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1、第1页共19页该电池能长时间保持稳定的2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH 下列说法不正确的是()A.放电时负极反应式为:Zn 2e+ 2OHI =Z n(O H)2专题16原电池原理及其化学电源K励対甘里?步步为LQ1. Li AI/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li + + FeS+ 2e=Li 2S+ Fe,有关该电池的下列说法中,正确的是 ( )A. Li AI在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+ 1价B. 该电池的电池反应式为:2Li + FeS=Li2S+ FeC. 负极的电极反应式为: AI 3e=AI3+D. 充电时,阴极发生的电极
2、反应式为:Li 2S+ Fe 2e=2Li + + FeS2. 下列有关电池的说法不正确的是 ()A. 手机上用的锂离子电池属于二次电池B. 铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C. 甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D. 锌锰干电池中,锌电极是负极3. 上海世博会上,使用了一种高效耐用的新型可充电电池作为电动车动力,放电电压。该电池的总反应式为:3Z n+ 2KzFeO4+ 8H2O3Zn (OH)B. 放电时正极反应式为:2 FeO4 + 4H2O+ 3e =Fe(OH)3 + 5OHC. 放电时每转移 3 mol电子,正极有 1 mol K 2FeO4被氧化D. 充电时阳极附近
3、溶液的碱性减弱4. 某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是()A. 正极反应式为:Q+ 2H2O+ 4e =4OHB. 工作一段时间后,电解液中的KOH的物质的量不变C. 该燃料电池的总反应方程式为:2H+ O=2H2OD. 用该电池电解 CuCl2溶液,产生2.24L Cl 2(标准状况)时,有0.1 mol电子转移5. 铅蓄电池的工作原理为:Pb+ PbO+ 2H2SQ=2PbSO+ 2H2O,研读下图,下列判断不正确的是_I2A. K 闭合时,d 电极反应式:PbSQ+ 2fC 2e =PbO + 4H + SQB. 当电路中转移 0.2 mol电子时,1中
4、消耗的 HSQ为0.2 molC. K闭合时,n中SQ2向c电极迁移D. K闭合一段时间后,n可单独作为原电池, d电极为正极6 碱性电池具有容量大,放电电流大的特点,因而得到广泛应用。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+ 2MnQ+ 2H2Q=Z n(QH)+ 2MnQQH下列说法错误的是()A. 电池工作时,锌失去电子B. 电池正极的电极反应式为:2MnQ+ 2H2Q+ 2e_ =2MnQQI 2QHC. 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 0.2 mol电子,锌的质量理论上减少 6.5 g7.一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li
5、 2CQ和NqCQ的熔融盐混合物作电解质,一极通CQ气体,另一极通 Q和CQ混合气体,其总反应为:2CCI Q=2CQ则下列说法中正确的是 ()2 一A. CQ 一向正极移动一 2 _B. 负极发生的电极反应是:Q + 2CQ+ 4e =2CQC. 负极发生的电极反应是:CQ CQ2 _ _2e_=2CQD. 正极发生氧化反应&某固体酸燃料电池以CsHSQ固体为电解质传递 ,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H+Q=2HQ,下列有关说法正确的是 ()A. 电子通过外电路从 b极流向a极B. b极上的电极反应式为:O2+ 2H2O+ 4e =4OHC. 每转移0.1 mol电子,消耗
6、1.12 L的H2D. 1由a极通过固体酸电解质传递到b极9 .普通锌锰干电池是用锌皮制成的锌筒作电极兼作容器,中央插一根碳棒,碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;该电池工作时的总反应为:Zn+ 2N+ 2Mn O=Z n(N 出”+ MnQ+ HO。关于锌锰干电池的下列说法中正确的是()A. 当该电池电压逐渐下降后,禾U用电解原理能重新充电复原B. 电池正极的电极反应式为:2MnO+ 2Nhl+ + 2e=MnQ+ 2NH+ H2OC. 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
