6.1.3原電池原理應(yīng)用化學(xué)電源高一化學(xué)教學(xué)講與練（人教版2019）

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第3課時原電池原理應(yīng)用化學(xué)電源課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.會設(shè)計簡單的原電池。2.知道干電池、充電電池、燃料電池等化學(xué)電源的特點。3.掌握構(gòu)成電池的要素，了解不同電極材料對電池性能的影響。4.能正確書寫簡單化學(xué)電源的電極反應(yīng)式。1．證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過實驗認(rèn)識原電池條件和設(shè)計，能運用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。2．科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過小組探究實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生自主探索創(chuàng)新精神和同學(xué)間的交流合作學(xué)習(xí)的協(xié)作精神，并通過實驗，確定探究目的，設(shè)計探究方案，進行實驗探究；培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維與探究能力。一、設(shè)計原電池1.設(shè)計思路(1)定：確定一個能夠自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。(2)拆：將氧化還原反應(yīng)拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)，分別作為負(fù)極和正極的電極反應(yīng)。還原劑－ne－=氧化產(chǎn)物(負(fù)極電極反應(yīng))；氧化劑＋ne－=還原產(chǎn)物(正極電極反應(yīng))。(3)找：根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑確定原電池的負(fù)極和電解質(zhì)溶液，正極一般選擇比負(fù)極穩(wěn)定的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。(4)畫：連接電路形成閉合回路，畫出原電池示意圖。2.實例：以Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu為例電極反應(yīng)式材料選擇裝置負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋正極：Cu2＋＋2e－=Cu負(fù)極：Fe正極：Cu或C等(活潑性比Fe差的金屬或?qū)щ姷氖艟?電解質(zhì)溶液：CuSO4溶液二、化學(xué)電源1.一次電池(1)特點：電池放電后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無法逆向進行)，如鋅錳干電池屬于一次電池。(2)鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示：①鋅筒為負(fù)極，電極反應(yīng)是Zn－2e－=Zn2＋。②石墨棒為正極，最終被還原的物質(zhì)是二氧化錳。③NH4Cl糊的作用電解質(zhì)溶液。2.二次電池(充電電池)(1)特點：二次電池在放電時所進行的氧化還原反應(yīng)，在充電時可以逆向進行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。(2)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))電能(3)常見的充電電池：鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池。3.燃料電池(1)特點：①反應(yīng)物儲存在電池外部，②能量轉(zhuǎn)換效率高、清潔、安全，③供電量易于調(diào)節(jié)。(2)燃料電池常用的燃料有：氫氣、甲烷、乙醇等。常用氧化劑：氧氣?！痉椒记伞咳剂想姵仉姌O反應(yīng)式的書寫(1)寫出電池總反應(yīng)式。燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的總反應(yīng)為CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O。(2)寫出電池的正極反應(yīng)式。無論負(fù)極燃料是H2還是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C4H10、C2H5OH)，正極一般都是O2發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性條件下，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，若在酸性條件下，則正極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O。(3)寫出負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式－正極反應(yīng)式。探究一水果電池的設(shè)計1.探究制作水果電池對電極材料的要求(按如圖連接)(已知電流表的指針偏向電子流入的電極)電極材料水果電流表偏轉(zhuǎn)方向電極名稱鐵片、銅片蘋果偏向銅片鐵：負(fù)極銅：正極鐵片、鎂條蘋果偏向鐵片鐵：正極鎂：負(fù)極鐵片、碳棒檸檬偏向碳棒鐵：負(fù)極碳棒：正極鐵片、鐵片檸檬不偏轉(zhuǎn)銅片、碳棒檸檬幾乎不偏轉(zhuǎn)問題討論：水果的作用是作：電解質(zhì)溶液。實驗結(jié)論：構(gòu)成原電池的要素有：①自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。