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暑假作業(yè)16原電池新型電池

積累運用

1.原電池的概念和反應(yīng)本質(zhì)：原電池是把化米能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其反應(yīng)本質(zhì)是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。

2.構(gòu)成條件

（1）一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生（一般是活潑性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng)）。

（2）二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極，較活潑的做負極。

（3）三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：

①電解質(zhì)溶液；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.工作原理:以鋅銅原電池為例

①電子移動方向：鋅失電子逐漸溶解變成Zn2+進入溶液,電子從負極經(jīng)導線流入正極。

②離子移動方向：陰離子向魚極移動（如SOr）,陽離子向正極移動（如Zn2+和H+,溶液中H+在正極上得電

子形成氫氣在加莊上冒出）。

③電流方向：正極T導線T負極T電解質(zhì)溶液T正極。

④兩極電極反應(yīng)式

負極（鋅極）：Zn—2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）。正極（銅極）：2H++2e-^=H2（還原反應(yīng)）?？偡磻?yīng)：Zn+2H+=Zn2

++H2T。

（2）單液原電池和雙液原電池對比

比較項目單液原電池雙液原電池

相同點正負極，電極反應(yīng)，總反應(yīng)式，電極現(xiàn)象

不能量

化學能轉(zhuǎn)化為電能和熱能化學能只轉(zhuǎn)化為電能

同變化

點反應(yīng)

兩極反應(yīng)在相同區(qū)域兩極反應(yīng)在不同區(qū)域

區(qū)域

（3）雙液原電池中鹽橋的組成和作用

①鹽橋中裝有飽和的KC1、KNCh等溶液和瓊膠制成的膠凍。

②鹽橋中離子移向：鹽橋含飽和KC1（KNCh）溶液,移向正極，CF（NO3一）移向負極

③鹽橋的作用：a.導電：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)生電速。c.隔離：使相

互反應(yīng)的物質(zhì)不接觸。

4.化學電源中電極反應(yīng)式書寫的一般方法

（1）明確兩極的反應(yīng)物；

（2）明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負極氧化、正極還原,明確兩極的直接產(chǎn)物;

（3）確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定最終產(chǎn)物;

（4）配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式。

注意：①H+在堿性環(huán)境中不存在:②CP-在水溶液中不存在,在酸性環(huán)境中結(jié)合亞，生成兇，在中性或

堿性環(huán)境結(jié)合旦9,生成QH2；③若已知總反應(yīng)式時，可先寫出較易書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電

子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。

5.析氫腐蝕和吸氧腐蝕

類別

析氫腐蝕吸氧腐蝕

項

Fe2+電解質(zhì)溶液二二二二二二我K。Fe%廨質(zhì)溶施石二二OH-

圖形描述

鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖

條件水膜酸性較強水膜酸性很弱或呈中性

負極Fe—2e-=Fe2+

+

正極2H+2eI^=H2TO2+4e-+2H2O=IOH-

2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

總反應(yīng)+2+

Fe+2H=Fe+H2T4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x)H2O

腐蝕速度一般較快一般較慢

聯(lián)系通常兩種腐蝕同時存在，但后者更普遍

培優(yōu)訓練

三層必刷：鞏固提升+能力培優(yōu)+創(chuàng)新題型

1鞏固提升練

【詳解】A.沒有形成閉合回路且不會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A項不符合題意；

B.兩電極未區(qū)分活動性，B項不符合題意；

C.如圖裝置有兩個不同的電極，且形成閉合回路，可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，C項符合題意;

D.無水乙醇不是電解質(zhì)溶液，D項不符合題意；

故選C。

2.鹽酸羥胺(NH20H-HC1)可用于合成抗癌藥，工業(yè)上可采用電化學方法制備，裝置、正極反應(yīng)機理如圖

所示。

下列有關(guān)說法不亞項的是

A.該電池的總反應(yīng)為：2N0+3H2+2HC1=2NH2OH-HC1

+

B.上述反應(yīng)中的X、Y分別為H+、NH3OH

+

C.Pt電極上的反應(yīng)：H2-2e-=2H

D.制取ImolNH20H-HC1,有41noiIT通過交換膜

【答案】D

【分析】由圖可知，含鐵的催化電極為原電池的正極，鹽酸作用下一氧化氮在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)

生成鹽酸羥胺，電極反應(yīng)式為NO+3e-+4H+=NH3OH+,鉗電極為負極，氫氣在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生