7、D. 外电路中每通过 0.1 mol电子,锌的质量理论上减小 6.5 g10.镁HQ酸性燃料电池采用海水作电解质 (加入一定量的酸),下列说法正确的是()A. 电池总反应为:Mg+ H2Q=Mg(OHB. 正极发生的电极反应为:"Q+ 2H+ + 2e=2HOC. 电池工作时,正极周围海水的pH增大D. 电池工作时,溶液中的 H+向负极移动Q須怎与湖】L【解析】本题考查原电池知识,意在肴查着生分析新型原电池工作原理的能力.从组成材料看,负极 应该是单质锂,电极反应再:Li-e_=-Li A. C项不正确充电时,阴极祁洵康电池的负扱,f旦是 反应恰好相反:Li_+r=Li, D项不正确
8、°【答案】B2.【错因分析】如果不理解“二次电池”的含义,会错选A项。【正确解答】本题考查电池原理,涉及电池分类、电子流向、能量转化形式、电极判断等。二次电池也就是充电电池,A选项正确;铜锌原电池中,铜为正极,锌为负极,锌失电子,电子通过外电路导线 流向铜电极(正极),B选项错误;燃料电池将化学能转化为电能,对外放电,C选项正确;锌锰干电池中锌为负极,石墨为正极,D选项正确。答案:B3. 【解析】 选项山 放电时,在碱性条件下,左辽失去电子次电池负极=Zn-2e_+2OH_=Zn(OH);. 选项出根据啟电时总电也反应式减去负极反应式(电子数需相等)可得啟电时正极反应式为z FeO/
9、- + 4H:0 + 3e_=Fe(0H):+ 50H-B选项U放电时,K;F恣被还原口选项D,充电是啟电的逆向反应,所収充 电时,阳极消耗0旷,导致阳极附近落液的腻性减弱.【答案】C4. 【错因分析】 扇错选山注意碱性条件下和啟性条件下氢氧燃柚也的正极反应式是不相同的,骥 性条件下该武是正确的.【正确解答】 氢氧燃料电池的总反应式是:2H.+O-2ILO,电解液为KCH落液,故其正极的反应式 为;6 +氈0+4厂=乂40旷,负极的反应式为;扯+40肝一4巳Hh4IW,反应过程中生咸和消耗的0IT 的量相等,故K0H的物质的重不变,L B. C均正确;D中根据电解CM1J容液时各离子的啟电顺序
10、,可 知阳极产生的是CS电极反应式为:2C1'+2=C131,故产生2.24L孰气时转移电子应为0.2 mol, 答案:D5. 解析:本题肴查铅蓄电池.意在着查着生对电池的充电和啟电过程所涉恳的化学原理进行分析的能 力。根据图示,I沏泵电也負洵正极,b为负极,II沟电解也匚为阴极,1为阳极n K闭合时,1为 阳极,发生氧化反应:PbSO.-2 + 2H;O=PbOi+4H- + SO;"f A项正晞根据铅蓄电池的总反应知该反 应中转移电子敷为则电路中转移0. 2 mol电子时,I中消耗Q. 2 mol氐叫B项正确;K闭合时, II中丸广向阳极(d极)迁移,C项错误;K闭合一段
11、时间后,(:电极析出Pb, d电极析出Pb6,电解质 溶液为H;Sg此时可以形成铅蓄电也,d电极作正极,D项正确.答宪;C6. 解析:从电也总反应式Zn+ 2MnO;+ 2H;O=2n(OH);+2JfnOOH可以确走Zn为负极,电子从负极流出 经外电路流向正极.当外电路中通过0. 2 Hol电子,参加反应的锌理论上为0.1和1,即质壘减少6. 5 . 答案:C7 解析:据题意知通入 CO的一极为电源的负极, CO失去电子转变为 CQ,发生氧化反应,CO2由正极 产生向负极移动,C正确。答案:CS.解析:本题着查原电池知识,意在芳查考生的分析能力.该原电池的化学原理是氏被氧化"在负极
12、 気极)发生反应:H.-2e-=-2H-,H-由a极转移到b极,D项正确;比发生还原反应,在正极(b极)发 生反应* O;+4H-+4e-=2H;OJ则电子从a极硫向b极,厶R两项不正确;C项因未指明气悴所处的温 度和压强*不正确。答案:D9. 解析;锌猛干电池淘一汶电池,当该电池电压逐渐下薩后,不胃眈电复原,A错电翘工作时电子 由负极通过外电路流向正极,C错;根据亦一 2=如二 外电路每通过Q.lmoL电子,锌的质量理论 上减小3. 25即D错.答案:B10. 解析镁一氐0;韻性燃料电也工作时,镁为负极,失去电子,即2s-=t正极比Q得到电 子,发生的电极反应为比+盯十汀二二二狙0,电也总反
13、应为:Mg+HA)i+ 2H-=NlgJ_+ 2H0,所从A 项错误,B项正确;电池工作时,正极消耗了 HS IT不断向正极移动,正极周围海水的pH增大,C项 正确,D项错误.答案:BCK虧 U'»迥必I】易错起源1、 原电池正负极的判断与电极反应式的书写例1.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是 ()-®-盐桥(裝有殊謄 -饱和KCI淮劇A. 正极反应为:Zn 2e =Zn2B. 电池反应为:Zn+ Cu2+=Zn2+ + CuC. 在外电路中,电子从负极流向正极D. 盐桥中的K*移向ZnSO溶液【解析】本题考查原电池,意在考查考生对原电池工作原理的分析能力
