高中化学原电池习题

原电池2

参考答案与试题解析

一.选择题（共13小题）

1.（1993•全国）如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增

加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（）

a极板b极板X电极电解质溶液

锌负极

A石墨CuSO4

B石墨石墨负极NaOH

C银铁正极AgNO3

石墨负极

D铜CuCI2

A.AB.BC.CD.D

【解答】解：通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a

极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极,

b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必

须是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离

子.

A、该选项符合条件，故A正确.

B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故B错误.

C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在B极上得不到氧气，故C错误.

D、电解质溶液中氯离子失电子，在B极上得到有刺激性气味的气体，与题意不

符，故D错误.

故选A.

2.（2000・）在外界提供相同电量的条件下，Ci?+或Ag+分别按Cu2++2e「1Cu,Ag++e

「玲Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为（）

A.1.62gB.6.48gC.3.24gD.12.96g

【解答】解:由Ci|2++2e--Cu,Ag'+e好Ag知，当得电子数相等时,析出铜和银

的关系式为：Cu--Ag.设析出银的质量为x.

Cu--2Ag

64g(108X2)g

1.92gx

所以x==6.48g

故选B.

3.(2011.)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源.该

电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电.关

于该电池的下列说法不正确的是()

A.水既是氧化剂又是溶剂

B.放电时正极上有氢气生成

C.放电时0H响正极移动

D.总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2个

【解答】解：A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，该反应中，水是氧

化剂，在电池中还可以担当溶剂，故A正确；

B、放电时正极上是水中的氢离子得电子，所以会有氢气生成，故B正确；

C、原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时0H响负极移动，故C错误;

D、锂水电池中，自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢

气，即总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2个，故D正确.

故选C.

4.(2009-)下列说确的是()

A.废旧电池应集中回收，并填埋处理

B.充电电池放电时，电能转变为化学能

C.放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对应速率的影响有关

D.所有燃烧反应都是放热反应，所以不需吸收能量就可以进行

【解答】解：A、废旧电池应集中回收但不能填埋处理，因为电池里的重金属会

污染土地，人吃了这些土地里的蔬菜后，就会引发疾病，故A错误；

B、充电电池放电时，化学能转变为电能，故B错误；

C、温度降低，化学反应速率减小，则放在冰箱中的食品保质期较长，故c正确;

D、有的燃烧反应是需要吸收一定热量才可以反应的，比如碳的燃烧，故D错误.

故选C.

5.(2012・)如图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H,-Zn2++H2个，下列说

法错误的是()

A.a、b不可能是同种材料的电极

B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸

C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸

D.该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸

【解答】解：A.如果该装置是电解池，如锌作阴、阳极，电解质溶液是酸，阳

极上锌失电子，阴极上氢离子得电子，符合离子反应方程式，所以两个电极可以

相同，故A错误；

B.该装置可能是电解池，电解质溶液是稀盐酸，锌作阳极，电解时，阳极上锌

失电子，阴极上氢离子得电子，符合离子反应方程式，故B正确；

C、该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸，锌作负极，正极上氢离子得电

子，发生的反应符合离子方程式，故C正确；

D、该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸，负极上锌失电子，正

极氢离子得电子，符合离子方程式，故D正确.

故选A.

6.(2012・)将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()

A.Cu电极上发生还原反应

B.电子沿Zn玲a玲b—Cu路径流动

片刻后甲池中2增大

C.c(SO4O

D.片刻后可观察到滤纸b点变红色

【解答】解：A,Zn作原电池的负极，Cu作原电池的正极，Cu电极是发生还原

反应；故A正确；

B、电子流向是负极到正极，但a玲b这一环节是在溶液中导电，是离子导电，电

子并没沿此路径流动；故B错误；

C、选项中硫酸根离子浓度基本保持不变；故C错误；

D、选项中是滤纸a点是阴极，氢离子放电，水电离平衡破坏附近氢氧根离子浓

度增大，酚醐变红；b做阳极氢氧根离子失电子生成氧气，附近氢离子浓度增大,

故D错误；

故选A.

