第40講原電池化學(xué)電源

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］1.理解原電池的工作原理。2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。3.能夠書

寫常見化學(xué)電源的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。

考點(diǎn)一原電池工作原理及應(yīng)用

1.概念

原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

2.構(gòu)成條件

能發(fā)生包發(fā)進(jìn)豆的氧化還原反應(yīng)（一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)

反應(yīng)

溶液反應(yīng)）

電極一般是活潑性不同的兩電極（金屬或石墨）

①電解質(zhì)溶液

閉合回路②兩電極直接或間接接觸

③兩電極插入電解質(zhì)溶液中

3.構(gòu)建原電池模型（以鋅銅原電池為例）

鹽橋的組成和作用

①鹽橋中裝有含KC1飽和溶液的瓊膠，離子可在其中自由移動。

②鹽橋的作用：a.連接內(nèi)電路，形成閉合回路;b.平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流。

③鹽橋中離子移向：陰離子移向負(fù)極,陽離子移向正極。

4.原電池原理的應(yīng)用

（1）設(shè)計原電池

首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)，其次根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、

負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。

【應(yīng)用舉例】

根據(jù)反應(yīng)2FeC13+Cu=2FeCb+CuC12設(shè)計原電池，在方框中畫出裝置圖，指出電極材料和

電解質(zhì)溶液，寫出電極反應(yīng)式：

①不含鹽橋②含鹽橋

負(fù)極：________________

正極：________________

答案

（2）比較金屬的活動性強(qiáng)弱：原電池中，負(fù)極一般是活動性較強(qiáng)的金屬，正極一般是活動性較

題的金屬（或能導(dǎo)電的非金屬）。

（3）加快化學(xué)反應(yīng)速率：氧化還原反應(yīng)形成原電池時，反應(yīng)速率加快。

（4）用于金屬的防護(hù)：將需要保護(hù)的金屬制品作原電池的正極而受到保護(hù)。

E易錯辨析

1.鹽橋是所有原電池構(gòu)成的必要條件（）

2.原電池內(nèi)部電解質(zhì)中的陰離子一定移向負(fù)極，陽離子一定移向正極（）

3.構(gòu)成原電池兩極的電極材料一定是活潑性不同的金屬（）

4.原電池中負(fù)極失去電子的總數(shù)一定等于正極得到電子的總數(shù)（）

5.使用鹽橋可以提高電池的效率（）

答案1.X2.V3.X4.V5.V

一、原電池的設(shè)計及工作原理

1.（2022.杭州模擬）實(shí)驗(yàn)a：將銅片、鋅片和稀硫酸組成單液原電池，銅片、鋅片表面均產(chǎn)生

氣泡。實(shí)驗(yàn)b：將鋅片在稀HgCb溶液中浸泡幾分鐘，鋅片表面形成鋅汞合金，再與銅片、

稀硫酸組成單液原電池，只有銅片表面產(chǎn)生氣泡。下列有關(guān)說法不正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)a中鋅片表面產(chǎn)生氣泡對應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B.實(shí)驗(yàn)b中銅片表面產(chǎn)生氣泡對應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

C.實(shí)驗(yàn)a、b中原電池總反應(yīng)的離子方程式均為Zn+2H+=Zn2++H2t

D.鋅片經(jīng)HgCb溶液處理后，有利于更多的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

答案A

解析實(shí)驗(yàn)a中鋅片表面產(chǎn)生氣泡是因?yàn)殇\片和稀硫酸直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氣，對

應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故A錯誤；實(shí)驗(yàn)b中銅片表面產(chǎn)生氣泡是因?yàn)樾纬?/p>

原電池，對應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；鋅片上沒有H+生成H2,從

而有利于更多的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故D正確。

2.(2022.蘇州模擬)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計如圖所示原電池裝置。該電池總反應(yīng)為Cr+Ag+

=AgClIo下列說法正確的是()

A.放電時，X電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電時，Y電極反應(yīng)式為Ag++eI^=Ag

C.放電時，鹽橋中K+向盛有NaCl溶液的燒杯中移動

D.外電路中每通過0.1mole-,X電極質(zhì)量增加14.35g

答案B

解析該原電池X電極反應(yīng)式為Ag一屋+C「^=AgCl,故A錯誤；Y電極為原電池正極，

電極反應(yīng)式為Ag++e^^=Ag,故B正確；放電時，鹽橋中的鉀離子向正極移動，X電極為

負(fù)極，故C錯誤；放電時，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mole"時，X電極會有0.1molAg失去0.1mol

