PAGEPAGE20原電池化學電源【名師預料】縱觀近幾年的高考試題發覺，對本專題的考查主要圍圍著原電池工作原理及應用進行命題。往往以新型能源電池或燃料電池為載體，考查電極的推斷、電極反應的書寫、電子或電流的方向、溶液pH的變更或計算，或應用電化學原理說明某些化學現象等。本節主要以選擇題、填空題形式出現。常綜合學科內學問進行考查，如聯系“化學試驗現象的推斷和分析、定量試驗的操作要求、離子方程式的書寫、氧化還原反應問題分析、化學計算”等。還可以與新科學及新技術如新型電池等問題相聯系考查。【學問精講】一、體系構建二、原電池的工作原理及應用1.概念和反應本質原電池是把化學能轉化為電能的裝置，其反應本質是氧化還原反應。2.構成條件(1)一看反應：看是否有能自發進行的氧化還原反應發生(一般是活潑性強的金屬與電解質溶液反應)。(2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：①電解質溶液；②兩電極干脆或間接接觸；③兩電極插入電解質溶液中。3.工作原理以鋅銅原電池為例(1)反應原理電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片電極反應Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反應類型氧化反應還原反應電子流向由Zn片沿導線流向Cu片鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負極(2)鹽橋的組成和作用①鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。②鹽橋的作用：a.連接內電路，形成閉合回路；b.平衡電荷，使原電池不斷產生電流。4.原電池原理的應用(1)比較金屬的活動性強弱：原電池中，負極一般是活動性較強的金屬，正極一般是活動性較弱的金屬(或非金屬)。(2)加快化學反應速率：氧化還原反應形成原電池時，反應速率加快。(3)用于金屬的防護：將須要愛護的金屬制品作原電池的正極而受到愛護。(4)設計制作化學電源①首先將氧化還原反應分成兩個半反應。②依據原電池的工作原理，結合兩個半反應，選擇正、負電極材料以及電解質溶液。三、常見化學電源及工作原理（一）一次電池：只能運用一次，不能充電復原接著運用1.堿性鋅錳干電池總反應：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。負極材料：Zn。電極反應：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。正極材料：碳棒。電極反應：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－。2.紐扣式鋅銀電池總反應：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。電解質是KOH。負極材料：Zn。電極反應：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。正極材料：Ag2O。電極反應：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。3.鋰電池Li－SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應可表示為8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。(1)負極材料為________，電極反應為_________________________________________。(2)正極的電極反應為_______________________________________________________。答案(1)鋰8Li－8e－===8Li＋(2)3SOCl2＋8e－===2S＋SOeq\o\al(2－,3)＋6Cl－（二）二次電池：放電后能充電復原接著運用1.鉛蓄電池總反應：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)(1)放電時——原電池負極反應：Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)－2e－===PbSO4(s)；正極反應：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)。