原電池2

參考答案與試題解析

一.選擇題（共13小題）

1.（1993?全國）如圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發現a極板質量增

加，b極板處有無色無臭氣體放出，符合這一情況的是（）

a極板b極板X電極電解質溶液

鋅負極

A石墨CuSO4

B石墨石墨負極NaOH

C銀鐵正極AgNO3

石墨負極

D銅CuCI2

A.AB.BC.CD.D

【解答】解：通電后發現a極板質量增加，所以金屬陽離子在a極上得電子，a

極是陰極，溶液中金屬元素在金屬活動性順序表中處于氫元素后邊；b極是陽極,

b極板處有無色無臭氣體放出，即溶液中氫氧根離子放電生成氧氣，電極材料必

須是不活潑的非金屬，電解質溶液中的陰離子必須是氫氧根離子或含氧酸根離

子.

A、該選項符合條件，故A正確.

B、電解質溶液中金屬陽離子在氫元素前邊，故B錯誤.

C、鐵是活潑金屬，作陽極失電子，所以在B極上得不到氧氣，故C錯誤.

D、電解質溶液中氯離子失電子，在B極上得到有刺激性氣味的氣體，與題意不

符，故D錯誤.

故選A.

2.（2000?）在外界提供相同電量的條件下，Ci?+或Ag+分別按Cu2++2e「1Cu,Ag++e

「玲Ag在電極上放電，若析出銅的質量為1.92g,則析出銀的質量為（）

A.1.62gB.6.48gC.3.24gD.12.96g

【解答】解:由Ci|2++2e--Cu,Ag'+e好Ag知，當得電子數相等時,析出銅和銀

的關系式為：Cu--Ag.設析出銀的質量為x.

Cu--2Ag

64g(108X2)g

1.92gx

所以x==6.48g

故選B.

3.(2011.)研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源.該

電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質，使用時加入水即可放電.關

于該電池的下列說法不正確的是()

A.水既是氧化劑又是溶劑

B.放電時正極上有氫氣生成

C.放電時0H響正極移動

D.總反應為：2Li+2H2O=2LiOH+H2個

【解答】解：A、金屬鋰和水之間反應生成氫氧化鋰和氫氣，該反應中，水是氧

化劑，在電池中還可以擔當溶劑，故A正確；

B、放電時正極上是水中的氫離子得電子，所以會有氫氣生成，故B正確；

C、原電池中，陰離子移向原電池的負極，即放電時0H響負極移動，故C錯誤;

D、鋰水電池中，自發的氧化還原反應是金屬鋰和水之間反應生成氫氧化鋰和氫

氣，即總反應為：2Li+2H2O=2LiOH+H2個，故D正確.

故選C.

4.(2009-)下列說確的是()

A.廢舊電池應集中回收，并填埋處理

B.充電電池放電時，電能轉變為化學能

C.放在冰箱中的食品保質期較長，這與溫度對應速率的影響有關

D.所有燃燒反應都是放熱反應，所以不需吸收能量就可以進行

【解答】解：A、廢舊電池應集中回收但不能填埋處理，因為電池里的重金屬會

污染土地，人吃了這些土地里的蔬菜后，就會引發疾病，故A錯誤；

B、充電電池放電時，化學能轉變為電能，故B錯誤；

C、溫度降低，化學反應速率減小，則放在冰箱中的食品保質期較長，故c正確;

D、有的燃燒反應是需要吸收一定熱量才可以反應的，比如碳的燃燒，故D錯誤.

故選C.

5.(2012?)如圖裝置中發生反應的離子方程式為：Zn+2H,-Zn2++H2個，下列說

法錯誤的是()

A.a、b不可能是同種材料的電極

B.該裝置可能是電解池，電解質溶液為稀鹽酸

C.該裝置可能是原電池，電解質溶液為稀鹽酸

D.該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質溶液是稀硫酸

【解答】解：A.如果該裝置是電解池，如鋅作陰、陽極，電解質溶液是酸，陽

極上鋅失電子，陰極上氫離子得電子，符合離子反應方程式，所以兩個電極可以

相同，故A錯誤；

B.該裝置可能是電解池，電解質溶液是稀鹽酸，鋅作陽極，電解時，陽極上鋅

失電子，陰極上氫離子得電子，符合離子反應方程式，故B正確；

C、該裝置可能是原電池，電解質溶液為稀鹽酸，鋅作負極，正極上氫離子得電

子，發生的反應符合離子方程式，故C正確；

D、該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質溶液是稀硫酸，負極上鋅失電子，正

極氫離子得電子，符合離子方程式，故D正確.

