2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第6章 第2講 原電池 化學(xué)電源（含解析）.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第6章 第2講 原電池 化學(xué)電源（含解析）考綱要求1.理解原電池的工作原理，能寫出常見的簡(jiǎn)單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見的化學(xué)電源，認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。1概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。2工作原理以銅鋅原電池為例(1)反應(yīng)原理電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn沿導(dǎo)線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K移向正極，Cl移向負(fù)極(2)兩個(gè)裝置的比較裝置中還原劑Zn與氧化劑Cu2直接接觸，易造成能量損耗；裝置鹽橋原電池中，還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)，能避免能量損耗。3原電池的構(gòu)成條件(1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強(qiáng)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。(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個(gè)條件：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電解質(zhì)溶液中。深度思考判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極()(2)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)()(3)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)()(4)其他條件均相同，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)()答案(1)(2)(3)(4)題組一原電池工作原理的考查1下面裝置中，能構(gòu)成原電池的是_(填序號(hào))。答案2有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液C原電池的兩極一定是由活動(dòng)性不同的兩種金屬組成D從理論上講，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池答案D解析CaOH2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng)；KCl和AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀易阻止原電池反應(yīng)的發(fā)生；作電極的不一定是金屬，如石墨棒也可作電極。規(guī)避原電池工作原理的4個(gè)失分點(diǎn)1原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極相接觸。2只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能通過(guò)設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。3電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。4無(wú)論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過(guò)電解質(zhì)溶液。題組二原電池正、負(fù)極的判斷3下列有關(guān)原電池的說(shuō)法中正確的是()A在外電路中，電子由負(fù)極流向正極B在原電池中，相對(duì)較活潑的金屬作負(fù)極，不活潑的金屬作正極C原電池工作時(shí)，正極表面一定有氣泡產(chǎn)生D原電池工作時(shí)，可能會(huì)伴隨著熱能變化答案AD解析B項(xiàng)，若是由鋁、鎂、氫氧化鈉溶液構(gòu)成的原電池，則負(fù)極是鋁。4分析下圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A中Mg作負(fù)極，中Fe作負(fù)極B中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2答案B解析中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)失去電子，故Al是負(fù)極；中Fe在濃硝酸中鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極，A、C錯(cuò)；中電池總反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，負(fù)極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相減得到正極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2，B正確；中Cu是正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，D錯(cuò)。原電池正、負(fù)極判斷方法說(shuō)明原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢(shì)?？键c(diǎn)二原電池原理的“四”個(gè)基本應(yīng)用1用于金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。2設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源(1)首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。3比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。4加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。深度思考1電工經(jīng)常說(shuō)的一句口頭禪：“鋁接銅，瞎糊弄”，所以電工操作上規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起使用，試說(shuō)明原因：_。答案銅、鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快了鋁的腐蝕，易造成電路斷路2將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液。請(qǐng)畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系圖像。答案一思兩變1將(2)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他條件不變，請(qǐng)畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系圖像。