成氫離子，電極反應(yīng)式為H2-2e=2H+,原電池工作時氫離子通過氫離子交換膜由負極區(qū)進入正極區(qū)。

【詳解】A.將正極反應(yīng)式x2+負極反應(yīng)式x3得：2NO+3H2+2H+=2NH3OH+,化學方程式為

2NO+3H2+2HC1=2NH2OHHC1,故A正確；

B.Y為反應(yīng)機理最終產(chǎn)物，故Y為鹽酸羥胺的陽離子NH30H+,分析正極反應(yīng)機理，結(jié)合元素守恒可以判

斷X為氫離子H+,故B正確；

C.由分析，伯電極為負極，氫分子失去電子生成氫離子，正確的電極反應(yīng)式為H2-2e=2H+,故C正確；

D.根據(jù)分析中正極電極反應(yīng)式，消耗ImolNO,制取ImolNHqH.HCl,得到3moi電子，消耗4moiH+,

根據(jù)分析中的負極電極反應(yīng)式，失去3moi電子，生成3moiH+,則有3moiH+通過交換膜，故D錯誤；

故答案為D。

3.原電池原理的發(fā)現(xiàn)和各種電池裝置的發(fā)明，改變了人們的生活方式。下列關(guān)于下圖所示原電池裝置的說

法中，不正確的是

ZnhFlCu

稀H2so4

A.Zn為原電池的負極

B.Cu上發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e-=H2T

C.該裝置能將化學能轉(zhuǎn)化為電能

D.電子從Cu經(jīng)導線流向Zn

【答案】D

【詳解】A.Zn的活潑性大于Cu,Zn易失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為負極，A正確；

+

B.Cu為正極，H+得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，正極反應(yīng)式為：2H+2e-=H2T,B正確;

C.該裝置為原電池，能將化學能轉(zhuǎn)化為電能，C正確；

D.原電池中電子從負極經(jīng)過外電路流向正極，電子從Zn經(jīng)導線流向Cu,D錯誤;

答案選D。

4.如圖所示的甲、乙兩裝置，下列有關(guān)說法不氐做的是

?

鋅t■t■銅

稀硫酸

甲乙

A.甲裝置中鋅片是負極反應(yīng)物

+

B.兩裝置中，銅片上均能發(fā)生反應(yīng)：2H+2e-=H2T

C.兩裝置中，發(fā)生的總反應(yīng)均為：Zn+2H+=Za+H2T

D.兩裝置中發(fā)生反應(yīng)時，能量轉(zhuǎn)化形式不完全相同

【答案】B

【分析】裝置乙中Zn、Cu沒有形成閉合回路，不是原電池裝置，不能將化學能轉(zhuǎn)化為電能，鋅片與硫酸反

應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣；裝置甲中鋅片、銅片和稀硫酸組成的原電池裝置中，銅片作正極，正極上氫離子得

電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，鋅為負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子；

【詳解】A.甲裝置中鋅片為負極，是負極反應(yīng)物，A正確；

B.乙沒有形成原電池，Cu片不發(fā)生反應(yīng)，甲中Cu作正極，H+在正極上得電子生成H2,B錯誤；

C.甲、乙中發(fā)生的反應(yīng)實質(zhì)是Zn與H+反應(yīng)，離子方程式為Zn+2H+=Zn2++H2T,C正確；

D.由分析，乙不能將化學能轉(zhuǎn)化為電能，而甲可以將化學能轉(zhuǎn)化為電能，D正確;

故選B?

5.乙烯催化氧化成乙醛(CH3cHe))可設(shè)計成如圖所示的燃料電池，下列說法正確的是

A.每有0.1molCh反應(yīng)，則遷移H+0.4moi

B.正極反應(yīng)式為CH2=CH2-2e-+2OH=CH3CHO+H2O

C.電子移動方向：電極a—導線—電極b—電解質(zhì)溶液-電極a

D.該電池為可充電電池

【答案】A

+

【分析】乙烯是負極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：CH2=CH2-2e+H2O=CH3CHO+2H,正極上氧氣得電

子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e=2H2O,聚解答。

【詳解】A.根據(jù)Ch+4H++4e-=2H2O知,每有0.1mol。2反應(yīng),轉(zhuǎn)移0.4mole-,則遷移H*。.4mol,A項

正確；

B.正極上氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e=2H2O,B項錯誤；

C.放電時電子從電極a沿導線流向電極b,C項錯誤；

D.該電池為燃料電池，不能充電，D項錯誤；

故選Ao

6.下列實驗操作能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?/p>

95%乙醇

20mLO.lmolL"1

三號一[Cu(NH3)4]SC>4溶液

B.析出深藍色晶體［CU(NH3)/S0「H20

C.分離葡萄糖和氯化鈉的混合液D.制作鋅銅原電池

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【詳解】A.乙醇和乙酸互溶，不能用分液進行分離，A錯誤；

「

B.向銅氨溶液中加入乙醇，能夠降低水分子的極性，有利于析出［CU(NH3)4］SOH2O晶體，B正確;

C.葡萄糖(小分子有機物)和NaCl溶液中離子均可透過透過半透膜，不能用滲析分離，C錯誤；

D.銅鋅原電池中，Zn應(yīng)放入ZnSO4溶液中，Cu放入CuSO4溶液中，D錯誤;

故答案為：Bo

7.化學電源在生活、生產(chǎn)和科研中得到廣泛的應(yīng)用，下列裝置能產(chǎn)生電流的是

B.

無水乙醇NaOH溶液

Pb

D.