故選A.

6.(2012?)將如圖所示實驗裝置的K閉合，下列判斷正確的是()

A.Cu電極上發生還原反應

B.電子沿Zn玲a玲b—Cu路徑流動

片刻后甲池中2增大

C.c(SO4O

D.片刻后可觀察到濾紙b點變紅色

【解答】解：A,Zn作原電池的負極，Cu作原電池的正極，Cu電極是發生還原

反應；故A正確；

B、電子流向是負極到正極，但a玲b這一環節是在溶液中導電，是離子導電，電

子并沒沿此路徑流動；故B錯誤；

C、選項中硫酸根離子濃度基本保持不變；故C錯誤；

D、選項中是濾紙a點是陰極，氫離子放電，水電離平衡破壞附近氫氧根離子濃

度增大，酚醐變紅；b做陽極氫氧根離子失電子生成氧氣，附近氫離子濃度增大,

故D錯誤；

故選A.

7.（2013*）如圖所示的電解池I和II中，a、b、c和d均為Pt電極.電解過程

中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質量均增大，且增重b<d.符合上述實驗

結果的鹽溶液是（）

選項XY

AMgS04CuSO4

BAgN03Pb(N03)2

CFeSO4Al2(SO4)3

DCuSO4AgN03

A.AB.BC.CD.D

【解答】解：電極b、d均為陰極，在它們上面均沒有氣體逸出，但質量均增大,

且增重b<d,則所電解的鹽溶液中金屬元素應該在金屬活動順序表中（H）以后,

轉移相同電子時，b析出金屬質量小于d.陽離子得電子能力如圖所示：

Ag，Fe3+、Cu”、H，PtP，Fe2,Zn”、（斤〉、Ap-、、喈+、Na，Ca-、K"

得電子能力由易到難,前面

的H，表示酸溶液中的H,，后面的印表示鹽溶液中的H：

A.在金屬活動性順序表中，Mg在H之前，所以電解鎂鹽溶液時陰極上不能得

到金屬單質，故A錯誤；

B.由陽離子得電子能力順序表可以看出，鹽溶液中Ag+和Pb2+的得電子能力均大

于因此電解硝酸銀溶液時陰極b電極上生成Ag、電解硝酸鉛溶液陰極d上

生成Pb,兩池中的電極上轉移的電子是相等的，設轉移2moi電子，b增重216g,

d增重207g,所以質量增加b>d,故B錯誤；

C.在金屬活動性順序表中，Fe、Al都在H之前，電解亞鐵鹽、鋁溶液溶液時陰

極上都不能得到金屬單質，故C錯誤；

D.兩池中的電極上轉移的電子是相等的，設轉移2moi電子，b增重64g,d增

重216g,所以質量增加b<d,故D正確；

故選D.

8.(2014?新課標H)2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電

池體系，下列敘述錯誤的是()

A.a為電池的正極

電池充電反應為

B.LiMn2O4=Lii-xMn2O4+xLi

C.放電時，a極鋰的化合價發生變化

D.放電時，溶液中L廠從b向a遷移

【解答】解：A、鋰離子電池中，b電極為Li,放電時，Li失電子為負極，LiMQCU

得電子為正極，所以a為電池的正極，故A正確；

、充電時，在陰極得電子，在陽極失電子，電池充電反應為

BLi,LiMQCULiMn2O4=Lii

故正確；

-xMn2O4+xLi,B

、放電時，為正極，正極上中元素得電子，所以鋰的化合價不變,

CaLiMn2O4Mn

故C錯誤；

D、放電時，溶液中陽離子向正極移動，即溶液中L:從b向a遷移，故D正確；

故選C.

9.(2015.)研究電化學腐蝕及防護的裝置如圖所示.下列有關說法錯誤的是

()

A.d為石墨，鐵片腐蝕加快

B.d為石墨，石墨上電極反應為：02+2力0+41=401<

C.d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕

D.d為鋅塊，鐵片上電極反應為：2H++21玲出個

【解答】解：A、d為石墨，活潑金屬鐵片作負極，發生腐蝕，所以鐵片腐蝕加

快，故A正確；

B、海水呈中性，所以發生吸氧腐蝕，所以石墨作正極，電極反應：O2+2H2O+4e

=40H-,故B正確；

C、鋅比鐵片活潑，所以腐蝕鋅，所以鐵片不易被腐蝕，故C正確；

D、d為鋅塊，作為負極，因海水呈中性，所以發生吸氧腐蝕，所以鐵片上電極

反應為：C)2+2H2O+4e-40H,故D錯誤；

故選D.

