2021-2022學年高一化學期末復習重點專題突破專題06 原電池的工作原理與相關判斷

2021-2022學年高一化學期末復習重點專題突破專題06原電池的工作原理與相關判斷方法探究一、微觀探究原電池的工作原理二、原電池正、負極的判斷三、原電池電極反應式的書寫1．一般原電池電極反應式的書寫(1)首先確定電極名稱。(2)負極上電極材料本身發(fā)生氧化反應，正極上溶液中的微粒發(fā)生還原反應。(3)根據(jù)電解質(zhì)溶液確定電極反應后元素的存在形式。(4)弱電解質(zhì)、氣體和難溶物均寫成化學式，其余的以離子符號表示。注意：電解質(zhì)溶液的成分對電極產(chǎn)物的影響；燃料電池的電極材料本身不參與電極反應。(5)根據(jù)電子守恒，使正、負極上得失電子總數(shù)相等。2．可充電電池電極反應式的書寫(1)要準確判定電池：正方向、逆方向反應都能發(fā)生，放電為原電池，充電為電解池。(2)準確判定電極：原電池的負極與電解池的陽極發(fā)生氧化反應，對應元素化合價升高；原電池的正極與電解池的陰極發(fā)生還原反應，對應元素化合價降低。(3)電極材料放電后的微粒或物質(zhì)的存在形式與電解質(zhì)溶液有關。3．燃料電池電極反應式的書寫首先寫出總反應方程式，因為燃料電池的總反應方程式等于燃料燃燒方程式和燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應的方程式的疊加式。其次將總反應拆開，找出氧化反應物質(zhì)對：還原劑——氧化產(chǎn)物，和還原反應物質(zhì)對：氧化劑——還原產(chǎn)物，分別作為負極反應和正極反應，在書寫時要特別注意考慮溶液的酸堿性環(huán)境對電極反應式書寫的影響，最后利用電子守恒、電荷守恒和質(zhì)量守恒進行配平。典例剖析例1將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是A．產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢B．兩燒杯中溶液的酸性均減弱C．甲中銅片作正極，乙中銅片作負極D．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生【答案】B【詳解】A．甲構成原電池，產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙快，故A錯誤；B．兩燒杯中的總反應都是，硫酸濃度減小，溶液的酸性均減弱，故B正確；C．甲構成原電池，鋅的活潑性大于銅，甲中銅片作正極；乙沒有構成原電池，故C錯誤；D．甲構成原電池，鋅的活潑性大于銅，甲中銅片作正極，正極反應為，甲中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，故D錯誤；選B。例2下列有關裝置的說法正確的是A．裝置Ⅰ中為原電池的負極B．裝置Ⅱ為一次電池C．裝置Ⅲ可構成原電池D．裝置Ⅳ工作時，電子由鋅通過導線流向碳棒【答案】D【詳解】A．鎂與氫氧化鈉溶液不反應，鋁能夠與氫氧化鈉溶液反應，裝置Ⅰ中鋁為負極，鎂為正極，故A錯誤；B．鉛蓄電池是二次電池，可以放電充電，故B錯誤；C．裝置Ⅲ中的兩個材料相同、都是Zn，不能構成原電池，故C錯誤；D．裝置Ⅳ為干電池，鋅為負極，碳棒為正極，工作時，原電池中電子由負極沿導線流向正極，因此電子由鋅通過導線流向碳棒，故D正確；故選D。例3根據(jù)化學能轉化為電能的相關知識，回答下列問題：I.理論上，任何自發(fā)的氧化還原反應都可以設計成原電池。請利用反應“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”設計一種化學電池(正極材料用碳棒)，回答下列問題：(1)該電池的負極材料是___(填化學式)，發(fā)生__(填“氧化”或“還原”)反應，電解質(zhì)溶液是___(填化學式)溶液。(2)正極上發(fā)生的電極反應為___。(3)若導線上轉移的電子為1mol，則消耗的金屬銅的質(zhì)量為___。II.甲、乙兩位同學均想利用原電池反應檢測金屬的活動性順序，兩人均用鎂片和鋁片作電極，但甲同學將電極放入稀硫酸中，乙同學將電極放入NaOH溶液中，實驗裝置如圖所示。