7.（2013*）如图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极.电解过程

中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b<d.符合上述实验

结果的盐溶液是（）

选项XY

AMgS04CuSO4

BAgN03Pb(N03)2

CFeSO4Al2(SO4)3

DCuSO4AgN03

A.AB.BC.CD.D

【解答】解：电极b、d均为阴极，在它们上面均没有气体逸出，但质量均增大,

且增重b<d,则所电解的盐溶液中金属元素应该在金属活动顺序表中（H）以后,

转移相同电子时，b析出金属质量小于d.阳离子得电子能力如图所示：

Ag，Fe3+、Cu”、H，PtP，Fe2,Zn”、（斤〉、Ap-、、喈+、Na，Ca-、K"

得电子能力由易到难,前面

的H，表示酸溶液中的H,，后面的印表示盐溶液中的H：

A.在金属活动性顺序表中，Mg在H之前，所以电解镁盐溶液时阴极上不能得

到金属单质，故A错误；

B.由阳离子得电子能力顺序表可以看出，盐溶液中Ag+和Pb2+的得电子能力均大

于因此电解硝酸银溶液时阴极b电极上生成Ag、电解硝酸铅溶液阴极d上

生成Pb,两池中的电极上转移的电子是相等的，设转移2moi电子，b增重216g,

d增重207g,所以质量增加b>d,故B错误；

C.在金属活动性顺序表中，Fe、Al都在H之前，电解亚铁盐、铝溶液溶液时阴

极上都不能得到金属单质，故C错误；

D.两池中的电极上转移的电子是相等的，设转移2moi电子，b增重64g,d增

重216g,所以质量增加b<d,故D正确；

故选D.

8.(2014•新课标H)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电

池体系，下列叙述错误的是()

A.a为电池的正极

电池充电反应为

B.LiMn2O4=Lii-xMn2O4+xLi

C.放电时，a极锂的化合价发生变化

D.放电时，溶液中L厂从b向a迁移

【解答】解：A、锂离子电池中，b电极为Li,放电时，Li失电子为负极，LiMQCU

得电子为正极，所以a为电池的正极，故A正确；

、充电时，在阴极得电子，在阳极失电子，电池充电反应为

BLi,LiMQCULiMn2O4=Lii

故正确；

-xMn2O4+xLi,B

、放电时，为正极，正极上中元素得电子，所以锂的化合价不变,

CaLiMn2O4Mn

故C错误；

D、放电时，溶液中阳离子向正极移动，即溶液中L:从b向a迁移，故D正确；

故选C.

9.(2015.)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示.下列有关说法错误的是

()

A.d为石墨，铁片腐蚀加快

B.d为石墨，石墨上电极反应为：02+2力0+41=401<

C.d为锌块，铁片不易被腐蚀

D.d为锌块，铁片上电极反应为：2H++21玲出个

【解答】解：A、d为石墨，活泼金属铁片作负极，发生腐蚀，所以铁片腐蚀加

快，故A正确；

B、海水呈中性，所以发生吸氧腐蚀，所以石墨作正极，电极反应：O2+2H2O+4e

=40H-,故B正确；

C、锌比铁片活泼，所以腐蚀锌，所以铁片不易被腐蚀，故C正确；

D、d为锌块，作为负极，因海水呈中性，所以发生吸氧腐蚀，所以铁片上电极

反应为：C)2+2H2O+4e-40H,故D错误；

故选D.

10.(2016•新课标HI)锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质

溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH了，下列说确的是()

A.充电时，电解质溶液中K「向阳极移动

B.充电时，电解质溶液中c(OHO逐渐减小

-2-

C.放电时，负极反应为：Zn+4OH-2e=Zn(OH)4

D.放电时，电路过2moi电子，消耗氧气22.4L(标准状况)

【解答】解：A.充电时阳离子向阴极移动，故A错误；

2-

B.充电时，电池反应为Zn(OH)4+2e=Zn+4OH,电解质溶液中c(OH)

逐渐增大，故B错误；

2-

C.放电时，负极反应式为Zn+40K-21—Zn(OH)4-故C正确；

D.放电时，每消耗标况下22.4L氧气，转移电子4mol,故D错误.

