高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)化學(xué)電源 說(shuō)課一等獎(jiǎng)

人教版化學(xué)高二選修4第四章第二節(jié)化學(xué)電源同步練習(xí)一、選擇題1．如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（MH﹣Ni電池），下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是（）A．放電時(shí)正極反應(yīng)為：NiOOH+H2O+e﹣→Ni（OH）2+OH﹣B．電池的電解液可為KOH溶液C．充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：MH+OH﹣→H2O+M+e﹣D．MH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：解答：A、放電時(shí)，正極：NiOOH+H2O+e﹣=Ni（OH）2+OH﹣，所以A正確；B、為了防止MH被氫離子氧化，鎳氫電池中電解液為堿性溶液，主要為KOH作電解液，所以B正確；C、充電式，負(fù)極作陰極，陰極反應(yīng)為M+H2O+e﹣=MH+OH﹣，所以C錯(cuò)誤；D、M為儲(chǔ)氫合金，MH為吸附了氫原子的儲(chǔ)氫合金，儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高，所以D正確；所以選C．分析：本題考查了原電池和電解池原理，明確題給信息的含義是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)的電極反應(yīng)式的書寫．2．高鐵電池是新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池放電時(shí)能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的電壓．高鐵電池放電的化學(xué)方程式為：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH．下列敘述中錯(cuò)誤的是（）A．該反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化B．放電過(guò)程中鋅元素的化合價(jià)降低C．高鐵電池能減少汞等重金屬污染D．放電過(guò)程中溶液的pH逐漸升高答案：B解析：解答：A．高鐵電池放電時(shí)時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以A正確；B．放電時(shí)，Zn被氧化，化合價(jià)升高，所以B錯(cuò)誤；C．高鐵電池不含汞等重金屬，可減少污染，所以C正確；D．放電時(shí)，生成KOH，溶液pH升高，所以D正確．所以選B．分析：本題考查原電池的工作原理，本題注意根據(jù)總電池反應(yīng)式判斷，把握原電池的工作原理．3．如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖，關(guān)于該電池?cái)⑹稣_的是（）A．分子組成為Cm（H2O）n的物質(zhì)一定是糖類B．微生物所在電極區(qū)放電時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)C．放電過(guò)程中，H+從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)D．正極反應(yīng)式為：MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O答案：D解析：解答：A．分子組成為Cm（H2O）n的物質(zhì)不一定為糖類，與甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物質(zhì)，所以A錯(cuò)誤；B．形成原電池時(shí)，微生物所在電極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，Cm（H2O）n被氧化生成水和二氧化碳，所以B錯(cuò)誤；C．原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以C錯(cuò)誤；D．MnO2被還原生成Mn2+，為原電池的正極，電極方程式為MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O，所以D正確．所以選D．分析：本題考查新型電池，題目難度不大，注意把握原電池的工作原理以及電極反應(yīng)式的書寫，解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷原電池的正負(fù)極．4．氫氧燃料電池以氫氣作還原劑，氧氣作氧化劑，電極為多孔鎳，電解質(zhì)溶液為30%的氫氧化鉀溶液．下列說(shuō)法正取的是（）A．負(fù)極反應(yīng)為：2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2OB．負(fù)極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣C．電池工作時(shí)溶液中的陰離子移向正極D．電池工作時(shí)正極區(qū)pH下降，負(fù)極區(qū)pH升高答案：A解析：解答：A．電池工作時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2﹣4e﹣+4OH﹣═4H2O，所以A正確；B．電池工作時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+H2O+4e﹣═4OH﹣，所以B錯(cuò)誤；C．電池工作時(shí)溶液中的陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極，所以C錯(cuò)誤；D．由電極反應(yīng)式可知，電池工作時(shí)正極區(qū)pH升高，負(fù)極區(qū)pH下降，所以D錯(cuò)誤；所以選A．