CaCU溶液稀鹽酸

【答案】D

【詳解】A.無水乙醇為非電解質(zhì)，不導電，沒有電解質(zhì)溶液，所以不能產(chǎn)生電流，A不合題意;

B.A1能與NaOH溶液反應(yīng)，但Mg和A1未用導線連接，不能形成閉合的回路，所以不能產(chǎn)生電流，B不

合題意；

C.兩電極均為石墨電極，沒有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，不能產(chǎn)生電流，C不合題意；

D.已知Zn比Pb活潑，能與稀鹽酸反應(yīng)，且形成了閉合回路，則能夠形成原電池即產(chǎn)生電流，D符合題意；

答案選D。

8.利用金屬A1、海水及其中的溶解氧可組成電池，如圖所示。下列說法正確的是

B.電池工作時，海水中的Na+向b電極移動

C.電池工作時，緊鄰a電極區(qū)域的海水呈強堿性

D.每消耗ImolAl,理論需要消耗5為33.6L

【答案】B

【分析】A1和海水構(gòu)成的原電池中，鋁為活潑金屬，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成AF+,則a電極為負極，b

電極為正極，負極反應(yīng)式為Al-3e=AF+,正極反應(yīng)式為Oz+4e-+2H2O=4OH,原電池工作時，陽離子移向正

極，陰離子移向負極，據(jù)此分析解答。

【詳解】A.由分析可知，A1為負極，則b為正極，故A錯誤；

B.原電池工作時，陽離子向正極移動，即海水中的Na+向b電極移動，故B正確；

C.原電池工作時，a電極為負極，負極反應(yīng)式為Al-3e-Al3+,隨后發(fā)生反應(yīng)：A13++4OH-=[4（OH）J,OH

離子凈消耗，a電極區(qū)域的海水不會呈強堿性，故C錯誤；

D.沒有說明標準狀況，故不能計算氧氣的體積，故D錯誤；

答案選B。

9.鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，下列關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是

Pb'bo?

A.放電時，Pb作負極，JT向負極方向移動

B.放電時，一段時間后電解質(zhì)溶液pH值不變

C.充電時，鉛蓄電池負極連接電源正極

D.充電時，陽極的電極反應(yīng)為PbS04-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO=

【答案】D

【分析】放電時，鉛是鉛蓄電池的負極，硫酸根離子作用下鉛在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸鉛，

二氧化鉛是正極，酸性條件下二氧化鉛在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成硫酸鉛和水，電池總反應(yīng)為

Pb+PbCh+2H2so4=2PbSO4+2H2O；充電時，鉛蓄電池負極連接電源的負極做陰極，正極連接電源正極做陽

極。

【詳解】A.由分析可知，鉛是鉛蓄電池的負極，溶液中氫離子向正極移動，故A錯誤；

B.由分析可知，電池總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2so4=2PbSCU+2H2O,則放電時，一段時間后，溶液中硫酸溶

液濃度減小，電解質(zhì)溶液pH值增大，故B錯誤；

C.由分析可知，充電時，鉛蓄電池負極連接電源的負極做陰極，故C錯誤；

D.由分析可知，充電時，正極連接電源正極做陽極，水分子作用下，硫酸鉛在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)

生成二氧化鉛、氫離子和硫酸根離子，電極反應(yīng)式為PbS0「2e.+2H2O=PbO2+4H++SO〉故D正確；

故選D。

10.鉛酸蓄電池多用于啟動和維持汽車用電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，氫氧燃料電池可以連續(xù)不斷提供電能作為汽

車的動力能源。

下列說法正確的是

A.鉛酸蓄電池和氫氧燃料電池都屬于二次電池

B.氫氧燃料電池負極消耗22.4L氣體時，電路中通過的電子數(shù)為2NA

C.鉛酸蓄電池工作時，硫酸溶液中的H+向Pb。?電極移動

D.考慮經(jīng)濟性，鉛酸蓄電池的稀硫酸可用稀鹽酸代替降低成本

【答案】C

【詳解】A.鉛酸蓄電池是可充電電池，屬于二次電池，氫氧燃料電池需要補充燃料才能繼續(xù)工作，不屬于

二次電池，A錯誤；

B.題目沒有表明是在標準狀況下，無法通過氣體體積計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，B錯誤；

C.鉛酸蓄電池工作時，PbO?為正極，硫酸溶液中的H+向正電極移動，C正確；

D.鹽酸中的C1-會與Pb反應(yīng)生成PbCb沉淀覆蓋在電極表面，導致電池內(nèi)阻增加，且C1-可能被PbC>2氧化

生成氯氣，氯氣會破壞電池結(jié)構(gòu)，因此鉛酸蓄電池的稀硫酸不可用稀鹽酸代替，D錯誤;

故選C。

11.氨易液化，運輸和儲存方便，安全性能高。一種NH3-O2燃料電池的工作原理如圖所示。下列說法錯誤

的是

電極b-—電極a

二

NaOH溶液

A.電極b上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電池工作時，溶液中c(OH-)會變大

C.該裝置中電流方向：電極a—導線-電極b

D.電極a的電極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e-=4OH-

【答案】B

【分析】由電池總反應(yīng)可知，氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，a為正極，氨氣失去電子生成氮氣發(fā)生氧化反應(yīng),

b為負極；

【詳解】A.電極b為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；

B.反應(yīng)中生成了水，故電池工作時，溶液中c(OH-)會變小，B錯誤；

C.電流由正極經(jīng)導線流向負極，即電流方向為電極a—導線-電極b,C正確；

D.電極a發(fā)生還原反應(yīng)O2+2H2O+4e=40H-,D正確；

故選B。

12.堿性鋅銃電池的總反應(yīng)為：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2o下列關(guān)于該電池的說法中不正確