答案2將過(guò)量的兩份鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液，請(qǐng)畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系圖像。答案改變Zn與H反應(yīng)速率的方法1加入Cu或CuSO4，形成原電池，加快反應(yīng)速率，加入Cu不影響Zn的量，但加入CuSO4，Zn的量減少，是否影響產(chǎn)生H2的量，應(yīng)根據(jù)Zn、H的相對(duì)量多少判斷。2加入強(qiáng)堿弱酸鹽，由于弱酸根與H反應(yīng)，使c(H)減小，反應(yīng)速率減小，但不影響生成H2的量。題組一判斷金屬的活潑性1有A、B、C、D、E五塊金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：A、B用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極；C、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，電流由D導(dǎo)線C；A、C相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；B、D相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)；用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出。據(jù)此，判斷五種金屬的活動(dòng)性順序是()AA>B>C>D>EBA>C>D>B>ECC>A>B>D>EDB>D>C>A>E答案B解析金屬與稀H2SO4溶液組成原電池，活潑金屬為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的金屬為正極，H在正極電極表面得到電子生成H2，電子運(yùn)動(dòng)方向由負(fù)極正極，電流方向則由正極負(fù)極。在題述原電池中，AB原電池，A為負(fù)極；CD原電池，C為負(fù)極；AC原電池，A為負(fù)極；BD原電池，D為負(fù)極；E先析出，E不活潑。綜上可知，金屬活動(dòng)性順序：A>C>D>B>E。2有A、B、C、D四種金屬，做如下實(shí)驗(yàn)：將A與B用導(dǎo)線連接起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕；將A、D分別投入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，D比A反應(yīng)劇烈；將銅浸入B的鹽溶液里，無(wú)明顯變化，如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()AABCDBCDABCDABCDABDC答案C解析A與B用導(dǎo)線連接后浸入電解質(zhì)溶液中會(huì)構(gòu)成原電池，B不易腐蝕，說(shuō)明B為原電池的正極，金屬活動(dòng)性AB；A、D與等物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應(yīng)，D比A反應(yīng)劇烈，金屬活動(dòng)性DA；根據(jù)置換反應(yīng)規(guī)律，Cu不能置換出B，說(shuō)明金屬活動(dòng)性BCu；Cu能置換出C，說(shuō)明金屬活動(dòng)性CuC。則四種金屬活動(dòng)性的排列順序是DABC。比較金屬活潑性的“三種方法”1根據(jù)原電池：一般情況下，負(fù)極大于正極。2根據(jù)電解池：易得電子的金屬陽(yáng)離子，相應(yīng)金屬的活動(dòng)性較弱。3根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表。題組二設(shè)計(jì)原電池，畫出裝置圖3請(qǐng)運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Cu2、Fe3氧化性的強(qiáng)弱。請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式，負(fù)極_，正極_，并在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖，要求用燒杯和鹽橋，并標(biāo)出外電路電子流向。答案Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2“裝置圖”常見失分點(diǎn)提示1不注明電極材料名稱或元素符號(hào)。2不畫出電解質(zhì)溶液(或畫出但不標(biāo)注)。3誤把鹽橋畫成導(dǎo)線。4不能連成閉合回路?？键c(diǎn)三化學(xué)電源的工作原理1日常生活中的三種電池(1)堿性鋅錳干電池一次電池正極反應(yīng)：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；負(fù)極反應(yīng)：Zn2OH2e=Zn(OH)2；總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。(2)鋅銀電池一次電池負(fù)極反應(yīng)：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正極反應(yīng)：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；總反應(yīng)：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。(3)二次電池(可充電電池)鉛蓄電池是最常見的二次電池，負(fù)極材料是Pb，正極材料是PbO2。(1)放電時(shí)的反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)：PbSO2e=PbSO4；正極反應(yīng)：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。(2)充電時(shí)的反應(yīng)陰極反應(yīng)：PbSO42e=PbSO；陽(yáng)極反應(yīng)：PbSO42H2O2e=PbO24HSO；總反應(yīng)：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。2“高效、環(huán)境友好”的燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種。種類酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應(yīng)式O24e4H=2H2OO22H2O4e=4OH電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O深度思考1可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接？答案2(1)氫氧燃料電池以KOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將_，溶液的pH_。(填“減小”、“增大”或“不變”)(2)氫氧燃料電池以H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將_，溶液的pH_。