專題10原電池

嫌內(nèi)容早知道

"■第一層鞏固提升練（3大考點）

考點一原電池的工作原理

考點二原電池原理的應用

考點三化學電源的電極反應式的書寫

"■第二層能力提升練

?■第三層拓展突破練

--------?-ChO-0-?--------

考點一原電池的工作原理

□積累與運用

1.原理：負極一失電子一發(fā)生氧化反應一電子通過導線流向正極一正極一得電子一發(fā)生還原反應

2.模型圖

be-l

氧化反應負極正極還原反應

陽離子一?

--陰離子

電解質(zhì)溶液

3.電子和離子的流動方向

電子只能在導線中流動而不能在溶液中流動，離子只能在溶液中移動而不能通過導線，可以形象

地描述為“電子不下水，離子不上岸”。

4.判斷原電池正、負極的方法

較不活潑金

較活潑金屬-電極材料

屬或非金屬

判

判一氧化反應電極反應還原反應f

斷

斷

為

為，電子流出電子流向電子流入f

正

負

極

極

不斷溶解或由假例第電極增重或

質(zhì)量減少Y電極現(xiàn)象片

質(zhì)量不變

一陰離子移向一離子移向一陽離子移向一

1.鋅銅原電池裝置如圖，下列說法不正確的是

（含KC1飽和溶液的瓊膠）

A.鋅電極上發(fā)生氧化反應B.電子從鋅片經(jīng)電流計流向銅片

C.銅電極上發(fā)生反應：Ci?++2e-=CuD.鹽橋中C「向Cu極移動

【答案】D

【分析】鋅銅原電池中，鋅為負極，發(fā)生失去電子的氧化反應，電極反應式為Zn-2e-=ZM+,銅為正極，發(fā)

生得到電子的還原反應，電極反應式為Cu2++2e=Cu,原電池工作時，電子從負極鋅沿導線流向正極銅，內(nèi)

電路中陽離子移向正極Cu,陰離子移向負極Zn,據(jù)此判斷。

【詳解】A.該原電池中，鋅為負極，發(fā)生失去電子的氧化反應，故A正確；

B.該原電池中，Zn為負極、Cu為正極，工作時電子從鋅片流向銅片，故B正確；

C.銅為正極，發(fā)生得到電子的還原反應，電極反應式為Cu2++2e-=Cu,故C正確；

D.在鹽橋中，陰離子CI一會向負極區(qū)億n）移動，故D錯誤；

故選D。

2.某興趣小組為了探索原電池的工作原理，設計了以下實驗，部分實驗現(xiàn)象記錄如下。

編號電極材料電解質(zhì)溶液電流表指針偏轉(zhuǎn)方向

1鎂片、鋁片稀硫酸偏向鋁片

2銅片、鋁片。濃硝酸

3倭片、鋁片NaOH溶液偏向袋片

4鐵片、石墨NaCI溶液

下列說法正確的是

A.實驗1中電子流向為鎂片-導線-鋁片一電解質(zhì)溶液一鎂片

B.實驗2中的A1片電極反應式為Al-3e-=A13+

C.實驗4電流表指針偏向鐵片

D.由實驗1和3可知，保持電極材料不變，可通過更換電解質(zhì)溶液改變正負極

【答案】D

【詳解】A.鎂片、鋁片在稀硫酸中形成原電池反應，Mg為負極，AI為正極，實驗工中電子流向為鎂片少導

線玲鋁片，電子不能通過電解質(zhì)溶液，故A錯誤；

B.實驗2中的鋁片在濃硝酸中鈍化，做原電池的正極，銅做負極，電極反應式為Cu-2e=Cu2+,故B錯誤；

C.實驗4中Fe做負極，電流表指針偏向石墨，故C錯誤；

D.由實驗1和3可知，保持電極材料不變，在實驗1中，Mg為負極，AI為正極；實驗3中AI為負極，Mg

為正極，故可通過更換電解質(zhì)溶液改變正負極，故D正確；

故D正確;