分析：本題考查原電池知識(shí)，本題注意把握電解反應(yīng)式的書寫為解答該題的關(guān)鍵．5．一種新型的乙醇電池，它用磺酸類質(zhì)子溶劑．電池總反應(yīng)為：C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O，電池示意如圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)極為電池的正極B．電池工作時(shí)電流由a極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡再到b極C．電池負(fù)極的電極反應(yīng)為：4H++O2+4e﹣=2H2OD．電池工作時(shí)，1mol乙醇被氧化時(shí)就有12mol電子轉(zhuǎn)移答案：D解析：解答：A．在燃料電池中，燃料乙醇在負(fù)極發(fā)生失電子的反應(yīng)，氧氣是在正極上發(fā)生得電子的反應(yīng)，則a為負(fù)極，所以A錯(cuò)誤；B．電池工作時(shí)，電流由正極經(jīng)外電路流向負(fù)極，在該電池中由b極流向a極，所以B錯(cuò)誤；C．在燃料電池中，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，在酸性電解質(zhì)環(huán)境下，正極的電極反應(yīng)為：4H++O2+4e﹣=2H2O，所以C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電池反應(yīng)：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，乙醇被氧化電極反應(yīng)式為C2H5OH+3H2O﹣12e﹣=2CO2+12H+，則1mol乙醇被氧化失去12mol電子，所以D正確；所以選D．分析：本題考查原電池知識(shí)，本題注意把握根據(jù)電池總反應(yīng)書寫電極方程式的方法．6．干電池原理示意圖如圖，電池總反應(yīng)為：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑，下列說(shuō)法正確的是（）A．碳為電池的正極B．Zn極上發(fā)生還原反應(yīng)C．常見鋅錳干電池為二次電池D．反應(yīng)2NH4++2e﹣=2NH3↑+H2↑在負(fù)極上發(fā)生答案：A解析：解答：A．放電時(shí)，Zn元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、H元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，所以Zn是負(fù)極、C是正極，所以A正確；B．Zn電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣=Zn2+，所以B錯(cuò)誤；C．常見鋅錳干電池不能充放電，所以屬于一次電池，所以C錯(cuò)誤；D．Zn是負(fù)極、C是正極，正極反應(yīng)式為2NH4++2e﹣=2NH3↑+H2↑，負(fù)極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣=Zn2+，所以D錯(cuò)誤；所以選A．分析：本題考查化學(xué)電源新型電池，明確正負(fù)極與得失電子關(guān)系是解本題關(guān)鍵，知道各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)類型，難點(diǎn)是正極反應(yīng)式的書寫．7．新一代鋰電池的反應(yīng)為：FePO4+LiLiFePO4該電池可用于電動(dòng)汽車，其以含Li+的導(dǎo)電固體為電解質(zhì)．下列有關(guān)LiFePO4電池說(shuō)法正確的是（）A．放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FePO4+Li++e﹣═LiFePO4B．充電時(shí)LiFePO4只發(fā)生氧化反應(yīng)不發(fā)生還原反應(yīng)C．充電過(guò)程中，電池正極材料的質(zhì)量增加D．加入硫酸可以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性答案：A解析：解答：放電時(shí)，Li是負(fù)極、FePO4是正極，負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)i﹣e﹣═Li+，正極反應(yīng)式為：FePO4+Li++e﹣═LiFePO4，充電時(shí)陰極、陽(yáng)極電極反應(yīng)式與負(fù)極、正極反應(yīng)式正好相反，A．放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FePO4+Li++e﹣═LiFePO4，所以A正確；B．充電時(shí)，LiFePO4既得電子又失電子，所以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以B錯(cuò)誤；C．充電過(guò)程中，電池陽(yáng)極反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO4﹣e﹣=FePO4+Li+，所以電池正極材料質(zhì)量減小，所以C錯(cuò)誤；D．加入稀硫酸時(shí)，Li和稀硫酸反應(yīng)，且Li和水也反應(yīng)，所以D錯(cuò)誤；所以選A．分析：本題考查化學(xué)電源新型電池，側(cè)重考查原電池和電解池原理，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要注意題干中電解質(zhì)特點(diǎn)，為易錯(cuò)點(diǎn)．8．紐扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液．放電時(shí)兩個(gè)電極反應(yīng)分別為：Zn+2OH﹣→Zn（OH）2+2e﹣；Ag2O+H2O+2e﹣→2Ag+2OH﹣下列說(shuō)法中正確的是（）A．鋅是正極，氧化銀是負(fù)極B．