版高考化学第六章化学反应与能量第2节原电池化学电源学案新人教版.docx

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版高考化学第六章化学反应与能量第2节原电池化学电源学案新人教版

第2节　原电池　化学电源

【考纲要求】

理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。

了解常见化学电源的种类及其工作原理。

考点一　原电池原理

1．概念

把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。

2．构成条件

（1）有两个活泼性不同的电极（常见为金属或石墨）。

（2）将电极插入电解质溶液或熔融电解质中。

（3）两电极间构成闭合回路（两电极接触或用导线连接）。

（4）能自发发生氧化还原反应。

3．工作原理

如图是CuZn原电池装置：

电极名称

负极

正极

电极材料

锌片

铜片

电极反应

Zn－2e－===Zn2＋

Cu2＋＋2e－===Cu

反应类型

氧化反应

还原反应

电子流向

由Zn片沿导线流向Cu片

盐桥中离子移向

盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极

[特别提醒]　

（1）盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。

（2）盐桥的作用：

①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。

1．构成原电池正极和负极的材料必须是金属（　　）

2．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原（　　）

3．原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动（　　）

4．原电池工作中，电子从正极通过电解质溶液流向负极（　　）

5．两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极（　　）

6．在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应（　　）

答案：

1.×　2.×　3.×　4.×　5.×　6.×

题组一　原电池的形成条件及正、负极的判断

1．有关电化学知识的描述正确的是（　　）

A．CaO＋H2O===Ca（OH）2可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能

B．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成

C．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池

D．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生

答案：

C

2．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是________。

答案：

②④⑥⑦

3．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是（　　）

A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极

B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑

C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋

D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

解析：

选B。

②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；③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；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO

＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。

1．原电池工作原理的3个易错点

（1）原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。

（2）电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。

（3）无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。

2．判断原电池正、负极的5种方法

注意：

原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。

题组二　考查盐桥原电池的工作原理

4．如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是（　　）

A．电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极

B．电极Ⅱ的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu

C．该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋

D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子

解析：

选C。

该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。

电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的正极，电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，电极Ⅱ为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。

盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递离子。

5．将镉（Cd）浸在氯化钴（CoCl2）溶液中，发生反应的离子方程式为Co2＋（aq）＋Cd（s）===Co（s）＋Cd2＋（aq），如将该反应设计为如图的原电池，则下列说法一定错误的是（　　）

A．Cd作负极，Co作正极

B．原电池工作时，电子从负极沿导线流向正极

C．根据阴阳相吸原理，盐桥中的阳离子向负极（甲池）移动

D．甲池中盛放的是CdCl2溶液，乙池中盛放的是CoCl2溶液

解析：

选C。

将该反应设计为原电池时，Cd作负极，电极反应为Cd－2e－===Cd2＋；Co作正极，电极反应为Co2＋＋2e－===Co，盐桥中的阳离子向正极（乙池）移动。

6．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。

下列判断不正确的是（　　）

A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原

C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态

D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极

解析：

选D。

由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失电子变成I2被氧化，A、B正确；电流表读数为零时，Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。

考点二　原电池原理的应用

1．设计制作化学电源

2．加快化学反应速率

一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率增大。

如在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液构成原电池，反应速率增大。

3．比较金属的活动性强弱

原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属（或非金属导体）作正极。

4．用于金属的防护

使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。

例如：

要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。

1．实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀H2SO4反应（　　）

2．锌与稀硫酸反应时，要增大反应速率可滴加少量硫酸铜（　　）

3．用导线将金属A和B插入到稀硫酸中，B上有气体放出，则说明B作负极，活动性B＞A（　　）

4．能自发进行且放热的氧化还原反应才能设计成原电池（　　）

5．设计原电池时，负极材料是失电子的物质，正极材料是比负极活泼性差的金属，也可以是石墨（　　）

6．被保护的金属制品应与较不活泼的金属相连接（　　）

答案：

1.√　2.√　3.×　4.√　5.√　6.×

1．将两份过量的锌粉a、b分别加入一定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系正确的是（　　）