答案選D。

3.由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。

AJ-CJT-LBDJ-

裝置

甲丙

CUSO4溶液稀硫酸

現(xiàn)象A上有氣體產(chǎn)生B的質(zhì)量增加二價金屬A不斷溶解

根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是

A.裝置甲中正極的電極反應式是：2H++2e-=H2個

B.四種金屬的活潑性強弱順序為：C>B>A>D

C.裝置乙中B為負極

D.裝置丙中負極電極反應式為：A-2e=A2+

【答案】C

【分析】裝置甲中A上有氣體產(chǎn)生，氫離子在A極得電子還原為氫氣，電極反應式為2H++26-=凡個，A

極是正極，B極是負極，說明金屬活潑性B>A。裝置乙中，B的質(zhì)量增加，B極反應式為：C"2++2e-=C",

說明B是正極，C是負極，金屬活潑性C>B。裝置丙中二價金屬A不斷溶解于稀硫酸，說明A作負極，D

為正極，則金屬活潑性A>D。據(jù)此分析作答。

+

【詳解】A.裝置甲中A上有氣體產(chǎn)生,說明氫離子在A極得電子還原為氫氣,電極反應式為：2H+2e-=H2T,

A極是正極，B極是負極，說明活潑性B>A,A正確；

B.根據(jù)上述分析，可知四種金屬的活潑性強弱順序為：C>B>A>D,B正確；

C.裝置乙中，B的質(zhì)量增加，則B極反應式為：Cu2++2e-=Cu,說明B是正極，C錯誤；

D.裝置丙中二價金屬A不斷溶解于稀硫酸，說明A作負極，失去電子，電極反應式為：A-2e-=A2+,D

正確；

故選C。

4.某學習小組查閱資料知氧化性：MnO；>Fe3+,設計了雙液原電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。鹽橋中裝有瓊脂與

飽和K2s溶液。下列說法正確的是

A.溶液A為Fe2（SOj溶液

+

B.乙燒杯中的電極反應式為MnO4+8H+5e.=M/+4H2O

C.外電路的電流方向為從a到b

D.電池工作時，鹽橋中的SOj移向乙燒杯

【答案】B

【分析】根據(jù)題意可知，氧化性MnO；＞Fe3+,則在原電池反應中，乙燒杯中含有高銃酸鉀，因此MnO；在b

電極得電子，b電極為正極，則溶液A含有Fe2+,Fe2+在a電極失電子，a電極為負極，據(jù)此作答。

【詳解】A.由分析可知，F(xiàn)e2+在a電極失電子，則溶液A含有Fe?+,故A錯誤；

B.乙燒杯中（b電極）發(fā)生還原反應，Mn元素的化合價降低，電極反應式為MnO；+8H++5e-=Mn2++4H2。，

故B正確；

C.根據(jù)分析可知，a電極為負極，b電極為正極，電流由正極沿導線流入負極，則電流從b經(jīng)過外電路流向

a,故C錯誤；

D.電池工作時，乙池消耗MnO；、H+,陽離子消耗更多，則鹽橋中K+移向乙池，甲池Fe?+失電子生成Fe3+,

正電荷數(shù)增多，則鹽橋中的SOj移向甲燒杯，故D錯誤；

故答案選Bo

考點二原電池原理的應用

□積累與運用

1.比較金屬活動性強弱。如有兩種金屬a和b,用導線連接后插入稀硫酸中，觀察到a極溶解，b

極上有氣泡產(chǎn)生。由此可判斷出a極是負極,b極是正極,故金屬活動性回。

2.加快氧化還原反應的速率。如在鋅與稀H2SO4反應時加入少量CuS04溶液，能形成Cu—Zn微

小的原電池，從而加快產(chǎn)生H2的速率。

3.設計簡單的原電池裝置

以Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反應為例，原電池裝置設計方法思路如下

第一步：將電池總反應拆成兩個半反應

負極：Fe—2e-^=Fe2+,正極：Cu2++2e=Cu

第二步：確定負極材料、正極材料和電解質(zhì)溶液

負極材料：失電子的物質(zhì)（還原劑）作負極材料即Fe。

正極材料：用比負極材料金屬活動性差的金屬或非金屬導體作正極材料即Cu或Ag或C等。

電解質(zhì)溶液：含有反應中作氧化劑的物質(zhì)作電解質(zhì)，即CuSCU溶液，如果兩個半反應分別在兩個容

器中進行（中間連接鹽橋），則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應含有與電極材料相同的金屬的陽離子。