(2)充電時——電解池陰極反應：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)；陽極反應：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)。2.圖解二次電池的充放電3.二次電池的充放電規律(1)充電時電極的連接：充電的目的是使電池復原其供電實力，因此負極應與電源的負極相連以獲得電子，可簡記為負接負后作陰極，正接正后作陽極。(2)工作時的電極反應式：同一電極上的電極反應式，在充電與放電時，形式上恰好是相反的；同一電極四周的溶液，充電與放電時pH的變更趨勢也恰好相反。（三）“高效、環境友好”的燃料電池1.氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。種類酸性堿性負極反應式2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2O正極反應式O2＋4e－＋4H＋===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－電池總反應式2H2＋O2===2H2O備注燃料電池的電極不參加反應，有很強的催化活性，起導電作用2.解答燃料電池題目的思維模型3.解答燃料電池題目的幾個關鍵點(1)要留意介質是什么？是電解質溶液還是熔融鹽或氧化物。(2)通入負極的物質為燃料，通入正極的物質為氧氣。(3)通過介質中離子的移動方向，可推斷電池的正負極，同時考慮該離子參加靠近一極的電極反應。【典題精練】考點1、考查原電池的工作原理例1．下列有關原電池的說法中正確的是()A．在內電路中，電子由正極流向負極B．在原電池中，肯定是相對較活潑的金屬作負極，不活潑的金屬作正極C．原電池工作時，正極表面肯定有氣泡產生D．原電池工作時，可能會伴隨著熱能變更解析：A項，內電路中不存在電子的移動；B項，若是由鋁、鎂、氫氧化鈉溶液構成的原電池，則負極是鋁；C項，若是由鋅、銅、硫酸銅溶液構成的原電池，則正極表面析出銅，沒有氣泡產生。答案：D誤區警示：規避原電池工作原理的3個失分點(1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導線連接兩個電極，也可以是兩電極相接觸。(2)電解質溶液中陰、陽離子的定向移動，與導線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。(3)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質溶液。考點2、考查原電池正負極的推斷及電極反應式的書寫例2．分析下圖所示的四個原電池裝置，其中結論正確的是()A．①②中Mg作負極，③④中Fe作負極B．②中Mg作正極，電極反應式為6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．③中Fe作負極，電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋D．④中Cu作正極，電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑解析：②中Mg不與NaOH溶液反應，而Al能和NaOH溶液反應失去電子作負極；③中Fe在濃HNO3中鈍化，Cu和濃HNO3反應失去電子作負極，則Fe作正極A、C錯；②中電池總反應為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，負極反應式為2Al＋8OH－－6e－===2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O，二者相減得到正極反應式為6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正確；④中Cu是正極，電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D錯誤。答案：B練后歸納：推斷原電池正、負極的5種方法說明：原電池的正極和負極與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關，不要形成活潑電極肯定作負極的思維定勢。考點3、考查原電池原理的應用例3.4．