10.(2016?新課標HI)鋅-空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質

溶液為KOH溶液,反應為2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH了，下列說確的是()

A.充電時，電解質溶液中K「向陽極移動

B.充電時，電解質溶液中c(OHO逐漸減小

-2-

C.放電時，負極反應為：Zn+4OH-2e=Zn(OH)4

D.放電時，電路過2moi電子，消耗氧氣22.4L(標準狀況)

【解答】解：A.充電時陽離子向陰極移動，故A錯誤；

2-

B.充電時，電池反應為Zn(OH)4+2e=Zn+4OH,電解質溶液中c(OH)

逐漸增大，故B錯誤；

2-

C.放電時，負極反應式為Zn+40K-21—Zn(OH)4-故C正確；

D.放電時，每消耗標況下22.4L氧氣，轉移電子4mol,故D錯誤.

故選C.

11.(2016-)圖1是銅鋅原電池示意圖.圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電

子的物質的量，y軸表示()

2+2-

A.銅棒的質量B.c(Zn)C.c(印)D.c(SO4)

【解答】解：銅鋅原電池中，Zn是負極，失去電子發生氧化反應，電極反應為

Zn-2e=Zn2+,Cu是正極，氫離子得電子發生還原反應，電極反應為2H,+21

=七個，

A.Cu是正極，氫離子得電子發生還原反應，Cu棒的質量不變，故A錯誤；

B.由于Zn是負極，不斷發生反應Zn-2e=Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大，

故B錯誤；

C.由于反應不斷消耗H',所以溶液的c(4)逐漸降低，故C正確；

D.SO’?一不參加反應，其濃度不變，故D錯誤；

故選：C.

12.(2017?新課標HI)全固態鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所

示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為：16Li+xS8=8Li2sx(2Wx

W8).下列說法錯誤的是()

A.電池工作時，正極可發生反應：2Li2s6+2L1+2e=3Li2s4

B.電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性

D.電池充電時間越長，電池中的Li2s2量越多

【解答】解：A.據分析可知正極可發生反應:2U2s6+2Li++2e=3Li2s4,故A正確；

B.負極反應為：Li-e=Lr，當外電路流過0.02mol電子時，消耗的鋰為0.02mol,

負極減重的質量為0.02molX7g/mol=0.14g,故B正確；

C.硫作為不導電的物質，導電性非常差，而石墨烯的特性是室溫下導電最好的

材料，則石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性，故C正確；

D.充電時a為陽極，與放電時的電極反應相反，則充電時間越長，電池中的Li2s2

量就會越少，故D錯誤；

故選D.

13.(2017?)銀鋅電池是一種常見化學電源，其原理反應：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)

2+2Ag,其工作示意圖如圖.下列說法不正確的是()

A.Zn電極是負極

B.Ag2O電極上發生還原反應

C.Zn電極的電極反應式：Zn-2e+2OH=Zn（OH）2

D.放電前后電解質溶液的pH保持不變

【解答】解：A、活潑金屬Zn為負極，故A正確；

B、正極反應為Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OK,發生還原反應，故B正確；

C、負極反應為Zn+2OFT-2e-=Zn（OH）2，故C正確；

D、氫氧根離子物質的量雖然不變，但水的量減少，KOH的濃度增大，pH增大，

故D錯誤；

故選D.

二.填空題（共6小題）

14.（2014春?船營區校級期末）（1）如圖所示，組成一種原電池.試回答下列

問題（燈泡功率合適）：

①電解質溶液為稀H2s。4時上述裝置中燈泡亮，此時AI電極上發生反應的電極

反應式為：2H'+2e=H2個；

②電解質溶液為NaOH溶液時，燈泡亮（填"亮"或"不亮",填"亮"做a題，

填"不亮”做b題）.

a.若燈泡亮，則Mg電極上發生的電極反應式為：6HzO+6e=6OH+3Hz個；

Al電極上發生反應的電極反應式為：2AI-6e-+80H一=2AICV+4心0；

b.若燈泡不亮，其理由為：此空不填.

（2）原電池原理的應用之一是可以設計原電池.請利用反應

"Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2”設制一個原電池（正極材料用碳棒）則該電池的負極材料

是Cu,若導線上轉移電子1.5mol,則溶解銅的質量是48g.另外的重要

應用是實驗室在用鋅與稀硫酸反應制備氫氣時，可向溶液中滴加少量硫酸銅溶

液.其作用是：形成了Zn-Cu原電池，加快了化學反應的速率.