電子生成銀離子，銀離子會與氯離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀，故D錯誤。

3.如圖I、II分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“AsO}+2「+2H+AsOl+b+H?。”設(shè)計

成的原電池裝置，其中Cl、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(A)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，Ci上發(fā)生的電極反應(yīng)為卜+2人

答案D

解析裝置I中的反應(yīng)：AsOF+2r+2H+AsOr+h+HoO,當(dāng)加入適量濃鹽酸時，平

衡向右移動，但兩極都是碳棒，不發(fā)生原電池反應(yīng)，所以甲組操作時，電流表(A)指針不會發(fā)

生偏轉(zhuǎn)，但由于L濃度增大，所以溶液顏色變深；向圖IIB燒杯中加入NaOH溶液，C2上發(fā)

生：AsOf-2e"+2OH"==AsOr+H2O,電子沿導(dǎo)線到Ci,Ci上發(fā)生反應(yīng)：12+2/=21，

所以C2為負(fù)極，Ci為正極。

二、電極的判斷及電極方程式的書寫

4.有下圖所示的四個裝置，回答相關(guān)問題：

(1)圖①中，Mg作極。

⑵圖②中，Mg作極，寫出負(fù)極反應(yīng)式：,正極反應(yīng)式：

，總反應(yīng)的離子方程式：________________________________________

(3)圖③中，F(xiàn)e作極，寫出負(fù)極反應(yīng)式：,正極反應(yīng)式:

總反應(yīng)的化學(xué)方程式：0

(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(yīng)式為____________________________________________________________

(若不能構(gòu)成原電池，后兩間不用回答)。

答案⑴負(fù)⑵正2A1+8OJT-6葭=2A1O5+4H2。6H2O+6e=60H+3H2t

2++-

2A1+2OH+2H2O=2A1O2+3H2t(3)正Cu-2e-=Cu2N0；+4H+2e

-

=2NO2t+2H2OCU+4HNO3(^)=CU(NO3)2+2NO2t+2H2O(4)能CuO2+4e+

-

2H2O=4OH

⑴原電池的正、負(fù)極不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成思維定式

——活潑金屬一定是負(fù)極，但發(fā)生氧化反應(yīng)的一定是負(fù)極。

⑵電極方程式書寫的一般方法

考點(diǎn)二常見化學(xué)電源

1.一次電池

放電后不可再充電的電池。

(1)堿性鋅鎰電池

總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。

負(fù)極反應(yīng)物：Zn；

電極反應(yīng)：Zn+20H^-2e-=Zn(OH)2;

正極反應(yīng)物：MnO2；

電極反應(yīng)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+20H1.

(2)紐扣式鋅銀電池

總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag?

電解質(zhì)：KOH；

負(fù)極反應(yīng)物：Zn；

電極反應(yīng)：Zn+2OJT—2e--Zn(OH)2；

正極反應(yīng)物：Ag2O；

電極反應(yīng)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-o

2.二次電池

放電后可以再充電而反復(fù)使用的電池，又稱為可充電電池或蓄電池。

【應(yīng)用舉例】

鉛酸蓄電池是常見的二次電池，負(fù)極反應(yīng)物是正極反應(yīng)物是PbCh?？偡磻?yīng)為Pb+PbCh

放申

+2H2so4玉山2PbSO4+2H2Oo

(1)放電時：

負(fù)極：Pb+SO?_2e=PbSO4；

正極：PbO2+4H++SOF+2e-==PbSC)4+2H2O。

(2)充電時:

陰極：PbSO4+2e~=Pb+SOF;

+

陽極：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SOF?

提醒充電時電極的連接，負(fù)接負(fù)作陰極，正接正作陽極。

3.燃料電池

(1)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，常見的燃料除H2外，還有CO、水煤氣(CO和

氏)、煌類(如CH4)、醇類(如CH3OH)、醛類(如CH30cH3)、氨(NH3)、月井(H2N—NH2)等。如

無特別提示，燃料電池反應(yīng)原理類似于燃料的燃燒。

(2)燃料電池的電解質(zhì)常有四種類型，酸性溶液、堿性溶液、固體電解質(zhì)(可傳導(dǎo)。2-)、熔融

碳酸鹽，不同電解質(zhì)會對總反應(yīng)式、電極反應(yīng)式有影響。

(3)以甲醇為燃料，寫出下列介質(zhì)中的電極反應(yīng)式。

①酸性溶液(或含質(zhì)子交換膜)

