大一輪及課時(shí)分組練第六章 第2講 原電池　化學(xué)電源含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2講原電池化學(xué)電源［考綱要求]1.理解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式.2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理,了解原電池的應(yīng)用。考點(diǎn)一原電池及其工作原理1．概念把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2．工作原理以鋅銅原電池為例電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=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:①電解質(zhì)溶液；②兩電極直接或間接接觸；③兩電極插入電解質(zhì)溶液。題組一原電池工作原理的考查1．下列裝置中能構(gòu)成原電池產(chǎn)生電流的是 (）答案B解析A項(xiàng),電極相同不能構(gòu)成原電池；C項(xiàng)，酒精不是電解質(zhì)溶液,不能構(gòu)成原電池;D項(xiàng)，鋅與電解質(zhì)溶液不反應(yīng)，無電流產(chǎn)生.2．有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是 （）A．CaO＋H2O=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Cu＋2AgNO3=Cu（NO3）2＋2Ag，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．理論上說,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CaO＋H2O=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)易失分點(diǎn)(1）只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能通過設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。（2）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。（3）無論在原電池還是在電解池中,電子均不能通過電解質(zhì)溶液.（4)原電池的負(fù)極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù).題組二原電池正、負(fù)極的判斷3．下列有關(guān)原電池的說法中正確的是 ()A．在內(nèi)電路中,電子由正極流向負(fù)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D解析A項(xiàng)，內(nèi)電路中不存在電子的移動(dòng)；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;C項(xiàng)，若是由鋅、銅、硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池，則正極表面析出銅,沒有氣泡產(chǎn)生。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．①②中Mg作負(fù)極,③④中Fe作負(fù)極B．②中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑C．③中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋D．④中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑答案B解析②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；③中Fe在濃硝酸中易鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極,A錯(cuò)，C錯(cuò)。②中電池總反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，負(fù)極電極反應(yīng)式為2Al＋8OH－－6e－=2AlOeq\o\al(－，2）＋4H2O，二者相減得到正極電極反應(yīng)式為6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑，B正確.④中Cu是正極,電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－,D錯(cuò)。原電池正、負(fù)極判斷方法說明原電池的正極與負(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).

考點(diǎn)二原電池原理的應(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。題組訓(xùn)練原電池原理的應(yīng)用1．電工經(jīng)常說的一句口頭禪：“銅接鋁，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，說明原因：______________________________________________________________________。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．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Cu－2e－=Cu2＋2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋3．有A、B、C、D、E五塊金屬片,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①A、B用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極；②C、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；③A、C相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；④B、D相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中,D極發(fā)生氧化反應(yīng)；⑤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（)A．A〉B〉C>D〉E B．A>C>D〉B>EC．C>A〉B>D>E D．B〉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,A。B原電池，A為負(fù)極;C。D原電池,C為負(fù)極;A。