上產生的電流大小不相同，C錯誤；檢測H2S氣體時，由于是酸性環境，對電極充入空氣時電極反應式為O2

+4e－

+4H+=2H2O，D錯誤。9（2023湖南省郴州市期末）【答案】①還原②NO+O2￣-2e￣=NO2【解析】由圖示可知，Pt極發生：O2+2e￣=2O2￣,發生了還原反應；NiO電極發生：NO+O2￣-2e￣=NO210、（2023·安徽省淮南市、亳州市一模）化學品船是建造或改裝用于運載各種有毒、易燃、易揮發或有腐蝕性的化學物質的貨船。下列有關說法錯誤的是（）A.在船舶的底部四周鑲嵌銅塊以保護船體B.不銹鋼船舶可儲藏運輸散裝燒堿溶液C.甲醇與濃硫酸必須分開儲藏運輸D.造船焊接鋼板時可用二氧化碳作保護氣解析：銅比鐵活潑，鑲嵌在船體與海水形成原電池，加速船體的腐蝕速率，A項錯誤。答案：A11、（2023·河南省商丘市一模）雙隔膜電解池的結構示意簡圖如圖所示，利用該裝置可以電解硫酸鈉溶液以制取硫酸和氫氧化鈉，并得到氫氣和氧氣。對該裝置及其原理判斷正確的是A．a氣體為氫氣，b氣體為氧氣B．A溶液為氫氧化鈉，B溶液為硫酸C．c隔膜為陽離子交換膜、d隔膜為陰離子交換膜D．該電解反應的總方程式可以表示為：2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑答案：D解析：電解硫酸鈉溶液的陰極反應為：2H++2e-=H2↑，該極區水的電離被破壞，生成NaOH（B溶液），陽極反應為：4OH—4e-=2H2O+O2↑，總反應方程式為：2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑，A、B項錯誤，D項正確；電解過程中，陽離子向陰極區移動，c膜應為陰離子交換膜，C項錯誤。12、（2023·廣東省廣州市一模）某同學組裝了下圖所示的電化學裝置，電極材料Ⅰ~Ⅳ均為石墨，閉合K后，下列敘述正確的是HH2ⅠKOH溶液Ⅲ飽和食鹽水KO2隔膜ⅣⅡ隔膜A．電子方向：電極Ⅳ→ⅠB．電極Ⅱ電極反應：O2+2H2O+4e-＝4OH-C．電極Ⅲ發生還原反應D．電極Ⅳ附近觀察到黃綠色氣體答案：B解析：該電化學裝置屬于原電池與電解池的串聯裝置，其中燃料電池作為原電池供電，I為負極，II為正極，對應的III為陽極，IV為陰極。所以，I為負極，失電子流向IV電極，A項錯誤；III為陽極發生氧化反應，C項錯誤；陰極應當為H+得電子轉化為H2，氯氣在陽極產生，D項錯誤。13．(2023重慶市七校期末)關于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是①②③④A．用裝置①精煉銅，則a極為粗銅，電解質溶液