2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二講 原電池新型化學(xué)電源講義

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1、2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二講 原電池新型化學(xué)電源講義xx高考導(dǎo)航 考綱要求真題統(tǒng)計命題趨勢1.了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。xx,卷 11T;xx,卷 26T(1)(2);xx,卷 12T;xx,卷 10T、27T(5)(6)、28T(5);xx,卷 11T預(yù)計xx年高考本部分知識有變“熱”的趨勢,題目將更加新穎。復(fù)習(xí)備考時注重實物圖分析、新型電池分析、電解池與原電池的聯(lián)系以及依據(jù)原電池工作原理并結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識熟練掌握電極反應(yīng)式的書寫方法??键c一原電池及其工作原理學(xué)生用書P138一、原電池的概念

2、和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。二、原電池的構(gòu)成條件1一看反應(yīng)看是否有能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強的金屬與電解質(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)溶液中。三、原電池的工作原理如圖是兩種鋅銅原電池示意圖:1反應(yīng)原理電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電池反應(yīng)ZnCu2=Zn2Cu2.原電池中的三個方向(1)電子流動方向:從負極流出沿導(dǎo)線流入正極;(2)電

3、流流動方向:從正極沿導(dǎo)線流向負極;(3)離子遷移方向:電解質(zhì)溶液中,陰離子向負極遷移,陽離子向正極遷移。1判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)在原電池中,發(fā)生氧化反應(yīng)的一極是負極。()(2)在原電池中,負極材料的活潑性一定比正極材料強。()(3)在原電池中,正極本身一定不參與電極反應(yīng),負極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)。()(4)帶有鹽橋的原電池比不帶鹽橋的原電池電流持續(xù)時間長。()答案:(1)(2)(3)(4)2下列示意圖中能構(gòu)成原電池的是()解析:選B。Cu與稀硫酸不反應(yīng),A裝置不能構(gòu)成原電池;Al與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),B裝置能構(gòu)成原電池;C裝置中的“導(dǎo)線”不是鹽橋,不能構(gòu)成原電

4、池;D裝置中缺少鹽橋。(xx高考全國卷,11,6分)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是()A正極反應(yīng)中有CO2生成B微生物促進了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O解析圖示所給出的是原電池裝置。A.有氧氣反應(yīng)的一極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),因為有質(zhì)子通過,故正極電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O;在負極,C6H12O6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為C6H12O624e6H2O=6CO224H,則負極上有CO2產(chǎn)生,故A不正確。B微生物電池是指在微生

5、物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,所以微生物促進了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移,故B正確。C質(zhì)子是陽離子,陽離子由負極區(qū)移向正極區(qū),故C正確。D正極的電極反應(yīng)式為6O224e24H=12H2O,負極的電極反應(yīng)式為C6H12O624e6H2O=6CO224H,兩式相加得電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O,故D正確。答案A在下列原電池圖示中,依據(jù)電子流向和離子移動方向畫出形成閉合回路的原理。答案:原電池正、負極的判斷方法 題組一原電池構(gòu)成及原理考查1(教材改編)判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)所有的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計成原電池。()(2)只有金屬才能作原電池的電極。()(3)原電池

6、的兩極中較活潑的金屬一定為負極。()(4)鋅銅原電池工作時,外電路電子由負極流向正極。()(5)在原電池中,電子流出的一極是負極,被還原。()(6)原電池可以把物質(zhì)內(nèi)部的能量全部轉(zhuǎn)化為電能。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)2(xx高考天津卷)鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,下列有關(guān)敘述正確的是()A銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B電池工作一段時間后,甲池的c(SO)減小C電池工作一段時間后,乙池溶液的總質(zhì)量增加D陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動,保持溶液中電荷平衡解析:選C。A.Cu作正極,電極上發(fā)生還原反應(yīng),錯誤;B.電池工作過程中,SO不參加電極