故选C.

11.(2016-)图1是铜锌原电池示意图.图2中，x轴表示实验时流入正极的电

子的物质的量，y轴表示()

2+2-

A.铜棒的质量B.c(Zn)C.c(印)D.c(SO4)

【解答】解：铜锌原电池中，Zn是负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为

Zn-2e=Zn2+,Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为2H,+21

=七个，

A.Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，Cu棒的质量不变，故A错误；

B.由于Zn是负极，不断发生反应Zn-2e=Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大，

故B错误；

C.由于反应不断消耗H',所以溶液的c(4)逐渐降低，故C正确；

D.SO’?一不参加反应，其浓度不变，故D错误；

故选：C.

12.(2017•新课标HI)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所

示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2sx(2Wx

W8).下列说法错误的是()

A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2s6+2L1+2e=3Li2s4

B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D.电池充电时间越长，电池中的Li2s2量越多

【解答】解：A.据分析可知正极可发生反应:2U2s6+2Li++2e=3Li2s4,故A正确；

B.负极反应为：Li-e=Lr，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol,

负极减重的质量为0.02molX7g/mol=0.14g,故B正确；

C.硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的

材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；

D.充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的Li2s2

量就会越少，故D错误；

故选D.

13.(2017・)银锌电池是一种常见化学电源，其原理反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)

2+2Ag,其工作示意图如图.下列说法不正确的是()

A.Zn电极是负极

B.Ag2O电极上发生还原反应

C.Zn电极的电极反应式：Zn-2e+2OH=Zn（OH）2

D.放电前后电解质溶液的pH保持不变

【解答】解：A、活泼金属Zn为负极，故A正确；

B、正极反应为Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OK,发生还原反应，故B正确；

C、负极反应为Zn+2OFT-2e-=Zn（OH）2，故C正确；

D、氢氧根离子物质的量虽然不变，但水的量减少，KOH的浓度增大，pH增大，

故D错误；

故选D.

二.填空题（共6小题）

14.（2014春•船营区校级期末）（1）如图所示，组成一种原电池.试回答下列

问题（灯泡功率合适）：

①电解质溶液为稀H2s。4时上述装置中灯泡亮，此时AI电极上发生反应的电极

反应式为：2H'+2e=H2个；

②电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡亮（填"亮"或"不亮",填"亮"做a题，

填"不亮”做b题）.

a.若灯泡亮，则Mg电极上发生的电极反应式为：6HzO+6e=6OH+3Hz个；

Al电极上发生反应的电极反应式为：2AI-6e-+80H一=2AICV+4心0；

b.若灯泡不亮，其理由为：此空不填.

（2）原电池原理的应用之一是可以设计原电池.请利用反应

"Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2”设制一个原电池（正极材料用碳棒）则该电池的负极材料

是Cu,若导线上转移电子1.5mol,则溶解铜的质量是48g.另外的重要

应用是实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜溶

液.其作用是：形成了Zn-Cu原电池，加快了化学反应的速率.

（3）氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液，惰性材料作电极）负极反应的电极反

应式为：Hz+2OK-21=2&0.