5.將反應2Cu+Ag2O=C%O+2Ag設計成如下圖所示的原電池，下列說法正確的是

Ag,O/Ag

A.Ag?O/Ag電極為負極B.電池工作時，OJT向正極移動

C.電池工作時，電子由Cu流向Ag?。D.理論上每消耗6.4gCu,外電路中通過的電子為0.2mol

【答案】C

【分析】由總反應可知，銅元素價態(tài)升高，銀元素價態(tài)降低，故銅為負極，Ag20/Ag電極為正極。

【詳解】A.根據(jù)分析，Ag20/Ag電極為正極，A錯誤；

B.電池工作時，陰離子向負極移動，即0H-向負極移動，B錯誤；

C.電池工作時，電子由負極沿導線流向正極，即由Cu流向Ag2。，C正確；

D.總反應中銅元素價態(tài)由0價變?yōu)?1價，理論上每消耗6.4gCu,消耗銅的物質(zhì)的量為O.lmol,外電路中通

過的電子為O.lmol,D錯誤；

答案選C。

6.M、N、P、E四種金屬，己知：①M+N2+=N+M2+；②M、P用導線連接放入NaHSC）4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，電極反應式分別為E?++2e-=E,

N-2e-=N2+o則這四種金屬的還原性的強弱順序是

A.P>M>N>EB.E>N>M>P

C.P>N>M>ED.E>P>M>N

【答案】A

【詳解】金屬的活動性越強，其還原性越強，由①可知，金屬活動性：M>N；M、P用導線連接放入NaHSO”

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；由③可知，N作原電

池的負極，故金屬活動性：N>E,綜上所述，金屬的還原性：P>M>N>E；

故選Ao

7.鐵片與100mL0.1mol/L的稀鹽酸反應，生成也的速率太慢。下列方法能加快反應速率的是

A.增大壓強B.加NaCI固體

C.滴加幾滴CuSO4溶液D.改用98%的濃硫酸

【答案】C

【詳解】A.鐵與稀鹽酸的反應在溶液中進行，增大壓強，不影響反應速率，A不符合題意；

B.加NaCI固體，對鐵的性質(zhì)及H+的濃度都不產(chǎn)生影響，對反應不產(chǎn)生影響，B不符合題意；

C.滴加幾滴CuSO4溶液，與Fe反應生成Cu,Cu附著在Fe表面，形成原電池，F(xiàn)e作負極，從而加快反應速

率，C符合題意；

D.改用98%的濃硫酸，與Fe反應后在鐵表面形成鈍化膜，從而阻止反應的繼續(xù)進行，D不符合題意；

故選Co

8.根據(jù)化學反應設計原電池（選用相同的鹽橋）時，下列各項中合理的是

選項正極（金屬/電解質(zhì)溶液）負極（金屬/電解質(zhì)溶液）

AZn/ZnSCU溶液Fe/H2s。4溶液

BFe/FeCh溶液Zn/ZnSCU溶液

CZn/H2s04溶液Fe/FeCh溶液

DFe/ZnSO4溶液ZnrFeCb溶液

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【分析】選用相同的鹽橋，根據(jù)化學反應設計原電池時，所選電極不能與電解質(zhì)溶液反應，金屬性強的金屬

做負極，電極上發(fā)生氧化反應，金屬性弱的金屬做正極，電極上發(fā)生還原反應，據(jù)此解答。

【詳解】A.鋅、鐵構(gòu)成原電池時，金屬性強的鋅做負極，鐵做正極，不能選用能與鐵反應的稀硫酸做電解

質(zhì)溶液，原電池設計不合理，故A錯誤；

B.鋅、鐵構(gòu)成原電池時，金屬性強的鋅做負極，鐵做正極，電極與選用的電解質(zhì)溶液不反應，原電池設計

合理，故B正確；

C.鋅、鐵構(gòu)成原電池時，金屬性強的鋅做負極，鐵做正極，不能選用能與鋅反應的稀硫酸做電解質(zhì)溶液，

原電池設計不合理，故c錯誤；

D.鋅、鐵構(gòu)成原電池時，金屬性強的鋅做負極，鐵做正極，不能選用能與鋅反應的氯化亞鐵做電解質(zhì)溶液，

原電池設計不合理，故D錯誤；

答案選B。

考點三化學電源的電極反應式的書寫

□積累與運用

1.可充電電池電極反應式的書寫

在書寫可充電電池電極反應式時，要明確可充電電池放電時為原電池，充電時為電解池。

(1)原電池的負極與電解池的陽極均發(fā)生氧化反應，對應元素化合價升高。

(2)原電池的正極與電解池的陰極均發(fā)生還原反應，對應元素化合價降低。

2.燃料電池電極反應式的書寫

(1)燃料電池的正、負極均為惰性電極，均不參與反應。

(2)正極反應式的書寫

正極發(fā)生還原反應，通入的氣體一般是氧氣，根據(jù)電解質(zhì)的不同，正極反應式的書寫分以下幾種

情況：

①在酸性溶液中，生成的氧離子與氫離子結(jié)合生成水，電極反應為0z+4e-+4H+=2壓0。

②在堿性溶液中，氧離子與氫氧根離子不能結(jié)合，只能與水結(jié)合生成氫氧根離子，電極反應為

--

02+4e+2H20=40Ho

③在熔融碳酸鹽中，氧離子能與二氧化碳結(jié)合生成碳酸根離子，電極反應為02+2C02+4e-

=2C0r?

