提能訓練練案[29]1．下列有關(guān)電化學知識的描述正確的是()A．鋅、銅與稀硫酸組成的原電池，在工作過程中，電解質(zhì)溶液的pH保持不變B．用足量鋅粒與稀硫酸反應制取H2，若要增大反應速率，可以滴入幾滴CuSO4溶液C．將鐵、銅用導線連接后放入濃硝酸中組成原電池，鐵作負極，銅作正極，其負極反應式為Fe－2e－=Fe2＋D．燃料電池是利用燃料和氧化劑之間的氧化還原反應，將化學能轉(zhuǎn)化為熱能，然后再轉(zhuǎn)化為電能的化學電源[答案]B[解析]鋅、銅與稀硫酸組成的原電池，在工作過程中，H＋在正極上放電生成H2，電解質(zhì)溶液的pH增大，A錯誤；用足量鋅粒與稀硫酸反應制取H2，滴入幾滴CuSO4溶液，Zn與Cu2＋發(fā)生置換反應，鋅粒表面有Cu生成，在稀硫酸中形成原電池，能增大反應速率，B正確；將鐵、銅用導線連接后放入濃硝酸中組成原電池，常溫下鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，因此銅作負極，鐵作正極，其負極反應式為Cu－2e－=Cu2＋，C錯誤；燃料電池是利用燃料和氧化劑之間的氧化還原反應，直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能的化學電源，D錯誤。2．某興趣小組以相同大小的銅片和鋅片為電極研究水果電池，裝置如圖，實驗所得數(shù)據(jù)如下：實驗編號水果種類電極間距離/cm電流/μA1番茄198.72番茄272.53蘋果227.2電池工作時，下列說法不正確的是()A．化學能主要轉(zhuǎn)化為電能B．負極的電極反應式為Zn－2e－=Zn2＋C．電子從鋅片經(jīng)水果流向銅片D．水果種類和電極間距離對電流的大小均有影響[答案]C[解析]電池(原電池)工作時將化學能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；由圖示分析可知，Zn為負極，失去電子，發(fā)生氧化反應，負極的電極反應式為Zn－2e－=Zn2＋，故B正確；電子從鋅片經(jīng)導線流向銅片，而不能經(jīng)水果流向銅片，故C錯誤；由表中的數(shù)據(jù)分析可知，水果種類和電極間距離對電流的大小均有影響，故D正確。3.普通水泥在固化過程中其自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一特點，科學家們發(fā)明了電動勢法測水泥的初凝時間。此法的原理如圖所示，反應的化學方程式為2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag，下列有關(guān)說法正確的是()A．該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學能B．原理示意圖中，電流從Cu沿導線流向Ag2OC．Ag2O/Ag為正極D．電池工作時，Ag2O/Ag電極的電極反應為Ag2O＋2e－＋2H＋=2Ag＋H2O[答案]C[解析]該裝置為原電池，將化學能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；根據(jù)總反應可知，Cu發(fā)生氧化反應，作負極，Ag2O發(fā)生還原反應，Ag2O/Ag作正極，原電池中電流由正極通過導線流向負極，故電流從Ag2O沿導線流向Cu，故B錯誤，C正確；電池工作時，Ag2O得到電子，由于電解質(zhì)溶液呈堿性，所以電極反應為Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－，故D錯誤。4．鉛酸蓄電池是汽車常用的蓄電池，其構(gòu)造如圖所示。下列說法不正確的是()A．電池放電時，負極質(zhì)量減輕B．電池放電時，c(H＋)減小C．電池充電時總反應為2PbSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up9(電解))Pb＋PbO2＋2H2SO4D．鉛酸蓄電池的缺點是笨重、比能量低[答案]A[解析]放電時，負極Pb失去電子轉(zhuǎn)化為PbSO4，負極質(zhì)量增加，A項錯誤；放電過程中消耗H2SO4，溶液中c(H＋)減小，B項正確。5．(2025·河南信陽聯(lián)考)氫氧燃料電池被譽為氫能源汽車的心臟。某氫氧燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖，下列說法正確的是()A．左側(cè)為電池的正極B．電解質(zhì)溶液中H＋的移動方向為右側(cè)電極→左側(cè)電極C．右側(cè)的電極反應式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－D．理論上，電池每消耗1mol氫氣，導線中通過2mol電子[答案]D[解析]左側(cè)為電池的負極，A錯誤；原電池中陽離子向正極移動，電解質(zhì)溶液中H＋的移動方向為左側(cè)電極→右側(cè)電極，B錯誤；右側(cè)的電極反應式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，C錯誤：理論上，電池每消耗1mol氫氣，導線中通過2mol電子，D正確。6．新型化學電池ZnK2FeO4、能量密度大、體積小、重量輕、壽命長、無污染。下列關(guān)于其放電時的說法錯誤的是()A．負極發(fā)生失電子的氧化反應B．將化學能轉(zhuǎn)化為電能C．K2FeO4在正極得電子D．陽離子向負極移動[答案]D[解析]原電池放電時，負極發(fā)生失電子的氧化反應，A正確；原電池放電過程是將化學能轉(zhuǎn)化為電能，B正確；新型化學電池ZnK2FeO4中，Zn作負極，K2FeO4在正極得電子，C正確；原電池放電時，電解質(zhì)中的陽離子向正極移動，D錯誤。7．M、N、P、E四種金屬，已知：①M＋N2＋=N＋M2＋；②M、P用導線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出；③N、E用導線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應為E2＋＋2e－=E，N－2e－=N2＋。則這四種金屬的還原性由強到弱的順序是()A．