C原電池，A為負(fù)極；B-D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：A〉C>D〉B〉E。4．把適合題意的圖像填在橫線上（用A、B、C、D表示）(1）將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液,產(chǎn)生H2的體積V（L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系是________。（2）將過量的兩份鋅粉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，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t（min）的關(guān)系是________(3)將（1）中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他條件不變,則圖像是________。答案(1)A(2）B（3）C解析加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，形成原電池，加快反應(yīng)速率，（1）a中Zn減少，H2體積減??；（2）中由于H2SO4定量，產(chǎn)生H2的體積一樣多；(3）當(dāng)把CuSO4溶液改成CH3COONa溶液時(shí)，由于CH3COO－＋H＋CH3COOH，a中c（H＋）減少，反應(yīng)速率減小,但產(chǎn)生H2的體積不變，所以C項(xiàng)正確.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，但不影響產(chǎn)生H2的量。

考點(diǎn)三化學(xué)電源1．堿性鋅錳干電池-—一次電池總反應(yīng)式：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2.正極反應(yīng)：2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnOOH＋2OH－；負(fù)極反應(yīng)：Zn＋2OH－－2e－=Zn（OH)2.2．鋅銀電池——一次電池負(fù)極反應(yīng)：Zn＋2OH－－2e－=Zn（OH)2；正極反應(yīng)：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－；總反應(yīng)式：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag。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)①負(fù)極反應(yīng)：Pb＋SOeq\o\al（2－，4）－2e－=PbSO4；②正極反應(yīng)：PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al（2－，4)＋2e－=PbSO4＋2H2O；③總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。(2)充電時(shí)的反應(yīng)①陰極反應(yīng):PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2－,4);②陽(yáng)極反應(yīng)：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al（2－，4）；③總反應(yīng)：2PbSO4＋2H2O=Pb＋PbO2＋2H2SO4。4．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2H2－4e－=4H＋2H2＋4OH－－4e－=4H2O正極反應(yīng)式O2＋4e－＋4H＋=2H2OO2＋2H2O＋4e－=4OH－電池總反應(yīng)式2H2＋O2=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．鉛蓄電池是典型的可充電電池，它的正負(fù)極極板是惰性材料，請(qǐng)回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原):（1）放電時(shí)電解液中H2SO4的濃度將變_______________________________________________________；當(dāng)外電路通過1mol電子時(shí),理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加________g。（2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí)，若按右圖連接，電解一段時(shí)間后,則在A電極上生成________,B電極上生成____________，此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將________。答案(1）小48(2）PbPbO2對(duì)換解析(1)放電時(shí)為原電池，正極為PbO2，其電極反應(yīng)式為PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4）＋2e－=PbSO4＋2H2O.從電池總反應(yīng)式可知,隨著電池放電，H2SO4不斷被消耗，因此，其濃度逐漸變??；由Pb＋SOeq\o\al(2－，4）－2e－=PbSO4可知，當(dāng)外電路通過1mole－時(shí)，理論上負(fù)極板有0。5molPb變?yōu)?。5molPbSO4,即質(zhì)量增加96g·mol－1×0。5mol＝48g.（2）當(dāng)完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí),兩極均變?yōu)镻bSO4，再按圖中通電——電解時(shí)，A極板發(fā)生反應(yīng)：PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al（2－，4），B極板發(fā)生反應(yīng)：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al（2－，4）。此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將對(duì)換。3．(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)減小增大題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫1．Li-SOCl2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LiAlCl4.SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2↑.