原电池的工作原理习题1.某种甲烷燃料电池采用铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过，其基本结构如图，电池总反应为CH42O2=CO22H2O。下列有关说法正确的是（ ）A.电子由a极流出经过负载流向b极B.电解质溶液中H移向a极C.每转移1 mol e，消耗1.6 g CH4D.b极上的电极反应式为O22H2O4e=4OH2.某小组利用右图装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是（ ）A.X和Y与电流表连接，电子由Cu极流向Zn极B.X和Y与电流表连接，将Zn换成Fe测得电流更大C.X和Y分别与电源“”“”极相连，Cu极质量减轻D.X和Y分别与电源“”“”极相连，Zn极质量减轻3.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，其中NH3被氧化为常见无毒物质。下列说法错误的是（ ）A.溶液中OH向电极a移动B.电极b上发生还原反应C.负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2OD.理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为344.图1是铜锌电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（ ）A.铜棒的质量 B.c(Zn2)C.c(H) D.c(SO)5.如图所示的电池，下列有关说法正确的是（ ）A.该电池负极反应为2Fe22e=2Fe3B.当有6.021023个电子转移时，Fe电极减少56 gC.石墨电极上发生氧化反应D.盐桥中K移向FeCl3溶液6.硼化矾(VB2)空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图，该电池工作时反应为4VB211O2=4B2O32V2O5。下列说法正确的是（ ）A.电极a为电池负极B.图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过C.电子由VB2极经KOH溶液流向a电极D.VB2极发生的电极反应为2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O7.据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为3价)和H2O2做原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）A.电池放电时Na从a极区移向b极区B.电极b采用MnO2，MnO2既做电极材料又有催化作用C.该电池的负极反应为BH8OH8e=BO6H2OD.每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 mol8.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2。下列说法不正确的是（ ）A.在熔融电解质中，O2向负极定向移动B.电池的总反应是2C4H1013O2=8CO210H2OC.通入空气的一极是正极，电极反应为O24e=2O2D.通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2O9.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是（ ）A.该电池的负极反应式为CH3CH2OH3H2O12e=2CO212HB.该电池的正极反应式为O24e4H=2H2OC.电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极D.微处理器通过检测电流大小可计算出被测气体中酒精的含量参考答案1.【答案】A【解析】根据题图可知，a极为负极，b极为正极，电子由a极流出经过负载流向b极，A项正确。2.【答案】C【解析】A项，Zn作负极，电子由Zn极流向Cu极，错误；B项，Fe、Cu的活动性相差小，测得电流也小，错误；C项，X与电源负极相连、Y与电源正极相连，Cu作阳极，电极反应式为Cu2e=Cu2，故Cu极质量减轻，C正确、D错误。3.【答案】D【解析】电极a上NH3发生氧化反应生成N2，则电极a为负极，电极b为正极，原电池中，阴离子向负极移动，故A项正确；电极b为正极，正极上发生还原反应，B项正确；负极上NH3失电子生成N2和H2O，电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O，C项正确；由电池总反应4NH33O2=2N26H2O可知，理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为43，D项错误。4.【答案】C【解析】实验过程中，铜棒的质量、c(SO)均不变，c(Zn2)增大。5.【答案】D【解析】该原电池中，铁作负极，石墨作正极。负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe2e=Fe2，A项错误；当有6.021023个电子转移时，Fe电极减少的质量为56 gmol128 g，B项错误；石墨作正极，正极上Fe3得电子发生还原反应，C项错误；盐桥中K移向正极，即移向FeCl3溶液，D项正确。6.【答案】D【解析】根据电池工作时的化学方程式可看出，在反应中O2作氧化剂得电子，故电极a为正极，A错；使用的电解质溶液是KOH，则a极电极反应式为O24e2H2O=4OH，故该选择性透过膜应为阴离子选择性透过膜，B错；电子从负极流出，流经外电路后在正极被获得，不可能通过溶液，C错；将电池总反应式减去正极反应式可得负极反应式，D正确。7.【答案】D【解析】BH中H显1价，被氧化，电极a为负极，负极的电极反应式为BH8OH8e=BO6H2O，C正确；正极反应物为H2O2，电极反应式为H2O22e=2OH，生成OH，Na移向正极，A正确；燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用，B正确；由正极的电极反应式可知消耗3 mol H2O2，转移的电子为6 mol。8.【答案】D【解析】原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以在熔融电解质中，O2移向负极，故A正确；电池的总反应与丁烷燃烧的化学方程式相同，为2C4H1013O2=8CO210H2O，故B正确；通入空气的一极是正极，在该极上是氧气发生得电子的还原反应，电极反应为O24e=2O2，故C正确；通入丁烷的一极是负极，该极上发生失电子的氧化反应，正确的电极反应式为C4H1013O226e=4CO25H2O，故D错误。9.【答案】A【解析】由图示可知，呼气时进去的是CH3CH2OH，出来的是CH3COOH，负极的电极反应式为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H，A错误；通入氧气的一极为正极，酸性条件下生成H2O，B正确；电流由正极流向负极，C正确；酒精含量高，转移的电子数多，电流大，D正确。