的是

A.Zn為負極，MnC>2為正極

B.正極反應(yīng)是MnC^+HzO+e'MnCKOHHOir

C.工作時電子由Zn經(jīng)外電路流向Mn。？

D.Zn發(fā)生還原反應(yīng)，MnO?發(fā)生氧化反應(yīng)

【答案】D

【分析】由電池總反應(yīng)可知，鋅為堿性鋅銃電池的負極，堿性條件下鋅做負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成

氫氧化鋅，電極反應(yīng)式為Zn+2OH、2e-=Zn(OH)2；二氧化鋅是電池的正極，在水分子作用下，二氧化鎰

做正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成堿式氧化鎰和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為

MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH\據(jù)此分析作答。

【詳解】A.由分析可知，鋅為堿性鋅銃電池的負極，二氧化鋅是電池的正極，A項正確；

B.二氧化鎰是電池的正極，在水分子作用下，二氧化鎰做正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成堿式氧化錦和氫

氧根離子，電極反應(yīng)式為MnO2+H2()+e-=MnC)(OH)+C)H-,B項正確；

C.工作時電子從負極流向正極，即從鋅流向二氧化鋅，C項正確；

D.由分析可知，堿性條件下鋅做負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧化鋅，在水分子作用下，二氧化錦做

正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成堿式氧化鎰和氫氧根離子，D項錯誤；

答案選D。

13.CO分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化鋁-氧化鈉，其中02-可以

在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是

多孔電極a<-C0

傳感器NASICON

-----|多孔電極b|上空氣

A.負極的電極反應(yīng)式為CO+O"2e=CO2

B.工作時電極b作正極，CP-由電極a流向電極b

C.工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b

D.傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高

【答案】B

【分析】燃料電池中通入空氣的電極為正極，故b為正極，a為負極。

2

【詳解】A.根據(jù)分析，a為負極，電極反應(yīng)為：CO+O-2e=CO2,A正確；

B.根據(jù)分析，b為正極，CP-從正極流向負極，即由電極b流向電極a,B錯誤；

C.工作時電子由負極通過傳感器流向正極，即電子由電極a通過傳感器流向電極b,C正確；

D.電流越大，說明轉(zhuǎn)移電子數(shù)目越多，參加反應(yīng)的CO越多，D正確；

故選Bo

14.紙電池是近年來電池研發(fā)領(lǐng)域的新成果，紙電池基本構(gòu)造如圖所示。有關(guān)紙電池的說法正確的是

B.若a極為銅、b極為鋅，c中含蔗糖溶液時，電流計指針會偏轉(zhuǎn)

C.若a極為鐵、b極為銅，c中含稀硫酸時，銅為負極

D.若a極為鋁、b極為鎂，c中含氫氧化鈉溶液時，鋁為負極

【答案】D

【詳解】A.原電池的兩個電極材料不一定都是金屬材料，還可以是金屬和導電非金屬材料（如石墨等），A

錯誤；

B.銅片、鋅片、蔗糖溶液不能構(gòu)成原電池，其中蔗糖不能作電解質(zhì)，B錯誤；

C.鐵片、銅片、稀硫酸構(gòu)成的原電池中，F(xiàn)e比Cu活潑，所以Fe是負極，Cu是正極，C錯誤；

D.鎂與氫氧化鈉不反應(yīng)，故鋁為負極，總反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2T，D正確；

故選D。

15.利用如圖所示的電化學裝置處理工業(yè)尾氣中的硫化氫可實現(xiàn)硫元素的回收。下列說法中不正確的是

負載

質(zhì)子固體電解質(zhì)膜

A.電池工作時電子由電極甲經(jīng)負載向電極乙移動

B.相同條件下，電池工作一段時間后，理論上消耗02和H2s的體積之比為1：2

C.當有ImolH2s參與反應(yīng)，則有4moiH+由負極區(qū)進入正極區(qū)

D.電極乙上的電極反應(yīng)式為O?+4e-+4H+=2m0

【答案】C

【分析】由題干圖像信息可知，電極甲將H2s轉(zhuǎn)化為S2,發(fā)生氧化反應(yīng)，故作負極，電極反應(yīng)為：

2H2s-4-4H++S2,電極乙將O2轉(zhuǎn)化為H2O,發(fā)生還原反應(yīng)，即作正極，電極反應(yīng)為：Ch+4H++4e-=2H2O,

據(jù)此分析解題。

【詳解】A.由圖可知，電池工作時，甲為負極，電子經(jīng)電路從甲流向乙，電子從低電勢向高電勢移動，A

正確；

B.該電池總反應(yīng)為2H2s+O2=S2+2H2O,理論上消耗相同條件下的O2和H2s的體積比為1：2,B正確；

C.電子在導線上流動，離子在溶液中移動，從而形成閉合回路；負極的電極方程式為：2H2s-4e-=S2+4H+,

當有ImolH2s參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2moi電子，則電解質(zhì)溶液中有2moiH+由負極區(qū)進入正極區(qū)，C錯誤；

D.由分析可知，電極乙為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，則電極乙上的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2七0,D正確;

故答案為：Co

2能力培優(yōu)練

1.燃料電池的能量利用率高，脫燃料電池原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是

B.K+將由P。電極區(qū)向PG電極區(qū)移動

C.用該電池電解飽和食鹽水，當消耗ImolO?時，可產(chǎn)生標準狀況下22.4L的H?