14、。该电池中Zn为负极,电极一 2 +2 +一反应为:Zn 2e =Zn , Cu为正极,电极反应为:Cu + 2e =Cu, A项错误;电池总反应为:Zn+Cu2+=Zn2+ Cu, B项正确;原电池工作时,外电路中电子由负极流出经导线流向正极,C项正确;负极上由于Zn放电,ZnSQ溶液中Zn2+的浓度增大,故盐桥中的 C移向ZnSQ溶液,D项错误。【答案】BC1 正负极的判断判断依据负极正极电极材料活泼性较强的金属活泼性较差的金属或导电的非金属电子流动方向电子流出极电子流入极阴阳离子移动方向阴离子移向的极阳离子移向的极发生的反应氧化反应还原反应反应现象不断溶解或质量不断减少有气体生成、电极的
15、质量不断增加2.书写电极反应式(1) 直接书写在判断出原电池的正、负极后,再搞清正、负极发生反应的物质或离子,结合得失电子数即可写出电极反应式。注意,若是正、负极得失电子后的粒子能与电解质溶液继续反应,则应加和写出总的反应方程 式。(2) 按要求书写 若给出两电极方程式,只要依据得失电子守恒,将两极反应加和,即得总反应方程式。 若给出某一电极反应式和总反应方程式,则依据得失电子守恒,用总反应方程式减去某一电极反应式,即得另一电极反应式。 若根据给出的总反应方程式来分析两电极反应,只需根据氧化还原反应的知识,结合负极发生氧化反应(元素化合价升高),正极发生还原反应(元素化合价降低),即可作出分析
16、。书写原电池的电极反应式的注意事项:,(1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化;,(2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子,还是其他物质(如溶有或通入的氧气);,(3)判断是否存在特定的条件(如介质中的粒子 H、0H非放电物质参加反应),进而推断电解 质溶液的酸碱性的变化;,(4)总的反应 式是否满足质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。易错起源2、原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用例2.原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中,请回答以下问题:(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体, 可用作火箭燃料。肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,产物无污
17、染,电解质溶液是20%-30%的KOH溶液。肼一空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是负极的电极反应式是 。 有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以Nb、H2为电极反应物,以 HCI NHCI为电解质溶液制造新型燃料电池。试写出该电池的正极反应式 。(3) 请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Fe3+氧化性的强弱。请画出实验装置图并写出电极反应式。【思路点拨】解答本题需注意以下两点;燃料电池总反应式一正极(0;)的电极反应式=负极的电极反应式.佗)明确原理明确正、负极确宦电扱材料组合原电SL【解析】仕)氧气在正极上发生还康反应生成氢氧根,脐在负极上被氧优转化黄无污染的氮气.(2) 相当于氮
18、气和氢气先合戚贏,然后结合盐醜生成氨化镀.(3) 三价铁离子能够氧化丽生戚铜离子,从而设计成原电泄证明该结论.【答案(l)Oi+ 2H;O+4e_=4OH_皿凡+40茁一4总=皿f +4圧0负极反应;Cu2e-Cu;_【方法总结】原电池的设计关键是负极材料和电解质溶液的成分,一般来说,在总反应中失电子的物质作负极或在负极上失电子发生氧化反应,溶液的某离子或物质在正极上得电子,发生还原反应。1 加快氧化还原反应的速率:一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率增大。例如, 在Zn与稀H2SQ反应时加入少量CuSQ溶液能使产生Hb的反应速率加快。2 比较金属活动性强弱:两种金属分别作原电池