(填“減小”、“增大”或“不變”)答案(1)減小減小(2)減小增大題組一判斷正、負(fù)極，書寫化學(xué)電源電極反應(yīng)式1LiSOCl2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LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為4Li2SOCl2=4LiClSSO2。請(qǐng)回答下列問題：(1)電池的負(fù)極材料為_，發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_。答案(1)鋰4Li4e=4Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2解析分析反應(yīng)的化合價(jià)變化，可知Li失電子，被氧化，為還原劑，SOCl2得電子，被還原，為氧化劑。(1)負(fù)極材料為L(zhǎng)i(還原劑)，4Li4e=4Li。(2)正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得到：2SOCl24e=4ClSSO2。2MgAgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為2AgClMg=Mg22Ag2Cl試書寫該電池的正、負(fù)極電極反應(yīng)式。答案負(fù)極：Mg2e=Mg2正極：2AgCl2e=2Ag2Cl3鋁空氣海水電池：以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為4Al3O26H2O=4Al(OH)3負(fù)極：_；正極：_。答案4Al12e=4Al33O26H2O12e=12OH化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般步驟“加減法”書寫電極反應(yīng)式1先確定原電池的正、負(fù)極，列出正、負(fù)極上的反應(yīng)物質(zhì)，并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。2注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽(yáng)離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式；若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2，且電解質(zhì)溶液為中性或堿性，則水必須寫入正極反應(yīng)式中，且O2生成OH，若電解質(zhì)溶液為酸性，則H必須寫入正極反應(yīng)式中，O2生成水。3正、負(fù)極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式，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。題組二“一池多變”的燃料電池4以甲烷燃料電池為例來(lái)分析不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫。(1)酸性介質(zhì)(如H2SO4)負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。答案CH48e2H2O=CO28H2O28e8H=4H2OCH42O2=CO22H2O(2)堿性介質(zhì)(如KOH)負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。答案CH48e10OH=CO7H2O2O28e4H2O=8OHCH42O22OH=CO3H2O(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。答案CH48e4O2=CO22H2O2O28e=4O2CH42O2=CO22H2O(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。答案CH48e4CO=5CO22H2O2O28e4CO2=4COCH42O2=CO22H2O熟記“離子趨向”，抓住“電荷守恒”，熟練書寫燃料電池電極反應(yīng)式1陽(yáng)離子趨向正極，在正極上參與反應(yīng)，在負(fù)極上生成(如H)；陰離子趨向負(fù)極，在負(fù)極上參與反應(yīng)，在正極上生成(如：OH、O2、CO)。2“ne”是正電荷，“ne”是負(fù)電荷，依據(jù)電荷守恒配平其他物質(zhì)的系數(shù)。3電池總反應(yīng)式正極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式。題組三“久考不衰”的可逆電池5一種碳納米管能夠吸附氫氣，可作二次電池(如下圖所示)的碳電極。該電池的電解質(zhì)溶液為6molL1的KOH溶液。(1)寫出放電時(shí)的正、負(fù)極電極反應(yīng)式。答案負(fù)極：H22e2OH=2H2O正極：2NiO(OH)2H2O2e=2Ni(OH)22OH(2)寫出充電時(shí)的陰、陽(yáng)極電極反應(yīng)式。答案陰極：2H2O2e=H22OH陽(yáng)極：2Ni(OH)22OH2e=2NiO(OH)2H2O考點(diǎn)四鹽橋原電池的專題突破1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：連接內(nèi)電路，形成閉合回路；平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。2單池原電池和鹽橋原電池的對(duì)比圖1和圖2兩裝置的相同點(diǎn)：正負(fù)極、電極反應(yīng)、總反應(yīng)、反應(yīng)現(xiàn)象。負(fù)極：Zn2e=Zn2正極：Cu22e=Cu總反應(yīng)：ZnCu2=CuZn2不同點(diǎn)：圖1中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2，會(huì)有一部分Zn與Cu2直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度會(huì)升高。圖2中Zn和CuSO4溶液分別在兩個(gè)池子中，Zn與Cu2不直接接觸，不存在Zn與Cu2直接反應(yīng)的過(guò)程，所以僅是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。關(guān)鍵點(diǎn)：鹽橋原電池中，還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。深度思考1能用金屬代替鹽橋嗎？答案不可以，在電路接通的情況下，這個(gè)鹽橋只是整個(gè)回路的一部分，隨時(shí)要保持電中性，瓊膠作為鹽橋因其中含有兩種離子，可以與溶液中的離子交換，從而達(dá)到傳導(dǎo)電流的目的，而且瓊膠本身可以容納離子在其中運(yùn)動(dòng)；若用金屬代替鹽橋，電子流向一極后不能直接從另一極得到補(bǔ)充，必然結(jié)果就是向另一極釋放金屬陽(yáng)離子或者溶液中的金屬陽(yáng)離子在電子流出的那一極得電子析出金屬，從而降低了整個(gè)電池的電勢(shì)。所以，只有自由電子是不夠的，應(yīng)該有一個(gè)離子的通道即“鹽橋”。2在有鹽橋的銅鋅原電池中，電解質(zhì)溶液的選擇為什么要與電極材料的陽(yáng)離子相同？如Zn極對(duì)應(yīng)的是硫酸鋅，能不能是氯化銅或者氯化鈉？答案可以，如果該溶液中溶質(zhì)的陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)比電極強(qiáng)的話沒有問題。