D.Pt?電極的電極反應(yīng)式為O?+4e-+2Hq=4OH-

【答案】C

【分析】N2H4在電極Pt1上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2,電極巴是負極；02在電極Pt?上得電子發(fā)生還原

反應(yīng)生成氫氧根離子，Pt?是正極。

【詳解】A.根據(jù)以上分析，通入燃料N2H4的電極P￡是負極，通入的電極Pt?是正極，故A正確；

B.P￡是負極、Pt?是正極，電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，所以K+將由Pt1電極區(qū)向血2電極區(qū)移動，故B

正確；

C.當消耗lmolO2時，轉(zhuǎn)移4moi電子，根據(jù)電子守恒，可產(chǎn)生2moi凡，在標準狀況下的體積為44.8L,故

C錯誤；

D.02在電極Pt?上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為。2+4片+2Hq=4OH-,故D正

確；

選Co

2.鋅銅原電池裝置如圖，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列敘述正確的是

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(SOf)減小

C.電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加

D.外電路中電流方向由Zn電極流向Cu電極

【答案】C

【分析】由圖象可知，該原電池反應(yīng)式為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu,Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，為負極，Cu電極上發(fā)生還

原反應(yīng)，為正極，陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，兩池溶液中硫酸根濃度不變，隨反應(yīng)進行，

甲池中的Z1?+通過陽離子交換膜進入乙池，以保持溶液呈電中性，進入乙池的Zd+與放電的Ci?+的物質(zhì)的

量相等，而Zn的摩爾質(zhì)量大于Cu,故乙池溶液總質(zhì)量增大；

【詳解】A.由圖象可知，該原電池反應(yīng)式為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu,Zn為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu為正極，

發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；

B.陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故兩池中c(SO：)不變，故B錯誤；

C.甲池中的ZJ+通過陽離子交換膜進入乙池，乙池中發(fā)生反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu,保持溶液呈電中性，進入

乙池的Zd+與放電的CiP+的物質(zhì)的量相等，而Zn的摩爾質(zhì)量大于Cu,故乙池溶液總質(zhì)量增大，故C正確；

D.Cu為正極，Zn為負極，外電路中電流方向由Cu電極流向Zn電極，故D錯誤；

答案選C。

3.下列圖象及說法正確的是

石墨棒

二，化*、

i炭黑、氣化

鐵、氯化悻

鋅筒

鋅恬干電池

③

A.圖①中Mg做原電池的負極

B.圖②可用于比較金屬X與Fe的金屬性

C.圖③中鋅筒作負極，發(fā)生還原反應(yīng)

D.圖④為足量的鋅粉與稀硫酸反應(yīng)的圖象

【答案】D

【詳解】A.雖然金屬性但在NaOH溶液中只有Al反應(yīng):

2Al+2NaOH+6H2O=2Na\_Al(OH)4]+3H2T,而Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，所以它們形成原電池時，A1

作負極，Mg作正極，A錯誤；

B.常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中易鈍化很難持續(xù)反應(yīng)，而金屬性比Fe弱的Cu能直接與濃硝酸劇烈反應(yīng)，故無

法根據(jù)能否與濃硝酸的反應(yīng)來判斷金屬性的強弱，B錯誤；

C.鋅筒作負極，失去電子，化合價升高，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯誤；

D.在硫酸溶液中，足量的鋅粉加入Cas。”溶液發(fā)生反應(yīng)Z"+Ci?+=z〃2++c〃，生成的Cu與Zn在硫酸溶

液中形成原電池裝置，加快生成的反應(yīng)速率，但鋅粉足量，所以生成的H2的物質(zhì)的量不變，D正確；

故答案為：D?