(4)寫出甲中的現(xiàn)象：___________________________。(5)乙中作負極的是_________，寫出負極上的電極反應式：______________________________。(6)如果甲同學與乙同學均認為“構成原電池的電極材料都是金屬時，則構成負極材料的金屬應比構成正極材料的金屬活潑”，由此他們會得出不同的實驗結論，依據(jù)該實驗得出的結論中，正確的是___(填標號)。A．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強B．該實驗說明金屬活動性順序表已過時，沒有實用價值了C．利用原電池反應判斷金屬活動性順序時應注意選擇合適的電解質(zhì)溶液D．該實驗說明化學研究對象復雜、反應受條件影響較大，因此具體問題應具體分析【答案】(1)Cu氧化Fe2(SO4)3(或FeCl3)(2)Fe3++e-=Fe2+(3)32(4)鎂片逐漸變薄，鋁片表面有氣泡產(chǎn)生(5)鋁片A1-3e-+4OH-=AlO+2H2O(6)CD【解析】(1)Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+反應中，Cu元素化合價升高，發(fā)生氧化反應，Cu作負極，正極上，F(xiàn)e3+得電子生成Fe2+，電解質(zhì)溶液需要提供Fe3+，故電解質(zhì)溶液是Fe2(SO4)3溶液或FeCl3溶液；(2)正極上，F(xiàn)e3+得電子生成Fe2+，電極反應式為Fe3++e-=Fe2+；(3)根據(jù)Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+可知，轉移1mol電子，消耗0.5molCu，則消耗的金屬銅的質(zhì)量為；(4)金屬活潑性：Mg＞Al，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，Mg作負極，發(fā)生氧化反應生成Mg2+，Al作正極，H+發(fā)生還原反應生成H2，故甲中的現(xiàn)象為鎂片逐漸變薄，鋁片表面有氣泡產(chǎn)生；(5)Al能和NaOH溶液反應，而Mg不和NaOH溶液反應，則乙中，Al作負極，電極反應式為A1-3e-+4OH-=AlO+2H2O；(6)A．鎂的金屬性大于鋁，但失電子難易程度與電解質(zhì)溶液有關，A項錯誤；B．該實驗說明電解質(zhì)溶液性質(zhì)影響電極的正負極，不能說明金屬活動性順序沒有使用價值，B項錯誤；C．根據(jù)甲、乙中電極反應式知，原電池正負極與電解質(zhì)溶液有關，故利用原電池反應判斷金屬活動性順序時應注意選擇合適的電解質(zhì)溶液，C項正確；D．該實驗說明化學研究對象復雜，反應與條件有關，電極材料相同其反應條件不同導致其產(chǎn)物不同，所以應具體問題具體分析，D項正確；答案選CD。精選習題1．（2021·浙江高一月考）下列說法中正確的是A．鎳氫電池、鋰離子電池和鋅錳干電池都是二次電池B．氫氧燃料電池是一種高效且不會污染環(huán)境的新型電池C．鉛酸蓄電池放電的時候正極材料是鉛，負極材料是二氧化鉛D．鉛酸蓄電池充電時將化學能轉化為電能【答案】B【詳解】A．鎳氫電池、鋰離子電池為可充電電池，為二次電池，鋅錳干電池為一次電池，故A錯誤；B．燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、乙醇燃料電池等，產(chǎn)物多為CO2、H2O等，不污染環(huán)境，故B正確；C．鉛蓄電池放電時正極是PbO2，發(fā)生還原反應，負極是Pb，發(fā)生氧化反應，故C錯誤；D．鉛酸蓄電池充電時將電能轉化為化學能，故D錯誤；故選B。2．裝置中，能構成原電池的是A．只有甲 B．只有乙 C．只有丙 D．除乙均可以【答案】C【詳解】甲沒有形成閉合回路，不能構成原電池，故甲不符合題意；乙兩個電極是相同的電極材料，不能構成原電池，故乙不符合題意；丙滿足兩個活潑性不同電極，兩個電極間接接觸，形成了閉合回路，能構成原電池，故丙符合題意；丁中酒精是非電解質(zhì)，不能構成原電池，故丁不符合題意；選項C符合題意。綜上所述，答案選C。3．