某校化學探討性學習小組欲設計試驗驗證Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關試驗項目：方案Ⅰ：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，視察產生氣泡的快慢，據此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為__________。方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作電極設計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內畫出原電池裝置圖，標出原電池的電極材料和電解質溶液，并寫出電極反應式。正極反應式：__________________________________負極反應式：__________________________________方案Ⅲ：結合你所學的學問，幫助他們再設計一個驗證Fe、Cu活動性的簡潔試驗方案：____________(與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)，用離子方程式表示其反應原理：________。解析：方案Ⅰ：鐵與酸反應產生氣泡，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，而銅與酸不反應。方案Ⅱ：設計原電池時以鐵、銅為電極，電解質溶液為稀硫酸或鹽酸等溶液。試驗現象是鐵溶解，而銅極上有無色氣泡產生。在負極：Fe失去電子變為Fe2＋，Fe－2e－===Fe2＋；在正極，溶液中的H＋獲得電子變為H2,2H＋＋2e－===H2↑。方案Ⅲ：設計簡潔試驗時留意原理與方案Ⅰ及方案Ⅱ的原理不同，且現象明顯，操作簡潔。將鐵片置于CuSO4溶液，若鐵片表面覆蓋一層銅，說明Fe比Cu活動性強，離子方程式為Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。(合理即可)答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ：裝置如圖所示2H＋＋2e－===H2↑Fe－2e－===Fe2＋方案Ⅲ：將鐵片置于CuSO4溶液，若鐵片表面覆蓋一層銅，說明Fe比Cu活動性強Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu方法技巧：利用原電池原理比較A、B兩種金屬活潑性的方法將A、B兩種金屬用導線連接后，插入到稀硫酸中，一段時間后，若視察到A溶解，而B上有氣體放出，則說明A作負極，B作正極，即可以斷定金屬活潑性A>B。考點4、考查新型電池——可充電電池的工作原理例4．“天宮一號”飛行器白天靠太陽能帆板產生電流向鎳氫電池充電，夜間鎳氫電池向飛行器供電。鎳氫電池的結構示意圖如圖所示。若電池總反應為2Ni(OH)2eq\o(,\s\up11(充電),\s\do4(放電))2NiOOH＋H2。則下列說法正確的是()A．放電時，NiOOH發生氧化反應B．充電時，a電極的pH增大，K＋移向b電極C．充電時，a電極的電極反應為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．放電時，負極反應為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－解析：放電時，NiOOH在正極上放電，發生還原反應，A錯誤；充電時，a電極作陰極，電極反應式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，pH增大，K＋移向a電極，B錯誤、C正確；放電時，負極上H2放電，D錯誤。答案：C解題技巧：4方面突破可充電電池考點5、考查新型電池——燃料電池的工作原理例5．如圖所示為以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池的結構示意圖。關于該電池的敘述不正確的是()A．該電池不能在高溫下工作B．電池的負極反應為C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋C．放電過程中，電子從正極區向負極區每轉移1mol，便有1molH＋從陽極室進入陰極室D．