4.某學生在課外活動時，根據(jù)紙電池的結(jié)構(gòu)示意圖，制作了一個簡易電池。下列說法合理的是

Cu箔

用氯化鈉溶液浸工、、！■、

透后晾干的濾紙一--------2/J

A.該電池加幾滴水就可以激活

B.電池工作時NaCl會被損耗，需要定期補充

C.電子從A1箔經(jīng)濾紙流向銅箔

+

D.負極電極反應(yīng)式：2A1-6e-+6H=A12O3+3H2O

【答案】A

【分析】鋁比銅活潑，相對活潑金屬作負極，則鋁箔為負極，銅箔為正極，據(jù)此解答。

【詳解】A.該電池加幾滴水后，形成電解質(zhì)溶液，同時鋁箔為負極，銅箔為正極，形成原電池而被激活,

A正確；

B.負極是金屬鋁放電，正極是氧氣得到電子，電極反應(yīng)與NaCl無關(guān)，故電池工作時NaCl不會被損耗，不

需要定期補充，B錯誤；

C.電子不經(jīng)過電解質(zhì)溶液，鋁箔為負極，銅箔為正極，則電子是從鋁箔經(jīng)導線流向銅箔，C錯誤；

D.電解質(zhì)溶液不是酸性環(huán)境，則負極電極反應(yīng)不是2Al-6e-+6川=々2。3+3凡。，且該電極反應(yīng)式中氧

原子也不守恒，D錯誤；

故選Ao

5.板狀碳封裝保納米晶體(Ni@C)被設(shè)計為高性能電催化劑，可將5-羥甲基糠醛(

OO

1,0、A

HMF)轉(zhuǎn)化為2,5-吠喃二甲酸(，F(xiàn)DCA),裝置如圖所示。下列敘述錯誤

的是

A.Ni@C能降低負極反應(yīng)的活化能

B.可用銅電極替代石墨電極

C.a極反應(yīng)為HMF+2H20-6e-=FDCA+6H+

D,收集22.4L（標準狀況）氣體X時，有2moi質(zhì)子從質(zhì)子交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

【答案】D

【分析】依題，HMF在a極發(fā)生氧化反應(yīng)生成FDCA,故a極為負極，b極為正極。

【詳解】A.Ni@C作催化劑，能降低負極反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，A正確；

B.正極材料不參與反應(yīng)，故可將石墨換成能導電的Cu電極，B正確；

C.HMF在a極發(fā)生氧化反應(yīng)生成FDCA,結(jié)合得失電子守恒可知電極反應(yīng)為

-+

HMF+2H2O-6e=FDCA+6H,C正確；

D.原電池中，陽離子移向正極，故質(zhì)子從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移，D錯誤；

故答案選D。

6.質(zhì)量均為mg的鐵片、銅片和1L0.2moiL-iCuS04溶液組成的裝置如圖所示，下列說法正確的是

A.導線連接a和b,電子通過電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到銅片上

B.導線連接a和b,銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu-2e=Cu2+

C.無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色直接變成黃色

D.導線連接a和b,當電路中有0.2NA個電子通過時，理論上兩電極的質(zhì)量差為12g

【答案】D

2+2+

【分析】裝置為原電池，活潑金屬Fe為負極,Cu為正極，負極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe,正極反應(yīng)為Cu+2e-=Cuo

【詳解】A.原電池中，電子不能通過電解質(zhì)溶液，A錯誤；

B.a和b用導線連接時，形成原電池，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e=Cu,B錯誤；

C.鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，故無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色變成淺綠色，

C錯誤；

D.a和b用導線連接后，總反應(yīng)為Fe+Cu2+=Fe2++Cu,當電路中有0.2NA個電子通過時，轉(zhuǎn)移電子0.2mol,

消耗FeO.lmol,質(zhì)量為0.1molx56g/mol=5.6g,生成CuO.lmol,質(zhì)量為0.1molx64g/mol=6.4g,故理論上鐵片

與銅片的質(zhì)量差為12g,D正確；

答案選D。

7.一種利用電化學原理回收鉛(Pb)的示意圖如下。

火電阻

NaHPbO2+NaOH

承液,j

NaOHNaOH

離

HPbO-陽

H2溶液

交

溶液子

膜

換

2

NaHPbO,+NaOHNaOH溶液

溶液

下列說法不正確的是

A.每生成ImolPb,有2moiNa+透過陽離子交換膜移向負極B.Pb在正極生成

C.負極的電極反應(yīng)為H2-2e-+2O^^=2H2OD.總反應(yīng)為HPbO^+H2=Pb+H2C)+O^^

【答案】A

【分析】由示意圖可知，該裝置為原電池裝置，通入氫氣的電極為原電池負極，電極反應(yīng)為:

H2-2e+2OH=2H2O；可知左邊為正極，電極反應(yīng)為：HPbQ-+2e+H2O=Pb+3OH,電池的總反應(yīng)

為：HPbO；+H2=Pb+H2O+OH,據(jù)此分析作答。

【詳解】A.每生成ImolPb,轉(zhuǎn)移電子2mol,則有2moiNa*透過陽離子交換膜移向正極，A項錯誤；

B.正極的電極反應(yīng)為：HPbO；+2e+H2O=Pb+3OH,則Pb在正極生成，B項正確；

C.通入氫氣的電極為原電池負極，電極反應(yīng)為：H2-2e+2OH=2H2O,C項正確；

D.負極的電極反應(yīng)為：H2-2e+2OH=2H2O,正極的電極反應(yīng)為：HPbQ-+2e+H2O=Pb+3OH,則

電池的總反應(yīng)為：HPbO；+H2=Pb+H2O+OH-,D項正確；

答案選A。

8.利用電化學原理消除污染，還可獲得電能，下面是一種處理垃圾滲透液的裝置工作原理圖。下列說法不

正確的是

A.X極的電極反應(yīng)式為2NH16e-=N2T+8H+

B.Y是正極，NC>3發(fā)生還原反應(yīng)

C.當電路中通過5moi電子時，兩極共有28gN2放出

D.鹽橋內(nèi)C1-移向X電極

【答案】C

【分析】X電極反應(yīng)為錢根離子轉(zhuǎn)變?yōu)镹2,發(fā)生了氧化反應(yīng)為負極，而Y極反應(yīng)為硝酸根離子轉(zhuǎn)變?yōu)镹2,