(3)負極反應式的書寫

若負極通入的氣體為含碳化合物CO、CH&、CH30H等，碳元素均轉(zhuǎn)化為正四價的碳，在酸性溶液中

生成二氧化碳氣體，在堿性溶液中生成碳酸根離子，在熔融碳酸鹽中生成二氧化碳，含有氫元素的化

合物的電極反應最終都有水生成。

燃料電池的總反應一正極反應=負極反應，注意將兩個反應相減時，要約去正極反應物02。

9.鉛蓄電池是汽車常用的蓄電池，其總反應：Pb+PbO2+2H2SO4.g^2PbSO4+2H2Oo下列說法不正

確的是

A.放電時，當外電路上有2moie一通過時，負極質(zhì)量增加96g

2+

B.放電時正極反應式PbO2+4H++2e-=Pb+2H2O

C.充電一段時間生成硫酸的物質(zhì)的量增加

D.若用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水，每消耗ImolPb,在陰極產(chǎn)生2moiNaOH

【答案】B

【分析】分析電池總反應式中元素的價態(tài)變化可以看出，Pb是負極，發(fā)生氧化反應，PbCh是正極，發(fā)生還

原反應。

【詳解】A.在鉛酸電池中，Pb為負極，失去電子被氧化為PbSCU,電極反應式為：Pb-2e+SOt=PbSO4,電

極由Pb玲PbSCU,負極質(zhì)量增加；外電路通過2moi電子時，負極板增加的質(zhì)量為lmolx96g/mol=96g,A正

確；

B.放電時，二氧化鉛為正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為：PbO2+2e-+4H++SO；-=PbSO4+2H2。，B錯誤；

C.由題目所給的總反應可知，充電一段時間，生成硫酸的量增加，C正確；

D.每消耗ImolPb,轉(zhuǎn)移的電子為2mol,電解飽和食鹽水中，陰極反應2H2。+2&=出個+20H,即陰極產(chǎn)生

2molNaOH,D正確；

答案選B。

10.鐵銀可充電電池以KOH溶液為電解液，放電時的總反應為Fe+Ni2O3+3Hq=Fe(OH)2+2Ni(OH)2，

下列有關該電池的說法正確的是

A.放電時，正極反應式為Fe-2e「+2OfT=Fe(OHb

B.放電時，K+向Fe電極遷移

C.放電時，負極區(qū)pH增大

D.充電時，實現(xiàn)了電能向化學能的轉(zhuǎn)化

【答案】D

【分析】放電時總反應為Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,放電時Fe為負極，電極反應為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2,

M2O3為正極，電極反應為Ni2O3+2e-+3H2O=2Ni(OH)2+2OH-；充電時Fe為陰極，M2O3為陽極。

【詳解】A.根據(jù)分析，放電時正極反應式為Ni2O3+2e-+3H2O=2Ni(OH)2+2OH-,A項錯誤；

B.放電時為原電池原理，陽離子向正極遷移，則放電時，陽離子K+向沖2。3電極遷移，B項錯誤；

C.根據(jù)分析,放電時負極的電極反應為Fe-2e-+2OH=Fe(OH)2,消耗0H\溶液堿性減弱，負極區(qū)pH減小,

C項錯誤；

D.充電時為電解原理，實現(xiàn)了電能向化學能的轉(zhuǎn)化，D項正確；

答案選D。

11.鋰離子電池是目前世界上主流的手機電池?？茖W家近期研發(fā)的一種新型的Ca-LiFePQ可充電電池的原理

示意圖如圖，電池反應為：xCa2++2LiFePC)4哥MxCa+2Li「xFePO4+2xLi+下列說法錯誤的是

Li].FePO

?x

/LiFePO4

鈣電極

電

極?