［正極：_________________________________,

i負(fù)極：。

②堿性溶液

［正極：__________________________________，

［負(fù)極：o

③固體氧化物(其中-可以在固體介質(zhì)中自由移動)

|正極：__________________________________,

i負(fù)極：O

④熔融碳酸鹽(COr)

I正極(通入CO2):_______________________,

i負(fù)極：O

_+

答案?jo2+6e+6H=3H2O

+

CH3OH-6屋+H2O=CO2+6H

-

(2)|o2+6e"+3H2O=6OH

CH3OH-6屋+80H=COF+6H2O

+6e-^=3C)2-

2-

CH3OH-6e-+3O=CO2+2H2O

@|o2+6e「+3CO2=3COF

CH3OH-6e+3COF=4CO2+2H2O

E易錯辨析

1.鉛酸蓄電池放電時，正極與負(fù)極質(zhì)量均增加()

2.二次電池充電時，二次電池的陰極連接電源的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)()

3.鉛酸蓄電池放電時的負(fù)極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)()

4.燃料電池工作時燃料在電池中燃燒，然后熱能轉(zhuǎn)化為電能()

5.在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)()

答案1.V2,V3.X4.X5,X

1.為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3DZn)可以高效沉積

ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3DZn-NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反

應(yīng)為Zn(s)+2NiOOH(s)+H,O(l)JJZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。

允用

下列說法錯誤的是()

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高

-

B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+OH(aq)-e-=NiOOH(s)+H2O(1)

C.放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+2OH-(aq)-2e-=ZnO(s)+H2O(1)

D.放電過程中OJT通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

答案D

解析根據(jù)題干中總反應(yīng)可知該電池充電時，Ni(0H)2在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成NiOOH,B

正確；放電時Zn在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成ZnO,C正確；電池放電過程中，陰離子移向負(fù)

極區(qū)，D錯誤。

2.直接煤空氣燃料電池原理如圖所示，下列說法錯誤的是()

A.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氧化物電解質(zhì)的量不斷減少

2

B.負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)有C+2co歹一4e-=3CO2、CO2+O-=COF

C.電極X為負(fù)極，-向x極遷移

D.直接煤空氣燃料電池的能量效率比煤燃燒發(fā)電的能量效率高

答案A

解析該燃料電池中電極Y為正極，反應(yīng)為02+4/-2。2-；電極X是負(fù)極，反應(yīng)為C+

-

2COr-4e=3CO2,CO2+C)2-=COr。A項(xiàng)，總反應(yīng)式為C+O2=CC)2,因此氧化物電

解質(zhì)的量不會減少，錯誤；C項(xiàng)，電極X為負(fù)極，原電池內(nèi)部的陰離子向負(fù)極移動，正確；

D項(xiàng)，該燃料電池是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，而煤燃燒發(fā)電是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再轉(zhuǎn)

化為電能，故該燃料電池的能量效率更高，正確。

3.(1)科學(xué)家用氮化錢材料與銅組裝如圖1所示的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實(shí)現(xiàn)了

以CO2和H2。合成CHm該電池負(fù)極是,負(fù)極產(chǎn)物是,正極是,正極

產(chǎn)物是o

(2)釘(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽能電池工作時的反應(yīng)為2RuU*+6=2Rum+3「，裝置

如圖2。該電池負(fù)極材料為,負(fù)極產(chǎn)物為；正極材料為，

正極產(chǎn)物為,正極反應(yīng)式：o

(3)“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置，其工作原理如圖3o該電池負(fù)極是,負(fù)

極產(chǎn)物是,正極產(chǎn)物是=

m

答案(l)GaNO2CuCH4(2)透明導(dǎo)電玻璃Ru鍍Pt導(dǎo)電玻璃\h+2e'=

31⑶鋁A12(C2O4)3C2OF

1.(2021?廣東，9)火星大氣中含有大量CCh，一種有CO2參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為

火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負(fù)極，碳納米管為正極，放電時()

A.負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.CCh在正極上得電子

C.陽離子由正極移向負(fù)極

D.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

答案B

解析根據(jù)題干信息可知，放電時總反應(yīng)為4Na+3co2==2Na2cO3+C。放電時負(fù)極上Na

失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Na+,故A錯誤；放電時正極上CO2得到電子生成C,故B正確；