【解答】解：（1）①该装置为原电池，Mg易失电子作负极、AI作正极，正极上

氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e』2个，

故答案为：2H*+2e-=H2个;

②该装置中，铝能和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，该装置符合原电池构成条

件，所以Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，则灯泡亮；

易失电子作负极，负极上电极反应式为作

AI2AI-6e+8OH=2AIO2+4H2O,Mg

正极，正极上水得电子生成氢气，正极上的电极反应为6H2O+6e-=6OFT+3H2个；

故答案为：亮；个；

6H2O+6e-=60H+3H22AI-6e+8OH=2AIO2+4H2O；

（2）根据电池反应式知，Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3

价变为+2价，所以Cu作负极、石墨作正极，电解质为可溶性的铁盐，负极上Cu

失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,正极上铁离子得电子发生还

原反应，电极反应式为Fe3++e-=Fe21

根据Cu-21=（：/知，导线上转移电子1.5mol,则溶解m（Cu）==48g,

Zn和铜离子发生置换反应生成Cu,Zn、Cu和硫酸构成原电池，Zn易失电子作负

极、Cu作正极，从而加速Zn的腐蚀，

故答案为：Cu；48g；形成了Zn-Cu原电池，加快了化学反应的速率；

（3）碱性条件下，负极上氢气失电子生成水，负极的电极方程式为H2+2OFT-

故答案为：

2e=2H2O,H2+2OH-2e=2H2O.

15.（2014秋•邓州市校级月考）铅蓄电池是典型的可充型电池，电池总反应式

为：+2

Pb+RbO2+4H+2SO42PbSO4+2H2O

请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：

（1）放电时：正极的电极反应式是PbO2+2e+4H++SOj「=PbSO4+2H2O；电解

液中H7sCU的浓度将变小；当外电路通过1moi电子时，理论上负极板的质

量增加48g.

（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电

极上生成Pb,电极反应：PbSOq+Ze=Pb+SOj,B电极上生成PbO?,

电极反应PbSOq+ZHz。-2e=PbC）2+4H++SC>42一，此时铅蓄电池的正负极的极性

将对换.

【解答】解：）电池总反应式为：+2写出电

（1Pb+PbO2+4H+2SO4-2PbSO4+2H2O,

2-

极反应为：负极电解反应：Pb-2e+SO4=PbSO4＞正极电极反应：PbO2+2e

+2+2

+4H+2SO4=PbSO4+2H2O,放电时：正极的电极反应式是PbO2+2e+4H+2SO4

=PbSO4+2H2O；电解液中H2sO4的浓度将减少；当外电路通过lmol电子时，依据

电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5molX303g/mol-0.5molX

207g/mol=48g,

+2

故答案为：PbO2+2e+4H+2SO4=PbSO4+2H2O；小；48；

(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，电极上析出的是PbSC»4,若按题右图连接B

为阳极应是失去电子发生氧化反应，A为阴极是得到电子发生还原反应，实质是

+2_

电解反应，B电极上发生反应为：PbSCU+2H2O-2e=PbO2+4H+2SO4,A电极发

2

生反应为：PbSO4=Pb-2e+SO4,所以A电极上生成Pb；此时铅蓄电池的正负

极的极性将对换；

2+2

故答案为：Pb；PbSO4+2e=Pb+SO4;PbO2；PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SO4

■;对换.

16.(2011•潍坊一模)甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问

题：

(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化

铁，有关反应为：

1

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=260kJ«mol

已知：2co(g)+O2(g)=2CO2(g)Z\H=-566kJ・mo|T则CPU与。2反应生成

CO和H2的热化学方程式为：2cH4(g)+。2(g)=2C0(g)+4H2(g)

-46kJ・mo「i.

(2)如图所示，装置I为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置

II实现铁棒上镀铜.

①a处应通入CHq(填"CHJ或"O2")，a处电极上发生的电极反应式是

CH4+IOOK-8e=CC)32-+7H2O；

②电镀结束后，装置I中溶液的DH变小(填写"变大""变小"或"不变",下同)，

装置n中Cl?+的物质的量浓度不变；

③电镀结束后，装置I溶液中的阴离子除了OH以外还含有C03?(忽略水

解）；

④在此过程中若完全反应，装置n中阴极质量变化12.8g,则装置I中理论上消

耗甲烷1.12L（标准状况下）.