解析：

选B。

加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，由于H2SO4定量，产生H2的体积一样多。

2．M、N、P、E四种金属，已知：

①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋。

则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是（　　）

A．P＞M＞N＞EB．E＞N＞M＞P

C．P＞N＞M＞ED．E＞P＞M＞N

解析：

选A。

由①知，金属活动性：

M＞N；M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出，说明M作原电池的正极，故金属活动性：

P＞M；N、E构成的原电池中，N作负极，故金属活动性：

N＞E。

综合可知，金属活动性：

P>M>N>E，A正确。

3．某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是（　　）

选项

A

B

C

D

电极材料

Cu、Zn

Cu、C

Fe、Zn

Cu、Ag

电解液

FeCl3

Fe（NO3）2

CuSO4

Fe2（SO4）3

解析：

选D。

由题意知，Cu为负极材料，正极材料的金属活动性必须弱于Cu，其中B、D项符合该条件；由Fe3＋得电子生成Fe2＋知，电解液中必须含有Fe3＋，同时符合上述两个条件的只有D项。

考点三　化学电源

1．日常生活中的三种电池

（1）碱性锌锰干电池——一次电池

负极反应：

Zn＋2OH－－2e－===Zn（OH）2；

正极反应：

2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO（OH）＋2OH－；

总反应：

Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO（OH）＋Zn（OH）2。

（2）锌银电池——一次电池

负极反应：

Zn＋2OH－－2e－===Zn（OH）2；

正极反应：

Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；

总反应：

Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag。

（3）二次电池（可充电电池）

铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。

①放电时的反应

负极反应：

Pb＋SO

－2e－===PbSO4；

正极反应：

PbO2＋4H＋＋SO

＋2e－===PbSO4＋2H2O；

总反应：

Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。

②充电时的反应

阴极反应：

PbSO4＋2e－===Pb＋SO

__；

阳极反应：

PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO

__；

总反应：

2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。

2．高效、环境友好的燃料电池

种类

酸性燃料电池

碱性燃料电池

负极反应式

2H2－4e－===4H＋

2H2＋4OH－－4e－===4H2O

正极反应式

O2＋4e－＋4H＋===2H2O

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

电池总反应式

2H2＋O2===2H2O

备注

燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用

1．Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料（　　）

2．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加（　　）

3．可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应（　　）

4．锂碘电池的电极反应为2Li（s）＋I2（s）===2LiI（s），则碘电极作该电池的负极（　　）

5．可充电电池充电时，电池的正极应连接外接电源的负极（　　）

答案：

1.√　2.×　3.×　4.×　5.×

题组一　考查可充电电池

1．镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。

已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：

Cd＋2NiOOH＋2H2O

Cd（OH）2＋2Ni（OH）2，有关该电池的说法正确的是（　　）

A．充电时阳极反应式：

Ni（OH）2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O

B．充电过程是化学能转化为电能的过程

C．放电时负极附近溶液的碱性不变

D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动　

解析：

选A。

放电时Cd的化合价升高，Cd作负极，Ni的化合价降低，NiOOH作正极，则充电时Cd（OH）2作阴极，Ni（OH）2作阳极，电极反应式为Ni（OH）2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，A项正确；充电过程是电能转化为化学能的过程，B项错误；放电时负极电极反应式为Cd＋2OH－－2e－===Cd（OH）2，Cd电极周围OH－的浓度减小，C项错误；放电时OH－向负极移动，D项错误。

2．铅蓄电池的示意图如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．放电时，N为负极，其电极反应式为PbO2＋SO

＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O

B．放电时，c（H2SO4）不变，两极的质量增加

C．充电时，阳极反应式为PbSO4＋2e－===Pb＋SO

D．充电时，若N连电源正极，则该极生成PbO2

解析：

选D。

放电时，是原电池，N作正极，A不正确；放电时，正、负极均消耗硫酸，c（H2SO4）减小，B不正确；充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为PbSO4－2e－＋2H2O===PbO2＋SO