微生物燃料電池具有高能量轉換效率、原料廣泛、操作條件溫柔、有生物相容性等優點，值得探討與推廣解析：高溫條件下微生物會死亡，電池不能正常工作，A選項正確；電池的負極失電子，發生氧化反應，即葡萄糖失電子生成CO2氣體，B選項正確；放電過程中，電子從負極區向正極區轉移，C選項錯誤；結合題給條件分析，D選項正確。答案：C解題規律：特定燃料電池電極反應式的書寫與推斷第一步：寫出電池總反應式。燃料電池的總反應與燃料的燃燒反應一樣，若產物能和電解質反應則總反應為加和后的反應。如甲烷燃料電池(電解質：NaOH溶液)的反應式為CH4＋2O2===CO2＋2H2O①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O②①式＋②式得燃料電池總反應式為CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。其次步：寫出電池的正極反應式。依據燃料電池的特點，一般在正極上發生還原反應的物質都是O2，電解質溶液不同，其電極反應有所不同，其實，我們只要熟記以下四種狀況：(1)酸性電解質溶液環境下電極反應式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。(2)堿性電解質溶液環境下電極反應式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(3)固體電解質(高溫下能傳導O2－)環境下電極反應式：O2＋4e－===2O2－。(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環境下電極反應式：O2＋2CO2＋4e－===2COeq\o\al(2－,3)。第三步：依據電池總反應式和正極反應式，寫出負極反應式。電池的總反應式－電池正極反應式＝電池負極反應式。留意在將兩個反應式相減時，要約去正極的反應物O2。【名校新題】1．（2024·山東師范高校附中高考模擬）下圖為利用電化學方法處理有機廢水的原理示意圖。下列說法正確的是A．a、b極不能運用同種電極材料B．工作時，a極的電勢低于b極的電勢C．工作一段時間之后，a極區溶液的pH增大D．b極的電極反應式為：CH3COO－+4H2O－8e－=2HCO3－+9H+【答案】D【解析】圖中連接負載（用電器）的裝置為原電池，依據電極上的物質變更，推斷得或失電子、電極名稱，寫出電極反應式。A項：電極a、b上發生的反應不同，因而兩極間形成電勢差，故電極材料可同可異，A項錯誤；B項：工作時，電極b上CH3COO-→HCO3-，碳元素從平均0價失電子升至+4價，電極b是原電池的負極，則電極a是電池的正極，a極的電勢高于b極的電勢，B項錯誤；C項：電極a（正極）電極反應為+H++2e-→＋Cl-，正極每得到2mol電子時，為使溶液電中性，必有2molＨ+通過質子交換膜進入a極溶液，同時電極反應消耗1molＨ+。故工作一段時間之后，a極區溶液中H+濃度增大，pH減小，C項錯誤；D項：據圖中物質轉化，考慮到質量守恒和電荷守恒關系，電極b（負極）反應為CH3COO－+4H2O－8e－=2HCO3－+9H+，D項正確。本題選D。2．（2024·山東高考模擬）一種釕（Ru）基協作物光敏染料敏化太陽能電池的示意圖如圖。電池工作時電極上發生的反應為：RuIIRuII*(激發態)RuII*→RuIIII3﹣+2e﹣→3I﹣下列關于該電池的敘述正確的是:A．電池工作時，是將化學能轉化為電能B．電池工作時，電解質溶液中I﹣和I3﹣濃度不斷削減C．透亮導電玻璃上的電勢比鍍Pt導電玻璃上的電勢高D．電解質溶液中發生反應：2Ru3++3I﹣═2Ru2++I3﹣【答案】D【解析】A.依據圖示可知，該電池工作時，是將太陽能轉化為電能的裝置，A錯誤；B.電池工作時，電解質溶液中I-和I3-濃度不變，B錯誤；C.依據裝置圖可知，電子由透亮導電玻璃上通過用電器轉移至鍍Pt導電玻璃上，所以透亮導電玻璃上的電勢比鍍Pt導電玻璃上的電勢低，C錯誤；D.電池工作時，在電解質溶液中發生反應：2Ru3++3I-=2Ru2++I3-，D正確；故合理選項是D。3．（2024·山東高三期末）金屬-硫電池價格低廉，運用壽命長，能量密度高，因而在電池探討領域得到廣泛關注。常溫下新型Mg-S電池放電時的總反應為：Mg+nS=MgSn。下列關于該電池的說法中正確的是A．負極材料為金屬鎂，正極材料為固體硫B．電解質溶液可選用硫酸銅溶液C．放電時，溶液中的陽離子向負極移動D．將金屬鎂換成金屬鈉或鋰也可以形成原電池【答案】D【解析】A.依據總反應方程式可知，在反應中Mg失去電子，所以金屬鎂作原電池的負極，而固態S不能導電，因此不能作電極，A錯誤；B.