因?yàn)樨?fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)只是Zn的溶解而已。但是如果比電極弱的話，例如硫酸銅，鋅就會(huì)置換出銅，在表面形成原電池，減少供電量。使用鹽橋就是為了避免這種情況，至于電解液要跟電極相同那只是一個(gè)做題的技巧，具體問題具體分析就行。題組一根據(jù)裝置明確原理1根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是()A燒杯a中的溶液pH降低B燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)C燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2D燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2答案B解析由題給原電池裝置可知，電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線，由Zn電極流向Fe電極，則O2在Fe電極發(fā)生還原反應(yīng)：O22H2O4e=4OH，燒杯a中c(OH)增大，溶液的pH升高。燒杯b中，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn2e=Zn2。2如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不考慮兩球的浮力變化)()A杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低B杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端低B端高C當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端低B端高D當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低答案C解析當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu作正極，電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：Fe2e=Fe2，正極：Cu22e=Cu，銅球質(zhì)量增加，鐵球質(zhì)量減少，杠桿A端低B端高。題組二平衡移動(dòng)與“鹽橋”作用3控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流表讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D電流表讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極答案D解析由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3得電子變成Fe2被還原，I失去電子變成I2被氧化，所以A、B正確；電流表讀數(shù)為零時(shí)Fe3得電子速率等于Fe2失電子速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；D項(xiàng)在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移動(dòng)，I2被還原為I，乙中石墨為正極，D不正確。4下圖、分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“AsO2I2HAsOI2H2O”設(shè)計(jì)成的原電池裝置，其中C1、C2均為碳棒。甲組向圖燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖B燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液。下列敘述中正確的是()A甲組操作時(shí)，電流表(A)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)B甲組操作時(shí)，溶液顏色變淺C乙組操作時(shí)，C2作正極D乙組操作時(shí)，C1上發(fā)生的電極反應(yīng)為I22e=2I答案AD解析裝置中的反應(yīng)，AsO2I2HAsOI2H2O，當(dāng)加入適量濃鹽酸時(shí)，平衡向右移動(dòng)，有電子轉(zhuǎn)移，但電子不會(huì)沿導(dǎo)線通過(guò)，所以甲組操作時(shí)，電流表(A)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但由于I2濃度增大，所以溶液顏色變深；向裝置B燒杯中加入NaOH溶液中，AsO2eH2O=AsO2H，電子沿導(dǎo)線到C1棒，I22e=2I，所以C2為負(fù)極，C1為正極。1.當(dāng)氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)為零；當(dāng)電流表指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說(shuō)明化學(xué)平衡移動(dòng)方向相反。2電子流向的分析方法改變條件，平衡移動(dòng)；平衡移動(dòng)，電子轉(zhuǎn)移；電子轉(zhuǎn)移，判斷區(qū)域；根據(jù)區(qū)域，判斷流向；根據(jù)流向，判斷電極。探究高考明確考向江蘇五年高考1(xx江蘇，1)燃料電池能有效提高能源利用率，具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作燃料電池的燃料，其中最環(huán)保的是()A甲醇B天然氣C液化石油氣D氫氣答案D解析甲醇、天然氣(CH4)、液化石油氣(氣態(tài)烴)燃燒均生成CO2和H2O，CO2會(huì)造成溫室效應(yīng)，氫氣燃燒只生成H2O，因此最環(huán)保的是氫氣，D項(xiàng)正確。2(xx江蘇，9)MgH2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()AMg電極是該電池的正極BH2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨電極附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正極移動(dòng)答案C解析MgH2O2海水電池，活潑金屬(Mg)作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Mg2e=Mg2，H2O2在正極(石墨電極)發(fā)生還原反應(yīng)：H2O22e=2OH(由于電解質(zhì)為中性溶液，則生成OH)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；原電池電解質(zhì)溶液中Cl向負(fù)極移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(xx江蘇，11)下圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OHC裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化答案C解析太陽(yáng)能電池利用光能轉(zhuǎn)化為電能可直接作用于工作馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化；在裝置X中，電解水生成H2、O2，實(shí)現(xiàn)了電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化；在裝置Y中構(gòu)成燃料電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，作用于馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，A、D錯(cuò)誤；氫氧燃料電池的負(fù)極上應(yīng)是H2參加反應(yīng)，B錯(cuò)誤；裝置X能利用光能實(shí)現(xiàn)H2、O2、H2O的循環(huán)再生，C正確。