②兩個活潑性不同的電極，電解質(zhì)溶液，形成閉合回路。③根據(jù)電極材料判斷電極：較活潑金屬作負(fù)極，不活潑的金屬或惰性電極作正極。2.探究影響電流效果的因素【實驗1】探究電極材料對電流效果的影響電極材料電極間距/cm水果電流表/μA，偏轉(zhuǎn)角度(填“大”或“小”)鐵、銅1蘋果小鎂、銅1蘋果大實驗結(jié)論：在其他條件相同時，電極材料活潑性差別越大，電流效果越好。【實驗2】探究不同水果對電流效果的影響電極材料電極間距/cm水果電流表/μA，偏轉(zhuǎn)角度鋅、銅1蘋果小鋅、銅1檸檬大實驗結(jié)論：在其他條件相同時，不同的電解質(zhì)溶液，電流效果不同。【實驗3】探究電極間距對電流效果的影響電極材料電極間距/cm水果電流表/μA，偏轉(zhuǎn)角度鋅、銅1檸檬大鋅、銅2檸檬小實驗結(jié)論：在其他條件相同時，兩電極間距越小，電流效果越好?！練w納總結(jié)】水果電池的電流效果與電極材料、水果的種類有關(guān)，另外還與兩電極間距離以及電極插入水果的深度等因素有關(guān)。1.原電池設(shè)計依據(jù)：已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料（或在負(fù)極上被氧化），氧化劑（一般為電解質(zhì)溶液中的陽離子）在正極上被還原。2.選擇合適的材料（1）電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料；正極材料一般活潑性比負(fù)極的弱，也可以是能導(dǎo)電的非金屬。（2）電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極材料反應(yīng)?！纠?】(2023·山西省晉城一中高一期末)利用下列化學(xué)反應(yīng)能設(shè)計成原電池的是()A．CH4＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2＋2H2OB．CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2OC．Na2O＋H2O=2NaOHD．Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O【答案】A【解析】CH4＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2＋2H2O的反應(yīng)屬于自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計成原電池，故A正確；CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，故B錯誤；Na2O＋H2O=2NaOH的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，故C錯誤；Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，故D錯誤。1.(2023·江蘇省徐州一中高一期中)如圖是某化學(xué)課外活動小組設(shè)計的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列有關(guān)該裝置的說法正確的是()A．銅為負(fù)極，其附近的溶液變藍，溶液中有Cu2＋產(chǎn)生B．其能量轉(zhuǎn)化的形式主要是化學(xué)能→電能→光能C．如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向?qū)l(fā)生改變D．如果將稀硫酸換成檸檬汁，LED燈將不會發(fā)光【答案】B【解析】鋅片作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅片作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；該裝置的能量轉(zhuǎn)化形式是“化學(xué)能→電能→光能”，B正確；如把鋅片換為鐵片，銅片依然為正極，電路中的電流方向不會發(fā)生改變，C錯誤；如將稀H2SO4換為檸檬汁，由于檸檬汁中含有檸檬酸，溶液呈酸性，LED燈也會發(fā)光，D錯誤。探究二電極方程式的書寫1.一種鎂－空氣電池裝置如圖所示，電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活性炭，電解液為KOH濃溶液。(1)負(fù)極電極反應(yīng)式________________，正極電極反應(yīng)式________________。(2)電子移動的方向是由________經(jīng)外電路到________。(填“a”或“b”)(3)電池總反應(yīng)式為__________________________________________________________?！敬鸢浮?1)Mg－2e－＋2OH－=Mg(OH)2O2＋4e－＋2H2O=4OH－(2)ab(3)2Mg＋O2＋2H2O=2Mg(OH)2【解析】(1)Mg是強還原劑，易失電子，作負(fù)極，失電子變?yōu)镸g2＋，而Mg2＋與OH－不共存，因而電極反應(yīng)為Mg－2e－＋2OH－=Mg(OH)2；活性炭為正極，吸附在活性炭中的氧氣得電子變?yōu)镺2－，O2－與H2O不共存，生成OH－，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－。(3)兩極反應(yīng)式相加即可得電池總反應(yīng)式。1.書寫電極反應(yīng)式的原則電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒、得失電子守恒及電荷守恒，遵循離子方程式的書寫規(guī)則，兩電極反應(yīng)式相加得電池總化學(xué)(或離子)方程式。2.書寫電極反應(yīng)式的基本類型(1)類型一：題目給定原電池的裝置圖，未給總反應(yīng)式①首先找出原電池的正、負(fù)極，即分別找出氧化劑和還原劑。