放電時陽離子移向正極，故C錯誤；放電時該裝置為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯

、口

0

2.(2019?浙江4月選考，12)化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。

下列說法不正確的是()

A.甲：Z/+向Cu電極方向移動，Cu電極附近溶液中H+濃度增加

B.乙：正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-

C.丙：鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會變薄

D.T：使用一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降

答案A

解析Zn較Cu活潑，作負(fù)極，Zn失電子變Zn2+,電子經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅電極，銅電極負(fù)電

荷變多，吸引了溶液中的陽離子，因而Zi?+和H+遷移至銅電極，H+氧化性較強(qiáng)，得電子變

成H2,因而c（H+）減小，A項(xiàng)錯誤；Ag2。作正極，得到來自Zn失去的電子，被還原成Ag,

結(jié)合KOH溶液作電解液，故電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH，B項(xiàng)正確；Zn

為較活潑電極，作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn—2e--Zn2+,鋅溶解，因而鋅筒

會變薄，C項(xiàng)正確；鉛蓄電池總反應(yīng)式為PbCh+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,可知

放電一段時間后，H2sCU不斷被消耗，因而電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降，D項(xiàng)正

確。

3.（2022?湖南，8）海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰海水電池構(gòu)造示意圖如下。下

列說法錯誤的是（）

A.海水起電解質(zhì)溶液作用

B.N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O+2e-=2O1T+H2t

C.玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能

D.該鋰海水電池屬于一次電池

答案B

解析海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；N

為正極，電極反應(yīng)主要為O2+2H2O+4e-=4OH，故B錯誤；Li為活潑金屬，易與水反應(yīng)，

玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應(yīng)，并能傳導(dǎo)離子，故C正確；該電池不可充電，屬于一

次電池，故D正確。

4.（2021?山東，10）以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CH3OH—02>N2H4—02>

（CH3）2NNH2—O2清潔燃料電池，下列說法正確的是（）

A.放電過程中，K+均向負(fù)極移動

B.放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小

C.消耗等質(zhì)量燃料，（CH3）2NNH2—02燃料電池的理論放電量最大

D.消耗1molO2時，理論上N2H4—。2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為H.2L

答案C

解析放電過程為原電池工作原理，所以鉀離子均向正極移動，A錯誤；堿性環(huán)境下，

N2H4—。2清潔燃料電池總反應(yīng)為N2H4+O2=N2+2H2O,其總反應(yīng)中未消耗KOH,所以

KOH的物質(zhì)的量不變，其他兩種燃料電池根據(jù)總反應(yīng)可知，KOH的物質(zhì)的量均減小，B錯

誤；理論放電量與燃料的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)移電子數(shù)有關(guān)，設(shè)消耗燃料的質(zhì)量均為優(yōu)g,則甲醇、

N2H4和（CH3）2NNH2放電量（物質(zhì)的量表達(dá)式）分別是法含扁qX6、五舞產(chǎn)乂4、60

X16,通過比較可知(CH3)2NNH2理論放電量最大，C正確；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒和總反應(yīng)式

可知，消耗1mol。2生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4L,D錯誤。

課時精練

1.鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述

正確的是()

A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池工作一段時間后，甲池的c(SCT)減小

C.電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加

D.陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動，保持溶液中電荷平衡

答案c

解析A項(xiàng)，由鋅的活潑性大于銅可知，銅電極為正極，在正極上Ci?+得電子生成Cu,發(fā)

生還原反應(yīng)，錯誤；B項(xiàng)，由于陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故甲池的c(SO『)

不變，錯誤；C項(xiàng)，在乙池中發(fā)生反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu,同時甲池中的Zi?+通過陽離子交

換膜進(jìn)入乙池中，由于M(Zn)>M(Cu),故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；D項(xiàng)，陰離子不能

通過陽離子交換膜，錯誤。

2.有a、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:

baCda

bjCd

實(shí)驗(yàn)

-----.--二二:,：-■------■Z"二二.Z二

.二二二,：—

裝置2-三三三工-

二三三三:生三三電二-----——-

CuSO”溶液稀硫酸稀硫酸稀硫酸

部分

a極質(zhì)量減少；b極b極有氣體產(chǎn)生；cd極溶解；c極有氣體電流從a極流向

實(shí)驗(yàn)

質(zhì)量增加極無變化產(chǎn)生d極

現(xiàn)象

由此可判斷這四種金屬的活動性順序是()