各省市兩年高考1(xx新課標(biāo)全國(guó)卷，12)xx3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()Aa為電池的正極B電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D放電時(shí)，溶液中Li從b向a遷移答案C解析圖示所給出的是原電池裝置。A項(xiàng)，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負(fù)極，即b為負(fù)極，a為正極，故正確；B項(xiàng)，電池充電時(shí)為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，故正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價(jià)沒有變化，故不正確；D項(xiàng)，放電時(shí)為原電池，鋰離子應(yīng)向正極(a極)遷移，故正確。2(xx天津理綜，6)已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)ixCLi1xCoO2CLiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)為2LiSLi2S有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是()A鋰離子電池放電時(shí)，Li向負(fù)極遷移B鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C理論上兩種電池的比能量相同D下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電答案B解析鋰離子電池放電時(shí)，為原電池，陽(yáng)離子Li移向正極，A錯(cuò)誤；鋰硫電池充電時(shí)，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)生成Li，B正確；電池的比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯(cuò)誤；由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應(yīng)為該電池放電完全所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為L(zhǎng)i和S，應(yīng)為該電池充電完全所得產(chǎn)物，故此時(shí)應(yīng)為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過(guò)程，D錯(cuò)誤。3(xx浙江理綜，11)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過(guò)程中的總反應(yīng)方程式是：Ni(OH)2M=NiOOHMH已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO下列說(shuō)法正確的是()ANiMH電池放電過(guò)程中，正極的電極反應(yīng)式為NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充電過(guò)程中OH離子從陽(yáng)極向陰極遷移C充電過(guò)程中陰極的電極反應(yīng)式：H2OMe=MHOH，H2O中的H被M還原DNiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液答案A解析A項(xiàng)，放電過(guò)程中，NiOOH得電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，該項(xiàng)正確；B項(xiàng)，充電過(guò)程中發(fā)生電解池反應(yīng)，OH從陰極向陽(yáng)極遷移，該項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，充電過(guò)程中，陰極M得到電子，M被還原，H2O中的H化合價(jià)沒有發(fā)生變化，該項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，NiMH在KOH溶液、氨水中會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該項(xiàng)錯(cuò)誤。4(xx大綱全國(guó)卷，9)下圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種金屬氫化物鎳電池(MHNi電池)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A放電時(shí)正極反應(yīng)為NiOOHH2OeNi(OH)2OHB電池的電解液可為KOH溶液C充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MHOHH2OMeDMH是一類儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高答案C解析A項(xiàng)，在原電池的負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng)，在原電池的正極發(fā)生的是還原反應(yīng)，分析化合價(jià)的升降，正確；B項(xiàng)，因?yàn)樵撾姵貫榻饘贇浠镦囯姵?，又有Ni(OH)2等產(chǎn)生，因此可用堿性溶液作電解質(zhì)溶液，正確；C項(xiàng)，該反應(yīng)為放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氫密度越大，單位體積內(nèi)放出的電量越多，電池的能量密度越高，正確。5(xx福建理綜，11)某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2AgCl2=2AgCl。下列說(shuō)法正確的是()A正極反應(yīng)為AgCle=AgClB放電時(shí)，交換膜右側(cè)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(yīng)隨之改變D當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子答案D解析根據(jù)電池總反應(yīng)可以看出Cl2得電子，Ag失電子，所以在原電池中Cl2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，Ag在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)。