嵌入

LiPF6-LiAsF6鋰離子Li2so4溶液

電解質(zhì)導體膜

A.放電時，鈣電極為負極，發(fā)生氧化反應

B.充電時，Ca2+在陰極處得電子

C.LiPF6-LiAsF6電解質(zhì)可以換成水溶液做電解質(zhì)

D.充電時，Lii-xFePCU/LiFePCU電極的電極反應式為LiFePO^xe=Li]_xFePC)4+xLi+

【答案】C

【分析】放電時，Ca失電子轉(zhuǎn)化為Ca2+,則鈣電極為負極，LimFePCU/LiFePCU電極為正極；充電時，鈣電極

為陰極，Li“FePC)4/LiFePO4電極為陽極。

【詳解】A.由分析可知，放電時，鈣電極為負極，失電子發(fā)生氧化反應，A正確；

B.充電時，Ca電極為陰極，Ca?+得電子轉(zhuǎn)化為Ca,B正確；

C.Ca的金屬性強，能與水發(fā)生劇烈反應，所以采用非水電解質(zhì)，不能換成水溶液，C錯誤；

D.充電時，Li“FePO4/LiFePO4電極為陽極，電極反應式為LiFePO4-xe-=L"xFePC)4+xLi+,D正確；

答案選C。

12.如圖是甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，電池反應為2cH3(DH+302=282+4H。，下列說法正確的是

A.左電極為電池的正極，a處通入的物質(zhì)是甲醇

B.右電極為電池的負極，b處通入的物質(zhì)是空氣

C.負極反應為CHsOH+HzO-Ge-=CC)2T+6H+

D.正極反應為。2+2通0+4「=40川

【答案】C

【分析】根據(jù)電子移動方向可知，該裝置左側(cè)為負極，燃料甲醇在a通入發(fā)生氧化反應，右側(cè)為正極，氧氣

在b處發(fā)生還原反應。

【詳解】A.根據(jù)分析可知，左電極為電池的負極，a處通入的物質(zhì)是甲醇，A錯誤；

B.根據(jù)分析可知，右電極為電池的正極，b處通入的物質(zhì)是空氣，B錯誤；

+

C.左電極為電池的負極，燃料甲醇在a通入發(fā)生氧化反應：CH3OH+H2O-6e-=CO2T+6H,c正確；

+

D.右側(cè)為正極，氧氣在b處發(fā)生還原反應：O2+4H+4e=2H2O,D錯誤;

答案選C。

1.用銅片、銀片、CU(NC)3)2溶液、AgNC>3溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂-KNC>3的u型管)構(gòu)成一個原電池。

AgNC>3溶液Cu(NC)3)2溶液

①在外電路中，電流由銀電極流向銅電極

②正極反應為：Ag++e-=Ag

③實驗過程中取出鹽橋，原電池將停止工作

④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同

⑤鹽橋中的K+移向CU(NC)3］溶液

⑥電子的移動方向：Cu極-導線-Ag電極-AgNOs溶液

上述①~⑥中正確的有

A.5個B.4個C.3個D.2個

【答案】B

【分析】在原電池中，較活潑的金屬作負極，負極上金屬失去電子發(fā)生氧化反應；較不活潑的金屬作正極,

正極上得電子發(fā)生還原反應，在外電路上，電子從負極沿導線流向正極，由于金屬活動性Cu>Ag,所以Cu

為原電池的負極，Ag為原電池的正極，Cu失去電子發(fā)生氧化反應產(chǎn)生CW+進入溶液，在正極上Ag+得到電

子變?yōu)锳g單質(zhì)，以此解答該題。

【詳解】①在外電路中，電流由正極銀電極流向負極銅電極，①正確；

②正極上得電子發(fā)生還原反應，所以正極的電極反應式為：Ag++e=Ag,②正確；

③實驗過程中取出鹽橋，由于不能形成閉合回路，所以原電池不能繼續(xù)工作，③正確；

④該原電池的電極反應式為：負極：Cu-2e=Cu2+；正極：Ag++e=Ag,故總反應為Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,銅片

與硝酸銀反應的離子方程式為：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,與原電池的總反應相同，④正確；

⑤鹽橋中的K+移向正極，即K+移向AgNCh溶液，⑤錯誤

⑥電子只能在外電路中移動，而不能進入電解質(zhì)AgNC>3溶液，⑥錯誤；

故合理選項是B。

2.全固態(tài)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Sg材料，電

池反應為16Li+xS8=8Li2Sx(2<x<8)o下列說法正確的是

A.電解質(zhì)中加入硫酸能增強導電性

B.電池充電時間越長，電池中的Li2s2量越多

+

C.電池工作時，正極可發(fā)生反應：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4

D.電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.7g

【答案】C

【分析】根據(jù)電池總反應16Li+xSg=8Li2sx（24x48）及裝置圖可知，電池工作時Li+向a極移動，則a極為正

極，b極為負極。

【詳解】A.電解質(zhì)中加入硫酸，會與負極材料Li發(fā)生反應，從而減弱電路的導電性，A錯誤；

B.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量越少，B錯誤；

+

C.根據(jù)分析可知，電池工作時a極為正極，則正極可發(fā)生反應：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4,C正確；