鋅發(fā)生還原反應(yīng)，氧化銀發(fā)生氧化反應(yīng)C．溶液中OH﹣向正極移動(dòng)，K+、H+向負(fù)極移動(dòng)D．在電池放電的過(guò)程中，電解質(zhì)溶液的堿性變大答案：D解析：解答：A．原電池中，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電極反應(yīng)式知，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極、氧化銀發(fā)生還原反應(yīng)為正極，所以A錯(cuò)誤；B．鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、氧化銀得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以溶液中OH﹣向負(fù)極移動(dòng)，K+、H+向正極移動(dòng)，所以C錯(cuò)誤；D．電池反應(yīng)式為Ag2O+H2O+Zn=Zn（OH）2+2Ag，隨著反應(yīng)進(jìn)行，消耗水，KOH的物質(zhì)的量不變，則電解質(zhì)溶液濃度增大，所以堿性增強(qiáng)，所以D正確；所以選D．分析：本題考查化學(xué)電源新型電池，側(cè)重考查原電池原理，明確正負(fù)極判斷、離子移動(dòng)方向、反應(yīng)類型即可解答，易錯(cuò)選項(xiàng)是D，注意KOH的物質(zhì)的量不變但濃度改變．9．把一小塊鎂、鋁合金放入6mol?L﹣l的NaOH溶液中，可以形成微型原電池．則該電池負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為（）A．Mg﹣2e﹣═Mg2+B．A1+4OH﹣﹣3e﹣═AlO2﹣+2H2OC．4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑D．2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑答案：B解析：解答：A．該原電池中，鋁易失電子作負(fù)極，Mg作正極，所以A錯(cuò)誤；B，負(fù)極上電極反應(yīng)式為Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O，所以B正確；C．該原電池中，在堿性條件下，鋁易失電子而作負(fù)極，所以C錯(cuò)誤；D．2H++2e﹣=H2↑（或2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣），為正極上電極反應(yīng)式，所以D錯(cuò)誤；所以選B．分析：本題考查了原電池原理，根據(jù)電極上失電子難易程度確定正負(fù)極，不能根據(jù)金屬的活潑性強(qiáng)弱判斷正負(fù)極，為易錯(cuò)點(diǎn)．10．2023年年底，一輛以新型清潔能源“鋅﹣空燃料電池”為動(dòng)力裝備的、美觀干凈的新型公共電車，亮相于上海浦東街頭，已投入試運(yùn)行階段．“鋅﹣空燃料電池”是金屬﹣空氣電池的一種，屬于半燃料電池，具有能量高、原材料豐富、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)．下列有關(guān)“鋅﹣空燃料電池”的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．該電池可能被廣泛使用B．該電池不工作時(shí)殼體應(yīng)該是密封的C．該電池使用后填埋不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染D．該電池的負(fù)極反應(yīng)為：2Zn+4OH﹣→2ZnO+2H2O+4e﹣答案：B解析：解答：A．“鋅﹣空燃料電池”具有能量高、原材料豐富、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，所以該電池可以廣泛使用，所以A正確；B．電池在不工作時(shí)，為了避免電池放電，需要隔離空氣，所以將電池的殼體密封，所以B正確；C．該電池的電解液為氫氧化鉀溶液，填埋后會(huì)對(duì)地下水、土壤等造成污染，所以不能直接填埋，應(yīng)該專門處理，所以C錯(cuò)誤；D．該電池的負(fù)極鋅失去電子，與氫氧根離子反應(yīng)生成氧化鋅，負(fù)極反應(yīng)為：2Zn+4OH﹣→2ZnO+2H2O+4e﹣，所以D正確；所以選B．分析：本題考查了化學(xué)電源新型電池的構(gòu)造、工作原理，注意掌握原電池工作原理，正確理解題干信息、明確該電池的組成、工作原理是解答本題的關(guān)鍵．11．鎳鎘可充電電池，電極材料是Cd和NiOOH，電解質(zhì)是KOH，放電時(shí)的電極反應(yīng)式：Cd+2OH﹣﹣2e﹣═Cd（OH）2，2NiOOH+2H2O+2e﹣═2Ni（OH）2+2OH﹣．下列說(shuō)法不正確的是（）A．電池的總反應(yīng)式：Cd+2NiOOH+2H2O2Ni（OH）2+Cd（OH）2B．電池充電時(shí)，鎘元素被還原C．電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大D．電池充電時(shí)，電池的負(fù)極和電源的負(fù)極連接答案：C解析：解答：解：A、由放電時(shí)的電極反應(yīng)式：Cd+2OH﹣﹣2e﹣═Cd（OH）2，2NiOOH+2H2O+2e﹣═2Ni（OH）2+2OH﹣，兩極反應(yīng)相加得到總反應(yīng)為：Cd+2NiOOH+2H2O2Ni（OH）2+Cd（OH）2，所以A正確；B、電池充電時(shí)，鎘元素的化合價(jià)降低，在反應(yīng)中被還原，所以B正確；C、電池放電時(shí)，電池負(fù)極電極反應(yīng)式：Cd+2OH﹣﹣2e﹣═Cd（OH）2，消耗氫氧根離子，所以負(fù)極周圍溶液的pH不斷減小，所以C錯(cuò)誤；D、電池充電時(shí)，電池的負(fù)極和電源的負(fù)極相連，所以D正確．所以選C．分析：本題考查電極反應(yīng)式的書寫，明確電極上得失電子及反應(yīng)物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，電極反應(yīng)式的書寫是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫．12．一種新型綠色燃料電池是把H2、CO、CH4的混合氣體和空氣不斷輸入，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，被稱為“21世紀(jì)的綠色發(fā)電站”．關(guān)于這種燃料電池的說(shuō)法不正確的是（）A．通入空氣的一極為正極B．H2、CO、CH4的混合氣體在電池內(nèi)部燃燒，放出大量的熱，然后電池將熱能轉(zhuǎn)化為電能C．電池實(shí)際運(yùn)行時(shí)的電解液應(yīng)選擇堿性溶液D．電池的正極反應(yīng)式為：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣答案：B解析：解答：A．正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以通入氧化劑空氣的電極為正極，所以A正確；B．燃料電池并非是將熱能轉(zhuǎn)化為電能，而使燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，發(fā)生的總反應(yīng)與燃燒反應(yīng)相同，但能量的轉(zhuǎn)化與燃燒反應(yīng)不同，所以B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)中有二氧化碳生成，如果用非堿性溶液作電解液，二氧化碳?xì)怏w會(huì)造成內(nèi)部的壓強(qiáng)增大，有安全隱患，所以用堿性物質(zhì)作電解質(zhì)溶液，所以C正確；D．用堿液作電解液，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，所以D正確；所以選B．分析：本題考查了燃料電池，根據(jù)物質(zhì)得失電子確定正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，注意燃料電池中燃料不燃燒，為易錯(cuò)點(diǎn)．13．有人設(shè)想以氫氣為燃料，氯氣為氧化劑設(shè)計(jì)成原電池．這樣不僅能產(chǎn)生電能，還能制備鹽酸，假設(shè)這種想法可行，下列說(shuō)法肯定錯(cuò)誤的是（）A．兩極材料都用石墨，用稀鹽酸作電解質(zhì)溶液B．通入氫氣的電極為原電池的正極C．電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向通入氯氣的電極移動(dòng)D．通入氯氣的電極的電極反應(yīng)式為Cl2+2e﹣═2Cl﹣答案：B解析：解答：根據(jù)燃料電池的工作原理，利用原電池原理直接制鹽酸的方程式為：H2+Cl2=2HCl，該原電池的工作原理和燃料電池的工作原理相似．A、兩極材料可以都用石墨，一極通入氫氣，一極通入氯氣，可以用稀鹽酸做電解質(zhì)溶液，所以A正確；B、反應(yīng)H2+Cl2=2HCl中，氫氣失電子，所以通入氫氣的電極為原電池的負(fù)極，所以B錯(cuò)誤；C、在原電池中，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，通氯氣的電極為正極，所以C正確；D、通氯氣的電極為正極，發(fā)生得電子得還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cl2+2e﹣→2Cl﹣，所以D正確．所以選B．分析：本題考查學(xué)生原電池中燃料電池的工作原理知識(shí)，注意知識(shí)的遷移和應(yīng)用，是一道信息遷移題目．14．鎳氫電池是近年開發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池．氫鎳電池的總反應(yīng)式是：H2+NiO（OH）=Ni（OH）2據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是（）A．電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍的溶液pH不斷增大B．電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C．電池放電時(shí)，鎳元素被還原D．電池放電時(shí)，H2是正極答案：C解析：解答：A、電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為：H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O，所以電池周圍溶液的氫氧根離子減少，溶液的PH值減小，所以A錯(cuò)誤．B．電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為：NiO（OH）+H2O+e﹣=OH﹣+Ni（OH）2，鎳元素被還原，所以B錯(cuò)誤；C．電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為：NiO（OH）+H2O+e﹣=OH﹣+Ni（OH）2，鎳元素被還原，所以C正確；D．電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O，H2是負(fù)極，所以錯(cuò)誤；所以選C．分析：本題考查化學(xué)電源新型電池，注意電極反應(yīng)式的書寫，根據(jù)電極反應(yīng)判斷溶液離子濃度的變化．15．鈉硫電池屬于溫綠色二次電流，用液態(tài)鈉、硫和多硫化鈉作電極，以能傳導(dǎo)鈉離子的固體氧化鋁作電解質(zhì)．電池反應(yīng)為：2Na+xSNa2Sx．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．放電時(shí)，Na+向負(fù)極移動(dòng)B．放電時(shí)，正極上發(fā)生的反應(yīng)為xS+2Na++2e﹣=Na2SxC．充電時(shí)，陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)為2Na﹣2e﹣=2Na+D．