＋4H＋，C不正确；充电时，若N连电源正极，则该极为阳极，电极反应产物为PbO2，D正确。

题组二　考查燃料电池

3．乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，电池总反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意图如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．电池工作时，质子向电池的负极迁移

B．电池工作时，电流由b极沿导线流向a极

C．a极上发生的电极反应是C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2↑＋12H＋

D．b极上发生的电极反应是2H2O＋O2＋4e－===4OH－

解析：

选B。

通入乙醇的一极（a极）为负极，发生氧化反应；通入氧气的一极（b极）为正极，发生还原反应。

电池工作时，阳离子（质子）向电池的正极迁移，A项不正确；电流方向与电子流向相反，电流由b极沿导线流向a极，B项正确；a极上乙醇应该失电子被氧化，C项不正确；因为电池中使用的是磺酸类质子溶剂，所以电极反应式中不能出现OH－，D项不正确。

4．有一种MCFC型燃料电池，该电池所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。

电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，负极反应为H2＋CO

－2e－===H2O＋CO2。

下列说法正确的是（　　）

A．电路中的电子经正极、熔融的K2CO3、负极后再到正极，形成闭合回路

B．电池放电时，电池中CO

的物质的量将逐渐减少

C．正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－

D．放电时CO

向负极移动

解析：

选D。

电子不能通过熔融的K2CO3，故A项错误；该电池的正极反应为O2＋4e－＋2CO2===2CO

，根据电子守恒，放电时负极的消耗CO

与正极生成的CO

的物质的量相等，电池中CO

的物质的量不变，故B、C错误；放电时阴离子向负极移动，故D项正确。

1．（2014·高考北京卷）下列电池工作时，O2在正极放电的是（　　）

A．锌锰电池

B．氢燃料电池

C．铅蓄电池

D．镍镉电池

解析：

选B。

锌锰电池，正极反应：

2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO（OH）＋2OH－，MnO2在正极放电，A错误。

氢燃料电池，正极反应（酸性条件下）：

O2＋4H＋＋4e－===2H2O，O2在正极放电，B正确。

铅蓄电池，正极反应：

PbO2＋4H＋＋SO

＋2e－===PbSO4＋2H2O，PbO2在正极放电，C错误。

镍镉电池，正极反应：

NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－，NiOOH在正极放电，D错误。

2．（2016·高考上海卷）图1是铜锌原电池示意图。

图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（　　）

A．铜棒的质量　B．c（Zn2＋）

C．c（H＋）D．c（SO

）

解析：

选C。

该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。

A．在正极Cu上溶液中的H＋获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误；B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn－2e－===Zn2＋，所以溶液中c（Zn2＋）逐渐增大，错误；C．由于反应不断消耗H＋，所以溶液的c（H）＋逐渐降低，正确；D．SO

不参加反应，其浓度不变，错误。

3．（2015·高考天津卷）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（　　）

A．铜电极上发生氧化反应

B．电池工作一段时间后，甲池的c（SO

）减小

C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

解析：

选C。

A．Cu作正极，电极上发生还原反应，错误；B．电池工作过程中，SO

不参加电极反应，故甲池的c（SO

）基本不变，错误；C．电池工作时，甲池反应为Zn－2e－===Zn2＋，乙池反应为Cu2＋＋2e－===Cu，甲池中Zn2＋会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64gCu析出，则进入乙池的Zn2＋为65g，溶液总质量略有增加，正确；D．由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜，错误。

4．（2016·高考全国卷Ⅱ，11，6分）MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列叙述错误的是（　　）

A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋

B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移

D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑

解析：

选B。

根据题意，电池总反应式为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag，正极反应式为2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag，负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，A项正确，B项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑，D项正确。