D.根據(jù)分析可知，電池工作時b極為負極，則外電路中流過002mol電子時，消耗的鋰為0Q2mol,則負極

材料減重014g,D錯誤；

答案選C。

3.在碳中和愿景下，全球范圍內(nèi)可再生能源不斷開發(fā)。一種新研發(fā)的電池系統(tǒng)是通過二氧化碳溶于水觸發(fā)

電化學反應，其工作原理如圖所示（鈉超離子導體只允許Na+通過）。下列說法正確的是

A.電子通過鈉超離子導體由a極移動到b極

B.工作一段時間b極附近可能有白色固體析出

C.電池工作時每消耗標準狀況下2.24Leo。，a極質(zhì)量減少4.6g

D.該電池中的有機電解液可選用乙醇

【答案】B

【分析】由電池工作原理示意圖可知反應中Na被氧化為鈉離子，為原電池的負極，則a電極反應式為

Na-e=Na+,b為正極，b電極反應式為2co2+2凡0+2-=211。0尹凡，原電池工作時，陽離子向正極移動,

電解液中鈉離子和碳酸氫根離子達到飽和時，以NaHCCh晶體析出，據(jù)此分析解題。

【詳解】A.電子不會進入電解質(zhì)溶液中，即電子不會在鈉超離子導體中移動，而是通過用電器經(jīng)a極移動

到b極，故A錯誤;

B.b為正極，發(fā)生還原反應，電極b上的電極反應為2co2+2凡。+2片=2；?8/比，同時a電極生成的Na+

經(jīng)鈉超離子導體移動到b電極，當電解液中鈉離子和碳酸氫根離子達到飽和時，b極區(qū)可能發(fā)生反應

+

Na+HCO；=NaHCO3J,即工作一段時間b極附近可能有白色固體析出，故B正確;

C.每消耗標準狀況下2.24LCO2，即消耗O.lmoICCh,由電極反應可知，轉(zhuǎn)移O.lmol電子，則消耗金屬鈉

O.lmol,a極質(zhì)量減小2.3g,故C錯誤;

D.鈉和乙醇能發(fā)生置換反應，該電池中的有機電解液不可選用乙醇，故D錯誤;

故選Bo

4.電化學氣敏傳感器法可用來測定空氣中CO含量，其工作原理如圖所示，下列說法正確的是

COco2

工作電極

--H2sO,溶液

鉗電極

+

A.工作電極上的反應式為H2o+CO+2e-=CO2+2H

B.該電池工作時，外電路中電子的流動方向為工作電極fH2s溶液好柏電極好燈泡玲工作電極

C.每消耗0.2mol。2，同時產(chǎn)生CO?的質(zhì)量為17.6g

D.電池工作一段時間后，溶液的pH增大

【答案】C

【分析】C。在工作電極上發(fā)生氧化反應生成cc)2,故工作電極為負極，電極反應為

+

H2O+CO-2e=CO2+2H,鉗電極發(fā)生還原反應，為原電池正極，電極反應為O?+4e-+41T=2HQ,據(jù)

此解答。

【詳解】A.工作電極上的反應式為H2O+CO-2e-=CC)2+2H+,A項錯誤;

B.該電池工作時，外電路中電子的流動方向為工作電極好燈泡好鉗電極，電子不經(jīng)過電解質(zhì)溶液，B項錯誤;

C.由電極反應可知，每消耗0.2molOz，轉(zhuǎn)移0.8mol電子，同時產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量為0.4mol,其質(zhì)量為

0.4molx44g/mol=17,6g,C項正確;

D.由電極反應可知，當轉(zhuǎn)移4moi電子時，負極生成4moiH+,同時正極消耗4moiH+,故電池工作一段時間

后，溶液的pH不變，D項錯誤;