催化剂催化剂

（电极）（电极）

1

【解答】解：(1)CH4(g)+C02(g)=2C0(g)+2H2(g)△H=260kJ«mol®

2C0(g)+02(g)=2CO2(g)可=-566kJ・mo|T②，

将方程式2①+②得2cH4(g)+02(g)=2C0(g)+4H2(g)AH=-46kJ・mo|i,

1

故答案为：2cH4(g)+02(g)=2C0(g)+4H2(g)AH=-AGkJ.mol；

（2）①II中首先镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电

极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是甲烷；

甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH4+10OH-8e

2

■=CO3+7H2O,

-2

故答案为：CH4;CH4+10OH-8e=CO3+7H2O；

②根据I中电池反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,KOH参加反应导致溶液中

KOH浓度降低，则溶液的pH减小；

II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量，则溶液中铜离子

浓度不变,

故答案为：变小；不变;

③I中负极反应为CH4+IOOH--8e-=CO32-+7H2。，所以还有碳酸根离子生成，故

2

答案为：CO3；

④串联电路中转移电子相等，所以消耗甲烷的体积==1.12L,故答案为：1.12.

17.（2013春•校级期末）现有如下两个反应：

A、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

B、CH4+2O2=CO2+2H2O

（1）根据反应的本质，两个反应都为放热反应（放热或吸热），判断两个反

应能否设计为原电池？（能或不能）

A不能B能

（2）如果不能，说明其理由A的反应为非氧化还原反应，无电子转移

（3）如果能，最好应选择NaOH电解质溶液（NaOH或H2s。4）.则负极电极

反应式：CH厂8e+10OK—8/+7土0正极电极反应式:20z+8e-+4H

-80H.

【解答】解：（1）中和反应、物质的燃烧反应均是放热反应，A不是自发的氧化

还原反应不能设计成原电池，B是自发的氧化还原反应能设计成原电池，故答案

为：放热；不能；能；

（2）A的反应为复分解反应，属于非氧化还原反应，无电子转移，只有自发的

氧化还原反应能设计成原电池，故答案为：A的反应为非氧化还原反应，无电子

转移；

（3）甲烷燃料电池中，负极是甲烷燃料失电子的过程，正极是氧气得电子的过

程，电极反应分别为：负极CPU-8e+10OH=CCV+7%0,正极2O2+8e+4H2O

-80K,为了保证放电的充分进行，可以选择碱来作电解质溶液，故答案为：

2-

NaOH；CH4-8e+100H=C03+7H20；2O2+8e+4H2O=8OH.

18.（2014秋•岐山县期末）如图是一个化学过程的示意图.已知甲池的总反应

式为：

2cH3OH+3O2+4KOH-2K2CO3+6H2O

（1）写出下列电极反应式：通入CH30H的电极的电极反应式

是：CH30H-6e+8OH=6H2O+CO32-,B（石墨）电极的电极反应式为：40H

-4e=。2个+2心0.

（2）乙池中反应的化学方程式为4AgN0a+2HzCHAg+O?个+4HNO3.

（3）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上转移电子0.05mol.

【解答】解：（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，为原电池，通入甲醇的电极

2-

是负极，电极反应式为CH3OH-6e+8OH=6H2O+CO3,乙池为电解池，石墨

作阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为40FT-4e=C>2个+2匕0,

2-

故答案为：CH3OH-6e+8OH=6H2O+CO3;40K-4e=C）2个+2匕0;

（2）乙池中阳极上氢氧根离子放电生成氧气、阴极上银离子放电生成银，所以

/

电池反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2r+4HNO3,故答案为：

/

4AgNO3+2H2O4Ag+O2r+4HNO3；

（3）铁电极上析出银，电极反应式为Ag*+e-=Ag,n（Ag）==0.05moL根据银和

转移电子之间的关系式知，转移电子的物质的量=n（Ag）=0.05mob串联电路中

转移电子相等，所以甲池中理论上转移电子0.05mol,故答案为：0.05.