正極反應(yīng)為Cl22e=2Cl，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液為鹽酸，所以負(fù)極上Ag失電子生成的Ag隨即與附近的Cl反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；用氯化鈉代替鹽酸后，電極反應(yīng)不發(fā)生改變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole時(shí)，負(fù)極生成0.01molAg，由于AgCl=AgCl，所以消耗0.01molCl，由于電荷守恒，同時(shí)有0.01molH通過(guò)陽(yáng)離子交換膜轉(zhuǎn)移至右側(cè)溶液中，D項(xiàng)正確。6(xx新課標(biāo)全國(guó)卷，11)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是()A電池反應(yīng)中有NaCl生成B電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子C正極反應(yīng)為NiCl22e=Ni2ClD鈉離子通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)答案B解析結(jié)合蓄電池裝置圖，利用原電池原理分析相關(guān)問題。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)為Nae=Na，正極反應(yīng)為NiCl22e=Ni2Cl，故電池反應(yīng)中有NaCl生成；B項(xiàng)，電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原二價(jià)鎳離子；C項(xiàng)，正極上NiCl2發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiCl22e=Ni2Cl；D項(xiàng)，鈉在負(fù)極失電子，被氧化生成Na，Na通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)。7(xx新課標(biāo)全國(guó)卷，10)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故，根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理，在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去，下列說(shuō)法正確的是()A處理過(guò)程中銀器一直保持恒重B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C該過(guò)程中總反應(yīng)為2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl答案B解析鋁質(zhì)容器、變黑的銀器及食鹽溶液構(gòu)成原電池裝置，鋁作負(fù)極，變質(zhì)的銀器作正極。負(fù)極反應(yīng)式為Al3e=Al3，正極反應(yīng)式為Ag2S2e=2AgS2。Al3與S2在溶液中不能大量共存，能發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，故原電池總反應(yīng)為2Al3Ag2S6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；A項(xiàng)，原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，銀器中Ag2S被還原成Ag，質(zhì)量減輕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8(xx安徽理綜，10)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A正極反應(yīng)式：Ca2Cl2e=CaCl2B放電過(guò)程中，Li向負(fù)極移動(dòng)C每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7gPbD常溫時(shí)，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)答案D解析正極應(yīng)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；放電時(shí)為原電池，陽(yáng)離子移向正極，B錯(cuò)誤；每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，根據(jù)電子守恒，應(yīng)生成0.05molPb，質(zhì)量為10.35g，C錯(cuò)誤；常溫下，電解質(zhì)不能熔融形成自由移動(dòng)的離子，所以不能導(dǎo)電，故指針不偏轉(zhuǎn)，D正確。9(xx高考試題組合)(1)xx廣東理綜，33(2)(3)能量之間可相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。完成原電池甲的裝置示意圖(見下圖)，并作相應(yīng)標(biāo)注，要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極_。甲乙兩種原電池可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是_，其原因是_。根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在上述的材料中應(yīng)選_作陽(yáng)極。(2)xx北京理綜，26(4)通過(guò)NOx傳感器可監(jiān)測(cè)NOx的含量，其工作原理示意圖如下：Pt電極上發(fā)生的是_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)寫出NiO電極的電極反應(yīng)式：_。答案(1)(或其他合理答案)電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出甲在甲裝置中，負(fù)極不和Cu2接觸，避免了Cu2直接與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能鋅片(2)還原NOO22e=NO2解析(1)根據(jù)題給條件和原電池的構(gòu)成條件可得：a若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)組成原電池，Zn作負(fù)極，Cu作正極，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。b若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)組成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu作正極，F(xiàn)e插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。c注意，畫圖時(shí)要注意電極名稱，電極材料，電解質(zhì)溶液名稱(或化學(xué)式)，并形成閉合回路。由于金屬活動(dòng)性ZnFeCu，鋅片或鐵片作負(fù)極，由于Zn或Fe直接與CuSO4溶液接觸，工作一段時(shí)間后，負(fù)極逐漸溶解，表面有紅色固體析出。