②結(jié)合電解質(zhì)判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。③遵循氧化還原反應(yīng)離子方程式配平原則，寫出電極反應(yīng)式。(注意：電極產(chǎn)物能否與電解質(zhì)溶液共存，如鉛蓄電池的負(fù)極鉛失電子變?yōu)镻b2＋，但Pb2＋與硫酸溶液中的SOeq\o\al(2－,4)不共存，因而負(fù)極電極反應(yīng)式為Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4)④將兩電極反應(yīng)式相加(注意兩極得失電子數(shù)相等)可得電池總反應(yīng)式。(2)類型二：題目中給出原電池的總反應(yīng)式①分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價變化情況，找出氧化劑及其對應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。②當(dāng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時，還應(yīng)考慮電解質(zhì)是否參與了反應(yīng)。③若有一個電極反應(yīng)式較難寫出，可先寫出較易寫出的電極反應(yīng)式，然后再用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即得到另一電極反應(yīng)式。【例2】(2023·湖北省黃石一中高一期中)(1)如圖為氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖，根據(jù)電子運動方向，可知氧氣從______口通入(填“a”或“b”)，X極為電池的________(填“正”或“負(fù)”)極。(2)某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)，兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)分別為A極：2H2＋2O2－－4e－=2H2OB極：O2＋4e－=2O2－則A極是電池的________極；電子從該極________(填“流入”或“流出”)。(3)若將(1)中燃料電池改為甲烷—空氣燃料電池，該電池工作時，負(fù)極反應(yīng)式為____________，電池總反應(yīng)式為_________________________________________________________________。【答案】(1)b負(fù)(2)負(fù)流出(3)CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2OCH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O【解析】(1)氫氧燃料電池中，電子從負(fù)極向正極移動，X是負(fù)極，Y是正極，氧氣應(yīng)通入正極。(2)根據(jù)電極反應(yīng)可知，A極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)該是電池的負(fù)極，電子從該極流出。(3)甲烷—空氣燃料電池，通甲烷的一極(X)為負(fù)極，通空氣的一極(Y)為正極，電池總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，負(fù)極反應(yīng)式為CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O。1.(2023·福建省莆田一中高一期末)固體氧化物燃料電池是以固體氧化鋯－氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許O2－在其間通過。該電池的工作原理如下圖所示，其中多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng)。下列判斷正確的是()①多孔電極a為負(fù)極②a極對應(yīng)的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－③b極的電極反應(yīng)式為H2－2e－＋O2－=H2O④該電池的總反應(yīng)式為2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2H2OA．①②B．②④C．②③D．③④【答案】D【解析】圖中電子由多孔電極b通過導(dǎo)線流向多孔電極a，多孔電極b為負(fù)極，多孔電極a為正極，①錯誤；a極對應(yīng)的電極反應(yīng)式為O2＋4e－=2O2－，②錯誤；b極的電極反應(yīng)式為H2－2e－＋O2－=H2O，③正確；根據(jù)正負(fù)極得失電子數(shù)相等，將正負(fù)極電極反應(yīng)式相加，該電池的總反應(yīng)式為2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2H2O，④正確。1．（2023下·上海奉賢·高一期中）下列電池工作時能量轉(zhuǎn)化形式與其他三個不同的是A．鋅錳堿性電池B．硅太陽能電池C．氫燃料電池D．鉛蓄電池【答案】B【解析】A．鋅錳堿性電池工作時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；B．硅太陽能電池工作時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能；C．氫燃料電池工作時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；D．鉛蓄電池放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；B能量轉(zhuǎn)化形式與其他三個不同，故選B。2．（2023下·陜西西安·高一統(tǒng)考期末）下列有關(guān)裝置的說法正確的是A．裝置Ⅰ中為原電池的負(fù)極B．裝置Ⅱ為一次電池C．裝置Ⅲ可構(gòu)成原電池D．裝置Ⅳ工作時，電子由鋅通過導(dǎo)線流向碳棒【答案】D【解析】A．鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，裝置Ⅰ中鋁為負(fù)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(gòu)成原電池，故C錯誤；D．裝置Ⅳ為干電池，鋅為負(fù)極，碳棒為正極，工作時，原電池中電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，因此電子由鋅通過導(dǎo)線流向碳棒，故D正確；故選D。3．（2023下·山西太原·高一統(tǒng)考期中）同學(xué)們設(shè)計了以下水果電池，其中正確的是A． B．C．D．【答案】C【分析】構(gòu)成原電池的四個必要條件為：有兩個活潑性不同的電極、將電極插入電解質(zhì)溶液中、兩電極間構(gòu)成閉合回路、有能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)?！窘馕觥緼．兩電極都為鐵電極，活潑性相同，不能構(gòu)成原電池，A錯誤；B．兩電極都為銅電極，活潑性相同，不能構(gòu)成原電池，B錯誤；C．滿足構(gòu)成原電池的四個必要條件，能構(gòu)成原電池，C正確；D．不能形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，D錯誤；故選C。4．（2023下·廣東執(zhí)信中學(xué)高一校聯(lián)考）某同學(xué)設(shè)計的番茄電池如圖，下列說法正確的是A．將左側(cè)鋅片換成銅片也會產(chǎn)生電流 B．該電池工作時，銅片逐漸溶解C．番茄中的液體物質(zhì)作電解質(zhì)溶液 D．該電池工作時，鋅電極被還原【答案】C【解析】A．左側(cè)鋅片換成銅片，則兩電極相同，不能構(gòu)成原電池，不會產(chǎn)生電流，故A錯誤；B．該電池中，鋅比銅活潑，鋅作負(fù)極，銅作正極，銅片不溶解，故B錯誤；C．該電池中鋅、銅作電極，番茄中的液體作電解質(zhì)，原理為鋅與番茄中的酸性物質(zhì)反應(yīng)，故C正確；D．該電池工作時，鋅為負(fù)極失電子被氧化，故D錯誤；故選C。5．（2023下·甘肅天水·高一統(tǒng)考期中）汽車的啟動電源常用鉛酸蓄電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。放電時的電池反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。下列說法中，正確的是A．Pb作電池的負(fù)極B．PbO2作電池的負(fù)極C．PbO2得電子，被氧化D．電池放電時，溶液酸性增強【答案】A【解析】A．根據(jù)總反應(yīng)方程式，Pb化合價升高，失去電子，因此Pb作電池的負(fù)極，故A正確；B．PbO2中Pb化合價降低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，因此PbO2作電池的正極，故B錯誤；C．PbO2得電子，被還原，故C錯誤；D．根據(jù)總反應(yīng)方程式分析，電池放電時，硫酸不斷消耗，濃度不斷減弱，則溶液酸性減弱，故D錯誤。故選A。6．（2023下·海南?？陂L流中學(xué)期中）下列關(guān)于干電池的描述錯誤的是A．最早的干電池是鋅錳電池B．普通干電池可以多次充電反復(fù)使用C．普通鋅錳干電池在使用過程中外殼逐漸變薄是因為：Zn→Zn2++2eD．普通干電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置【答案】B【解析】A．鋅錳電池是最早的干電池，故A正確；B．普通干電池是一次性電池，不像二次電池那樣可以多次充電反復(fù)使用，故B錯誤；C．干電池中的電解質(zhì)溶液易與鋅反應(yīng)，消耗電解質(zhì)的量和電極材料，Zn在負(fù)極失電子，逐漸溶解導(dǎo)致鋅錳干電池在使用過程中外殼逐漸變薄，故C正確；D．普通干電池屬于原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故D正確；故選B。7．（2023·湖北武漢·高一統(tǒng)考期中）堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)=Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，下列說法錯誤的是A．電池工作時，鋅失去電子B．電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2(s)+2H2O(l)+2e－=2MnOOH(s)+2OH－(aq)C．電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D．外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g【答案】C【解析】A.電池工作時，根據(jù)方程式分析，鋅化合價升高，失去電子，故A正確；B.根據(jù)方程式分析，鋅為負(fù)極，MnO2為正極，則電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2(s)+2H2O(l)+2e－=2MnOOH(s)+2OH－(aq)，故B正確；C.電池工作時，電子由負(fù)極通過外電路流向正極，故C錯誤；D.外電路中每通過0.2mol電子，鋅有0.1mol消耗，因此鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g，故D正確。故選C。8．（2023下·四川成都七中高一期末）下列可設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)是A．H2O(l)+CaO(s)＝Ca(OH)2(s)B．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3·H2O+8H2OC．BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaClD．CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)【答案】D【解析】A．H2O(l)+CaO(s)＝Ca(OH)2(s)屬于非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移，不能設(shè)計成原電池，故不選A；B．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3·H2O+8H2O屬于非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移，不能設(shè)計成原電池，故不選B；C．BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl屬于非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移，不能設(shè)計成原電池，故不選C；D．CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)是放熱的氧化還原反應(yīng)，有電子轉(zhuǎn)移，能設(shè)計成原電池，故選D。9．（2023下·四川眉山·高一校聯(lián)考期中）普通鋅錳干電池的簡圖如圖所示，它是用鋅皮制成的鋅筒作為電極，中央插一根石墨棒，石墨棒頂端加一銅帽。在石墨棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，并用離子可以通過的長纖維紙包裹作隔膜，隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液。該電池工作時的總反應(yīng)為Zn+2NH+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++2MnO(OH)。下列關(guān)于鋅錳干電池的說法中正確的是A．當(dāng)該電池電壓逐漸下降后，利用電解原理能重新充電復(fù)原B．電池負(fù)極反應(yīng)為2MnO2+2NH+2e=Mn2O3+2NH3+H2OC．原電池工作時，電子從負(fù)極通過外電路流向正極D．外電路中每通過0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5g【答案】C【分析】普通鋅錳干電池正極為C棒，負(fù)極為Zn，電解質(zhì)是NH4Cl，電極反應(yīng)為：負(fù)極：Zn2e==Zn2+；正極：2MnO2+2NH4++2e=2MnO(OH)+2NH3；總反應(yīng)式：Zn＋2NH＋2MnO2=[Zn(NH3)2]2＋＋2MnO(OH)【解析】A．普通鋅錳干電池是一次電池，不能充電復(fù)原，A錯誤；B．根據(jù)原電池工作原理，負(fù)極應(yīng)失電子，而該選項表示的是正極反應(yīng)，B錯誤；C．原電池工作時，負(fù)極失電子，故電子從負(fù)極通過外電路流向正極，C正確；D．由負(fù)極的電極反應(yīng)式可知，每通過0.1mol電子，消耗鋅的質(zhì)量是65g·mol－1×＝3.25g，D錯誤；故選C。10．（2023下·河北唐山曹妃甸一中期中）原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是A．由Al、Cu、稀硫酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al3e－=Al3+B．由Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al3e－+4OH－=AlO+2H2OC．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e－=Cu2+D．由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e－=Cu2+【答案】C【解析】A．由Al、Cu、稀硫酸組成原電池中，Al能與稀硫酸反應(yīng)，所以Al被氧化做負(fù)極，電極反應(yīng)為Al3e－=Al3+，A正確；B．由Mg、Al、NaOH溶液組成原電池中，Al能與NaOH溶液反應(yīng)，所以Al被氧化做負(fù)極，生成偏鋁酸根，電極反應(yīng)為Al3e－+4OH－=AlO+2H2O，B正確；C．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池中，F(xiàn)e比Cu的還原性強，所以Fe被氧化做負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe2e－=Fe2+，C錯誤；D．由Al、Cu、濃硝酸組成原電池中，Al發(fā)生鈍化，所以Cu被氧化做負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu2e－=Cu2+，D正確；故選C。11．（2023下·福建莆田一中聯(lián)考期中）X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，Z極上有放出；單質(zhì)Z可以從Y的鹽溶液中置換出單質(zhì)Y；又知的氧化性強于。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為A． B．C． D．【答案】A【解析】金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出，所以X是負(fù)極，Z是正極，故金屬的活動性：；單質(zhì)Z可以從Y的鹽溶液中置換出Y，說明金屬的活動性：；離子的氧化性強于離子，所以金屬的活動性；綜上可知四種金屬的活動性由強到弱的順序為，A項正確。12．（2023下·河北邯鄲大名一中期中）如圖為銀鋅紐扣電池，其電池的電池反應(yīng)式為：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，下列說法不正確的是A．鋅作負(fù)極B．正極發(fā)生還原反應(yīng)C．負(fù)極的電極方程式為：Zn2e=Zn2+D．