某原電池的離子方程式是：Zn+Cu2+→Cu+Zn2+，該原電池正確的組成是正極負極電解質(zhì)溶液ACuZnZnSO4BCuZnCuSO4CZnCuCuSO4DCuZnH2SO4【答案】B【詳解】分析題目中的反應，可得：（-）鋅：Zn-2e-=Zn2+，（+）：Cu2++2e-=Cu；則要求：鋅片做負極，正極為活潑性比鋅弱的金屬或石墨，電解質(zhì)溶液提供Cu2+，綜上所述故選B。4．在如圖所示的裝置中，a的金屬活潑性比氫要強，b為碳棒，下列關于此裝置的敘述不正確的是()A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大 B．a(chǎn)是正極，b是負極C．導線中有電子流動，電子從a極到b極 D．a(chǎn)極上發(fā)生了氧化反應【答案】B【分析】a的金屬性比氫要強，b為碳棒，所以a是負極，b碳棒是正極；【詳解】A．碳棒是正極，在正極發(fā)生的反應是：2H++2e-=H2↑，溶液中的氫離子濃度減少，溶液的pH變大，故A正確；B．a(chǎn)的金屬性比氫要強，b為碳棒，所以a是負極，b碳棒是正極，故B錯誤；C．在原電池的外電路中，電子由負極經(jīng)導線流向正極，即電子從a極經(jīng)導線到b極，故C正確；D．a(chǎn)的金屬性比氫要強，b為碳棒，所以a是負極，負極上發(fā)生金屬失電子的氧化反應，故D正確；答案選B。5．把鋅片、銅片用導線連接后插入硫酸銅溶液中，當電路中有0.4mol電子通過時，負極的質(zhì)量變化是A．減少13g B．增加6.5g C．增加13g D．減少11.2g【答案】A【解析】鋅片、銅片和硫酸銅溶液形成的原電池中，較活潑的金屬鋅片作負極，銅片作正極，負極上鋅失電子變成鋅離子進入溶液，所以負極質(zhì)量會減少，正極上銅離子得電子生成銅單質(zhì)，所以正極上銅片質(zhì)量會增加，根據(jù)金屬和轉移電子的關系計算即可。鋅片、銅片和硫酸銅溶液形成的原電池中，較活潑的金屬鋅片作負極，銅片作正極，負極上鋅失電子質(zhì)量減少，正極上銅離子得電子質(zhì)量增加。設負極上質(zhì)量減少x，負極上的電極反應式為：x==13g，所以負極質(zhì)量減少13g。故選A。6．（2021·浙江高一月考）某實驗興趣小組用如圖所示裝置做完實驗后，在讀書卡片上記下了如下6條記錄，其中實驗記錄合理的是①Zn為正極，Cu為負極②H+向負極移動③電子流動方向為Zn→稀硫酸→Cu④Cu極有H2產(chǎn)生⑤若有1mol電子流過導線，則產(chǎn)生11.2LH2⑥正極的電極反應式：Zn-2e-=Zn2+A．①②③ B．③④⑤ C．④ D．③④⑤⑥【答案】C【詳解】①Zn為負極，Cu為正極，故①錯誤；

②H+向正極移動，故②錯誤；

③電子由Zn電極流向Cu電極，不經(jīng)過溶液，故③錯誤；

④Cu電極上發(fā)生2H++2e-=H2↑，故④正確；

⑤由2H++2e-=H2↑可知，有1mol電子流向?qū)Ь€，產(chǎn)生氫氣0.5mol，沒指明標準狀況下，氫氣體積不能計算，故⑤錯誤；

⑥正極反應為2H++2e-=H2↑，故⑥錯誤；

故選：C。7．已知：電流效率等于電路中通過的電子數(shù)與消耗負極材料失去的電子總數(shù)之比?，F(xiàn)有兩個電池Ⅰ、Ⅱ，裝置如圖所示。(陰離子交換膜只允許陰離子可以“通過”)下列說法正確的是A．Ⅰ和Ⅱ的電池反應不相同 B．能量轉化形式不同C．Ⅰ的電流效率低于Ⅱ的電流效率 D．5min后，Ⅰ、Ⅱ中都只含1種溶質(zhì)【答案】C【解析】電池Ⅰ構成中，金屬銅是負極，發(fā)生氧化反應而被腐蝕，負極反應式：Cu-2e-=Cu2+，石墨碳棒是正極，正極上是鐵離子發(fā)生還原反應：2Fe3++2e-=2Fe2+，電池Ⅰ的工作原理和電池Ⅱ相似，都是將化學能轉化為電能的裝置，采用了離子交換膜，可以減少能量損失，據(jù)此回答。A．電池Ⅰ和電池Ⅱ的電池反應相同，A錯誤；B．Ⅰ和Ⅱ都是將化學能轉化為電能的裝置，B錯誤；C．電池Ⅰ的工作原理和電池Ⅱ相似,都是將化學能轉化為電能的裝置，采用了離子交換膜，金屬銅和鐵離子之間不接觸，減少能量損失，Ⅰ的電流效率低于Ⅱ的電流效率，C正確；D．根據(jù)電極反應，負極反應式：Cu-2e-=Cu2+，正極上是2Fe3++2e-=2Fe2+，總反應是：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，5min后Ⅰ和Ⅱ中都含2種溶質(zhì)：氯化銅和氯化亞鐵，D錯誤；故合理選項是C。