（3）氫氧燃料電池（電解質為KOH溶液，惰性材料作電極）負極反應的電極反

應式為：Hz+2OK-21=2&0.

【解答】解：（1）①該裝置為原電池，Mg易失電子作負極、AI作正極，正極上

氫離子得電子發生還原反應，電極反應式為2H++2e』2個，

故答案為：2H*+2e-=H2個;

②該裝置中，鋁能和氫氧化鈉溶液發生氧化還原反應，該裝置符合原電池構成條

件，所以Mg、Al和NaOH溶液構成原電池，則燈泡亮；

易失電子作負極，負極上電極反應式為作

AI2AI-6e+8OH=2AIO2+4H2O,Mg

正極，正極上水得電子生成氫氣，正極上的電極反應為6H2O+6e-=6OFT+3H2個；

故答案為：亮；個；

6H2O+6e-=60H+3H22AI-6e+8OH=2AIO2+4H2O；

（2）根據電池反應式知，Cu元素化合價由0價變為+2價、Fe元素化合價由+3

價變為+2價，所以Cu作負極、石墨作正極，電解質為可溶性的鐵鹽，負極上Cu

失電子發生氧化反應，電極反應式為Cu-2e-=Cu2+,正極上鐵離子得電子發生還

原反應，電極反應式為Fe3++e-=Fe21

根據Cu-21=（：/知，導線上轉移電子1.5mol,則溶解m（Cu）==48g,

Zn和銅離子發生置換反應生成Cu,Zn、Cu和硫酸構成原電池，Zn易失電子作負

極、Cu作正極，從而加速Zn的腐蝕，

故答案為：Cu；48g；形成了Zn-Cu原電池，加快了化學反應的速率；

（3）堿性條件下，負極上氫氣失電子生成水，負極的電極方程式為H2+2OFT-

故答案為：

2e=2H2O,H2+2OH-2e=2H2O.

15.（2014秋?鄧州市校級月考）鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應式

為：+2

Pb+RbO2+4H+2SO42PbSO4+2H2O

請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：

（1）放電時：正極的電極反應式是PbO2+2e+4H++SOj「=PbSO4+2H2O；電解

液中H7sCU的濃度將變小；當外電路通過1moi電子時，理論上負極板的質

量增加48g.

（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按圖連接，電解一段時間后，則在A電

極上生成Pb,電極反應：PbSOq+Ze=Pb+SOj,B電極上生成PbO?,

電極反應PbSOq+ZHz。-2e=PbC）2+4H++SC>42一，此時鉛蓄電池的正負極的極性

將對換.

【解答】解：）電池總反應式為：+2寫出電

（1Pb+PbO2+4H+2SO4-2PbSO4+2H2O,

2-

極反應為：負極電解反應：Pb-2e+SO4=PbSO4＞正極電極反應：PbO2+2e

+2+2

+4H+2SO4=PbSO4+2H2O,放電時：正極的電極反應式是PbO2+2e+4H+2SO4

=PbSO4+2H2O；電解液中H2sO4的濃度將減少；當外電路通過lmol電子時，依據

電子守恒計算理論上負極板的質量增加0.5molX303g/mol-0.5molX

207g/mol=48g,

+2

故答案為：PbO2+2e+4H+2SO4=PbSO4+2H2O；小；48；

(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時，電極上析出的是PbSC?4,若按題右圖連接B

為陽極應是失去電子發生氧化反應，A為陰極是得到電子發生還原反應，實質是

+2_

電解反應，B電極上發生反應為：PbSCU+2H2O-2e=PbO2+4H+2SO4,A電極發

2

生反應為：PbSO4=Pb-2e+SO4,所以A電極上生成Pb；此時鉛蓄電池的正負

極的極性將對換；

2+2

故答案為：Pb；PbSO4+2e=Pb+SO4;PbO2；PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SO4

■;對換.

16.(2011?濰坊一模)甲烷作為一種新能源在化學領域應用廣泛，請回答下列問

題：

(1)高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應室中產生水煤氣(CO和H2)還原氧化

鐵，有關反應為：

1

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=260kJ?mol

已知：2co(g)+O2(g)=2CO2(g)Z\H=-566kJ?mo|T則CPU與。2反應生成

CO和H2的熱化學方程式為：2cH4(g)+。2(g)=2C0(g)+4H2(g)

-46kJ?mo「i.