19.（2015春•延边州校级期中）原电池是一种将化学能转变为电能装置.电

子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2。，电解质溶液为KOH,其电极

反应式为：

Zn+2OH-2e=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e=2Ag+2OH

电池的负极是Zn,正极发生的是还原反应反应（填反应类型），总反应

式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO.

【解答】解：原电池是将化学能转化为电能的装置，该原电池中，Zn元素化合

价由0价变为+2价、Ag元素化合价由+1价变为0价，所以Zn是负极、Ag2。是

正极，负极上失电子发生氧化反应、正极上得电子发生还原反应，负极电极反应

--

式为Zn+20K-2e-20+%0、正极电极反应式为Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,

所以电池反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO,

故答案为：将化学能转变为电能；Zn；还原反应；Zn+Ag2O=2Ag+ZnO.

三.解答题（共11小题）

20.（2014•玉山县校级模拟）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装

置.如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铝粉，吸附气体的能力强，

性质稳定.请回答：

（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是化学能转变为电能，在导线中电

子流动方向为a到b（用a、b表示）.

（2）负极反应式为2H2+4OK-4e-4H2。.

（3）电极表面镀粕粉的原因为增大电极单位面积吸附H?、。2的分子数，加快

电极反应速率

（4）该电池工作时，H2和。2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能.因此,

大量安全储氢是关键技术之一.金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理

如下：

I.2Li+H22LiH

II.LiH+H2O=LiOH+H21"

①反应I中的还原剂是Li.反应II中的氧化剂是.

②已知LiH固体密度为0.82g/cm3.用镁吸收224L（标准状况）H2,生成的LiH

体积与被吸收的H?体积比为8.82X10-4.

③由②生成的LiH与H2O作用放出的出用作电池燃料，若能量转化率为80%,

则导线过电子的物质的量为32mol.

【解答】解：（1）该装置是把化学物质中的能力转化为电能，所以是化学能转变

为电能；在原电池中，负极上失电子，正极上得电子，电子的流向是从负极流向

正极，所以是由a到b,

故答案为：化学能转变为电能；a到b；

（2）碱性环境中，该反应中负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应式为H2+2OH

-2e==2力0,故答案为：2H2+4OH-4e^4力0;

（3）电极表面镀伯粉，增大了电极单位面积吸附出、。2的分子数，使反应物的

浓度增大，反应速率加快，

故答案为：增大电极单位面积吸附出、。2的分子数，加快电极反应速率；

（4）①Li从零价升至+1价，作还原剂，H2O的H从+1降至力中的零价，作氧

化剂，故答案为：Li；H2O；

②由反应I,当吸收lOmol七时，则生成20moiLiH,V===197.5X10-3L.==8.82

X104,

故答案为：8.82X10-4；

③20moiLiH可生成20moiH2,实际参加反应的也为20moiX80%=16moI,lmolH2

转化成ImolHzO,转移2moi电子，所以16moi也可转移32moi的电子，

故答案为：32.

21.(2008•枣庄一模)如图是一个化学反应过程的示意图.已知甲池的总反应式

为：

2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O

(1)请回答图中甲、乙两池的名称.甲电池是原电池(化学能转变为电能)

装置，乙池是电解池(电能转变为化学能)装置.

(2)请回答下列电极的名称：通入CH30H的电极名称是负极，B(石墨)

电极的名称是阳极.

(3)写出电极反应式:通入O?的电极的电极反应式是Oz+2H2O+4e=4OH「.A

(Fe)电极的电极反应式为4Ag」4e-=4Ag,

(4)乙池中反应的化学方程式为4AgNC)a+2H2O4Ag+C)2个+4HNO3.

(5)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗5280mL

(标准状况下)

【解答】解：(1)根据反应方程式知，甲装置是一个燃料电池，所以甲是把化学

能转变为电能的装置，是原电池；乙有外加电源，所以是电解池.

故答案为：原电池(化学能转变为电能)；电解池(电能转变为化学能)

(2)根据2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH30H发生氧化反应,所以该

电极是负极，。2发生还原反应，所以该电极是正极；石墨与原电池的正极相连，

所以石墨电极是阳极.