19、的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。3 用于金属的防护:使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如,要保护一个铁制的输水管 道或钢铁桥梁等,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。4 设计制作化学电源设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是:(1)首先将已知的氧化还原反应拆分为两个半反应;(2)根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料及电解质溶液。电极材料的选择: 在原电池中,选择还原性较强的物质作为负极;氧化性较强的物质作为正极。并且,原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液或其中溶解的物质反应。电解质溶液的选择: 电解质溶液一般要能
20、够与负极发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在铜一锌一硫酸构成的原电池中,负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中,而正极铜浸泡在含有Cu2+的电解质溶液中。应用原电池原理可以设计任一自发的氧化还原反应的电池,但有的电流相当微弱。 同时要注意电解质溶液不一定参与反应,如燃料电池,水中一般要加入NaQHHzSQ或 NqSQ等。第10页共19页第#页共19页1 将表面发黑(黑色物质为 AgS)的银器按下图方法处理,一段时间后银器光亮如新。下列说
21、法正确的是容器银器r NaClA. 铝质容器为正极,银器为负极B. 反应前后银器质量不变C. Ag2S被还原生成单质银D. 总反应为 2Al+3Ag2S t 6Ag+ Al 2S32 银制器皿表面日久因生成 Ag2S而变黑,可进行如下处理:将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝质 容器中(如图),一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是A. 该处理过程中电能转化为化学能B. 银器为正极,AgS还原为单质银C. Ag2S溶解于食盐水生成了 AgClD. 铝质容器为阳极,其质量变轻3 .四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极,相连时,有气泡逸出;相连时,的质
22、量减少,据此判断这四种金 属活动性由大到小的顺序是A. B.C . D.4.一种新型燃料电池,是用两根金属铂做电极插入KOH溶液中,然后向两极上分别通入CHOH和Q,下解说法不正确的是A. 通入CHQH的电极为负极B. 随着放电的进行,负极附近pH上升C. 每消耗ImolCHOH可以向外电路提供 6mol e 一D. 通入O的一极电极反应为 4H 2O+2Q8e =8OH5 .下列关于下图装置的说法正确的是A. 银电极是负极B. 铜电极上发生的反应为Cu-2e _=Cu2+C. 外电路中的电子是从银电极流向铜电极。D. 该装置能将电能转化为化学能6 .如图是一电池,下列有关说法正确的是FeCN
23、>FcClA. 该电池负极反应为:2Fe2+-2e-2Fe3+B. 当有6.02 x 1023电子转移时,Fe电极减少56gC. 石墨电极上发生氧化反应D. 盐桥中K移向FeCl3溶液.如图为番茄电池,下列有关说法中不正确的是第13页共19页第#页共19页A. 段时间后,铜电极附近会出现蓝色B. 段时间后,锌片质量会变少C. 锌电极是该电池的负极D. 电流由铜通过导线流向锌&生物燃料电池(BFC是以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池,其能量转化率高,是一种真正意义上的绿色电池,其工作原理如图所示。已知G极的电极反应方程式为:C2H5OH+3I2D- 12
24、e=2CQ+12H+。下列说法不正确的是()A. Ci极为电池负极, C极为电池正极B. C极的电极反应式为 Q+4H+4e- =2HQC. 该生物燃料电池的总反应方程式为CH50H+3O2CQ+3H0D. 电池放电过程中电解质溶液的pH不变9 .人工光合作用能够借助太阳能,用CQ和HO制备化学原料.下图是通过人工光合作用制备HCQQI的原理示意图,下列说法不正确的是第14页共19页第#页共19页A. 该过程是将太阳能转化为化学能的过程B. 催化剂a表面发生氧化反应,有 Q产生C. 催化剂a附近酸性减弱,催化剂 b附近酸性增强D. 催化剂b表面的反应是 CQ+ 2H+ 2e=HCQQH10用气