(2)如圖所示，裝置I為甲烷燃料電池(電解質溶液為KOH溶液)，通過裝置

II實現鐵棒上鍍銅.

①a處應通入CHq(填"CHJ或"O2")，a處電極上發生的電極反應式是

CH4+IOOK-8e=CC)32-+7H2O；

②電鍍結束后，裝置I中溶液的DH變小(填寫"變大""變小"或"不變",下同)，

裝置n中Cl?+的物質的量濃度不變；

③電鍍結束后，裝置I溶液中的陰離子除了OH以外還含有C03?(忽略水

解）；

④在此過程中若完全反應，裝置n中陰極質量變化12.8g,則裝置I中理論上消

耗甲烷1.12L（標準狀況下）.

催化劑催化劑

（電極）（電極）

1

【解答】解：(1)CH4(g)+C02(g)=2C0(g)+2H2(g)△H=260kJ?mol?

2C0(g)+02(g)=2CO2(g)可=-566kJ?mo|T②，

將方程式2①+②得2cH4(g)+02(g)=2C0(g)+4H2(g)AH=-46kJ?mo|i,

1

故答案為：2cH4(g)+02(g)=2C0(g)+4H2(g)AH=-AGkJ.mol；

（2）①II中首先鍍銅，則Cu作陽極、Fe作陰極，I中a處電極為負極、b處電

極為正極，負極上通入燃料、正極上通入氧化劑，所以a處通入的氣體是甲烷；

甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應為CH4+10OH-8e

2

■=CO3+7H2O,

-2

故答案為：CH4;CH4+10OH-8e=CO3+7H2O；

②根據I中電池反應為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,KOH參加反應導致溶液中

KOH濃度降低，則溶液的pH減小；

II中發生電鍍，陽極上溶解的銅質量等于陰極上析出銅的質量，則溶液中銅離子

濃度不變,

故答案為：變小；不變;

③I中負極反應為CH4+IOOH--8e-=CO32-+7H2。，所以還有碳酸根離子生成，故

2

答案為：CO3；

④串聯電路中轉移電子相等，所以消耗甲烷的體積==1.12L,故答案為：1.12.

17.（2013春?校級期末）現有如下兩個反應：

A、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

B、CH4+2O2=CO2+2H2O

（1）根據反應的本質，兩個反應都為放熱反應（放熱或吸熱），判斷兩個反

應能否設計為原電池？（能或不能）

A不能B能

（2）如果不能，說明其理由A的反應為非氧化還原反應，無電子轉移

（3）如果能，最好應選擇NaOH電解質溶液（NaOH或H2s。4）.則負極電極

反應式：CH廠8e+10OK—8/+7土0正極電極反應式:20z+8e-+4H

-80H.

【解答】解：（1）中和反應、物質的燃燒反應均是放熱反應，A不是自發的氧化

還原反應不能設計成原電池，B是自發的氧化還原反應能設計成原電池，故答案

為：放熱；不能；能；

（2）A的反應為復分解反應，屬于非氧化還原反應，無電子轉移，只有自發的

氧化還原反應能設計成原電池，故答案為：A的反應為非氧化還原反應，無電子

轉移；

（3）甲烷燃料電池中，負極是甲烷燃料失電子的過程，正極是氧氣得電子的過

程，電極反應分別為：負極CPU-8e+10OH=CCV+7%0,正極2O2+8e+4H2O

-80K,為了保證放電的充分進行，可以選擇堿來作電解質溶液，故答案為：

2-

NaOH；CH4-8e+100H=C03+7H20；2O2+8e+4H2O=8OH.

18.（2014秋?岐山縣期末）如圖是一個化學過程的示意圖.已知甲池的總反應

式為：

2cH3OH+3O2+4KOH-2K2CO3+6H2O

（1）寫出下列電極反應式：通入CH30H的電極的電極反應式

是：CH30H-6e+8OH=6H2O+CO32-,B（石墨）電極的電極反應式為：40H

-4e=。2個+2心0.

（2）乙池中反應的化學方程式為4AgN0a+2HzCHAg+O?個+4HNO3.

（3）當乙池中A（Fe）極的質量增加5.40g時，甲池中理論上轉移電子0.05mol.