故答案为：负极；阳极

(3)根据2cH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2。知，CH30H发生氧化反应，所以该

电极是负极，。2得电子和水反应生成氢氧根离子，发生还原反应，所以该电极

是正极;石墨与原电池的正极相连，所以石墨电极是阳极该电极上发生氧化反应；

铁电极是阴极，该电极上银离子得电子发生还原反应.

故答案为：C)2+2H2O+4e=4OH4Ag'+4e=4Ag

(4)乙池中离子放电顺序为：阳离子Ag+>H,，阴离子0丁>1\103一，

故答案为：4AgNO3+2H2O4Ag+C)2个+4HNO3

(5)根据得失电子数相等，氧气与银的关系式为：

02--------------------------4Ag

22.4L（4X108）g

280mL5.40g

故答案为280

22.（2010春•期末）由铜片、锌片和100mL稀硫酸溶液组成的原电池中，当铜

片上产生2.24L（标准状况）气体时，此时溶液中硫酸的物质的量浓度为lmol/L,

试计算：

（1）锌片质量减轻了多少克？

（2）原稀硫酸溶液的物质的量浓度是多少？

/

【解答】解：（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2r

65g22.4L

6.5g2.24L

故答案为：6.5g

（2）Zn+H2sO4=ZnSC）4+H2个

lmol22.4L

O.lmol2.24L

所以反应的稀硫酸的物质的量为O.lmol；

未反应的稀硫酸的物质的量为lmol/LX0.1L=0.1mol；

原溶液中稀硫酸的物质的量为O.lmol+O.lmol=0.2mol

所以原溶液中稀硫酸的物质的量浓度C==2mol/L

故答案为2mol/L.

23.（2013春•沂水县校级期中）由等质量的Zn片、Cu片和稀H2s。4组成的原电

池，工作一段时间后，锌片的质量减少了6.5g.

（1）原电池的正极反应式是2H++2e=Hz个；

（2）反应中生成氢气的体积是2.24L；（标准状况）；

（3）若将电解质溶液改为C11SO4溶液，也输出相同电量时，两极的质量差是

12.9g.

【解答】解：（1）铜和稀硫酸构成原电池时，锌易失电子而作负极，铜作正极,

正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H++21=出个，故答案为：2H++2e

=出个；

（2）根据转移电子相等得生成氢气体积==2.24L,故答案为：2.24L；

（3）电解硫酸铜溶液时，根据转移电子相等得析出铜的质量==6.4g,两个电极

的差为减少的锌的质量与析出铜质量的和，所以两个电极的质量差

=6.5g+6.4g=12.9g,故答案为：12.9g.

24.（2015秋•校级期末）（1）下列装置属于原电池的是⑤；

也他"Q刃"

稀硫①酸稀硫②酸酒精⑥稀硫酸®稀硫酸©

（2）在选出的原电池中，Fe是负极，发生氧化反应，Cu是正极,

该极的现象有气泡产生；

（3）此原电池反应的化学方程式为Fe+HzSC^FeSOq+Hz个.

【解答】解：（1）①中没有两个活泼性不同的电极，所以不能构成原电池，故错

误；

②没有构成闭合回路，所以不能构成原电池，故错误；

③酒精为非电解质溶液，所以不能构成原电池，故错误；

④电极材料相同，所以不能构成原电池，故错误；

⑤符合原电池的构成条件，所以能构成原电池，故正确；

故选⑤；

（2）该装置中，铁易失电子而作负极，铜作正极，负极上铁失电子生成亚铁离

子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气，所以有气泡生

成，

故答案为：Fe；氧化；Cu；有气泡产生；

（3）该原电池中，铁失电子生成亚铁离子，正极上氢离子得电子生成氢气，所

以电池反应式为：Fe+H2sC）4=FeSO4+H2个，故答案为：Fe+H2sC^FeSCU+Hz个.