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Li－e－=Li＋（2）2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑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),Li－e－=Li＋；(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:2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑.2．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4Al＋3O2＋6H2O=4Al（OH)3負(fù)極：______________________________________________________________；正極：______________________________________________________________。答案4Al－12e－=4Al3＋3O2＋6H2O＋12e－=12OH－化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般程序“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。題組二不同介質(zhì)對(duì)燃料電池電極反應(yīng)式書寫的影響3．以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫方法：（1）酸性條件燃料電池總反應(yīng)式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O ①燃料電池正極反應(yīng)式：O2＋4H＋＋4e－=2H2O ②①－②×2,得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：____________________________________。（2)堿性條件燃料電池總反應(yīng)式：CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O ①燃料電池正極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ ②①－②×2,得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：______________________________________。（3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2－）燃料電池總反應(yīng)式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O ①燃料電池正極反應(yīng)式:O2＋4e－=2O2－ ②①－②×2，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式:_____________________________________。（4)熔融碳酸鹽(如:熔融K2CO3）環(huán)境下電池總反應(yīng)式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O ①正極電極反應(yīng)式：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al（2－，3) ②①－②×2，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式:____________________________________。答案（1）CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋(2)CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al（2－,3)＋7H2O（3)CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O(4）CH4＋4COeq\o\al（2－，3）－8e－=5CO2＋2H2O燃料電池電極反應(yīng)式的書寫根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2,隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)有所不同，其實(shí)，我們只要熟記以下四種情況：（1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式:O2＋4H＋＋4e－=2H2O（2）堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式:O2＋2H2O＋4e－=4OH－（3）固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)O2－）環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋4e－=2O2－（4）熔融碳酸鹽（如：熔融K2CO3）環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3）。第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式電池的總反應(yīng)和正、負(fù)極反應(yīng)之間有如下關(guān)系：電池的總反應(yīng)式＝電池正極反應(yīng)式＋電池負(fù)極反應(yīng)式故根據(jù)第一、二步寫出的反應(yīng),有:電池的總反應(yīng)式－電池正極反應(yīng)式＝電池負(fù)極反應(yīng)式，注意在將兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)，要約去正極的反應(yīng)物O2。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:①連接內(nèi)電路，形成閉合回路；②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：Zn－2e－=Zn2＋正極:Cu2＋＋2e－=Cu總反應(yīng):Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋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);若用金屬作鹽橋（已經(jīng)不能叫做鹽橋了），電子流向一極后不能直接從另一極得到補(bǔ)充,必然趨勢(shì)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，光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？答案可以的，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。反正這邊發(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。題組一有關(guān)原電池原理的考查1．某原電池構(gòu)造如下圖所示.