P>M>N>E B．E>N>M>PC．P>N>M>E D．E>P>M>N[答案]A[解析]由①知，金屬活動性：M>N；M、P用導線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出，說明M作原電池的正極，故金屬活動性：P>M；N、E構(gòu)成的原電池中，N作負極，故金屬活動性：N>E；綜合上述分析可知，金屬活動性：P>M>N>E，A正確。8．如圖Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學將反應“AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋I2＋H2O”設(shè)計成的原電池裝置，其中C1、C2均為碳棒。甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液。下列敘述正確的是()A．甲組操作時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．甲組操作時，溶液顏色變淺C．乙組操作時，C2作正極D．乙組操作時，C1上發(fā)生的電極反應為I2＋2e－=2I－[答案]D[解析]裝置Ⅰ中的反應：AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋I2＋H2O，當加入適量濃鹽酸時，平衡向右移動，但電子不流經(jīng)導線，不發(fā)生原電池反應，所以甲組操作時，電流表指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但由于I2濃度增大，所以溶液顏色變深，A、B錯誤；向圖ⅡB燒杯中加入NaOH溶液，AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋I2＋H2O中反應向左移動，AsOeq\o\al(3－,3)被氧化，C2作負極，C1作正極，C1上發(fā)生反應：I2＋2e－=2I－，C錯誤，D正確。9．酸性鋅錳電池是一種一次性電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是由炭黑、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnO(OH)。下列說法錯誤的是()A．該電池的負極反應式為Zn－2e－=Zn2＋B．該電池的正極反應式為MnO2＋2H2O＋2e－=2MnO(OH)＋2OH－C．糊狀填充物中的NH4Cl、ZnCl2作離子導體D．酸性鋅錳電池與堿性鋅錳電池相比，缺點是電解質(zhì)溶液易發(fā)生泄漏[答案]B[解析]外殼為金屬鋅，作負極，電解質(zhì)溶液顯酸性，則負極反應式為Zn－2e－=Zn2＋，A項正確；中間是碳棒，碳棒是正極，其中二氧化錳得到電子轉(zhuǎn)化為MnO(OH)，則正極反應式為MnO2＋e－＋H＋=MnO(OH)，B項錯誤；糊狀填充物的作用是作離子導體，C項正確；酸性鋅錳電池與堿性鋅錳電池相比，缺點是電解質(zhì)溶液易發(fā)生泄漏，D項正確。10．(2024·七省適應性測試貴州化學)鈉基海水電池是一種能量密度高、環(huán)境友好的儲能電池(示意圖如下)，電極材料為鈉基材料和選擇性催化材料(能抑制海水中Cl－的吸附和氧化)，固體電解質(zhì)只允許Na＋透過。下列說法正確的是()A．放電時，a電極發(fā)生還原反應B．放電時，b電極的電勢低于a電極C．充電時，b電極的電極反應式為2Cl－－2e－=Cl2↑D．充電時，每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上有2molNa＋由b電極遷移到a電極[答案]D[解析]鈉為活潑金屬，放電時，鈉失去電子發(fā)生氧化反應，則a為負極，b為正極，A錯誤；正極(b電極)的電勢高于負極(a電極)，B錯誤；放電時，a為負極，b為正極，充電時，b電極為陽極，由于選擇性催化材料能抑制海水中Cl－的吸附和氧化，故電極上不是氯離子放電，C錯誤；充電時，a為陰極，b為陽極，陽離子向陰極移動，故每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上有2molNa＋由b電極遷移到a電極，D正確。11．(2025·湖南臨澧一中質(zhì)檢)中科院福建物構(gòu)所首次構(gòu)建了一種可逆水性ZnCO2電池，實現(xiàn)了CO2和HCOOH之間的高效可逆轉(zhuǎn)換，其反應原理如圖所示：已知雙極膜可將水解離為H＋和OH－，并實現(xiàn)其定向通過。下列說法錯誤的是()A．放電時，負極電極反應式為Zn＋4OH－－2e－=[Zn(OH)4]2－B．CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH過程中，Zn電極的電勢低于多孔Pd電極C．充電過程中，甲酸在多孔Pd電極表面轉(zhuǎn)化為CO2D．當外電路通過2mol電子時，雙極膜中離解水的物質(zhì)的量為1mol[答案]D[解析]據(jù)圖可知，Zn發(fā)生失去電子的反應，電極反應式為Zn＋4OH－－2e－=[Zn(OH)4]2－，A正確；多孔Pd電極為正極，負極電勢較低，B正確；充電過程中，HCOOH轉(zhuǎn)化為CO2，C正確；根據(jù)溶液呈電中性可知，外電路通過2mol電子時，雙極膜中離解水的物質(zhì)的量為2mol，D錯誤。12．(2025·遼寧丹東模擬)微生物脫鹽池是在微生物燃料電池的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新興生物電化學系統(tǒng)，原理如圖所示，下列說法錯誤的是()A．b為正極B．X膜為陰離子交換膜C．該裝置能實現(xiàn)從海水中得到淡水，同時去除有機物并提供電能D．負極反應為CH3COO－＋7OH－－8e－=2CO2↑＋5H2O[答案]D[解析]由題意可知，該裝置為原電池，b極通入O2，則b為正極，A正確；原電池內(nèi)電路中：陽離子移向正極、陰離子移向負極，從而達到脫鹽目的，所以Y膜為陽離子交換膜，X膜為陰離子交換膜，B、C正確；a極為負極，電極反應為CH3COO－＋2H2O－8e－=2CO2↑＋7H＋，D錯誤。13．