25、体传感器可以检测汽车尾气中CQ的含量。传感器是以燃料电池为工作原理,其装置如下图所示,该电池中电解质为氧化钇 -氧化钠,其中Q-可以在固体介质 NASICQN中自由移动。下列说法正确的是|务孔电极dN AS ICON1倍感盟1多孔电极b空气coA.燃料电池工作时,电极b作负极B.工作时,电流由负极通过传感器流向正极第#页共19页第#页共19页C.D.当消耗11.2L (标准状况下)CQ时,理论上传感器中会通过NA个电子b电极的电极反应式为:Q+2H2Q+4e=4QH第#页共19页第#页共19页11.根据下图,下列判断中正确的是(第#页共19页第#页共19页A. 向烧杯a中加入少量K3Fe(CN
26、)6溶液,有蓝色沉淀生成B. 烧杯a中发生反应 Q+4H+4e= 2H2Q溶液pH降低C. 电子从Zn极流出,流入Fe极,经盐桥回到 Zn极D. 烧杯b中发生反应为 Zn 2e= Zn2+ 12我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是A. 电池工作时,锂离子向正极移动B. 有机电解质可用水溶液代替C. 电池总反应为 2Li + 2H 2O=2LiOH + H2 fD. 该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气13.下列事实解释准确的是A. 糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应
27、为:Fe-2e - = Fe 2+B. 酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为:2H 2。十Q+4e-=4OHC. 用石墨电极电解 CuC12溶液:阳极上发生的反应:2C1- 2e 一=2丫 +-2+D. 铅蓄电池的正极反应为 :PbO2+4H +2e =Pb +2H2O14理论上不能设计为原电池的化学反应是()A. CH(g) + 2Q(g) = CO(g) + 2HO(1) ; H< 0B. HNG(1) + NaOH(1)= NaNG(1) + HaO(1) ; H< 0C. 2f(g) + Q(g) = 2H2O(1) ; H< 0D. 2FeCl3(1) + Fe(s)
28、= 3FeCl2(1) ; H< 015.有A、B、C、D四种金属,当 A、B组成原电池时,电子流动方向A宀B ;当A D组成原电池时,A为正极;B与E构成原电池时,电极反应式为:E2+2e-=E, B-2e-=B2+则A、B 、D E金属性由强到弱的顺序为()A、D> A> B> EB、D> E> A> BC、A> B> D> ED、A> B> E> D16.某同学设计在KOH溶液中用铂作电极,利用CHOH和Q的反应来构成原电池。下列说法正确的是():正极上Q得到电子,发生还原反应每消耗1molCHOH可以向外电路
29、提供 6mole-该电池的总反应为:2CHOH+3O=2CQ+4HbC电池放电后,溶液 的pH不断升高A. B . C . D .17. 下图为M NaClO燃料电池结构示意图。下列说法正确的是()A. 镁作Y电极B. 电池工作时 Na+向负极移动C. 废液的pH大于NaClO溶液的pHD. X电极上发生的反应为:CIO+2H2O- 4e= CIO 3一 +4H+18. 原电池正、负电极的极性不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列由不同材料组 成的原电池,电极反应正确的是A. 由Fe、Cu与稀硫酸组成的原电池,其负极反应式为Fe 3e-= Fe3+B. 由Al、Mg与氢氧化钠溶液组
30、成的原电池,其负极反应式为:Mg 2e+ 2OH = Mg(OHC. Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池,其正极反应式为Cu 2e= Cu2+D. Al、Cu与浓硝酸组成的原电池,其负极反应式为Cu 2e= Cu2+19. 一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:2QH3+7Q+8KOH=4bCO+1Of Q 有关此电池的推断正确的是()A. 负极反应为:14HO+7O+28e=28OHB. 放电一段时间后,负极周围的pH升高C. 理论上消耗1mol C2H6,电路上转移的电子为 14molD. 放电过程中,K+向负极移动20. 液体燃
31、料电池相比于气体燃料电池具有体积小,无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是A. 电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B. 负极发生的电极反应式为N2H4 + 4OH- - 4e - = N2+ 4出0C. 该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,并使它们 与电解质溶液充分接触D. 该燃料电池持续放电时,X从负极向正极迁移,因而离子交换膜需选用阳离子交换膜21. Al-AgO电池可用作水下动力电源,其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为:2A