8．某小組為研究原電池原理，設計如圖裝置。下列敘述不正確的是（）A．無論a和b是否連接均可形成原電池B．a(chǎn)和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出C．a(chǎn)和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為Cu2＋＋2e－=CuD．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色【答案】A【解析】A．a(chǎn)和b不連接時，不構成原電池，A錯誤；B．a(chǎn)和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出，B正確；C．a(chǎn)和b用導線連接時，銅片為正極，所以銅片上發(fā)生的反應為，C正確；D．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色，D正確。答案選A。9．有a、b、c、d四種金屬。將a與b用導線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，a不斷腐蝕；將a、d分別投入同濃度的鹽酸中，d比a反應劇烈；將銅浸入b的鹽溶液中，無明顯變化；如果把銅浸入c的鹽溶液里，有金屬c析出。根據(jù)以上現(xiàn)象判斷，它們的活動性由強到弱的順序是A．dcab B．dabc C．dbac D．badc【答案】B【詳解】將a與b用導線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，a不斷腐蝕，說明b是正極，因此活潑性是a＞b；將a、d分別投入等濃度鹽酸中，d比a反應劇烈，說明金屬活動性d＞a；活潑的金屬可以將不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來，所以活潑性是b＞c，綜合以上可知活動性由強到弱順序是：d>a>b>c，答案選B。10．“鹽水動力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極，向極板上滴加食鹽水后電池便可工作，電池反應為2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列關于該電池的說法錯誤的是()A．鎂片作為正極B．食鹽水作為電解質(zhì)溶液C．電池工作時鎂片逐漸被消耗D．電池工作時實現(xiàn)了化學能向電能的轉化【答案】A【詳解】A．從電池反應看，Mg由0價升高到+2價，則鎂片失電子，作負極，A錯誤；B．食鹽水中含有Na+和Cl-，具有導電性，可作為電解質(zhì)溶液，B正確；C．電池工作時，鎂片不斷失電子生成Mg2+進入溶液，所以鎂片逐漸被消耗，C正確；D．電池工作時，通過發(fā)生化學反應產(chǎn)生電流，從而實現(xiàn)化學能向電能的轉化，D正確；故選A。11．為了探究原電池的電極名稱不僅與電極材料有關還與電解質(zhì)溶液有關，某學生做了如下的實驗編號電極材料電解質(zhì)溶液電子流向①Mg—AlHNO3(濃)Mg→Al②Mg—AlHCl(aq)Mg→Al③Mg—AlNaOH(aq)Al→Mg④Al—CuHNO3(濃)Cu→Al根據(jù)以上表格內(nèi)容回答：(1)實驗1中Mg作___________(填正極或負極)，發(fā)生__________(氧化反應或還原反應)(2)實驗2中Mg電極反應式為____________________________。Al電極上的電極反應式為_________________________?！敬鸢浮浚?）負極氧化反應（2）Mg-2e-=Mg2+2H++2e-=H2↑【解析】【分析】本題可根據(jù)電子的流動方向判斷原電池的正負極；同時，也可根據(jù)物質(zhì)的具體性質(zhì)判斷正負極：鎂比鋁活潑，鎂與HNO3(濃)和HCl(aq)都能發(fā)生反應，且鋁遇冷、濃硝酸會鈍化，而鎂不會。據(jù)此可對各個電池反應進行判斷，結合原電池工作原理可對各個小題進行解答?！驹斀狻?1)原電池中電子由負極沿導線流向正極，正極發(fā)生還原反應，負極發(fā)生氧化反應。