5．（2015·高考全国卷Ⅰ，11，6分）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。

下列有关微生物电池的说法错误的是（　　）

A．正极反应中有CO2生成

B．微生物促进了反应中电子的转移

C．质子通过交换膜从负极区移向正极区

D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O

解析：

选A。

图示所给出的是原电池装置。

A．有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；在负极，C6H12O6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋，则负极上有CO2产生，故A不正确。

B．微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故B正确。

C．质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故C正确。

D．正极的电极反应式为6O2＋24e－＋24H＋===12H2O，负极的电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋，两式相加得电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正确。

6．（2016·高考全国卷Ⅲ，11，6分）锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn（OH）

。

下列说法正确的是（　　）

A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动

B．充电时，电解质溶液中c（OH－）逐渐减小

C．放电时，负极反应为Zn＋4OH－－2e－===Zn（OH）

D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

解析：

选C。

K＋带正电荷，充电时K＋应该向阴极移动，A项错误。

根据该电池放电的总反应可知，放电时消耗OH－，则充电时，OH－浓度应增大，B项错误。

放电时，Zn为负极，失去电子生成Zn（OH）

，其电极反应为Zn＋4OH－－2e－===Zn（OH）

，C项正确。

消耗1molO2转移4mol电子，故转移2mol电子时消耗0.5molO2，0.5molO2在标准状况下的体积为11.2L，D项错误。

7．（2014·高考全国卷Ⅱ，12，6分）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。

下列叙述错误的是（　　）

A．a为电池的正极

B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi

C．放电时，a极锂的化合价发生变化

D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移

解析：

选C。

图示所给出的是原电池装置。

A．由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。

B．电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。

C．放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。

D．放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极（a极）迁移，故正确。

8．（2014·高考浙江卷）镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。

NiMH中的M表示储氢金属或合金。

该电池在充电过程中的总反应方程式是

Ni（OH）2＋M===NiOOH＋MH

已知：

6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni（OH）2＋NO

下列说法正确的是（　　）

A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－

B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移

C．充电过程中阴极的电极反应式：

H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M还原

D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液

解析：

选A。

A项，放电过程中，NiOOH得电子，化合价降低，发生还原反应，该项正确。

B项，充电过程中发生电解池反应，OH－从阴极向阳极迁移，该项错误。

C项，充电过程中，阴极M得到电子，M被还原，H2O中的H化合价没有发生变化，该项错误。

D项，NiMH在KOH溶液、氨水中会发生氧化还原反应，该项错误。

一、选择题

1．课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。

下列结论错误的是（　　）

A．原电池是将化学能转化成电能的装置

B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成

C．图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流

D．图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片

解析：

选D。

原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B正确；图中a极为铝条、b极为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，C正确；图中a极为锌片、b极为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，D错误。

2.如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是（　　）

A．外电路的电流方向为X→外电路→Y

B．若两电极分别为铁和碳棒，则X为碳棒，Y为铁

C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应

D．若两电极都是金属，则它们的活动性强弱为X＞Y

解析：

选D。

外电路电子流向为X→外电路→Y，电流方向与其相反，X极失电子，作负极，发生氧化反应，Y极得电子，作正极，发生还原反应。

若两电极分别为铁和碳棒，则Y为碳棒，X为铁。

3．锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn（s）＋2MnO2（s）＋H2O（l）===Zn（OH）2（s）＋Mn2O3（s）。

下列说法错误的是（　　）

A．电池工作时，锌失去电子，电解液内部OH－向负极移动

B．电池正极的电极反应式为2MnO2（s）＋H2O（l）＋2e－===Mn2O3（s）＋2OH－（aq）

C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

解析：

选C。

A．锌的化合价升高，失去电子，电解液内部OH－向负极移动，A正确；B．负极失去电子，正极得到电子，则根据总反应式可判断正极是二氧化锰得到电子，电极反应式为2MnO2（s）＋H2O（l）＋2e－===Mn2O3（s）＋2OH－（aq），B正确；C．电池工