若電解質溶液選用硫酸銅溶液，則在正極上就不能是S獲得電子變為陰離子，B錯誤；C.在原電池放電時，溶液中的陽離子向負電荷較多的正極移動，C錯誤；D.若將金屬鎂換成金屬鈉或鋰，由于這兩種金屬的活動性也很強，因此也可以形成原電池，D正確；故合理選項是D。4．（2024·山東高三期末）某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4轉化為Na2S。下列說法正確的是A．充電時，太陽能轉化為化學能，化學能又轉化為電能B．放電時，a極為正極C．充電時，陽極的電極反應式為3I--2e-=I3-D．M可以運用陰離子交換膜【答案】C【解析】A.依據題意：TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，所以充電時，太陽能轉化為電能，電能又轉化為化學能，A錯誤；B.充電時Na2S4還原為Na2S，放電和充電互為逆過程，所以a是負極，B錯誤；C.在充電時，陽極b上失電子，發生氧化反應，依據圖示知道電極反應為：3I--2e-═I3-，故C正確；D.依據圖示可以知道交換膜允許鈉離子自由通過，所以應當是陽離子交換膜，D錯誤；故合理選項是C。5．（2024·山東省濟南市長清第一中學高三月考）通過膜電池可除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚（），其原理如下圖所示，下列說法正確的是A．B為電池的正極，發生還原反應B．電流方向從B極沿導線經小燈泡流向A極C．A極的電極反應式為:D．當外電路中有0.2mole-轉移時，A極區增加的H+的數目為0.1NA【答案】D【解析】原電池中陽離子移向正極，依據原電池中氫離子的移動方向可知A為正極，正極有氫離子參加反應，電極反應式為，電流從正極經導線流向負極，則A．B為電池的負極，發生氧化反應，A錯誤；B．電流從正極A沿導線流向負極B，B錯誤；C．A為正極，正極有氫離子參加反應，電極反應式為，C錯誤；D．據電荷守恒，當外電路中有0.2mole-轉移時，通過質子交換膜的H+的個數為0.2NA，而發生，則A極區增加的H+的個數為0.1NA，D正確；答案選D。6．（2024·山東濟寧一中高三開學考試）中國科學家用蘸墨汁書寫后的紙張作為空氣電極，設計并組裝了輕型、柔性、能折疊的可充電鋰空氣電池如下圖1，電池的工作原理如下圖2。下列有關說法正確的是A．放電時，紙張中的纖維素作鋰電池的正極B．開關K閉合給鋰電池充電，X為直流電源負極C．放電時，Li+由正極經過有機電解質溶液移向負極D．充電時，陽極的電極反應式為：Li2O2+2e-=O2↑+2Li+【答案】B【解析】可充電鋰空氣電池放電時，紙張中的石墨作鋰電池的正極，活潑的鋰是負極，電解質里的陽離子負極經過有機電解質溶液移向正極；開關K閉合給鋰電池充電，電池負極接電源的負極，充電時陽極上發生失電子的氧化反應。A、可充電鋰空氣電池放電時，紙張中的石墨作鋰電池的正極，故A錯誤；B、開關K閉合給鋰電池充電，電池負極接電源的負極，X為直流電源負極，故B正確；C、放電時，Li+由正極經過有機電解質溶液移向正極，故C錯誤；D、充電時陽極上發生失電子的氧化反應Li2O2-2e-=O2↑+2Li+，故D錯誤；故選B。7．（2024·臨猗縣臨晉中學高三月考）某原電池裝置如圖所示，電池總反應為2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列說法正確的是A．正極反應為AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．放電時，交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應隨之變更D．當電路中轉移0.01mole－時，交換膜左側溶液中約削減0.02mol離子【答案】D【解析】A項正確的正極反應式為Cl2＋2e－＝2Cl－，錯誤；B項由于陽離子交換膜只允許陽離子通過，故在左側溶液中才會有大量白色沉淀生成，錯誤；C項若用NaCl溶液代替鹽酸，電池總反應不變，錯誤；D項當電路中轉移0.01mole－時，交換膜左側產生0.01molAg＋與鹽酸反應產生AgCl沉淀，同時約有0.01molH＋通過陽離子交換膜轉移到右側溶液中，故左側溶液共約0.02mol離子削減，正確。故選D。8．（2024·山東高考模擬）利用微生物燃料電池進行廢水處理，實現碳氮聯合轉化。其工作原理如下圖所示，其中M、N為厭氧微生物電極。下列有關敘述錯誤的是A．