故選C。

5.某新型電池可以處理含CN-的堿性廢水，同時還可以淡化海水，電池構(gòu)造示意圖如下所示。下列關于該

電池工作時的說法正確的是

換膜i換膜n

A.b極為電池的負極

B.a極發(fā)生的電極反應為2CN-10e+12OH=2cO?+N2T+6H2O

C.電池工作一段時間后，右室溶液pH減小

D.海水中的Na+通過離子交換膜回向左室遷移

【答案】B

【分析】a極附近CN-發(fā)生氧化反應為負極，電極反應為2CN:10e一+12OIT=28；一+2T+6H2。，b極為

電池正極，電極反應為2H++2^=應個，據(jù)此解答。

【詳解】A.a極附近CN-發(fā)生氧化反應，a極為電池負極，b極為電池正極，A錯誤；

B.a極CN-發(fā)生氧化反應，電極反應式為2CN--10e-+12OJT=2CO：+N2T+6H2O,B正確；

C.右室中b極發(fā)生的電極反應為2H++2e-=H?f,fT不斷被消耗，pH增大，C錯誤；

D.陽離子向正極移動，Na+向b極也就是右室遷移，D錯誤；

故選Bo

6.某科研小組用電化學方法將CO2轉(zhuǎn)化為CO實現(xiàn)再利用，轉(zhuǎn)化的基本原理如圖所示（該交換膜只允許H+通

過），下列說法正確的是

稀硫酸交換膜稀硫酸

A.M極為正極，N極發(fā)生氧化反應

B.N極電極反應方程式為CO2+2H+-2e-=CO+H。

C.若生成標準狀況下22.4LC）2,有4moiH+從左室通過交換膜移到右室

D.工作一段時間后，M電極室中的溶液酸性減弱

【答案】C

【分析】由圖可知，該裝置為原電池，M極在紫外光的作用下，出。反應生成02,0元素由-2價升高為0

+

價，失電子,M為負極，電極反應式為2H2O-4e=O2個+4H+,N為電池正極，電極反應式為CO2+2H+2e=CO+H2O,

原電池中陽離子移向正極，據(jù)此分析解答。

【詳解】A.由分析可知，M為電池負極，N為電池正極，N極得電子，發(fā)生還原反應，A錯誤；

B.由分析可知，N為電池正極，C5在正極得到電子生成C0,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程

+

式為：CO2+2H+2e=CO+H2O,B錯誤；

C.若生成標準狀況下22.4LO2,物質(zhì)的量為lmol,由2H2O-4e-=C)2個+4H+可知，轉(zhuǎn)移4moi電子，有4moiH+

從左室通過交換膜移到右室，C正確；

D.M極發(fā)生氧化反應生成氧氣：2H2O-4e-=O2個+4H+,工作一段時間后，M電極室中生成氫離子遷移到N極，

氫離子個數(shù)不變，但由于消耗了水，導致氫離子濃度增大，溶液酸性增強，D錯誤；

故選Co

7.中科院福建物構(gòu)所首次構(gòu)建了一種可逆水性Zn-CC>2電池，實現(xiàn)了CO?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OJT,并實現(xiàn)其定向通過。下列說法錯誤的是

A.充電時，OH」由雙極膜移向Zn電極

B.放電時，Pd電極表面的電極反應為：CO2+2e+2H=HCOOH

C.放電時和充電時，Pd電極的電勢均高于Zn電極

D.當外電路通過1mol電子時，雙極膜中解離水的物質(zhì)的量為1mol

【答案】A

【分析】由圖中可知，Zn發(fā)生失去電子的反應，為電池的負極，電極反應為Zn—2e-+4OH-=[Zn(OH)J,

C02得電子生成HCOOH,電極反應為CO2+2H++2e-=HCOOH,則多孔Pd為電池的正極；充電時，Zn為陰極,

多孔Pd為陽極，電極反應與原電池相反，據(jù)此分析；

【詳解】A.充電時，陰離子向陽極移動，OIF由雙極膜移向Pd電極，A錯誤；

B.C02得電子生成HCOOH,電極反應為CC)2+2e-+2H+=HCCX)H,B正確；

C.放電時Pd為正極，充電時，Pd為陽極，電極的電勢均高于Zn電極，C正確；

D.根據(jù)溶液呈電中性，可知外電路通過lmol電子時，雙極膜中離解的水的物質(zhì)的量為lmol,D正確；

故選Ao

8.市售某種鋅鋪干電池的構(gòu)造如圖所示，該干電池反應原理的化學方程式為:

Zn+2NH4CI+2MnO2=Zn(NH3)2CI2+2MnO(OH),下列說法錯誤的是

石墨棒

二氧化鎰

氯化鍍

A.該干電池是堿性鋅鎰干電池

B.電池工作時，NH：向正極移動

C.環(huán)境溫度過低，不利于電池放電

D.正極電極反應為：NH^+MnO2+e=MnO(OH)+NH3

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)圖示，電解質(zhì)溶液是NH4cl溶液。在NH4cl溶液中，NH；水解使得溶液呈酸性，因此該電

池不是堿性鋅鎰干電池，錯誤,A符合題意；

B.原電池中，陽離子向正極移動，因此NH：向正極移動，正確，B不符合題意；

C.環(huán)境溫度過低，化學反應速率下降，不利于電池放電，正確，C不符合題意；

D.根據(jù)總反應方程式，MnC>2得到電子轉(zhuǎn)化為MnO(OH),正極電極反應為MnCh+e-NH：=MnO(OH)+NH3,

正確，D不符合題意；

答案選A。

9.如圖為兩種不同的銅鋅原電池，圖1為單液原電池，圖2為雙液原電池。下列相關說法不正確的是

CuS04溶液ZnSCU溶液CuSC>4溶液

圖1圖2

A.圖2所示原電池能量利用率比上左圖所示原電池要高

B.將圖2CuSC>4溶液換成稀硫酸，銅電極生成標準狀況下1L2L氣體時，電路中轉(zhuǎn)移2moi電子

C.圖1所示單液原電池中，電流流向為銅片玲導線好鋅片好CuSO,溶液玲銅片

D.上述原電池的反應原理為Zn+CuSC)4=Cu+ZnSO4

【答案】B

【詳解】A.圖1中單液原電池鋅片與Cust),溶液直接接觸，部分Cd+會被鋅置換，鋅片上附著銅后，也能

形成微小的原電池，繼續(xù)置換銅，這部分電子轉(zhuǎn)移沒有經(jīng)過外電路，能量利用率低且電流不穩(wěn)定，圖2中雙

液原電池鋅片與Cust）,溶液沒有接觸，能量利用率更高且電流穩(wěn)定，A正確；

B.將圖2CuSC\溶液換成稀硫酸，銅電極的電極反應式為：2H++2e-=H?T,生成標準狀況下11.2L氣體

時，氣體的物質(zhì)的量為0.5mol,根據(jù)電極反應式，電路中轉(zhuǎn)移的電子為hnol,B錯誤；

C.圖1所示單液原電池中，銅片為正極，鋅片為負極，外電路電流由正極流向負極，內(nèi)電路電流由負極流

向正極，因此電流流向為銅片玲導線玲鋅片玲CuSO,溶液玲銅片，C正確；

D.上述兩種原電池中正極電極反應均為Cu2++2e-=Cu,負極電極反應均為Zn-2e-=Zn2+,因此原電池的

反應原理均為Zn+CuSO4=Cu+ZnSC>4,D正確；

故答案為：Bo

10.如下圖所示為某同學探究金屬與濃硝酸反應設計的原電池實驗裝置，該實驗在常溫下進行，實驗時先放

入鐵片，直到無氣泡后再放入銅片，連接好裝置。下列說法不正確的是

A.銅電極上發(fā)生氧化反應

B.鐵比銅活潑，鐵作負極

C.溶液中陰離子移向銅片，陽離子移向鐵片

D.鐵片附近產(chǎn)生紅棕色氣體，電極反應式為2H++NO；+e-=NO2T+H2。

【答案】B

【詳解】A.常溫下，先放入鐵片后鐵片鈍化，連接好裝置后，總反應為Cu與濃硝酸的反應，銅為負極發(fā)生

氧化反應，A項正確；

B.鈍化的鐵片作正極，B項錯誤；

C.為平衡電荷使溶液呈電中性，陰離子移向負極，陽離子移向正極，C項正確；

D.鐵片為正極，NO；在H+作用下被還原為紅棕色氣體NO2,電極反應式為2H++NO；+片=NO2T+H2O,

D項正確；

答案為Bo

--------?-?-?-O-?--------

11.一種氫氧燃料電池的裝置如圖所示（電解質(zhì)溶液為稀H?SC）4溶液，兩電極均為惰性電極）。下列說法正確

的是

電極電極

N

M

I

1質(zhì)子

Jo

換膜

/交

學能

化為化

電能轉(zhuǎn)

主要由

的能量

該裝置

A.

4OH

e=

O+4

+2H

式為O

極反應

上的電

電極

B.N

2

2

2.24L

積為

的體

耗H2

時消

子，此

ol電

0.2m

轉(zhuǎn)移

C.每