32、1 + 3 AgO+ 2NaOH=2NaAI囲3Ag+ H2O,则下列说法正确的是 ()A. 当电极上析出 0.54 g Ag时,电路中转移的电子为0.01 molB. 该隔膜是阳离子交换膜C. AI 电极的反应式为: AI - 3e+ 3OH=AI(OH)3D. 正极的电极反应式为:AgO+ 2e-+ 2H+=Ag+ H2O22. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。用Li 2CO和NqCO的熔融盐混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通Q和CQ混合气体,可制得在650C下工作的燃料电池。已知该电池总反应为:2CO+缶2CO。则下列说法中正确的是 ()A. 通CO的一极是电池的正极
33、B. 该电池工作过程中需不断补充CO和 Q, CO可循环利用C. 负极反应式为:Q+2CO+4eT 2COD. 正极反应式为:2CO+2COt 4CO+4e23. 绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理如下图所示下列说话正确的是:A. 氧气应从c处通入,电极 Y上发生的反应为 Q+4e-+2fO=4OHB. 电池在放电过程中,电极X周围溶液的pH增大C. 二甲醚应从 b处加入,电极 X上发生的反应为(CHM2O- 12e-+3HO=2C2>12H+D. 当该电池向外电路提供 2mol电子时消耗O2约为11.2L24. 电池是应用广泛的能源。(1)设计两种类型的原电池,比较其能量转化效
34、率。限选材料:ZnSO(aq) , FeSO(aq) , CuSOaq);铜片,铁片,锌片和导线。 完成原电池甲的装置示意图(见右图),并作相应标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。 以铜片为电极之一,CuSQaq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙。 甲、乙两种原电池中乙的能量转化效率较低,其原因是 。(2) Al-A gO电池可作用水下动力电源,其原理如图所示。其中的隔膜属于 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。该电池反应的化学方程式为:2Al + 3AgO+ 2NaOH=2NaAI決3Ag+ H2O,写出该电池正负极电极反应:负极 ,正极。Al电极 A_ AgO/Ag电
35、极1- C【解析】根据题意,发生的电极反应为'负极:2Al-6e_=Al;"i正极:如S肝叱昭A错谍 处理过程中,砖化银变为银单质,质量减少,B错溟;硫化银发生还療反应,生成银单质,C正确;痰 电池总反应方程式;3A&, S+2Al-HiO=6Ag+2Al(0H)3 ! +3HiS f , D 错误*2. E【解析】直该处理过程是构成了原电池装萱,是把化学能转化次电能,AD都错误;B.由于铝比较 活泼,敞负极*银器为正极,A拆还原为单质银,正确;C. A酣在食盐水中落解,错误;3 B【解析】痰电迪中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应.电子经导线传谨到正极,所収
36、 溶義中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,据此可以判断金属性强弱顺序.相连 时,外电路电流从流向,这说明是正极,是负极,因此金属性是;相连时,为正 极,所以是负极,则金属性是A;相连时,上有气泡遗出,这说明是正极,是负枫, 则金雇性是A勿相连时,的质量减少,这说明是负极,是正扱,因此金属性是A, 据此可知这四种金属活动性由丈到小的顺序是 答案选B.4. B【解析】扎在燃料电池中,通入W CH.0H ffi电极为负极-正确.氐由于负极不断消耗0H离子,所 以负极附近pH降低错误C由燃烧的总片程式2®0H+业+4KQH二版0対圧0可看出每消耗lmoICFfeOH 可以转移6
37、mol e-,目驗外电路提供6mol e正确° D.通入6的一极电极反应为4H;CH-20;-8e =30ff 正确口E. B【解析】5与超相比更活淇 因此在左圈装萱中Cu失去电子形成得到电子形成甩 在 3电极上发生的反应Cu-2<=Cu;在龊电极上发生的反应为龊一+外电路中的电子是从铜 电极流向银电极,C错误.银电极得到电子为正极.直错误整个畫貫没有电源,是将化学能转换肉电 能,D错误.6. D【解析】该原电池中,铁作负极,石墨作正极,A.负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为:6.02 1023 1Fe-2e一Fe2*, A错误;B.当有6.02 x 1023电子转移时,