負極的電極反應為CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+B．電池工作時，H+由M極移向N極C．相同條件下，M、N兩極生成的CO2和N2的體積之比為3：2D．好氧微生物反應器中發生的反應為NH4++2O2==NO3-+2H++H2O【答案】C【解析】圖示分析可知：N極NO3-離子得到電子生成氮氣、發生還原反應，則N極正極。M極CH3COO-失電子、發生氧化反應生成二氧化碳氣體，則M極為原電池負極，NH4+在好氧微生物反應器中轉化為NO3-，A．M極為負極，CH3COO-失電子、發生氧化反應生成二氧化碳氣體，電極反應為CH3COO-—8e-+2H2O==2CO2↑+7H+，故A正確；B．原電池工作時，陽離子向正極移動，即H+由M極移向N極，故B正確；C．生成1molCO2轉移4mole-，生成1molN2轉移10mole-，依據電子守恒，M、N兩極生成的CO2和N2的物質的量之比為10mol：4mol=5:2，相同條件下的體積比為5:2，故C錯誤；D．NH4+在好氧微生物反應器中轉化為NO3-，則反應器中發生的反應為NH4++2O2==NO3-+2H++H2O，故D正確；故答案為C。9．（2024·山東高考模擬）已知過氧化氫在強堿性溶液中主要以HO2-存在。我國探討的Al-H2O2燃料電池可用于深海資源的勘查、軍事偵察等國防科技領域，裝置示意圖如下。下列說法錯誤的是A．電池工作時，溶液中OH-通過陰離子交換膜向Al極遷移B．Ni極的電極反應式是HO2-+2e-+H2O=3OH-C．電池工作結束后，電解質溶液的pH降低D．Al電極質量減輕13.5g，電路中通過9.03×1023個電子【答案】C【解析】A.根電池裝置圖分析，可知Al較活潑，作負極，而燃料電池中陰離子往負極移動，因而可推知OH-（陰離子）穿過陰離子交換膜，往Al電極移動，A正確；B.Ni為正極，電子流入的一端，因而電極旁邊氧化性較強的氧化劑得電子，又已知過氧化氫在強堿性溶液中主要以HO2-存在，可知HO2-得電子變為OH-，故依據缺項配平的原則，Ni極的電極反應式是HO2-+2e-+H2O=3OH-，B正確；C.根電池裝置圖分析，可知Al較活潑，Al失電子變為Al3+，Al3+和過量的OH-反應得到AlO2-和水，Al電極反應式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，Ni極的電極反應式是HO2-+2e-+H2O=3OH-，因而總反應為2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+OH-，明顯電池工作結束后，電解質溶液的pH上升，C錯誤；D.A1電極質量減輕13.5g，即Al消耗了0.5mol，Al電極反應式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，因而轉移電子數為0.5×3NA=9.03×1023，D正確。故答案選C。10．（2024·山東高考模擬）中國是一個嚴峻缺水的國家，污水治理越來越引起人們重視，可以通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚，其原理如圖所示，下列說法不正確的是A．電流方向從A極沿導線經小燈泡流向B極B．B極為電池的陽極，電極反應式為CH3COO——8e?+4H2O═2HCO3—+9H+C．當外電路中有0.2mole?轉移時，通過質子交換膜的H+的個數為0.2NAD．A極的電極反應式為+H++2e?═Cl?+【答案】B【解析】原電池中陽離子移向正極，依據原電池中氫離子的移動方向可知A為正極，正極有氫離子參加反應，電極反應式為+2e-+H+═+Cl-，B為負極，電極反應式為CH3COO--8e-+4H2O

═2HCO3-+9H+，A．原電池工作時，電流從正極經導線流向負極，即電流方向從A極沿導線經小燈泡流向B極，故A正確；B．B極為電池的負極，失去電子，發生氧化反應，電極反應式為CH3COO--8e-+4H2O