放電時(shí)，每有電子轉(zhuǎn)移，則有和硫參加反應(yīng)答案：B解析：解答：A、放電時(shí)，陽(yáng)離子移向正極，即Na+從負(fù)極移向正極，所以A錯(cuò)誤；B、放電時(shí)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為xS+2Na++2e﹣=Na2Sx，所以B正確；C、充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Sx2﹣﹣2e﹣=xS，所以C錯(cuò)誤；D、放電時(shí)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為xS+2Na++2e﹣=Na2Sx，每有電子轉(zhuǎn)移，有+參加反應(yīng)，金屬鈉不會(huì)參與反應(yīng)，所以D錯(cuò)誤．所以選B．分析：本題考查了原電池和電解質(zhì)的工作原理以及電極反應(yīng)式的書寫和離子的流向知識(shí)，考查角度廣．16．已知氧化還原反應(yīng)：2KMn04+10FeS04+8H2SO4?2MnS04+5Fe2（S04）3+K2S04+8H2O．控制適當(dāng)?shù)臈l件，將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池．下列判斷不正確的是（）A．隨著反應(yīng)進(jìn)行，甲中顏色逐漸變淺，乙中顏色逐漸變深B．反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上的電極反應(yīng)式為Mn04﹣+8H++5e﹣═Mn2++4H20C．反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)D．電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)答案：C解析：解答：A．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，甲中高錳酸根離子得電子生成錳離子，所以高錳酸根離子濃度降低，溶液顏色變淺，乙中亞鐵離子失電子生成鐵離子，溶液顏色由淺綠色變?yōu)辄S色，溶液顏色逐漸變深，所以A正確；B．反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上高錳酸根離子得電子生成錳離子，所以電極反應(yīng)式為：Mn04﹣+8H++5e﹣═Mn2++4H20，所以B正確；C．反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上亞鐵離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以C錯(cuò)誤；D．當(dāng)電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，不再產(chǎn)生電流，則反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，所以D正確；所以選C．分析：本題考查原電池原理，會(huì)根據(jù)電池反應(yīng)中得失電子判斷正負(fù)極反應(yīng)及反應(yīng)類型．17．我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁為負(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：4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3，下列說(shuō)法正確的是（）A．電池工作時(shí)，電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極B．以網(wǎng)狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積C．為了增加海水的導(dǎo)電性，向海水中加入大量食鹽D．負(fù)極反應(yīng)：O2+2HO2→4OH﹣﹣4e答案：B解析：解答：A．電池工作時(shí)，電流從正極鉑電極沿導(dǎo)線流向負(fù)極鋁電極，所以A錯(cuò)誤；B．鉑做成網(wǎng)狀的目的是增大與氧氣的接觸面積，加快反應(yīng)速率，所以B正確；C．當(dāng)海水飽和時(shí)，繼續(xù)加入氯化鈉，溶液成為過(guò)飽和溶液，離子濃度不變，所以海水的導(dǎo)電性不變，所以C錯(cuò)誤；D．負(fù)極上電極反應(yīng)式為Al﹣3e﹣+3OH﹣=Al（OH）3，所以D錯(cuò)誤；所以選B．分析：本題考查化學(xué)電源知識(shí)，注意原電池兩極上的變化以及原電池原理．18．將用導(dǎo)線連接的兩根鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH4和O2，即可產(chǎn)生電流，形成燃料電池，其電池反應(yīng)為：CH4+2O2+2OH﹣=CO32﹣+3H2O．下列敘述正確的是（）①通入CH4的電極為正極；②正極的電極反應(yīng)是O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；③通入氧氣的電極為正極；④通入CH4的電極的反應(yīng)是CH4+O2+4e﹣=CO2+2H2O；⑤負(fù)極的電極反應(yīng)是CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；⑥電池工作時(shí)溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)；⑦電池工作時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)；⑧電池工作時(shí)電子從通入甲烷的一極由外電路流向通入氧氣的一極．A．②③⑤⑦⑧B．②③⑤⑥⑧C．①②⑤⑦⑧D．