【解答】解：（1）甲池能自發的進行氧化還原反應，為原電池，通入甲醇的電極

2-

是負極，電極反應式為CH3OH-6e+8OH=6H2O+CO3,乙池為電解池，石墨

作陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應式為40FT-4e=C>2個+2匕0,

2-

故答案為：CH3OH-6e+8OH=6H2O+CO3;40K-4e=C）2個+2匕0;

（2）乙池中陽極上氫氧根離子放電生成氧氣、陰極上銀離子放電生成銀，所以

/

電池反應式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2r+4HNO3,故答案為：

/

4AgNO3+2H2O4Ag+O2r+4HNO3；

（3）鐵電極上析出銀，電極反應式為Ag*+e-=Ag,n（Ag）==0.05moL根據銀和

轉移電子之間的關系式知，轉移電子的物質的量=n（Ag）=0.05mob串聯電路中

轉移電子相等，所以甲池中理論上轉移電子0.05mol,故答案為：0.05.

19.（2015春?延邊州校級期中）原電池是一種將化學能轉變為電能裝置.電

子表所用的某種鈕扣電池的電極材料為Zn和Ag2。，電解質溶液為KOH,其電極

反應式為：

Zn+2OH-2e=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e=2Ag+2OH

電池的負極是Zn,正極發生的是還原反應反應（填反應類型），總反應

式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO.

【解答】解：原電池是將化學能轉化為電能的裝置，該原電池中，Zn元素化合

價由0價變為+2價、Ag元素化合價由+1價變為0價，所以Zn是負極、Ag2。是

正極，負極上失電子發生氧化反應、正極上得電子發生還原反應，負極電極反應

--

式為Zn+20K-2e-20+%0、正極電極反應式為Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,

所以電池反應式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO,

故答案為：將化學能轉變為電能；Zn；還原反應；Zn+Ag2O=2Ag+ZnO.

三.解答題（共11小題）

20.（2014?玉山縣校級模擬）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝

置.如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鋁粉，吸附氣體的能力強，

性質穩定.請回答：

（1）氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是化學能轉變為電能，在導線中電

子流動方向為a到b（用a、b表示）.

（2）負極反應式為2H2+4OK-4e-4H2。.

（3）電極表面鍍粕粉的原因為增大電極單位面積吸附H?、。2的分子數，加快

電極反應速率

（4）該電池工作時，H2和。2連續由外部供給，電池可連續不斷提供電能.因此,

大量安全儲氫是關鍵技術之一.金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理

如下：

I.2Li+H22LiH

II.LiH+H2O=LiOH+H21"

①反應I中的還原劑是Li.反應II中的氧化劑是.

②已知LiH固體密度為0.82g/cm3.用鎂吸收224L（標準狀況）H2,生成的LiH

體積與被吸收的H?體積比為8.82X10-4.

③由②生成的LiH與H2O作用放出的出用作電池燃料，若能量轉化率為80%,

則導線過電子的物質的量為32mol.

【解答】解：（1）該裝置是把化學物質中的能力轉化為電能，所以是化學能轉變

為電能；在原電池中，負極上失電子，正極上得電子，電子的流向是從負極流向

正極，所以是由a到b,

故答案為：化學能轉變為電能；a到b；

（2）堿性環境中，該反應中負極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應式為H2+2OH

-2e==2力0,故答案為：2H2+4OH-4e^4力0;

（3）電極表面鍍伯粉，增大了電極單位面積吸附出、。2的分子數，使反應物的

濃度增大，反應速率加快，

故答案為：增大電極單位面積吸附出、。2的分子數，加快電極反應速率；

（4）①Li從零價升至+1價，作還原劑，H2O的H從+1降至力中的零價，作氧

化劑，故答案為：Li；H2O；

②由反應I,當吸收lOmol七時，則生成20moiLiH,V===197.5X10-3L.==8.82

X104,

故答案為：8.82X10-4；

③20moiLiH可生成20moiH2,實際參加反應的也為20moiX80%=16moI,lmolH2

轉化成ImolHzO,轉移2moi電子，所以16moi也可轉移32moi的電子，

故答案為：32.

21.(2008?棗莊一模)如圖是一個化學反應過程的示意圖.已知甲池的總反應式

為：

2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O

(1)請回答圖中甲、乙兩池的名稱.甲電池是原電池(化學能轉變為電能)

裝置，乙池是電解池(電能轉變為化學能)裝置.

(2)請回答下列電極的名稱：通入CH30H的電極名稱是負極，B(石墨)

電極的名稱是陽極.

(3)寫出電極反應式:通入O?的電極的電極反應式是Oz+2H2O+4e=4OH「.A

(Fe)電極的電極反應式為4Ag」4e-=4Ag,

(4)乙池中反應的化學方程式為4AgNC)a+2H2O4Ag+C)2個+4HNO3.