發(fā)生了還原反應(yīng)為正極。

【詳解】A.X極上鏤根離子失去電子被氧化為氮氣，電極反應(yīng)式為2NH：-6e-=N2f+8H+,A正確；

B.由分析，Y是正極，NOg發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；

C.正極硝酸根離子轉(zhuǎn)變?yōu)镹2,存在N2~10e,負極上錢根離子被氧化為氮氣，存在N2~6e,當電路中通過

54

5moi電子時正、負極區(qū)共生成0.5mol+：mol=：mol氮氣，質(zhì)量不是28g,C錯誤；

63

D.離子的移動方向：帶正電的離子移向正極，帶負電的離子移向負極，即C1-移向X極，D正確；

故選Co

9.全世界每年因鋼鐵銹蝕會造成巨大的損失，為了保護地下的鋼鐵輸水管所采取的措施如圖所示。下列說

法正確的是

A.若外加電源，導線應(yīng)連接外接電源的正極

B.導線與Zn塊連接為犧牲陽極法

C.導線與Zn塊連接時，電子從鋼鐵輸水管流向Zn塊

D.導線與Cu塊連接也可保護鋼鐵輸水管

【答案】B

【分析】鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極為氧氣得電子生成OH、負極為鐵失電子生成Fe2+；

【詳解】A.若外加電源，被保護的金屬應(yīng)放在陰極，則導線應(yīng)連接外接電源的負極，A錯誤;

B.導線與Zn塊連接時構(gòu)成原電池，Zn的金屬活潑性比Fe強，則Zn做負極，F(xiàn)e做正極，為犧牲陽極的

陰極保護法，B正確；

C.導線與Zn塊連接時，Zn做負極，原電池中電子由負極流出，經(jīng)外電路流入正極，則電子從Zn塊流向

鋼鐵輸水管，C錯誤；

D.導線與Cu塊連接，F(xiàn)e比Cu活潑，F(xiàn)e做負極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe?+,被消耗，不能保護鋼鐵輸水管，

D錯誤；

故選Bo

10.下圖中甲和乙是雙液原電池裝置。由圖可判斷下列說法錯誤的是

A.乙圖電池反應(yīng)的離子方程式為：Co(s)+2Ag+(aq)=2Ag(s)+Co2+(aq)

B.甲圖當有Imol電子通過外電路時，正極有59gC。析出

C.鹽橋的作用是形成閉合回路，并使兩邊溶液保持電中性

D.反應(yīng)2Ag(s)+CcP+(aq)=Cd(s)+2Ag+(aq)不能發(fā)生

【答案】B

【分析】甲電池Cd為負極、Co為正極，電池總反應(yīng)為Co"+Cd=Co+Cd2+,乙電池Co為負極、Ag為正

極，發(fā)生總反應(yīng)為Co+24g+=Co1++2Ago

【詳解】A.由圖可知，圖乙中Co為負極、Ag為正極，總反應(yīng)中C。被Ag+氧化離子方程式為

Co(s)+2Ag+[aq)=Co2+(aq)-{-2Ag(s),A正確；

B.由得失電子守恒有關(guān)系~,則外電路中有2moi電子通過時正極有59gCo析出，B錯誤；

C.鹽橋的作用是形成閉合回路和平衡電荷，原電池工作時，鹽橋中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移

動，使兩邊溶液保持電中性，C正確；

D.甲電池Cd為負極、Co為正極，則氧化性C02+>Cd2+,乙電池Co為負極、Ag為正極，則氧化性Ag+

>C02+,因此反應(yīng)2Ag(s)+Cd2+3)=Cd(s)+2Ag+(M不發(fā)生能，D正確；

故選B。

11.銀飾用久了表面會有一層Ag2s而發(fā)黑,將銀飾與A1片接觸并加入NaCl溶液,可以除去銀飾表面的Ag2s,

下列說法不正確的是

A.Al是負極

B.陽離子向銀飾移動

C.若有0.9gAl反應(yīng)，最多能復原0.05molAg2s

D.Ag2s表面發(fā)生反應(yīng)：Ag++e-=Ag

【答案】D

【分析】銀飾與Al片接觸并加入NaCI溶液，構(gòu)成原電池，A1是活潑金屬，A1為負極，銀飾為正極，據(jù)此

解答。

【詳解】

A.銀飾與A1片接觸并加入NaCI溶液，構(gòu)成原電池，實質(zhì)是A1還原Ag2S,則Al為負極，銀飾為正極，

A正確；

B.A1為負極，銀飾為正極，陽離子向正極的銀飾方向移動，B正確；

09,

C.0.9gA1反應(yīng)，轉(zhuǎn)移方〃?O/X3=0.17〃O/電子,根據(jù)得失電子守恒,將有0.05molAg2s被還原，C正

確；

D.銀飾為正極，Ag2s得電子被還原，發(fā)生電極反應(yīng)：Ag2S+2e-=2Ag+S2',D錯誤；

故選D。

12.鹽水小汽車”因結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，深受孩子們喜愛，其結(jié)構(gòu)和原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A.使用前，應(yīng)將Mg片用砂紙打磨干凈