電池工作時，電流從Ag2O經(jīng)導(dǎo)線流向Zn【答案】C【分析】由電池反應(yīng)式：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，鋅元素化合價升高，負(fù)極為Zn，銀元素化合價降低，正極為Ag2O；【解析】A．在反應(yīng)中，Zn的化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故Zn作負(fù)極，A正確；B．正極為Ag2O得電子生成Ag，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；C．負(fù)極的電極方程式為：Zn+2OH2e=Zn(OH)2，C錯誤；D．電流由正極流向負(fù)極，Ag2O作正極，故電池工作時，電流從Ag2O經(jīng)導(dǎo)線流向Zn，D正確；故選C。13．（2023下·湖南長沙·高一校聯(lián)考）某同學(xué)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)Fe+2H+=Fe2++H2↑，并利用實驗室材料制作原電池。下列關(guān)于該原電池組成的說法正確的是選項ABCD正極鋅棒鐵棒石墨棒鐵棒負(fù)極鐵棒石墨棒鐵棒銅棒電解質(zhì)溶液H2SO4溶液H2SO4溶液H2SO4溶液H2SO4溶液【答案】C【分析】若將反應(yīng)Fe+2H+=Fe2++H2↑設(shè)計為原電池，則Fe為負(fù)極，活動性比Fe弱的電極為正極，電解質(zhì)溶液為硫酸，結(jié)合原電池反應(yīng)中，活動性強的為負(fù)極，活動性弱的為正極，據(jù)此分析解答。【解析】A．由于金屬活動性：Zn＞Fe，Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，A不符合題意；B．由于電極活動性：Fe＞石墨，則Fe為負(fù)極，石墨為正極，B不符合題意；C．由于電極活動性：Fe＞石墨，則Fe為負(fù)極，石墨為正極，H2SO4為電解質(zhì)溶液，能夠發(fā)生原電池反應(yīng)Fe+2H+=Fe2++H2↑，C符合題意；D．由于電極活動性：Fe＞Cu，則Fe為負(fù)極，Cu為正極，D不符合題意；故選C。14．（2023下·廣東汕頭金山中學(xué)高一期末）圖示為一種積層型鋰聚合物電池的結(jié)構(gòu)。這是將正極(LiCoO2)/凝膠型聚合物電解質(zhì)/碳和石墨系電池組疊加成平板，并用鋁積層包封的電池結(jié)構(gòu)。其中電池內(nèi)的高分子聚合物能讓Li+自由通過，碳和石墨系用C6表示。下列說法正確的是A．電池放電負(fù)極反應(yīng)為：LiC6e=Li++C6B．放電時，Li+向負(fù)極移動C．充電時電極LiCoO2與電源負(fù)極相連D．可用飽和的食鹽水溶液代替凝膠型聚合物電解質(zhì)【答案】A【解析】A．電池放電負(fù)極LiC6失電子生成Li+，反應(yīng)為：LiC6e=Li++C6，故A正確；B．放電時，負(fù)極上失電子，正極上得電子，所以電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，所以正極上附有大量電子，陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，故B錯誤；C．充電時，電極LiCoO2上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以該電極應(yīng)做陽極，應(yīng)與電源的正極相連，故C錯誤；D．鋰單質(zhì)是活潑金屬單質(zhì)，能與水反應(yīng)，故不能使用食鹽水溶液，故D錯誤；故選A。15．（2023上·廣東潮州高一統(tǒng)考期末）燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，某氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖如下，該電池工作時，下列說法正確的是A．O2在b電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電解質(zhì)溶液中OH向正極移動C．該裝置實現(xiàn)了電能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化D．氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源【答案】D【解析】A．O2在b電極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；B．該燃料電池工作時，電解質(zhì)溶液中OH向正電荷較多的負(fù)極移動，B錯誤；C．該裝置通過兩個電極分別發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)，實現(xiàn)了化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化，C錯誤；D．氫氧燃料電池反應(yīng)產(chǎn)物水不會對環(huán)境造成污染，且水又是生產(chǎn)燃料H2的原料，比H2直接燃燒能量利用率大大提高，因此是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，D正確；故選D。16．（2023下·河北衡水中學(xué)·高一統(tǒng)考期中）等質(zhì)量的兩份鋅粉a和b，分別加入過量的稀硫酸中，并向a中加入少量CuSO4溶液，下圖表示產(chǎn)生H2的體積(V)與時間(t)的關(guān)系正確的是A． B． C． D．【答案】D【分析】鋅和硫酸反應(yīng)，加入硫酸銅，會置換出金屬銅，形成鋅、銅、稀硫酸原電池，加速金屬鋅和硫酸反應(yīng)的速率，產(chǎn)生氫氣的量取決于與硫酸反應(yīng)的金屬鋅的質(zhì)量。【解析】等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過量的稀H2SO4中，同時向a中放入少量的CuSO4溶液，發(fā)