①②③④⑦答案：A解析：解答：①具有還原性的甲烷為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以①錯(cuò)誤；②在堿性溶液中，氧氣在正極得電子被還原，正極的電極反應(yīng)是O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，所以②正確；③氧氣具有氧化性，在正極上得電子，所以通入氧氣的電極為正極，所以③正確；④通入CH4的電極的反應(yīng)是電極反應(yīng)式為CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，所以④錯(cuò)誤；⑤甲烷在負(fù)極失電子被氧化，負(fù)極的電極反應(yīng)是CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，所以⑤正確；⑥電池工作時(shí)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，所以⑥錯(cuò)誤；⑦電池工作時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以⑦正確；⑧電池工作時(shí)電子從通入甲烷的一極，即負(fù)極，由外電路流向通入氧氣的一極，即正極，所以⑧正確．所以選A．分析：本題考查堿性甲烷電池的工作原理，本題中注意把握電極反應(yīng)式的書寫，正確判斷兩極的化學(xué)反應(yīng)，在學(xué)習(xí)中注意積累電子、電流、離子的流向．19．某商用鋰離子電池以石墨為負(fù)極材料，以LiCoO2為正極材料，電解質(zhì)為L(zhǎng)iPF6與乙烯碳酸酯，電池充電時(shí)，鋰離子從正極材料中出來(lái)進(jìn)入負(fù)極，放電時(shí)則反應(yīng)過(guò)來(lái)，下列說(shuō)法中，不正確的是（）A．充電時(shí)發(fā)生的正極反應(yīng)為：LiCoO2═Li1﹣xCoO2+xLi+xe﹣B．負(fù)極反應(yīng)xLi+xe﹣+6C═LixC6C．正極材料Li1﹣xCoO2中的Co充電時(shí)被氧化，從Co3+變?yōu)镃o4+，放電時(shí)被還原，從Co4+變?yōu)镃o3+D．LiAlO2和LiMnO4等也可做正極材料答案：B解析：解答：放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6﹣e﹣=6C+xLi+，正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1﹣xCoO2+xLi++xe﹣═LiCoO2，充電時(shí)，陽(yáng)極、陰極反應(yīng)式與正極、負(fù)極反應(yīng)式正好相反，A．充電時(shí)發(fā)生的正極為陽(yáng)極，陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為：LiCoO2═Li1﹣xCoO2+xLi+xe﹣，所以A正確；B．負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6﹣e﹣=6C+xLi+，所以B錯(cuò)誤；C．充電時(shí)，正極材料為陽(yáng)極，陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以正極材料Li1﹣xCoO2中的Co充電時(shí)被氧化，從Co3+變?yōu)镃o4+，放電時(shí)被還原，從Co4+變?yōu)镃o3+，所以C正確；D．該物質(zhì)中鋰離子能得電子發(fā)生還原反應(yīng)，可以作正極材料，所以D正確；所以選B．分析：本題考查化學(xué)電源新型電池，明確正負(fù)極、陰陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫．20．鋅﹣空氣電池是一種新型的高校電池，其荷電量一般比同體積的鋅錳電池大3倍以上．在堿性環(huán)境下，其總反應(yīng)方程式為2Zn+2NaOH+O2=2NaHZnO2．下列說(shuō)法正確的是（）A．該電池的負(fù)極反應(yīng)方程式為Zn﹣2e﹣+3OH﹣=HZnO2﹣+H2OB．當(dāng)負(fù)極減重65g時(shí)，正極消耗O2的體積為C．電池在放電過(guò)程中陽(yáng)離子移向負(fù)極，陰離子移向正極D．隨著放電過(guò)程進(jìn)行，電池正極區(qū)域附近pH減小答案：A解析：解答：A、總反應(yīng)的離子方程式為2Zn+2OH﹣+O2=2HZnO2﹣，在堿性環(huán)境下，正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，總反應(yīng)式﹣正極反應(yīng)式=負(fù)極反應(yīng)式，因此負(fù)極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣+3OH﹣=HZnO2﹣+H2O，所以A正確；B、65gZn的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)2Zn+2NaOH+O2=2NaHZnO2計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量為，氧氣的體積與所處的溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，因此體積不一定是，所以B錯(cuò)誤；C、根據(jù)異性相吸，電池在放電過(guò)程中陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，所以C錯(cuò)誤；D、該電池的正極反應(yīng)式O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，電池正極區(qū)域附近OH﹣濃度增大，pH減大，所以D錯(cuò)誤；所以選A．分析：本題考查了原電池原理，側(cè)重于新型化學(xué)電池電極反應(yīng)式的書寫和有關(guān)計(jì)算，書寫電極反應(yīng)式時(shí)可根據(jù)①負(fù)氧化、正還原②總反應(yīng)式﹣正極反應(yīng)式=負(fù)極反應(yīng)式③三個(gè)守恒：元素守恒、電子守恒、電荷守恒④電解質(zhì)溶液的影響分析判斷．二、非選擇題21．