高二复习原电池和化学电源5.docx

1、高二复习原电池和化学电源5原电池和化学电源一、原电池（分有、无盐桥）1、原电池的工作原理（以铜锌原电池为例）2、原电池的构成条件3、原电池正、负极的判断4、溶液（盐桥）中离子的移动方向1分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 ()A中Mg作负极，中Fe作负极B中Mg作负极，电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C中Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH答案D解析中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；中电池总反应为2Al2NaO

2、H2H2O=2NaAlO23H2，负极反应式为2Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O6e=6OH3H2，B正确。2根据右图，下列判断中正确的是 ()A烧杯a中的溶液pH降低B烧杯b中发生氧化反应C烧杯a中发生的反应为2H2e=H2D烧杯b中发生的反应为2Cl2e=Cl2答案B解析由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O22H2O4e=4OH，烧杯a中c(OH)增大，溶液的pH升高。烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn2e=Zn2。3有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4

3、溶液中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D导线C；A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是 ()AABCDE BACDBECCABDE DBDCAE答案B解析金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H在正极电极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极正极，电流方向则由正极负极。在题述原电池中，AB原电池，A为负极；CD原电池，C为负极；AC原电池，A

4、为负极；BD 原电池，D为负极；E先析出，E不活泼。综上可知，金属活动性：ACDBE。4某原电池总反应为Cu2Fe3=Cu22Fe2，下列能实现该反应的原电池是()ABCD电极材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag电解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3答案D解析根据Cu2Fe3=Cu22Fe2，Cu作负极，含有Fe3的溶液作为电解质溶液，比Cu活泼性弱的作为正极。5实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3立即被还原成Fe2。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是 ()A该原电池的负极反应是Fe3e=Fe2

5、 B左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去C该电池铂电极上有气泡出现 D该电池总反应为3Zn2Fe3=2Fe3Zn2答案B解析该电池的总反应为Zn2Fe3=2Fe2Zn2，所以左烧杯Pt为正极，电极反应为Fe3e=Fe2，右烧杯Zn为负极，电极反应为Zn2e=Zn2。由于左烧杯中的Fe3被还原为Fe2，所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。6如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化) ()A杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B杠杆

6、为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C当杠杆为导体时，A端低B端高D当杠杆为导体时，A端高B端低答案C解析当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为负极：Fe2e=Fe2，正极：Cu22e=Cu，铜球质量增加，铁球质量减少，杠杆A端低B端高。7铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是 ()A正极反应为：Zn2e=Zn2 B电池反应为：ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电流从负极流向正极 D盐桥中的K移向ZnSO4溶液答案B解析铜锌原电池工作时，负极反应：Zn2e=Zn2，正极反应：Cu22e=Cu，电池总反应：ZnCu2=Zn2Cu，故A项错误，B项正确。原电池工作

7、时，电子从负极由外电路流向正极，由于左池阳离子增多、右池阳离子减少，为平衡电荷，则盐桥中的K移向CuSO4溶液，而Cl则移向ZnSO4溶液，故C项错误，D项错误。8某兴趣小组的同学利用氧化还原反应：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计的原电池如图所示，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 molL1，盐桥中装有饱和K2SO4。下列判断正确的是 ()A甲、乙两烧杯都有氧化反应发生B电池工作时，盐桥中的SO向甲烧杯迁移C甲烧杯中发生的电极反应为MnO8H5e=Mn24H2OD外电路的电流由b流向a答案C解析根据氧化还原反应可知：甲烧

8、杯中石墨作正极，发生还原反应，电极反应式为MnO8H5e=Mn24H2O；乙烧杯中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应式为Fe2e=Fe3；外电路的电流是从正极流向负极，即从a流向b；电池工作时，盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，即SO移向乙烧杯。综上所述，选项C正确。二、燃料电池1、燃料电池的工作原理2、溶液的酸、碱性对燃料电池的两电极反应造成的影响9某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H2O2=2H2O，正极反应为O22CO24e=2CO，则下列推断正确的是 ()A负极反应为H22OH2e=2H2OB该电池