25.(2016秋•校级月考)铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2,

电解质溶液为稀硫酸，工作时该电池的总反应式为

Pb+RbO2+2H2SO4=

2PbSO4+2H2。.试根据上述情况判断：

(1)蓄电池的负极材料是Pb.

(2)工作时，正极反应为PbO2+2e-+4H++SOj=pbsc)4+2H2O.

(3)工作时，电解质溶液的酸性减小(填"增大""减小"或"不变").

(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向极.

(5)电流方向从正极流向负极.

【解答】解：(1)根据电池反应式知，Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，

失电子化合价升高的金属为负极，则Pb为负极，故答案为：Pb；

放电时，正极上得电子和。反应生成电极反应式为

(2)PbO2H2s4PbSO4,PbO2+2e

+2故答案为：+2

+4H+SO4=PbSO4+2H2O,PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O；

(3)放电时，H2s。4参加反应导致溶液中c(4)降低，则溶液pH增大、酸性

减小，故答案为：减小；

(4)放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，故答案为：

负；

(5)电流从正极PbO2沿导线流向负极Pb,故答案为：正；负.

27.(2016春•大丰市校级期中)铜锌原电池(如图)工作时，回答下列问题：

(1)Zn(选填"Zn"或"Cu")为原电池负极.

(2)在外电路中，电子从Zn(选填"Zn"或"Cu",下同)极流向Cu极.

(3)正极反应式为Cu'+Ze-—Cu

(4)电池反应的离子方程式为Zn+Ci^—zB+Cu

(5)盐桥中的IC移向CuSC)4(选填"ZnSOJ或"C11SO4”)溶液.

【解答】解：(1)活泼性强的金属作负极，活泼性弱的作正极，则Zn为负极；

故答案为：Zn；

(2)外电路中电子从负极移向正极，Zn失电子为负极，Cu为正极，则电子从

Zn流向铜；

故答案为：Zn；Cu；

（3）正极上铜离子得电子，正极上的电极反应式为：Cu2++2e=Cu；

故答案为：Cu2++2e=Cu；

（4）电池反应为Zn与铜离子的置换反应，则电池反应的离子方程式为Zn+Ci?+

=Zn2+Cu；

故答案为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu；

（5）溶液中阳离子向正极移动，所以盐桥中的K*移向溶CuSC）4液，故答案为：

CuSO4.

28.（2016春•校级期中）某同学用铁、铜作为电极，稀硫酸作为电解液组成原

电池，如图所示，完成下列空格.

（1）正极是铜极（填"铜极"或"铁极"），现象是：有气泡产生，电极反

应是：2++2葭=出个、，发生还原反应（填"氧化"或"还原"）.

（2）电流从铜极经导线流到铁极（填"铜极"或"铁极"）.

（3）若反应生成的氢气在标况下为4.48L,则反应过程中有0.4mol电子发生

转移，溶解的铁质量为11.2g.

【解答】解：（1）铁的活泼性大于铜，所以铜是正极；正极上氢离子得电子生成

氢气，所以看到的现象是有气泡生成，发生还原反应.

故答案为：铜极；有气泡产生；2H*+2e-=H2个；还原；

⑵

电子的流向是从负极沿导线到正极，电流的方向与电子的流向相反，故答案为：

铜极；铁极；

（3）Fe+H2sC）4=FeSO4+H2个转移电子

56g22.4L2mol

11.2g4.48L0.4mol

故答案为：0.4；11.2；

（春•期末）铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是和

29.2016PbPbO2,

电解液为稀硫酸.放电时，该电池总反应式为：Rb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2。.请根据上述情况判断：

（1）该蓄电池的负极材料是Pb,放电时发生氧化（填"氧化"或"还原"）

反应.

（2）该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性减小（填"增大"、"减小"或"不变"），

电解质溶液中阴离子移向负（填"正"或"负"）极.

（3）已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀，生成时附着在电极上.试写出该电池

放电时，正极的电极反应PbOz+StV-