(5)當乙池中A(Fe)極的質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗5280mL

(標準狀況下)

【解答】解：(1)根據反應方程式知，甲裝置是一個燃料電池，所以甲是把化學

能轉變為電能的裝置，是原電池；乙有外加電源，所以是電解池.

故答案為：原電池(化學能轉變為電能)；電解池(電能轉變為化學能)

(2)根據2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH30H發生氧化反應,所以該

電極是負極，。2發生還原反應，所以該電極是正極；石墨與原電池的正極相連，

所以石墨電極是陽極.

故答案為：負極；陽極

(3)根據2cH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2。知，CH30H發生氧化反應，所以該

電極是負極，。2得電子和水反應生成氫氧根離子，發生還原反應，所以該電極

是正極;石墨與原電池的正極相連，所以石墨電極是陽極該電極上發生氧化反應；

鐵電極是陰極，該電極上銀離子得電子發生還原反應.

故答案為：C)2+2H2O+4e=4OH4Ag'+4e=4Ag

(4)乙池中離子放電順序為：陽離子Ag+>H,，陰離子0丁>1\103一，

故答案為：4AgNO3+2H2O4Ag+C)2個+4HNO3

(5)根據得失電子數相等，氧氣與銀的關系式為：

02--------------------------4Ag

22.4L（4X108）g

280mL5.40g

故答案為280

22.（2010春?期末）由銅片、鋅片和100mL稀硫酸溶液組成的原電池中，當銅

片上產生2.24L（標準狀況）氣體時，此時溶液中硫酸的物質的量濃度為lmol/L,

試計算：

（1）鋅片質量減輕了多少克？

（2）原稀硫酸溶液的物質的量濃度是多少？

/

【解答】解：（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2r

65g22.4L

6.5g2.24L

故答案為：6.5g

（2）Zn+H2sO4=ZnSC）4+H2個

lmol22.4L

O.lmol2.24L

所以反應的稀硫酸的物質的量為O.lmol；

未反應的稀硫酸的物質的量為lmol/LX0.1L=0.1mol；

原溶液中稀硫酸的物質的量為O.lmol+O.lmol=0.2mol

所以原溶液中稀硫酸的物質的量濃度C==2mol/L

故答案為2mol/L.

23.（2013春?沂水縣校級期中）由等質量的Zn片、Cu片和稀H2s。4組成的原電

池，工作一段時間后，鋅片的質量減少了6.5g.

（1）原電池的正極反應式是2H++2e=Hz個；

（2）反應中生成氫氣的體積是2.24L；（標準狀況）；

（3）若將電解質溶液改為C11SO4溶液，也輸出相同電量時，兩極的質量差是

12.9g.

【解答】解：（1）銅和稀硫酸構成原電池時，鋅易失電子而作負極，銅作正極,

正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為：2H++21=出個，故答案為：2H++2e

=出個；

（2）根據轉移電子相等得生成氫氣體積==2.24L,故答案為：2.24L；

（3）電解硫酸銅溶液時，根據轉移電子相等得析出銅的質量==6.4g,兩個電極

的差為減少的鋅的質量與析出銅質量的和，所以兩個電極的質量差

=6.5g+6.4g=12.9g,故答案為：12.9g.

24.（2015秋?校級期末）（1）下列裝置屬于原電池的是⑤；

也他"Q刃"

稀硫①酸稀硫②酸酒精⑥稀硫酸?稀硫酸?

（2）在選出的原電池中，Fe是負極，發生氧化反應，Cu是正極,

該極的現象有氣泡產生；

（3）此原電池反應的化學方程式為Fe+HzSC^FeSOq+Hz個.

【解答】解：（1）①中沒有兩個活潑性不同的電極，所以不能構成原電池，故錯

誤；

②沒有構成閉合回路，所以不能構成原電池，故錯誤；

③酒精為非電解質溶液，所以不能構成原電池，故錯誤；

④電極材料相同，所以不能構成原電池，故錯誤；

⑤符合原電池的構成條件，所以能構成原電池，故正確；

故選⑤；

（2）該裝置中，鐵易失電子而作負極，銅作正極，負極上鐵失電子生成亞鐵離

子發生氧化反應，正極上氫離子得電子發生還原反應而生成氫氣，所以有氣泡生

成，

故答案為：Fe；氧化；Cu；有氣泡產生；

（3）該原電池中，鐵失電子生成亞鐵離子，正極上氫離子得電子生成氫氣，所

以電池反應式為：Fe+H2sC）4=FeSO4+H2個，故答案為：Fe+H2sC^FeSCU+Hz個.