燃料電池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）與氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液．完成下列關(guān)于甲烷（CH4）燃料電池的填空：（1）甲烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：答案：CH4+2O2CO2+2H2O（2）已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，電池中有一極的電極反應(yīng)為CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，這個(gè)電極是燃料電池的（填“正極”或“負(fù)極”），另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：答案：負(fù)極|2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣（3）隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性（填“增大”、“減小”或“不變”）答案：減小解析：解答：（1）甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為CH4+2O2CO2+2H2O，所以答案為：CH4+2O2CO2+2H2O；（2）CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O中C元素化合價(jià)由﹣4價(jià)變?yōu)?4價(jià)，所以甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其所在電極為負(fù)極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣，所以答案為：負(fù)極；2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣；（3）該燃料電池電池反應(yīng)式為CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，氫氧根離子參加反應(yīng)，所以反應(yīng)過(guò)程中氫氧根離子濃度減小，溶液的pH減小，所以答案為：減?。治觯罕绢}考查了燃料電池，根據(jù)得失電子確定正負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)，能正確書寫電極反應(yīng)式．22．據(jù)報(bào)道，摩托羅拉公司開發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機(jī)的可充電的高效燃料電池，充一次電可連續(xù)使用一個(gè)月．如圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程的示意圖．已知甲池的總反應(yīng)式為：2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O請(qǐng)?zhí)羁眨海?）充電時(shí)：①原電池的負(fù)極與電源極相連．②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為．答案：負(fù)|4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑（2）放電時(shí)：負(fù)極的電極反應(yīng)式為．答案：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O（3）在此過(guò)程中若完全反應(yīng)，乙池中A極的質(zhì)量升高648g，則甲池中理論上消耗O2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．答案：（4）若在常溫常壓下，1gCH3OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時(shí)放熱，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為．答案：2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣mol解析：解答：（1）充電時(shí)，原電池負(fù)極與電源負(fù)極相連，陽(yáng)極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，所以答案為：負(fù)；4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑；（2）放電時(shí)，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，所以電極反應(yīng)式為：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O，所以答案為：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O；（3）乙池中B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)乙池中B極的質(zhì)量升高648g，則甲池中理論上消耗O2體積==，所以答案為：；（4）n（CH3OH）=mol，生成CO2和液態(tài)H2O時(shí)放熱，則2molCH3OH燃燒放出的熱量為2××32=，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣mol，所以答案為：2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣mol．分析：本題以甲醇為燃料綜合考查了燃料電池以及化學(xué)平衡問(wèn)題，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意正負(fù)極上電極反應(yīng)式的書寫要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，即使燃料和氧化劑相同，如果電解質(zhì)溶液不同，電極反應(yīng)式也不同．