A.a>b>c>dB.b>c>d>a

C.d>a>b>cD.a>b>d>c

答案C

解析把四個實(shí)驗(yàn)從左到右分別編號為①②③④，則由實(shí)驗(yàn)①可知，a作原電池負(fù)極，b作原

電池正極，金屬活動性：a>b;由實(shí)驗(yàn)②可知，活動性：b>c;由實(shí)驗(yàn)③可知，d作原電池

負(fù)極，c作正極，活動性：d>c;由實(shí)驗(yàn)④可知，d極為原電池負(fù)極，a極為原電池正極，活

動性:d>a0

3.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(fù)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(yīng)為2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4

D.鉛酸蓄電池的缺點(diǎn)是笨重、比能量低

答案A

解析放電時，負(fù)極Pb失去電子轉(zhuǎn)化為PbS04,負(fù)極質(zhì)量增加，A項(xiàng)錯誤；放電過程中消耗

H2SO4,溶液中C(H+)減小，B項(xiàng)正確。

4.(2022?河北唐山一中高三期中深化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究小組探究MnCh與某些鹽溶液的反應(yīng)，設(shè)計

如下裝置。左側(cè)燒杯中加入50mL6moi一廠1硫酸，右側(cè)燒杯中加入50mL6moi1一1的CaCb

溶液，鹽橋中裝有含氯化鉀飽和溶液的瓊膠。當(dāng)閉合開關(guān)K時，電流表中出現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)，下

列說法正確的是()

A.該實(shí)驗(yàn)裝置屬于電解池

B.左側(cè)燒杯中的電極反應(yīng)式為MnCh+4H++2e--Mn2++2H2O

C.C電極上發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體可使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)

D.若鹽橋換成裝有含KNO3飽和溶液的瓊膠，則C電極上產(chǎn)生的氣體的總量不變

答案B

解析沒有外接電源，不屬于電解池，A錯誤；左側(cè)燒杯為正極區(qū)，電極反應(yīng)式為MnO2+

+2+

4H+2e-=Mn+2H2O,B正確；C電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2C「一

2e-=Cl2t,C錯誤；由于鹽橋中的陰離子移向負(fù)極區(qū)，故若鹽橋換成裝有含KNCh飽和溶

液的瓊膠，則負(fù)極區(qū)C廠的物質(zhì)的量減少，C電極上產(chǎn)生的氣體的總量減少，D錯誤。

5.酸性鋅鐳電池是一種一次性電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是由炭粉、MnO2,

ZnCL和NH4C1等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnO(OH)o下列說法錯誤的是

()

A.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為Zn—2e-^=Zr>2+

B.該電池的正極反應(yīng)式為MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH~

C.維持電流為0.5A,電池工作5分鐘，理論上消耗0.05gZn(已知尸=96500Cmo「i)

D.酸性鋅錦電池與堿性鋅鎰電池相比，缺點(diǎn)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(fù)極，電解質(zhì)顯酸性，則負(fù)極反應(yīng)式為Zn—2e-=Zn2+,A項(xiàng)正確；

中間是碳棒，碳棒是正極，其中二氧化鎰得到電子轉(zhuǎn)化為MnO(OH),則正極反應(yīng)式為MnCh

+e-+H+=MnO（OH）,B項(xiàng)錯誤；維持電流為0.5A,電池工作5分鐘，則通過的電荷量。

=〃=0.5X5X60C=150C,因此轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是一-「0.00155mol,lmol

Zn在反應(yīng)中失去2moi電子，則理論消耗Zn的質(zhì)量是|"'><65g-mo「Q0.05g,C

項(xiàng)正確；酸性鋅鎰電池與堿性鋅鎰電池相比，缺點(diǎn)是電解質(zhì)溶液易發(fā)生泄漏，單位質(zhì)量所輸

出的電能少且可儲存時間短，連續(xù)放電時間短等，D項(xiàng)正確。

6.十九大報告中提出要“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”，意味著對大氣污染防治比過去要求更高。二氧

化硫空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，原理如圖所示。

下列說法正確的是（）

A.該電池放電時質(zhì)子從Pt2電極經(jīng)過內(nèi)電路移向Ptl電極

B.Ptl電極附近發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2H2O—2e--H2SC）4+2H+