7、反應(yīng),故甲池的c(SO)基本不變,錯誤;C.電池工作時,甲池反應(yīng)為Zn2e=Zn2,乙池反應(yīng)為Cu22e=Cu,甲池中Zn2會通過陽離子交換膜進入乙池,以維持溶液中電荷平衡,由電極反應(yīng)式可知,乙池中每有64 g Cu析出,則進入乙池的Zn2為65 g,溶液總質(zhì)量略有增加,正確;D.由題干信息可知,陰離子不能通過陽離子交換膜,錯誤。題組二原電池正、負極的判斷3如圖所示裝置中,觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn),M棒變粗,N棒變細,由此判斷表中所列M、N、P物質(zhì),其中可以成立的是()選項MNPAZnCu稀H2SO4BCuFe稀HClCAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液解析:選C。在裝置中電流計

8、指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明該裝置構(gòu)成了原電池,根據(jù)正負極的判斷方法,溶解的一極為負極,增重的一極為正極,所以M棒為正極,N棒為負極,且電解質(zhì)溶液能析出固體,則只有C項正確。4分析下圖所示的四個原電池裝置,其中結(jié)論正確的是()A中Mg作負極,中Fe作負極B中Mg作正極,電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負極,電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極,電極反應(yīng)式為2H2e=H2解析:選B。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是負極;中Fe在濃硝酸中易鈍化,Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負極,A、C均錯。中電池總反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO2

9、3H2,負極電極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2AlO4H2O,二者相減得到正極電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2,B正確。中Cu是正極,電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH,D錯。原電池工作原理中四個常見失分點的規(guī)避(1)只有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)才能通過設(shè)計成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動與導(dǎo)線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。(3)無論在原電池還是電解池中,電子均不能通過電解質(zhì)溶液。(4)原電池的負極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù)。 考點二鹽橋原電池的應(yīng)用學(xué)生用書P140一、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

10、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。二、單池原電池和鹽橋原電池的對比1相同點正負極、電極反應(yīng)、總反應(yīng)、反應(yīng)現(xiàn)象均相同。負極:Zn2e=Zn2,正極:Cu22e=Cu,總反應(yīng):ZnCu2=CuZn2。2不同點圖1中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2,會有一部分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,裝置的溫度會升高。圖2中Zn和CuSO4溶液在兩個池子中,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)時間長。3關(guān)鍵點:鹽橋原電池中,還原劑

11、在負極區(qū),而氧化劑在正極區(qū)。1(xx北京豐臺區(qū)高三模擬)有關(guān)下圖所示原電池的敘述不正確的是()A電子沿導(dǎo)線由Cu片流向Ag片B正極的電極反應(yīng)式是Age=AgCCu片上發(fā)生氧化反應(yīng),Ag片上發(fā)生還原反應(yīng)D反應(yīng)時鹽橋中的陽離子移向Cu(NO3)2溶液解析:選D。A項,該裝置是原電池裝置,其中Cu為負極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng):Cu2e=Cu2,Ag為正極,得電子發(fā)生還原反應(yīng):Age=Ag,原電池中,負極(Cu)失去的電子沿導(dǎo)線流向正極(Ag),鹽橋中的陽離子移向正極,即移向AgNO3溶液,綜上所述,D錯誤。2如圖所示,杠桿A、B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

12、持平衡,然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液,一段時間后,下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中,不考慮兩球的浮力變化) ()A杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時,均為A端高B端低B杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時,均為A端低B端高C當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時,A端低B端高D當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時,A端高B端低解析:選C。當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時,構(gòu)成原電池,F(xiàn)e作負極,Cu作正極,電極反應(yīng)式分別為負極:Fe2e=Fe2,正極:Cu22e=Cu,銅球增重,鐵球質(zhì)量減輕,杠桿A端低B端高。名師點撥鹽橋原電池中半電池的構(gòu)成條件:電極金屬和其對應(yīng)的鹽溶液。一般不要任意替換成其他陽離子鹽溶液,否則可能影響效果。(xx龍巖檢測)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)