38、Fe电极减少的质量=6.02 10冷口0x 2X 56g mol 1=28g, B错误;C.石墨作正极,正极上铁离子得电子发生还原反应,C错误;D.盐桥中K+移向正极电解质溶液,即移向FeCb溶液,D正确;选D.匸A【解析】扣一段时间后,調电极是正极,不会参加反应,错误.B.由于锌片是负极要洛解,质壘 会变少*正确.C.锌电极是该电也的负极,正确D.应该是电子由铜通过卑线流向锌,错冕& D【解析】燃料电也中燃料被輩化,在原电池的负扱发生反应,助燼剂(一般为氧气)发生还原反应, 在正极区发生反应j瓜根据题给电极反应式知,U极为电池负极,Q极淘电池正极,正确:Bs G极的 电极反应式为0:
39、+4lT+4e_=2tOT正确;J该生物燃料电也的总反应方程式为UHiQH+30二200;+3艮0,正 确$ m电池簸电过程中有水生成,电解质溶液的pH增大,错误。9. C【解析】根据题洽信息和反应特点:,该电池中发生00总反应式为:2CO2H;O=2HC0OH4C. t ;故 其将太阳能转化为了化学能,正确氏根据氢离子的转移方向和电子转移的方向,催化剂a表窗发生; 狙O-W詔茁+0,氧元素化合价升高被氧优,正确 G催化剂N表面产生氢离子,酸性増强,错误; Ds催化剂b表面发生* CO; +2lT+2e =HCOOHt正确"10. DL解析】拟燼料电池工作时,CO* a扱矢去电孑,电
40、极妊为负极,b次正极,错误乩电子从 负极a流向b,电流相反,由正极流向负极,错戻C> b电极的电极反应式为:O-+4e"=2CT错误匸D. 通过的电子数为11.222.4X2XN-=N,正确.11. D【解析】右图为原电池,由电子转移片向可知Zn为负极,电极反应式为Zn2e=Zn*' f Fe为正 极,电极反应式为0;+4疋+4厂=40兀且电子从加极流出 流入F日极,而不进人飜-12B【解析】A.电泄工作时,阳离子锂离子向正极移动,正确弓B.负极材料锂与水反应,不可用水 溶液代替有机电解质错溟* C、电池总反应为2L1 + 2HrO=2LiOH十H: t ,正确D.由电
41、池反应知, 该裝置不仅可提快电能,还可得到蓿洁的氢气,正确.13. C【解析】A-脱氧过程中碳作原电池正极,错误;B.酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为:4IT 十饪+4»二2比0,错误;C.用石墨电极电解CuCL 液:阳极上发生的反应:2Cf2e -C1;仁正确;D.铅 蓄电池的正极反应为:Pb6 +4H- +SO/'4-2e _-PbSO, +2H:0,错误;14. B【解析】A.为氧化还原反应,反应诙热,可设计成頃电池;E、为中和反应.不能设计戚原电池; Cs为氧化还原反应,反应飮热,可设计成原电池D、洵氧优还廩反应,反应畝热,可设计成康电池n15. A【解析】当A、B组
42、成原电池时,电子流动方向At B,则金属活泼性为 A> B;当A、D组成原电池时,A为正极,则金属活泼性为 D>A; B与E构成原电池时,电极反应式为:E2-+2e-TE, B-2e-tb2+, b失去电子,则金属活泼性为B> E,综上所述,金属活泼性为 D> A> B> E。止.£【解析】利用CffeOH和0;的反应制巔燼料电池,在电池反应中作氧化剂,得电子发生还原反应, 应该做电池正极,所QZ正血在反应中每消耗1IW1俎0H反应1. 51101的所以转移电子弘込 正确,CHWH和6反应是在碱性介质中进行的,所収生感的CO;会与碱反应,反应式应该
43、为aCIWHTQ +4K0區醛3旳比0,所以错误;随着反应的进行,KOH逐渐被消耗,所以溶液的pH值不断下陥错 IS;只有正确,故选A.17, A【解析】A项、血容易失去电子,0曲燃料电池中移向證出电子的负极,故血作Y电极.错误; B项* N針移向渍入电子的正极或X电极,错误:C项、镁失去2个电子变为镁离子,篠离子与氢氧根离 子结合为氢氧化镁況泡01F被消耗故废薇的pH小于NaClO J液的财错误;D项、与0旷不能犬 量共存,贝怔极反应式为C104s+40lT=C10r+2H.0f错误.1BD【解析】原电池中较活泼的金属做负极,不活凌的金属做正极但在实际判断时还需要着虑电解 质溶液的性质.A.由F* 5与稀硫酸组成的原电弛中铁的金属性强于铜,且铁能和稀蘇噸反应,因此 其负极是铁.则负极反应式为Fe 2e = Fe*_» A不正确;乩,由AK呃E氢氧化钠溶液组成,的康电也! 镁的金属性强于铝,但
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