實驗1中，電子由鎂流向鋁，所以鎂是負極，發(fā)生氧化反應。答案為：負極；氧化反應(2)實驗2中，電子由鎂流向鋁，可見鎂作負極并發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Mg-2e-=Mg2+；鋁為正極，氫離子被還原，電極反應式為：2H++2e-=H2↑。答案為：Mg-2e-=Mg2+；2H++2e-=H2↑12．（2021·浙江高一月考）由A、B、C、D四種金屬按表中裝置圖進行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中作正極的是_______(填“A”或“B”)。(2)裝置乙溶液中C電極反應：_______；外電路中電子由_______(填“C極向B極移動”或“B極向C極移動”)。(3)裝置丙中金屬A上電極反應屬于_______(填“氧化反應”或“還原反應”)。(4)四種金屬活動性由強到弱的順序是_______?！敬鸢浮緽Cu2＋＋2e－=CuB極向C極移動還原反應D>A>B>C【詳解】(1)圖甲中金屬A不斷溶解，根據(jù)原電池工作原理，A應為負極，B應為正極；答案為B；(2)裝置乙中C的質(zhì)量增加，C為正極，B為負極，電極反應式為Cu2＋＋2e－=Cu；外電路中電子由負極B極向正極C極移動；(3)裝置A上有氣體產(chǎn)生，電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，A為正極，發(fā)生還原反應，則D為負極；(4)根據(jù)構成原電池的條件，一般金屬性強的作負極，綜上所述，金屬性強弱順序是D>A>B>C?！军c睛】負極的判斷，①根據(jù)電子流向，電子從負極流向正極；②電流的方向，電流從正極流向負極；③一般負極失去電子，質(zhì)量減少；④離子移動方向，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動；⑤化合價升高的一極為負極。13．反應Sn+H2SO4=SnSO4+H2↑的能量變化趨勢，如圖所示：(1)該反應為__反應(填“吸熱”或“放熱”)。(2)若要使該反應的反應速率加快，下列措施可行的是________(填字母)。A．改錫片為錫粉 B．加入少量醋酸鈉固體C．滴加少量CuSO4 D．將稀硫酸改為98%的濃硫酸(3)若將上述反應設計成原電池，石墨棒為原電池某一極材料，則石墨棒為________極(填“正”或“負”)。石墨棒上產(chǎn)生的現(xiàn)象為______________，該極上發(fā)生的電極反應為____________________，稀硫酸的作用是傳導離子、____________________，原電池工作時溶液中的移向________極移動(填正或負)。(4)實驗后同學們經(jīng)過充分討論，觀察原電池反應特點，認為符合某些要求的化學反應都可以通過原電池來實現(xiàn)。下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是______________。A．CO2+H2O=H2CO3B．NaOH+HCl=NaCl+H2OC．2H2+O2=2H2OD．CuO+H2SO4=CuSO4+H2O以KOH為電解質(zhì)溶液，在所選反應設計成原電池，該電池負極反應為：__。【答案】(1)放熱(2)AC(3)正有氣泡產(chǎn)生2H++2e-=H2↑作正極反應物負(4)CH2+2OH--2e-=2H2O【解析】(1)從圖象可知，反應物總能量高于生成物總能量，所以該反應為放熱反應，故答案為：放熱；(2)A．改錫片為錫粉，增大接觸面積，反應速率增大，選項A正確；B．加入少量醋酸鈉固體，與氫離子反應生成弱酸，使氫離子濃度降低，反應速率降低，選項B錯誤；C．滴加少量CuSO4，與錫反應產(chǎn)生銅與錫形成原電池，加快反應速率，選項C正確；D．改稀硫酸為98%的濃硫酸，具有強氧化性，與錫反應不生成氫氣，選項D錯誤；答案選AC；(3)該反應中錫為還原劑，作負極，則石墨為正極；石墨棒上氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，則產(chǎn)生的現(xiàn)象為有氣泡產(chǎn)生，該極上發(fā)生的電極反應為2H++2e-=H2↑，稀硫酸的作用是傳導離子、作正極反應物，原電池工作時溶液中的陰離子移向負極移動；(4)A．