帶有鹽橋的甲原電池中負(fù)極沒有和CuSO4溶液直接接觸，二者不會(huì)直接發(fā)生置換反應(yīng)，化學(xué)能不會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，而是幾乎全部轉(zhuǎn)化為電能；而原電池乙中的負(fù)極與CuSO4溶液直接接觸，兩者會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)，部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能。由犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法可得，鐵片作正極(陰極)時(shí)被保護(hù)，作負(fù)極(陽(yáng)極)時(shí)被腐蝕，所以應(yīng)選擇比鐵片更活潑的鋅作負(fù)極(陽(yáng)極)才能有效地保護(hù)鐵不被腐蝕。(2)由圖示可知原電池發(fā)生反應(yīng)為2NOO2=2NO2，NO為還原劑，O2為氧化劑，O2在Pt電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)：O24e=2O2。NO在NiO電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：NOO22e=NO2。練出高分一、單項(xiàng)選擇題1原電池的電極名稱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)。下列說(shuō)法中不正確的是()A由Al、Cu、稀H2SO4組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Al3e=Al3B由Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Al3e4OH=AlO2H2OC由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2D由Al、Cu、濃硝酸組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2答案C解析由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極材料是Fe，反應(yīng)式為Fe2e=Fe2，C錯(cuò)。2鉛酸蓄電池是目前應(yīng)用普遍的化學(xué)電池，新型液流式鉛酸蓄電池以可溶的甲基磺酸鉛為電解質(zhì)，電池總反應(yīng)：PbPbO24H2Pb22H2O下列有關(guān)新型液流式鉛酸蓄電池的說(shuō)法不正確的是()A放電時(shí)，蓄電池由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B充放電時(shí)，溶液的導(dǎo)電能力變化不大C放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式為Pb2e=Pb2D充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為Pb24OH2e=PbO22H2O答案D解析放電時(shí)電極反應(yīng)式為負(fù)極：Pb2e=Pb2正極：PbO22e4H=Pb22H2O充電時(shí)電極反應(yīng)式為陰極：Pb22e=Pb陽(yáng)極：Pb22H2O2e=PbO24H放電時(shí)消耗4個(gè)H，而產(chǎn)生2個(gè)Pb2，充電時(shí)，消耗2個(gè)Pb2，但產(chǎn)生4個(gè)H，所以充放電時(shí)，溶液的導(dǎo)電能力變化不大，B正確，D錯(cuò)誤。3由于具有超低耗電量、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，LED產(chǎn)品越來(lái)越受人歡迎。下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的裝置。下列有關(guān)敘述正確的是()Aa處通入氧氣，b處通入氫氣B該裝置中只涉及兩種形式的能量轉(zhuǎn)化C電池正極電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHDP型半導(dǎo)體連接的是電池負(fù)極答案C解析根據(jù)電子移向，a處應(yīng)通H2，b處應(yīng)通O2，A錯(cuò)誤；在該裝置中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為光能、熱能等，B錯(cuò)誤；P型半導(dǎo)體連接的是電池正極，D錯(cuò)誤。4某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時(shí)，該電池工作原理見下圖。下列說(shuō)法正確的是()Aa為CH4，b為CO2BCO向正極移動(dòng)C此電池在常溫時(shí)也能工作D正極電極反應(yīng)式為O22CO24e=2CO答案D解析電極反應(yīng)式為負(fù)極：CH48e4CO=5CO22H2O正極：2O28e4CO2=4CO根據(jù)圖示中電子的移向，可以判斷a處通甲烷，b處通O2，CO應(yīng)移向負(fù)極，由于是熔融鹽，所以此電池在常溫下不能工作。5鋰空氣電池作為新一代大容量電池而備受矚目，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)鋰空氣電池的說(shuō)法不正確的是()A隨著電極反應(yīng)的不斷進(jìn)行，正極附近的電解液pH不斷升高B若把堿性電解液換成固體氧化物電解質(zhì)，則正極會(huì)因?yàn)樯蒐i2O而引起碳孔堵塞，不利于正極空氣的吸附C放電時(shí)，當(dāng)有22.4LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)被還原時(shí)，溶液中有4molLi從左槽移動(dòng)到右槽D鋰空氣電池又稱作“鋰燃料電池”，其總反應(yīng)方程式為4LiO2=2Li2O答案D解析電極反應(yīng)式為負(fù)極：4Li4e=4Li正極：O24e2H2O=4OHA項(xiàng)，根據(jù)正極反應(yīng)可以判斷該項(xiàng)正確；B項(xiàng)，固體氧化物能傳導(dǎo)O2，然后和負(fù)極生成的Li反應(yīng)生成Li2O而造成堵塞，正確；C項(xiàng)，根據(jù)兩個(gè)電極反應(yīng)式可以判斷該項(xiàng)正確；D項(xiàng)應(yīng)為4LiO22H2O=4LiOH。二、不定項(xiàng)選擇題6利用反應(yīng)6NO28NH3=7N212H2O構(gòu)成電池的方法，既能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學(xué)能，裝置如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()A電流從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極B為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用陽(yáng)離子交換膜C電極A極反應(yīng)式為2NH36e=N26HD當(dāng)有4.48LNO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為0.8mol答案BC解析電極反應(yīng)式為負(fù)極：8NH324e24OH=4N224H2O正極：6NO224e12H2O=3N224OHB項(xiàng)，因?yàn)闉閴A性介質(zhì)，所以應(yīng)選用陰離子交換膜；C項(xiàng)，應(yīng)生成H2O，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)正極反應(yīng)式轉(zhuǎn)移電子為240.8mol。