25.(2016秋?校級月考)鉛蓄電池是化學電源，其電極材料分別是Pb和PbO2,

電解質溶液為稀硫酸，工作時該電池的總反應式為

Pb+RbO2+2H2SO4=

2PbSO4+2H2。.試根據上述情況判斷：

(1)蓄電池的負極材料是Pb.

(2)工作時，正極反應為PbO2+2e-+4H++SOj=pbsc)4+2H2O.

(3)工作時，電解質溶液的酸性減小(填"增大""減小"或"不變").

(4)工作時，電解質溶液中陰離子移向極.

(5)電流方向從正極流向負極.

【解答】解：(1)根據電池反應式知，Pb元素化合價由0價、+4價變為+2價，

失電子化合價升高的金屬為負極，則Pb為負極，故答案為：Pb；

放電時，正極上得電子和。反應生成電極反應式為

(2)PbO2H2s4PbSO4,PbO2+2e

+2故答案為：+2

+4H+SO4=PbSO4+2H2O,PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O；

(3)放電時，H2s。4參加反應導致溶液中c(4)降低，則溶液pH增大、酸性

減小，故答案為：減小；

(4)放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，故答案為：

負；

(5)電流從正極PbO2沿導線流向負極Pb,故答案為：正；負.

27.(2016春?大豐市校級期中)銅鋅原電池(如圖)工作時，回答下列問題：

(1)Zn(選填"Zn"或"Cu")為原電池負極.

(2)在外電路中，電子從Zn(選填"Zn"或"Cu",下同)極流向Cu極.

(3)正極反應式為Cu'+Ze-—Cu

(4)電池反應的離子方程式為Zn+Ci^—zB+Cu

(5)鹽橋中的IC移向CuSC)4(選填"ZnSOJ或"C11SO4”)溶液.

【解答】解：(1)活潑性強的金屬作負極，活潑性弱的作正極，則Zn為負極；

故答案為：Zn；

(2)外電路中電子從負極移向正極，Zn失電子為負極，Cu為正極，則電子從

Zn流向銅；

故答案為：Zn；Cu；

（3）正極上銅離子得電子，正極上的電極反應式為：Cu2++2e=Cu；

故答案為：Cu2++2e=Cu；

（4）電池反應為Zn與銅離子的置換反應，則電池反應的離子方程式為Zn+Ci?+

=Zn2+Cu；

故答案為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu；

（5）溶液中陽離子向正極移動，所以鹽橋中的K*移向溶CuSC）4液，故答案為：

CuSO4.

28.（2016春?校級期中）某同學用鐵、銅作為電極，稀硫酸作為電解液組成原

電池，如圖所示，完成下列空格.

（1）正極是銅極（填"銅極"或"鐵極"），現象是：有氣泡產生，電極反

應是：2++2葭=出個、，發生還原反應（填"氧化"或"還原"）.

（2）電流從銅極經導線流到鐵極（填"銅極"或"鐵極"）.

（3）若反應生成的氫氣在標況下為4.48L,則反應過程中有0.4mol電子發生

轉移，溶解的鐵質量為11.2g.

【解答】解：（1）鐵的活潑性大于銅，所以銅是正極；正極上氫離子得電子生成

氫氣，所以看到的現象是有氣泡生成，發生還原反應.

故答案為：銅極；有氣泡產生；2H*+2e-=H2個；還原；

⑵

電子的流向是從負極沿導線到正極，電流的方向與電子的流向相反，故答案為：

銅極；鐵極；

（3）Fe+H2sC）4=FeSO4+H2個轉移電子

56g22.4L2mol

11.2g4.48L0.4mol

故答案為：0.4；11.2；

（春?期末）鉛蓄電池是常用的化學電源，其電極材料分別是和

29.2016PbPbO2,

電解液為稀硫酸.放電時，該電池總反應式為：Rb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2。.請根據上述情況判斷：

（1）該蓄電池的負極材料是Pb,放電時發生氧化（填"氧化"或"還原"）

反應.

（2）該蓄電池放電時，電解質溶液的酸性減小（填"增大"、"減小"或"不變"），

電解質溶液中陰離子移向負（填"正"或"負"）極.

（3）已知硫酸鉛為不溶于水的白色沉淀，生成時附著在電極上.試寫出該電池

放電時，正極的電極反應PbOz+StV-