═2HCO3-+9H+，B極不是陽極，故B錯誤；C．依據電子守恒可知，當外電路中有0.2mole-轉移時，通過質子交換膜的H+的個數為0.2NA，故C正確；D．A為正極，得到電子，發生還原反應，正極有氫離子參加反應，電極反應式為+2e-+H+═+Cl-，故D正確；答案選B。11．（2024·山東高考模擬）國內某科技探討小組首次提出一種新型的Li+電池體系，原理示意圖如下。該體系正極采納含有I-、Li+的水溶液，負極采納固體有機聚合物，電解質溶液采納LiNO3溶液，聚合物陽離子交換膜作為隔膜將液態正極和固態負極分隔開(已知在水溶液中呈黃色)。下列有關推斷正確的是A．左圖是原電池工作原理圖B．放電時，Li+從右向左通過聚合物離子交換膜C．放電時，正極區電解質溶液的顏色變深D．充電時，陰極的電極反應式為：【答案】B【解析】題目已知負極采納固體有機聚合物，左圖是電子流向固體有機聚合物，左圖是電池充電原理圖，右圖是原電池工作原理圖，放電時，負極的電極反應式為：正極的電極反應式為：I3-+2e-=3I-。A.左圖是電子流向固體有機聚合物，則左圖是電池充電原理圖，故A項錯誤；B.放電時，Li+由負極向正極移動，即Li+從右向左通過聚合物離子交換膜，B正確；C.放電時，正極液態電解質溶液的I3-得電子被還原成I-，使電解質溶液的顏色變淺，故C項錯誤；D.充電時，陰極發生得電子的還原反應，故陰極的電極反應式為：，故D錯誤；答案：B。12．（2024·山東高考模擬）我國科學家獨創了一種“可固氮”的鋰-氮二次電池，將可傳遞Li+的醚類作電解質，電池的總反應為。下列說法正確的是A．固氮時，鋰電極發生還原反應B．脫氮時，釕復合電極的電極反應：2Li3N-6e-=6Li++N2↑C．固氮時，外電路中電子由釕復合電極流向鋰電極D．脫氮時，Li+向釕復合電極遷移【答案】B【解析】據總反應可知：放電時鋰失電子作負極，負極上電極反應式為6Li-6e-═6Li+，Li+移向正極，氮氣在正極得電子發生還原反應，電極反應式為6Li++N2+6e-═2Li3N，充電是放電的逆過程，A.固氮時，鋰電極失電子發生氧化反應，故A錯誤；B.脫氮時，釕復合電極的電極反應為正極反應的逆反應：2Li3N-6e-=6Li++N2↑，故B正確；C.固氮時，外電路中電子由鋰電極流向釕復合電極，故C錯誤；D.脫氮時，Li+向鋰電極遷移，故D錯誤；答案：B13．（2024·山東新泰市第一中學高三月考）砷(As)是第四周期第VA族元素，用化學用語回答問題：（1）砷的最高價氧化物對應的水化物化學式是_________,氣態氫化物的穩定性ASH3________(填寫“大于”或“小于”)NH3。（2）砷在自然界中主要以硫化物形式（如雄黃As4S4、雌黃As2S3等)存在。雄黃和雌黃的轉換關系如圖1所示：①氣體物質a是_____________(填化學式)。②第I步反應的離子方程式是_________________________________。（3）Na2HAsO3溶液呈堿性，緣由是_______________(用離子方程式表示)，該溶液中c(H2AsO3-)______c(AsO33-)(填“>”、“<”或“=”)。（4）某原電池裝置如圖2所示，電池總反應為AsO43-++2I-+H2OAsO33-+I2+2OH-。當P池中溶液由無色變藍色時，正極上的電極反應式為_________；當電流計指針歸中后向Q中加入肯定量的NaOH，電流計指針反向偏轉，此時P中的反應式是__________________。【答案】（1）H3AsO4小于（2）①SO2②2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4（3）HAsO32-+H2OH2AsO3-+OH->（4）AsO43-+2e-+H2O=AsO33-+2OH-I2+2e-=2I-【解析】(1)砷(As)是第四周期第VA族元素，砷的最高價氧化物對應的水化物化學式為H3AsO4，同一主族，從上到下，元素的非金屬性漸漸減弱，氣態氫化物的穩定性漸漸減弱，穩定性ASH3小于NH3，故答案為：H3AsO4；小于；(2)①Ⅱ中，As4S4反應后生成As2O3，依據化合價升降守恒，硫元素的化合價須要上升，因此氣體物質a為二氧化硫，故答案為：SO2；②Ⅰ中Sn的化合價上升，As的化合價降低，所以As2S3在反應中得電子作氧化劑，反應的離子方程式為2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4，故答案為：2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4；(3)Na2HAsO3溶液呈堿性，是因為Na2HAsO3屬于強堿弱酸鹽，存在HAsO32-+H2OH2AsO3-+OH-，Na2HAsO3溶液呈堿性，說明水解程度大于電離沉淀，因此溶液中c(H2AsO3-)＞c(AsO33-)，故答案為：HAsO32-+H2OH2AsO3-+OH-；＞；(4)