下列有關(guān)敘述正確的是 （）A．在外電路中，電子由銀電極流向銅電極B．取出鹽橋后,電流表的指針仍發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．外電路中每通過0。1mol電子,銅的質(zhì)量理論上減小6。4D．原電池的總反應(yīng)式為Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3）2答案D解析Cu作負(fù)極,Ag作正極,電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：Cu－2e－=Cu2＋正極:2Ag＋＋2e－=2Ag總反應(yīng)式:Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2，D正確.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)杠桿并使其在水中保持平衡，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：Fe－2e－=Fe2＋正極：Cu2＋＋2e－=Cu銅球增重,鐵球質(zhì)量減輕，杠桿A低B高。題組二可逆反應(yīng)與原電池的工作原理3．控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2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．電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D．電流計(jì)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；電流計(jì)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2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2向左移動(dòng)，I2被還原為I－,乙中石墨為正極，D不正確。4．已知在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsOeq\o\al（3－，4）＋2I－＋2H＋=AsOeq\o\al(3－,3）＋I(xiàn)2＋H2O，在堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsOeq\o\al(3－，3)＋I(xiàn)2＋2OH－=AsOeq\o\al（3－,4）＋H2O＋2I－。設(shè)計(jì)如圖裝置(C1、C2均為石墨電極)，分別進(jìn)行下述操作：Ⅰ。向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸Ⅱ。向B燒杯中逐滴加入40％NaOH溶液結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流表指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)。試回答下列問題：（1）兩次操作中指針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？（2)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁聪喾?？試用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋之.(3)操作Ⅰ過程中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為___________________________________；（4）操作Ⅱ過程中C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為___________________________________.(5）操作Ⅱ過程中，鹽橋中的K＋移向______燒杯溶液（填“A”或“B”）。答案（1）兩次操作中均能形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能.(2)(Ⅰ）加酸，c（H＋）增大，AsOeq\o\al(3－,4)得電子，I－失電子,所以C1極是負(fù)極，C2極是正極。（Ⅱ)加堿，c(OH－)增大，AsOeq\o\al（3－，3）失電子,I2得電子，此時(shí),C1極是正極,C2極是負(fù)極。故發(fā)生不同方向的反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移方向不同，即電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同。（3)2I－－2e－=I2(4)AsOeq\o\al(3－，3)＋2OH－－2e－=AsOeq\o\al（3－，4）＋H2O(5)A解析由于酸性條件下發(fā)生反應(yīng)AsOeq\o\al（3－,4）＋2I－＋2H＋=AsOeq\o\al（3－，3）＋I(xiàn)2＋H2O，堿性條件下發(fā)生反應(yīng)AsOeq\o\al(3－，3）＋I(xiàn)2＋2OH－=AsOeq\o\al（3－,4)＋H2O＋2I－都是氧化還原反應(yīng)。而且滿足構(gòu)成原電池的三大要素：①不同環(huán)境中的兩電極(連接）;②電解質(zhì)溶液（電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng)）;③形成閉合回路。當(dāng)加酸時(shí)，c（H＋)增大，C1：2I－－2e－=I2，這是負(fù)極;C2:AsOeq\o\al(3－,4）＋2H＋＋2e－=AsOeq\o\al(3－,3）＋H2O，這是正極.當(dāng)加堿時(shí)，c(OH－）增大，C1：I2＋2e－=2I－，這是正極；C2：AsOeq\o\al（3－，3）＋2OH－－2e－=AsOeq\o\al(3－,4)＋H2O，這是負(fù)極。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，說明化學(xué)平衡移動(dòng)方向相反.1．（2011·海南，12改編）根據(jù)下圖,下列判斷中正確的是 （）A．燒杯a中的溶液pH升高B．燒杯b中發(fā)生還原反應(yīng)C．燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2D．燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2答案A解析由題給原電池裝置可知,電子經(jīng)過導(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)：O2＋2H2O＋4e－=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)：Zn－2e－=Zn2＋。2．（2011·福建理綜，11)研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質(zhì),使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是 (）A．