有下圖所示的四個裝置，回答相關(guān)問題：(1)圖①中，Mg作________極。(2)圖②中，Mg作________極，寫出負極反應式：____________________________________________________________________________，正極反應式：___________________________________________________，總反應的離子方程式：_____________________________________________。(3)圖③中，F(xiàn)e作________極，寫出負極反應式：________________________________________________________________________________，正極反應式：_________________________________________________，總反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________。(4)圖④裝置能否構(gòu)成原電池？________(填“能”或“否”)，若能構(gòu)成原電池，正極為________，電極反應式為________________________________________(若不能構(gòu)成原電池，后兩問不用回答)。[答案](1)負(2)正2Al＋8OH－－6e－=2[Al(OH)4]－6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑(3)正Cu－2e－=Cu2＋2NOeq\o\al(－,3)＋4H＋＋2e－=2NO2↑＋2H2OCu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(4)能CuO2＋4e－＋2H2O=4OH－14．運用電化學原理，回答下列問題。(1)甲、乙、丙三個裝置中，負極反應物化學性質(zhì)上的共同特點是________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)甲裝置中電流計指針偏移時，鹽橋(裝有含KCl飽和溶液的瓊脂)中離子移動的方向是________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)乙裝置中正極反應為________________________________；若將H2換成CH4，則負極反應為________________________________________________________________________________________________________________________。(4)丙裝置中鉛酸蓄電池放電一段時間后，進行充電時，要將外接電源的負極與鉛酸蓄電池________極相連接。(5)應用原電池反應可以探究氧化還原反應進行的方向和程度。如圖丁連接裝置并加入藥品(鹽橋中的物質(zhì)不參與反應)，進行實驗：ⅰ.K閉合時，電流表指針偏移，放置一段時間后，電流表指針偏移減小。ⅱ.隨后向U形管左側(cè)逐滴加入濃Fe2(SO4)3溶液，發(fā)現(xiàn)電流表指針的變化依次為偏移減小→回到零點→逆向偏移。①實驗ⅰ中銀作________極。②綜合實驗ⅰ、ⅱ的現(xiàn)象，得出Ag＋和Fe2＋反應的離子方程式是_________________________________________________________________________。[答案](1)失電子被氧化，具有還原性(2)K＋移向CuSO4溶液，Cl－移向ZnSO4溶液(3)O2＋4e－＋2H2O=4OH－CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O(4)負(5)①正②Fe2＋＋Ag＋Fe3＋＋Ag[解析](2)原電池工作時，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，甲裝置中，鹽橋中的K＋移向CuSO4溶液，Cl－移向ZnSO4溶液。(3)乙裝置中正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，生成氫氧根離子，電極反應為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，若將H2換成CH4，則負極反應為CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O。(4)丙裝置中鉛酸蓄電池放電一段時間后，進行充電時，要將外接電源的負極與電解池的陰極相連，即與鉛酸蓄電池負極連接。(5)①亞鐵離子發(fā)生氧化反應，所以石墨是負極，銀是正極。②綜合實驗ⅰ、ⅱ的現(xiàn)象，得出Ag＋和Fe2＋反應是可逆的，離子方程式是Fe2＋＋Ag＋Fe3＋＋Ag。15．(1)(2025·山東德州一中月考)由CH3CH2OH和O2構(gòu)成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，電池總反應為CH3CH2OH＋3O2=2CO2＋3H2O，請回答下列問題。①電極a的電極反應式為________________________________________________________________________________________________________________。②若用該燃料電池為鉛酸蓄電池充電，電極b連接鉛酸蓄電池的________極(填“Pb”或“PbO2”)，2molH＋通過質(zhì)子交換膜時，上述燃料電池所消耗的O2在標準狀況下的體積為________L，鉛酸蓄電池中電解液質(zhì)量________(填“增大”或“減小”)________g。(2)(2025·江蘇蘇州聯(lián)考)某光電催化法脫除H2S的原理如圖所示。①利用光電催化脫除H2S的過程可描述為___________________________________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