23．人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池，以滿足不同的需要．以下每小題中的電池廣泛使用于日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面，請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息，填寫空格．（1）蓄電池在放電時(shí)起原電池作用，在充電時(shí)起電解池的作用．鉛蓄電池在放電時(shí)發(fā)生的電池反應(yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O．負(fù)極反應(yīng)式為．正極反應(yīng)式為．答案：Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4|PbO2+SO42﹣+4H++2e﹣=PbSO4+2H2O（2）鐵、銅、鋁是生活中使用廣泛的金屬，F(xiàn)eCl3溶液常用于腐蝕印刷電路銅板，其反應(yīng)過(guò)程的離子方程式為，若將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則負(fù)極所用電極材料為，正極反應(yīng)式為．答案：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+|Cu|2Fe3++2e﹣=2Fe2+（3）將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個(gè)原電池中，負(fù)極分別為．A．鋁片、銅片B．銅片、鋁片C．鋁片、鋁片D．銅片、銅片寫出插入燒堿溶液中形成原電池的負(fù)極反應(yīng)式：．答案：B|Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O（4）燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的供電裝置，如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問(wèn)題：①電池的負(fù)極是（填“a”或“b”），該極的電極反應(yīng)式是：．②電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH（填“增大”、“減小”或“不變”）．答案：a|CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O|減小解析：解答：（1）鉛蓄電池的電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，依據(jù)反應(yīng)的總電池反應(yīng)，反應(yīng)中Pb元素化合價(jià)升高的在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)為：Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4，PbO2中元素化合價(jià)降低的是在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成硫酸鉛，電極反應(yīng)為：PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；所以答案為：Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4；PbO2+SO42﹣+4H++2e﹣=PbSO4+2H2O；（2）Fe3+有強(qiáng)氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子，自身被還原成Fe2+，反應(yīng)方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，Cu在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上三價(jià)鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，其正極上的電極反應(yīng)式為2Fe3++2e﹣=2Fe2+，所以答案為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；Cu；2Fe3++2e﹣=2Fe2+；（3）將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，鋁鈍化，所以Cu失電子作負(fù)極，一組插入燒堿溶液中，Cu與氫氧化鈉不反應(yīng)，Al失電子作負(fù)極，堿性條件下，Al失電子生成偏鋁酸根離子，其電極反應(yīng)為：Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O；所以答案為：B；Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O；（4）①堿性甲烷燃料電池中通入甲烷的一極a為原電池的負(fù)極，該極上是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，所以答案為：a；CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；②在堿性溶液中，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2OH﹣=CO32﹣+3H2O，電池工作一段時(shí)間后，由于氫氧根離子被消耗，所以電解質(zhì)溶液的pH會(huì)減小，所以答案為：減?。治觯罕绢}綜合考查了原電池的內(nèi)容，涉及電極判斷與電極反應(yīng)式書寫等問(wèn)題，做題時(shí)注意從氧化還原的角度判斷原電池的正負(fù)極以及電極方程式的書寫，本題中難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)為