水既是氧化劑又是溶劑B．放電時(shí)正極上有氫氣生成C．放電時(shí)OH－向正極移動(dòng)D．總反應(yīng)為2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑答案C解析根據(jù)題給信息知鋰水電池的總反應(yīng)為2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑,D正確；在反應(yīng)中氫元素的化合價(jià)降低,因此H2O作氧化劑，同時(shí)又起到溶劑的作用,A正確；放電時(shí)正極反應(yīng)為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，B正確；正極周圍聚集大量OH－，因此溶液中的陽(yáng)離子Li＋向正極移動(dòng)，負(fù)極周圍聚集大量Li＋,因此溶液中的陰離子OH－向負(fù)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤。3．(2011·新課標(biāo)全國(guó)卷，11)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為Fe＋Ni2O3＋3H2O=Fe(OH）2＋2Ni（OH）2下列有關(guān)該電池的說法不正確的是 (）A．電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負(fù)極為FeB．電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe＋2OH－－2e－=Fe(OH）2C．電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低D．電池充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為2Ni(OH）2＋2OH－－2e－=Ni2O3＋3H2O答案C解析由鐵鎳蓄電池放電時(shí)的產(chǎn)物全部是堿可知，電解液為堿性溶液,放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),故Fe為負(fù)極，Ni2O3為正極，A正確;放電時(shí)，F(xiàn)e失電子被氧化，負(fù)極反應(yīng)式為Fe＋2OH－－2e－=Fe（OH)2，B正確;充電時(shí),陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe(OH）2＋2e－=Fe＋2OH－,pH增大，C錯(cuò)誤；充電時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Ni（OH)2＋2OH－－2e－=Ni2O3＋3H2O，D正確.4．(2012·福建理綜，9)將下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是 （）A．Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動(dòng)C．片刻后甲池中c(SOeq\o\al（2－，4))增大D．片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色答案A解析將裝置中K閉合，該裝置構(gòu)成原電池,其中Zn電極上發(fā)生氧化反應(yīng),Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；電子沿Zn→a，在a上溶液中的H＋得到電子,在b上溶液中的OH－失去電子，電子不能直接由a→b，故B錯(cuò)誤；該裝置工作過程中，甲、乙兩燒杯中的SOeq\o\al(2－,4)的濃度都不改變，只是鹽橋中的Cl－和K＋分別向甲、乙兩燒杯中移動(dòng),故C錯(cuò)誤；在b處溶液中的OH－失去電子，c（OH－)減小，c(H＋)增大,b處濾紙不可能變紅色,故D錯(cuò)誤。5．［2012·海南,13（4）]肼—空氣燃料電池是一種堿性電池,該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為__________________________________________________________。答案N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑解析該燃料電池中N2H4在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑。6.[2012·新課標(biāo)全國(guó)卷，26(4)節(jié)選]與MnO2。Zn電池類似，K2FeO4。Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應(yīng)為______________，該電池總反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________.答案FeOeq\o\al(2－，4）＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－2FeOeq\o\al（2－，4）＋3Zn＋8H2O=2Fe（OH）3＋3Zn(OH)2＋4OH－解析正極發(fā)生還原反應(yīng),K2FeO4被還原為Fe3＋，由于是堿性環(huán)境,故生成Fe(OH)3，電極反應(yīng)式為FeOeq\o\al(2－,4）＋3e－＋4H2O=Fe（OH)3＋5OH－；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由于是堿性環(huán)境，Zn被氧化生成Zn（OH)2，電極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH）2，兩電極反應(yīng)式相加得2FeOeq\o\al（2－，4）＋3Zn＋8H2O=2Fe(OH)3＋3Zn（OH)2＋4OH－。7．［2011·新課標(biāo)全國(guó)卷，27(5)］在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為________、正極的反應(yīng)式為________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702。1kJ，則該燃料電池的理論效率為____（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比，甲醇的燃燒熱ΔH＝－726.5kJ·mol－1）。答案CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O96.6%解析負(fù)極上甲醇失電子，在酸性條件下與水結(jié)合生成氫離子：CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋.正極電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O。該電池的理論效率為eq\f（702。1kJ,726。