反應CO2+H2O=H2CO3沒有發(fā)生氧化還原反應，不能設計成原電池，選項A錯誤；B．反應NaOH+HCl=NaCl+H2O為復分解反應，不是氧化還原反應，不能設計成原電池，選項B錯誤；C．反應2H2+O2=2H2O中氫、氧化合價發(fā)生變化，屬于自發(fā)的氧化還原反應，能設計成原電池，選項C正確；D．反應CuO+H2SO4=CuSO4+H2O為復分解反應，不是氧化還原反應，不能設計成原電池，選項D錯誤；答案選B；以KOH為電解質(zhì)溶液，在所選反應設計成原電池，該電池負極上氫氣失電子產(chǎn)生水，電極反應為：H2+2OH--2e-=2H2O。14．（2021·銅梁一中高一月考）任何化學反應都伴隨著能量的變化，通過化學反應，化學能可轉化為熱能、光能、電能等不同形式的能量。(1)用圖甲、乙所示裝置進行實驗，請回答下列問題：①以下敘述中，正確的是_______。a．甲中鋅片是負板，乙中銅片是正極b．兩燒杯中銅片表面均有氣泡產(chǎn)生c．兩燒杯中溶液的pH均增大d．乙中電流由銅片經(jīng)過導線流向鋅片②若反應過程中有0.4mol電子轉移，生成的氫氣在標況下的體積為_______。(2)Mg、Al設計成如由圖所示原電池裝置：①若溶液為鹽酸，Mg為_______極；②若溶液為氫氧化鈉溶液，負極的電極反應為_______。(3)已知氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量，且氧氣中鍵完全斷裂時吸收能量，水蒸氣中鍵形成時放出能量，則氫氣中鍵斷裂時吸收能量為_______。(4)如圖是氫氧燃料電池構造示意圖：該電池工作時，電子的流向為_______(填“”或“”)，正極的電極反應為_______?！敬鸢浮縞d負436【分析】鋅比銅活潑，能與稀硫酸反應，銅為金屬活動性順序表H元素之后的金屬，不能與稀硫酸反應，結合形成原電池的條件分析解答；Mg、Al設計成原電池裝置，若電解液為鹽酸，鎂比鋁活潑，鎂為負極，鋁為正極；若電解液為氫氧化鈉溶液，鎂與氫氧化鈉不反應，此時鋁為負極，鎂為正極，據(jù)此分析解答；根據(jù)化學反應放出的熱量=新鍵生成釋放的能量-舊鍵斷裂吸收的能量分析解答；燃料電池中通入氫氣的a電極為原電池的負極，通入氧氣的b電極為原電池的正極，據(jù)此分析解答?！驹斀狻?1)①a．甲沒有形成閉合回路，不能形成原電池，故a錯誤；b．銅在金屬活動性順序表中排在H元素之后，不能與稀硫酸反應，甲燒杯中銅片表面沒有氣泡產(chǎn)生，故b錯誤；c．兩燒杯中硫酸都參加反應，氫離子濃度都減小，溶液的pH均增大，故c正確；d．乙中形成原電池，鋅是負極，銅是正極，電子由負極經(jīng)外電路流向正極，電流由銅片經(jīng)過導線流向鋅片，故d正確；故答案為：cd；②反應的關系式為2H+～H2～2e-，則n(H2)=n(e-)=0.4mol×=0.2mol，V(H2)=nVm=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案為：4.48L；(2)①若電解液為鹽酸，鎂比鋁活潑，鎂為負極，鋁為正極，故答案為：負；②若溶液為氫氧化鈉溶液，鎂與氫氧化鈉溶液不反應，鋁能夠與氫氧化鈉溶液反應，鋁為負極，負極反應式為Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O，故答案為：負極；Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O；(3)氫氣完全燃燒生成水蒸氣是放熱反應，反應放出的熱量=新鍵生成釋放的能量-舊鍵斷裂吸收的能量，設氫氣中1molH-H鍵斷裂時吸收熱量為Q，根據(jù)方程式：2H2+O22H2O，則484kJ=4×463kJ-(2Q+496kJ)，解得：Q=436kJ，故答案為：436；(4)該燃料電池中，a電極為負極，b電極為正極，原電池工作時，電子由負極a經(jīng)外電路流向正極b，氧氣在正極上得電子生成水，正極反應式為O2+4H++4e-=2H2O，故答案為：；O2+4H++4e-=2H2O。15．某研究性學習小組對Mg和Al的性質(zhì)進行了下列的實驗及研究。(1)以鎂條、鋁片為電極，稀NaOH溶液為電解質(zhì)構成的原電