7液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無(wú)需氣體存儲(chǔ)裝置等優(yōu)點(diǎn)。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池的敘述不正確的是()A電流從左側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向右側(cè)電極B負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2H44OH4e=N24H2OC該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料，以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸D該燃料電池持續(xù)放電時(shí)，K從負(fù)極向正極遷移，因而離子交換膜需選用陽(yáng)離子交換膜答案AD解析根據(jù)圖示，電極反應(yīng)式為負(fù)極：N2H44e4OH=N24H2O正極：O24e2H2O=4OHA項(xiàng)，電流從右側(cè)電極經(jīng)負(fù)載流向左側(cè)電極；D項(xiàng)，燃料電池持續(xù)放電時(shí)，OH從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)，所以應(yīng)選用陰離子交換膜。8銀制器皿表面日久因生成Ag2S而變黑，可進(jìn)行如下處理：將表面發(fā)黑的銀器浸入盛有食鹽水的鋁質(zhì)容器中(如圖)，一段時(shí)間后黑色褪去。有關(guān)說(shuō)法正確的是()A該處理過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B銀器為正極，Ag2S還原為單質(zhì)銀CAg2S溶解于食鹽水生成了AgClD鋁質(zhì)容器為陽(yáng)極，其質(zhì)量變輕答案B解析A項(xiàng)該處理過(guò)程是構(gòu)成了原電池裝置，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A、D都錯(cuò)誤；由于鋁比較活潑，作負(fù)極，銀器為正極，Ag2S還原為單質(zhì)銀，B正確，C錯(cuò)誤。三、非選擇題9(1)鐵是用途最廣的金屬材料之一，但生鐵易生銹。請(qǐng)討論電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有關(guān)鐵的性質(zhì)。某原電池裝置如圖所示，上圖右側(cè)燒杯中的電極反應(yīng)式為_，左側(cè)燒杯中的c(Cl)_(填“增大”、“減小”或“不變”)。已知下圖甲、乙兩池的總反應(yīng)式均為FeH2SO4=FeSO4H2，且在同側(cè)電極(指均在“左電極”或“右電極”)產(chǎn)生H2。請(qǐng)?jiān)趦沙厣蠘?biāo)出電極材料(填“Fe”或“C”)。(2)用高鐵()酸鹽設(shè)計(jì)的高鐵()電池是一種新型可充電電池，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時(shí)的總反應(yīng)為3Zn2K2FeO48H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。寫出正極反應(yīng)式：_。用高鐵()電池作電源，以Fe作陽(yáng)極，以Cu作陰極，對(duì)足量KOH溶液進(jìn)行電解，當(dāng)電池中有0.2molK2FeO4反應(yīng)時(shí)，則在電解池中生成H2_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。答案(1)2H2e=H2增大甲池中：左Fe，右C，乙池中：左Fe，右C(2)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH6.72解析(1)原電池反應(yīng)中Fe作負(fù)極，石墨棒作正極，右側(cè)燒杯中電極反應(yīng)式為2H2e=H2。由于平衡電荷的需要，鹽橋中的Cl向負(fù)極遷移，故NaCl溶液中c(Cl)增大。裝置乙是電解裝置，陰極(右側(cè))產(chǎn)生H2，同時(shí)根據(jù)電池的總反應(yīng)式可知Fe只能作陽(yáng)極(左側(cè))。由已知條件知，在裝置甲中，F(xiàn)e作原電池的負(fù)極，在左側(cè)，C作原電池的正極，在右側(cè)。(2)以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為橋梁建立K2FeO4和H2的物質(zhì)的量的關(guān)系：2K2FeO43H2，由此可知生成H20.3mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L。10某研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)反應(yīng)2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O設(shè)計(jì)如下原電池，其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為1molL1，溶液的體積均為200mL，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。回答下列問題：(1)此原電池的正極是石墨_(填“a”或“b”)，發(fā)生_反應(yīng)。(2)電池工作時(shí)，鹽橋中的SO移向_(填“甲”或“乙”)燒杯。(3)兩燒杯中的電極反應(yīng)式分別為甲_；乙_。(4)若不考慮溶液的體積變化，MnSO4濃度變?yōu)?.5molL1，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為_mol。答案(1)a還原(2)乙(3)MnO5e8H=Mn24H2O5Fe25e=5Fe3(4)0.5解析(1)根據(jù)題目提供的總反應(yīng)方程式可知，KMnO4作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，故石墨a是正極。(2)電池工作時(shí)，SO向負(fù)極移動(dòng)，即向乙燒杯移動(dòng)。(3)甲燒杯中的電極反應(yīng)式為MnO5e8H=Mn24H2O；乙燒杯中的電極反應(yīng)式為5Fe25e=5Fe3。(4)溶液中的MnSO4濃度由1molL1變?yōu)?.5molL1，由于溶液的體積未變，則反應(yīng)過(guò)程中生成的MnSO4的物質(zhì)的量為0.5molL10.2L0.1mol，轉(zhuǎn)移的電子為0.1mol50.5mol。11(1)分析如圖所示的四個(gè)裝置，請(qǐng)回答下列問題：裝置a和b中鋁電極上的電極反應(yīng)式分別為_、_。裝置c中產(chǎn)生氣泡的電極為_電極(填“鐵”或“銅”)，裝置d中銅電極上的電極反應(yīng)式為_