5kJ）×100%≈96。6%。8．［2011·山東理綜，29（2）］如圖為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應(yīng)為2Na＋xS=Na2Sx正極的電極反應(yīng)式為________。M（由Na2O和Al2O3制得）的兩個(gè)作用是________.與鉛蓄電池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的___________倍。答案xS＋2e－=Seq\o\al(2－,x）（或2Na＋＋xS＋2e－=Na2Sx)離子導(dǎo)電（導(dǎo)電或電解質(zhì))和隔離鈉與硫4。5解析正極上硫得電子被還原:xS＋2e－=Seq\o\al(2－,x）；M的兩個(gè)作用：作固體電解質(zhì)和隔膜(隔離鈉與硫)；鈉硫電池和鉛蓄電池的負(fù)極分別為Na和Pb,則消耗等質(zhì)量的Na和Pb時(shí)，鈉硫電池的放電量（轉(zhuǎn)移電子數(shù)）是鉛蓄電池的eq\f(\f(1,23)×1，\f（1,207）×2）＝4.5倍.9．［2012·江蘇，20（3)］鋁電池性能優(yōu)越，Al-AgO電池可用作水下動(dòng)力電源,其原理如圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。答案2Al＋3AgO＋2NaOH=2NaAlO2＋3Ag＋H2O解析由鋁電池原理圖可知，Al作負(fù)極，AgO/Ag作正極，電池反應(yīng)式為2Al＋3AgO＋2NaOH=2NaAlO2＋3Ag＋H2O。1．關(guān)于原電池的敘述正確的是 （）A．原電池工作時(shí)，電極上不一定都發(fā)生氧化還原反應(yīng)B．某可逆電流充、放電時(shí)的反應(yīng)式為L(zhǎng)i1－xNiO2＋xLieq\o(，\s\up7（放電),\s\do5(充電））LiNiO2,放電時(shí)此電池的負(fù)極材料是Li1－xNiO2C．鉛、銀和鹽酸構(gòu)成的原電池工作時(shí)，鉛板上有5.175g鉛溶解，正極上就有1120mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況D．在理論上可將反應(yīng)CH4(g)＋2O2(g）=CO2（g）＋2H2O(l）ΔH〈0設(shè)計(jì)成原電池答案D解析A中原電池工作時(shí)電極上一定都發(fā)生氧化還原反應(yīng)；B中電池放電時(shí)，負(fù)極材料是Li；C中通過計(jì)算知正極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下應(yīng)為560mL。2．將兩金屬A、B分別用導(dǎo)線相連接,并同時(shí)插入電解質(zhì)溶液中，發(fā)現(xiàn)A極的質(zhì)量增加,則下列說法正確的是 （）A．金屬活動(dòng)性:A〉BB．A極是正極，電解質(zhì)溶液可以是鹽酸C．B極是負(fù)極D．要判斷A極與B極是正極還是負(fù)極,還需考慮電解質(zhì)溶液答案C解析A極質(zhì)量增加，故A極是正極,B極是負(fù)極;若電解質(zhì)溶液是鹽酸,則A極的表面有氫氣產(chǎn)生，沒有金屬析出。3．一種新型燃料電池，以鎳板為電極插入KOH溶液中，分別向兩極通入乙烷（C2H6)和氧氣，其中某一電極反應(yīng)式為C2H6＋18OH－－14e－=2COeq\o\al(2－,3)＋12H2O。有關(guān)此電池的推斷不正確的是 （）A．通入氧氣的電極為正極B．參加反應(yīng)的O2與C2H6的物質(zhì)的量之比為7∶2C．放電一段時(shí)間后，KOH的物質(zhì)的量濃度將下降D．放電一段時(shí)間后,正極區(qū)附近溶液的pH減小答案D解析A項(xiàng)，通入乙烷的一極為負(fù)極，通入氧氣的一極為正極，正確;B項(xiàng),1mol乙烷參與反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移14mol電子，則參與反應(yīng)的氧氣的量為eq\f（14mol,4）＝eq\f（7,2)mol，故正確；C項(xiàng)，根據(jù)電極反應(yīng)式或總反應(yīng)方程式可知，氫氧化鉀被消耗,故正確；D項(xiàng)，放電時(shí)正極產(chǎn)生OH－，則pH增大，D錯(cuò)。4．由NO2、O2、熔融鹽NaNO3組成的燃料電池如圖所示，在使用過程中石墨Ⅰ電極反應(yīng)生成一種氧化物Y，下列有關(guān)說法正確的是 ()A．石墨Ⅰ極為正極,石墨Ⅱ極為負(fù)極B．Y的化學(xué)式可能為NOC．石墨Ⅰ極的電極反應(yīng)式為NO2＋NOeq\o\al(－,3）－e－=N2O5D．石墨Ⅱ極上發(fā)生氧化反應(yīng)答案C解析A項(xiàng)，氧氣在反應(yīng)中被還原,所以石墨Ⅱ是正極，石墨Ⅰ是負(fù)極，故不正確；B項(xiàng)，Y是NO2被氧化后的產(chǎn)物，則為N2O5，故不正確;D項(xiàng)，石墨Ⅱ極上發(fā)生的是還原反應(yīng)。5．如圖所示為某原電池的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法不正確的是(鹽橋中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠做成的凍膠） ()A．該原電池的總反應(yīng)式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋B．該電池工作時(shí)，Cu2＋在電極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)C．若用此電池電解飽和氯化鈉溶液制取Cl2,當(dāng)銅電極的質(zhì)量減少6。4g時(shí)，產(chǎn)生氯氣的體積為2。24D．電池工作過程中，電子由銅電極經(jīng)過電流表流向石墨電極答案B解析由原電池的結(jié)構(gòu)示意圖可知總反應(yīng)式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋.其電極反應(yīng)式分別為負(fù)極（銅電極）：Cu－2e－=Cu2＋（氧化反應(yīng)）正極(石墨電極）：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋(還原反應(yīng))電池工作過程中，電子由負(fù)極（銅電極）經(jīng)過電流表流向正極(石墨電極)。根據(jù)電子守恒知消耗的銅、生成的氯氣與轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之間的關(guān)系為Cu～2e－～Cl2,當(dāng)銅電極的質(zhì)量減少6.4g時(shí)，產(chǎn)生氯氣的體積為2.24L6．綜合如圖判斷，下列說法正確的是 ()A．裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe－2e－=Fe2＋B．裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中鹽橋中的陽(yáng)離子均向右側(cè)燒杯移動(dòng)D．