13、資料知,氧化性:Cr2OFe3,設(shè)計了如圖所示的鹽橋原電池。鹽橋中裝有瓊脂與飽和K2SO4溶液。下列敘述中正確的是()A甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)B乙燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cr37H2O6e=Cr2O14HC外電路的電流方向是從b到aD電池工作時,鹽橋中的SO移向乙燒杯解析氧化性:Cr2OFe3,所以該原電池反應(yīng)中,F(xiàn)e2是還原劑,Cr2O是氧化劑,即甲燒杯中發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe3,乙燒杯中發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cr2O6e14H=2Cr37H2O,A、B均錯誤;外電路的電流是由正極流向負極,即由b流向a,C正確;電池工作時,鹽橋中的陰離子移向負極,即SO移向甲燒杯,

14、D錯誤。答案C兩個半電池構(gòu)成的原電池中,鹽橋的作用是什么?答案:使兩個燒杯中的溶液形成一個閉合回路;使溶液保持電中性,使氧化還原反應(yīng)能順利進行并產(chǎn)生持續(xù)的電流。題組一對鹽橋原電池原理的考查1(教材改編)根據(jù)下圖,下列判斷中正確的是()A燒杯a中的溶液pH降低B燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)C燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2D燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2解析:選B。據(jù)圖示鋅電極失去電子,該極上發(fā)生氧化反應(yīng),故B正確;燒杯a中O2得到電子,發(fā)生反應(yīng):O24e2H2O=4OH,使pH升高,故A、C錯;鋅為負極,失去電子,發(fā)生反應(yīng):Zn2e=Zn2,故D錯。題組二平衡移動與鹽橋作用2(xx浙江六校聯(lián)

15、考)將反應(yīng)IO5I6H3I23H2O設(shè)計成如下圖所示的原電池。開始時向甲燒杯中加入少量濃硫酸,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),一段時間后,電流計指針回到零,再向甲燒杯中滴入幾滴濃NaOH溶液,電流計指針再次發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列判斷不正確的是()A開始加入少量濃硫酸時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B開始加入少量濃硫酸時,同時在甲、乙燒杯中都加入淀粉溶液,只有乙燒杯中溶液變藍C電流計讀數(shù)為零時,反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)D兩次電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相反解析:選B。開始加入少量濃硫酸時,由氧化還原反應(yīng)方程式可知,反應(yīng)正向進行,KI是還原劑,KIO3是氧化劑,故甲為正極區(qū),甲中石墨作正極,得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2IO10

16、e12H=I26H2O,乙為負極區(qū),乙中石墨作負極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為10I10e=5I2,兩燒杯中均有I2生成,在甲、乙兩燒杯中都加入淀粉溶液,兩燒杯中的溶液均變藍,A正確,B錯誤;電流計讀數(shù)為零時,表明反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),C正確;由氧化還原反應(yīng)方程式可知,電流計指針讀數(shù)為零,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時再向甲燒杯中滴入幾滴濃NaOH溶液,則消耗了H,原氧化還原反應(yīng)的平衡逆向移動,電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向相反,D正確。3已知在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsO2I2H=AsOI2H2O,在堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsOI22OH=AsOH2O2I。設(shè)計如圖裝置(C1、C2均為石墨電極),分別進

17、行下述操作:.向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸;.向B燒杯中逐滴加入40% NaOH溶液。結(jié)果發(fā)現(xiàn)檢流計指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn),且偏轉(zhuǎn)方向相反。試回答下列問題:(1)兩次操作中指針為什么都發(fā)生偏轉(zhuǎn)?_。(2)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向為什么相反?試用化學(xué)平衡移動原理解釋:_。(3)操作過程中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為_。(4)操作過程中C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為_。(5)操作過程中,鹽橋中的K移向_燒杯溶液(填“A”或“B”)。解析:由于酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsO2I2H=AsOI2H2O,堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsOI22OH=AsOH2O2I,兩反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng),而且滿足構(gòu)成原電池的三大要素:不同環(huán)境中的兩電極