B.溶液中的C「向Cu片一極移動

C.Cu片一極發(fā)生還原反應(yīng)

D.負極的電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+

【答案】B

【分析】由圖可知，Mg片、銅片和食鹽水構(gòu)成了原電池，將化學能轉(zhuǎn)化為電能，其中Mg失電子發(fā)生氧化

反應(yīng)，作負極，負極反應(yīng)式為Mg-2e=Mg2+,銅片作正極，正極上氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式

為2H2O+O2+4e-=4OH-,原電池工作時，陽離子移向正極，陰離子移向負極，據(jù)此分析解答。

【詳解】A.Mg表面有氧化膜，使用前，應(yīng)將Mg片用砂紙打磨干凈，故A正確；

B.銅片作正極，陽離子移向正極，故溶液中的Na+向Cu片一極移動，溶液中的C「向Mg片一極移動，

故B錯誤；

C.銅片作正極，氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e=4OH-,故C正確；

D.Mg作負極，負極反應(yīng)式為Mg-2e=Mg2+,故D正確；

答案選B。

13.微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟的能源裝置，利用微生物處理有機廢水獲得電能，同時可實現(xiàn)海水

淡化?，F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機廢水（以含CH3coeT的溶液為例）。

--------0---------

隔膜1%膜21

CH^cbb'1言.聾逑聿b

a

極Scojs?;,：［爰m爰極

-----H------慰%妣;索我’

生物膜有機模擬酸性

廢水海水水溶液

下列說法正確的是

A.b極為電池負極

B.隔膜1為陽離子交換膜

+

C.a極的電極反應(yīng)為：CH3COO-+2H2O-8e=2CO2?+7H

D.當外電路中轉(zhuǎn)移2moi電子時，模擬海水中質(zhì)量減少58.5g

【答案】C

【分析】據(jù)圖可知。極上轉(zhuǎn)化為co?和"+，C元素被氧化，所以。極為該原電池的負極，則b極

為正極。

【詳解】A.根據(jù)分析可知，b極為正極，A錯誤；

B.為了實現(xiàn)海水的淡化，模擬海水中的氯離子需要移向負極，即。極，則隔膜1為陰離子交換膜，B錯誤；

+

C.據(jù)圖可知。極上C&COCT轉(zhuǎn)化為CO2和〃+，其電極反應(yīng)為：CH.COO-+2H2O-8e-=2CO2T+7H,C

正確；

D.當電路中轉(zhuǎn)移切就電子時，根據(jù)電荷守恒可知，海水中會有1〃K>/C/一移向負極，同時有l(wèi)〃K?Wa+移向正

極，即除去質(zhì)量為58.5g,D錯誤；

故選C。

14.有關(guān)下列四個常用電化學裝置的敘述中，正確的是

圖1普通鋅鎬電池圖II堿性鋅銃電池

金屬外殼

浸有KOH溶

液的隔板

圖III鉛酸蓄電池圖IV銀鋅紐扣電池

A.圖1所示電池中，電子經(jīng)石墨電極沿電解質(zhì)溶液流向鋅筒

B.圖II所示電池中負極電極反應(yīng)為：Zn-2e+2OH=Zn(OH)2

c.圖m所示裝置工作過程中，負極的質(zhì)量逐漸減少

D.圖IV所示電池中，Zn是還原劑，在電池工作過程中被還原

【答案】B

【詳解】A.圖1所示電池中，電子由鋅極流出經(jīng)導線流向石墨，電子不能進入溶液，故A錯誤;

B.圖H所示電池中，MnO?得電子生成MnOOH和OH,所以MnO?做正極，鋅做負極，電極反應(yīng)為:

Zn-2e+2OH=Zn(OH)2,故B正確；

C.圖III所示裝置工作過程中，負極發(fā)生反應(yīng)Pb-2e-+SO：-=PbSO4,質(zhì)量逐漸增大，故C錯誤;

D.圖IV所示電池中，Zn是還原劑，在電池工作過程中被氧化，故D錯誤；

選B。

15.如圖為一種氫氧燃料電池的裝置示意圖，下列說法不正做的是

A.石墨是電極材料

B.H2so4可以傳導電子和離子

C.。2是正極反應(yīng)物、H2是負極反應(yīng)物

D.該裝置中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在不同區(qū)域進行

【答案】B

【分析】氫氧燃料電池中氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，左側(cè)為負極，右側(cè)為正極。

【詳解】A.石墨是電極材料，不參加反應(yīng)，故A正確；

B.H2s04可以傳導離子，不能傳導電子，故B錯誤；

C.02是正極反應(yīng)物發(fā)生還原反應(yīng)、止是負極反應(yīng)物發(fā)生氧化反應(yīng)，故C正確；

D.該裝置中負極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，正極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)，氧化、還原反應(yīng)在不同區(qū)域進行，故D正確;

故選B?

3創(chuàng)新題型練

堿性乙醇燃料電池

A.電池工作結(jié)束后，電解質(zhì)溶液的pH減小

B.電池工作時，外電路中電流從b