放電過程中，裝置Ⅰ左側(cè)燒杯和裝置Ⅱ右側(cè)燒杯中溶液的pH均增大答案D解析裝置Ⅰ中，由于Zn比Fe活潑，所以Zn作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋;Fe作正極,電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－。由于正極有OH－生成，因此溶液的pH增大。裝置Ⅱ中，F(xiàn)e作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋；Cu作正極,電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑。正極由于不斷消耗H＋，所以溶液的pH逐漸增大。據(jù)此可知A、B皆錯(cuò)，D正確.在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子移向正極,所以C錯(cuò)誤.7．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，298K時(shí)，在FeCl3酸性溶液中加少量鋅粒后,Fe3＋立即被還原成Fe2＋.某夏令營(yíng)興趣小組根據(jù)該實(shí)驗(yàn)事實(shí)設(shè)計(jì)了如圖所示原電池裝置。下列有關(guān)說法正確的是 (）A．該原電池的正極反應(yīng)是Zn－2e－=Zn2＋B．左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去C．該電池鉑電極上有氣泡出現(xiàn)D．該電池總反應(yīng)為3Zn＋2Fe3＋=2Fe＋3Zn2＋答案B解析該電池的總反應(yīng)為Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋，所以左燒杯Pt為正極，電極反應(yīng)為Fe3＋＋e－=Fe2＋，右燒杯Zn為負(fù)極,電極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋。由于左燒杯中的Fe3＋被還原為Fe2＋，所以左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去。8．甲醇燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一,這種燃料電池由甲醇、空氣（氧氣）、KOH（電解質(zhì)溶液）構(gòu)成。電池的總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2＋4OH－=2COeq\o\al(2－,3)＋6H2O。則下列說法正確的是 （)A．電池放電時(shí)通入空氣的電極為負(fù)極B．電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH－6e－＋H2O=CO2↑＋6H＋C．由于COeq\o\al(2－，3)水解顯堿性，電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大D．電池放電時(shí)每消耗1molCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子答案D解析該燃料電池為原電池，從化合價(jià)判斷，氧氣在正極參與反應(yīng)，A錯(cuò)；甲醇在電池的負(fù)極參與反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al（2－，3)＋6H2O,B錯(cuò);從電池的總反應(yīng)式可知，反應(yīng)過程中OH－濃度降低，溶液的pH減小，C錯(cuò);從電極反應(yīng)來看，每消耗1molCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子，D正確。9．可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，通入空氣的一極為正極。下列說法正確的是 ()A．以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Al＋3OH－－3e－=Al（OH)3↓C．以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D．電池工作時(shí),電子通過外電路從正極流向負(fù)極答案A解析本題中電解質(zhì)溶液顯中性或堿性時(shí),該燃料電池的正極反應(yīng)均為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A正確；鋁作負(fù)極，Al失去電子變?yōu)锳l3＋，在NaOH溶液中Al3＋與過量的OH－反應(yīng)生成AlOeq\o\al(－,2），因此負(fù)極反應(yīng)為Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al（－,2）＋2H2O，B錯(cuò)誤;以NaOH溶液為電解液時(shí)，該燃料電池的總反應(yīng)為4Al＋3O2＋4OH－=4AlOeq\o\al（－,2）＋2H2O，反應(yīng)過程中消耗了OH－，所以電解液的pH降低,C錯(cuò)誤;燃料電池工作時(shí)，電子通過外電路從負(fù)極流向正極，D錯(cuò)誤。10．近日，中美聯(lián)合研究小組通過共同努力,采用廉價(jià)的鈉離子，同時(shí)使用納米氧化錳和鋰材料作電極制作出了鈉離子充電電池，其工作示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的說法中正確的是 (）A．放電時(shí)A極作正極B．放電時(shí)Na＋向負(fù)極移動(dòng)C．充電時(shí)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．充電時(shí)B極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)答案D解析電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，A極是電子流出的一極，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，A錯(cuò)；在原電池中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),B錯(cuò)；充電是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，B極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯(cuò),D對(duì).11.如圖所示,在不同的電解質(zhì)溶液中可以組成不同的電池。(1)①當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，F(xiàn)e電極是________（填“正”或“負(fù)”）極,其電極反應(yīng)式為______________________________。