C.Pt2電極附近發(fā)生的反應(yīng)為。2+4屋+2H2（D=4OH-

D.相同條件下，放電過程中消耗的SO?和02的體積比為2：1

答案D

解析放電時為原電池，質(zhì)子向正極移動，Ptl電極為負(fù)極，則該電池放電時質(zhì)子從Ptl電極

移向Pt2電極，A錯誤；Ptl電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，S02被氧化為硫酸，電極反應(yīng)式為

+

S02+2H2O-2e-=sor+4H,硫酸應(yīng)當(dāng)拆為離子形式，B錯誤；酸性條件下，氧氣得電

子生成水，C錯誤；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等可知，放電過程中消耗的S02和的體積比為2：1,

D正確。

7.如圖所示是一種以液態(tài)股（N2H4）為燃料，氧氣為氧化劑，某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃

料電池。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度在700?900℃時，。2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中

自由移動，反應(yīng)產(chǎn)物均為無毒無害的物質(zhì)。下列說法正確的是（）

A.電池內(nèi)的-由電極乙移向電極甲

B.電池總反應(yīng)為N2H4+2C）2=2NO+2H2。

C.當(dāng)電極甲上有1molN2H4消耗時，電極乙上有22.4L02參與反應(yīng)

D.電池外電路的電子由電極乙移向電極甲

答案A

解析該裝置中電極甲為負(fù)極，電極乙為正極，所以-由電極乙移向電極甲，A項(xiàng)正確；

電池的總反應(yīng)為N2H4+O2=N2+2H2。，B項(xiàng)錯誤；當(dāng)電極甲上消耗1molN2H4時，電極乙

上就有1molCh參與反應(yīng)，但題目沒有指明該過程是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，C項(xiàng)錯誤；在外電路

中，電子由負(fù)極（電極甲）移向正極（電極乙），D項(xiàng)錯誤。

8.（2022?貴州遵義模擬）銀鎘電池是一種新型的封閉式體積小的可充電電池。其工作原理如圖

所示，下列說法錯誤的是（）

A.放電時b極為正極

B.放電時a極的反應(yīng)為Cd+2e-+2OH-=Cd(OH)2

C.充電時電流的方向：外電源正極fb極一電解質(zhì)溶液一a極

D.用該電池提供的電能電解飽和食鹽水，電路中通過0.2mole,陰極生成0.2g

答案B

解析根據(jù)圖中電子流向可知，放電時a極為負(fù)極，b極為正極，故A正確；負(fù)極失電子，

故B錯誤；用該電池提供的電能電解飽和食鹽水，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2t+2OH",

電路中通過0.2mole,則陰極生成氫氣的物質(zhì)的量為0.1mol,質(zhì)量為0.2g,故D正確。

9.以銅作催化劑的一種鋁硫電池如圖所示，電池放電時的反應(yīng)原理為3C*S+2A1+14A1C11

2-

=3XCU+8A12C17+3SO下列說法錯誤的是()

A.充電時，ALCb被還原

B.放電時，K+通過陽離子交換膜向Cu/Cu*S電極移動

C.充電時，陽極區(qū)的電極反應(yīng)式為xCu—2x1+S?—=Cu.1S

D.放電時，負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)式為A1+7A1C11—31=4A12cb

答案C

解析放電時，負(fù)極(Al):Al-3e-+7A1C1；=4AbC17,正極(Cu/Cu*S):Cu,rS+2e-=xCu

+S2";充電時，陰極(Al):4AbCl7+3e-=Al+7A1C1；,陽極(Cu/Cu.S):xCu-2e-+S2-

^=CuxSo充電時，Al2cB得電子轉(zhuǎn)化成Al,被還原，A項(xiàng)正確；放電時，陽離子向正極移

動，B項(xiàng)正確。

10.全機(jī)液流電池是一種活性物質(zhì)循環(huán)流動的液態(tài)電池，以溶解于一定濃度硫酸中的不同價

態(tài)的機(jī)離子為電極反應(yīng)的活性物質(zhì)，基本工作原理示意圖如下：

回答下列問題：

(1)硫酸是鉛酸蓄電池的電解質(zhì)，在鉛酸蓄電池中負(fù)極的電極反應(yīng)式是。

⑵全乳液流電池放電時，左槽溶液顏色逐漸由黃變藍(lán)，則電極b的電極反應(yīng)式是

若有0.2mol電子轉(zhuǎn)移，質(zhì)子交換膜左側(cè)電解液質(zhì)量_______(填“增加”或“減少”),質(zhì)量

為。

(3)全機(jī)液流電池充電時，電極a應(yīng)連接電