9、可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性C该电池供应2 mol水蒸气，同时转移2 mol电子D放电时负极有CO2生成答案D解析由总反应式减去正极反应式得到负极反应式：2H22CO4e=2H2O2CO2，则可判断负极有CO2生成，A项错误，D项正确；该电池使用的电解质是熔融的碳酸钾，在常温下无法工作，B项错误；该电池供应2 mol水蒸气时，转移的电子为4 mol，C项错误。10将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流。下列叙述正确的是 ()通入CH4的电极为正极正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH通入CH4的电极反应式为CH42O24e=CO22

10、H2O负极的电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O放电时溶液中的阳离子向负极移动放电时溶液中的阴离子向负极移动A B C D答案B解析根据题意知发生的反应为CH42O2=CO22H2O，反应产生的CO2在KOH溶液中会转化为CO。CH4为还原剂，应为电源的负极，所以错误；正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH，故、正确，错误；放电时溶液(原电池内电路)中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，错误，正确。11乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在一定温度下供电，电池总反应为C2H5OH3O2=2CO23H2O，电池示意图如图。下列说法中错误的是 ()A电池工作时，质子向电池的正极迁移B电

11、池工作时，电流由b极沿导线流向a极Ca极上发生的电极反应是C2H5OH3H2O12e=2CO212HDb极上发生的电极反应是4HO24e=2H2O答案C解析a极上发生的是失电子的氧化反应，电极反应是C2H5OH3H2O12e=2CO212H，C错。12一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气。有关此电池的推断正确的是 ()A负极反应为14H2O7O228e=28OHB放电一段时间后，负极周围的pH升高C每消耗1 mol C2H6，则电路上转移的电子为14 molD放电过程中KOH的物质的量浓度不变13将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4

12、和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入CH4的一极，其电极反应式是：CH410OH-8e=CO7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是：2O24H2O8e=8OH。下列叙述不正确的是 ()A通入CH4的电极为负极 B正极发生氧化反应C燃料电池工作时，溶液中的OH向负极移动 D该电池使用一段时间后应补充KOH14一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂。电池总反应为：C2H5OH +3O2 2CO2 +3H2O，电池示意如右图，下列说法正确的是（ ）Aa极为电池的正极B电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极C电池负极的电极反应为：4H+ + O2 + 4e = 2H2OD电池工作时，1mol乙醇

13、被氧化时就有12mol电子转移15、直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质的。电池反应为：4NH3+3O22N2+6H2O，则负极电极反应式为 。8、 2NH3 + 6OH- -6e- = N2 + 6H2O 16、甲醇燃料电池的电解质溶液是KOH溶液。则通入甲醇的电极反应式为 。若通空气的电极上有32g O2参加反应，则反应过程中转移了_ mol e。9、CH3OH + 8OH- -6 e= CO32- + 6H2O 4 17、制成甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池可以消除甲醇的危害 ，则电池正极的电极反应式:_，该电池工作时，溶液中的OH-向_极移动。净化1mol甲醇，燃料电池转移电子_

14、mol。7、或 负 618、工作温度650的熔融盐燃料电池，用煤炭气（CO、H2）作负极反应物，空气与CO2的混合气体为正极反应物，催化剂镍作电极，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为：CO+H24e-+2CO32-=3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为_ _。10、O2+4e-+2CO2=2CO32-三、可充电电池（二次电池）1、电池的放电与充电互为逆反应2、充电时，电源的正极与电池的正极相连接19一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6 molL1的KOH溶液，下列说法正确的是 ()A充电时阴极发生氧

15、化反应B充电时将碳电极与电源的正极相连C放电时碳电极反应为H22e=2HD放电时镍电极反应为NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH答案D解析充电时，阴极得电子，发生还原反应，A错误；充电时，碳电极为阴极，与电源的负极相连，B错误；放电时碳电极的反应为H22OH2e=2H2O，C错误。20一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是 ()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生