②當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí),Al電極是________（填“正”或“負(fù)”)極，其電極反應(yīng)式為_______________________________.(2）若把鋁改為鋅,電解質(zhì)溶液為濃硝酸,則Fe電極是________(填“正"或“負(fù)”)極，其電極反應(yīng)式為___________________________________________________。答案（1)①正2H＋＋2e－=H2↑②負(fù)Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al（－,2)＋2H2O(2）正NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O解析(1）①電解質(zhì)溶液是稀硫酸時(shí),Al電極是負(fù)極，F(xiàn)e電極是正極，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑。②當(dāng)電解質(zhì)溶液是NaOH溶液時(shí),鋁與NaOH溶液反應(yīng)，而Fe不反應(yīng)，故鋁作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O.(2)把鋁改為鋅，用濃硝酸作電解質(zhì)溶液，鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化,則Fe電極是正極，Zn電極是負(fù)極，F(xiàn)e電極上的電極反應(yīng)式為NOeq\o\al(－,3）＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O。12．氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖所示為電池示意圖，該電池電極表面均勻地鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答下列問題：（1)氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化的主要形式是__________，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)的方向?yàn)開_________（用a、b表示).（2）負(fù)極反應(yīng)式為_________________________________________________。(3）電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)開______________________________________。(4）該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷地提供電能，因此大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：Ⅰ。2Li＋H2eq\o（=,\s\up7（△）)2LiHⅡ.LiH＋H2O=LiOH＋H2↑①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是__________,反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是__________。②已知LiH固體的密度為0。82g·cm－3。用鋰吸收224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，③由②生成的LiH與H2O反應(yīng)放出的H2用作電池燃料，若能量的轉(zhuǎn)化率為80%,則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為________mol.答案（1)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能由a到b(2)H2＋2OH－－2e－=2H2O（3）增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，可加快反應(yīng)速率(4）①LiH2O②8。6×10－4③32解析本題考查電化學(xué)知識(shí)。(1)原電池原理是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。該燃料電池的總反應(yīng)方程式為2H2＋O2=2H2O，其中H元素從0價(jià)升至＋1價(jià)，失去電子，即電子從a流向b.(2)負(fù)極為失去電子的一極，即H2失電子生成H＋,由于電解質(zhì)溶液是堿性的，故電極反應(yīng)式左右兩邊應(yīng)各加上OH－。(3）鉑粉的接觸面積大，可以加快反應(yīng)速率。（4)由題給兩個(gè)方程式可知,Li從0價(jià)升至＋1價(jià)，作還原劑.H2O中的H由＋1價(jià)降至H2中的0價(jià)，作氧化劑。由反應(yīng)Ⅰ知，當(dāng)吸收10molH2時(shí)，生成20molLiH，V(LiH)＝m/ρ＝20×7。9/（0.82×103）≈192.68×10－3（L）。V（LiH）/V(H2)＝192.68×10－3L/224L≈8.6×10－4。20molLiH可生成20molH2,實(shí)際參加反應(yīng)的H2的物質(zhì)的量為20×80%＝16(mol）,1molH2轉(zhuǎn)移2mol電子，所以16molH213．（1）分析如圖所示的四個(gè)裝置,回答下列問題：①裝置a和b中鋁電極上的電極反應(yīng)式分別為______________________________________________、___________________________________________________。②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__________________________________________________.(2)觀察如圖所示的兩個(gè)裝置，圖1裝置中銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡，圖2裝置中銅電極上無氣體產(chǎn)生，而鉻電極上產(chǎn)生大量的有色氣體.根據(jù)上述現(xiàn)象試推測(cè)金屬鉻具有的兩種重要化學(xué)性質(zhì)為_____________________________________、____________________________________________________________________。答案（1）①2H＋＋2e－=H2↑Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O②鐵O2＋2H2O＋4e－=4OH－（2）金屬鉻的活動(dòng)性比銅的強(qiáng)且能和稀硫酸反應(yīng)生成H2金屬鉻易被稀硝酸鈍化解析(1)在稀H2SO4溶液中，鎂比鋁活潑,鋁電極作正極，正極的電極反應(yīng)式為2H＋＋