16、的反应为O24e2H2O=4OH答案C解析解答本题时审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要往正极移动，故A错；因电解质溶液是酸性的，不可能存在OH，故正极的反应式为O24H4e=2H2O，转移4 mol电子时消耗1 mol O2，则转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O2，故B、D错；电池反应式即正负极反应式之和，将两极的反应式相加可知C正确。21镉镍可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应按下式进行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2由此可知，该电池放电时的负极是()ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiOOH【解析】

17、充电电池的放电过程为原电池原理，故该反应是从左到右，被氧化的是Cd，作负极。【答案】C22某原电池装置如图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。 下列说法正确的是 ()。A正极反应为AgCle=AgCl B放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子 解析解析A项，Pt为正极发生还原反应：Cl22e=2Cl，错误；B项，放电时，左侧的电极反应式AgCle=AgCl，有大量白色沉淀生成，错误；C项，由于H、Na均不参与电极反应，则用NaCl溶液代替盐酸，电池总反

18、应不变，错误；D项，当电路中转移0.01 mol e时，左侧产生0.01 mol Ag与Cl结合为AgCl沉淀，右侧产生0.01 mol Cl，为保持溶液的电中性，左侧约有0.01 mol H通过阳离子交换膜转移到右侧，故左侧溶液中约减少0.02 mol离子，正确。23利用反应6NO28NH3=7N212H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是()A电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜C电极A极反应式为2NH36e=N26HD当有4.48LNO2(标准状况)被处理时，

19、转移电子为0.8mol答案C24(2018揭阳二模)如图为镁-次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是A该燃料电池中镁为负极，发生还原反应B电池的总反应式为MgClOH2O=Mg(OH)2ClC放电过程中OH移向负极D酸性电解质的镁-过氧化氢燃料电池正极反应为：H2O22H2e=2H2O【答案】A【解析】该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，电池反应式为：Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2+Cl-，原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。A负极发生氧化反应，故A错误；B负极上镁失电子，正极上次氯酸根离子得电

20、子，所以电池反应为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2+Cl-，故B正确；C原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故C正确；D. 酸性电解质的镁-过氧化氢燃料电池中，正极上过氧化氢得到电子，反应是生成水，电极反应为：H2O22H2e=2H2O，故D正确；故选A。25. (2018茂名二模)H2S是一种剧毒气体，如图为质子膜H2S燃料电池的示意图，可对H2S废气资源化利用。下列叙述错误的是A. a是负极，电池工作时，电子的流动力向是：电极a-负载一电极b-质子膜一电极aB. 电池工作时，化学能转化为电能和热能C. 电极b上发生的电极反应式为O2+ 4e-+4H+=2H2OD. 当电路中

21、通过4mol电子时，有4molH+经质子膜进入正极区【答案】A26. (2018陕西榆林)锂碘电池的正极材料是聚2-乙烯吡啶(简写为P2VP)和I2的复合物，电解质是熔融薄膜状的碘化锂,正极的电极反应式为P2VPnI2+2e-+2Li+=P2VP(n- 1)I2+2LiI。下列说法正确的是A. 该电池放电时，锂电极发生还原反应B. P2VP和I2的复合物是绝缘体，不能导电C. 该电池工作时，碘离子移向正极D. 该电池发生的总反应为2Li+P2VPnI2=P2VP(n-1)I2+2LiI【答案】D【解析】A、该电池放电时，负极反应式为2Li-2e-=2Li+，锂电极发生氧化反应，故A错误；B、正极材料是聚2-乙烯吡啶(简写为P2VP)和I2的复合物，电极不可能是绝缘体，故B错误；C、原电池中碘离子移向负极Li，故C错误；D、锂碘电池的正极的电极反应式为P2VPnI2+2Li+2e-=P2VP(n-1)I2+2LiI，负极反应式为2Li-2e-=2Li+，总反应为2Li+P2VPnI2P2VP(n-1)I2+2LiI，故D正确；故选D。点睛：本题考查了原电池原理，明确正负极、阴阳极上得失电子及电极反应是解本题关键。本题中锂碘电池的正极的电极反应式为P2VPnI2+2Li+2e-=P2VP(n-1)I2+2LiI，负极反应式为2Li-2e-=2Li+。