18、(連接);電解質(zhì)溶液(電極插入其中,并能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng));形成閉合回路。當(dāng)加酸時,c(H)增大,C1:2I2e=I2,為負極;C2:AsO2H2e=AsOH2O,為正極。當(dāng)加堿時,c(OH)增大,C1:I22e=2I,為正極;C2:AsO2OH2e=AsOH2O,為負極。答案:(1)兩次操作均能形成原電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能(2)加酸時,c(H)增大,AsO得電子,I失電子,所以C1極是負極,C2極是正極;加堿時,c(OH)增大,AsO失電子,I2得電子,此時,C1極是正極,C2極是負極。故加入濃鹽酸和NaOH溶液時發(fā)生不同方向的反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移方向不同,即檢流計指針偏轉(zhuǎn)方向不同(3)2I

19、2e=I2 (4)AsO2OH2e=AsOH2O(5)A(1)鹽橋中的離子不斷釋放到兩個池中,逐漸失去導(dǎo)電作用,需定期更換鹽橋。(2)要明確鹽橋中離子的移動方向;明確其與可逆反應(yīng)平衡移動方向的關(guān)系。 考點三原電池原理的應(yīng)用學(xué)生用書P1411設(shè)計制作化學(xué)電源(1)首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池的反應(yīng)特點,結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、負極材料和電解質(zhì)溶液。2比較金屬活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極時,一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。3加快氧化還原反應(yīng)的速率一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率加快。例如:在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時,加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H

20、2的反應(yīng)速率加快。4用于金屬的防護使被保護的金屬制品作原電池正極而得到保護。例如:要保護一個鐵質(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,使鋅作原電池的負極。1四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時,外電路電流從流向;相連時,為正極;相連時,上有氣泡逸出;相連時,的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是()ABC D解析:選B。本題考查原電池原理的應(yīng)用。電流方向與電子流向相反,相連時,電流由流向,則金屬活動性;相連時,為正極,則金屬活動性;相連時,上有氣泡,則金屬活動性;相連時,的質(zhì)量減少,則金屬活動性。綜上分析,可得金屬活動性順序為。2某原電池總反應(yīng)為Cu

21、2Fe3=Cu22Fe2,下列能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()選項ABCD電極材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag電解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3答案:D名師點撥比較金屬活動性強弱的三種方法(1)根據(jù)原電池:一般情況下,負極大于正極。(2)根據(jù)電解池:易得電子的金屬陽離子,相應(yīng)金屬的活動性較弱。(3)根據(jù)金屬活動性順序表。等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b,分別加入過量同濃度的稀硫酸,同時向a中加入少量飽和CuSO4溶液,發(fā)生反應(yīng)生成氫氣。用下列各圖表示生成氫氣的體積(V)與時間(t)的關(guān)系,其中最合理的是_,作出選擇的理由是_。解析a中加入CuSO4溶液,被鋅置換出的銅覆蓋在

22、鋅表面,形成原電池,使產(chǎn)生H2的速率加快,反應(yīng)所需的時間縮短。同時,由于置換銅時消耗了一部分鋅,與稀H2SO4反應(yīng)的鋅的質(zhì)量減小,完全反應(yīng)放出的H2體積比b少。答案DZn置換出Cu,Zn、Cu在酸中發(fā)生原電池反應(yīng),生成H2的速率加快;Zn與Cu2反應(yīng)導(dǎo)致與H反應(yīng)的Zn減少,a生成的H2比b少上題中若改作“兩份同濃度的稀硫酸,分別加入過量等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b,同時向a中加入少量飽和CuSO4溶液,發(fā)生反應(yīng)生成氫氣”,則哪個圖合理?為什么?答案:A圖合理。a中加入CuSO4溶液,被鋅置換出的銅覆蓋在鋅表面,形成原電池,使產(chǎn)生H2的速率加快,反應(yīng)所需的時間縮短。同時,由于鋅過量而硫酸不足,置換銅時

23、消耗的一部分鋅不影響氫氣的生成量,故A圖合理。改變Zn與H反應(yīng)速率的方法(1)加入Cu粉或CuSO4,使Cu與Zn接觸形成原電池,加快反應(yīng)速率。加入Cu,不影響Zn的量,即不影響產(chǎn)生H2的量;而加入CuSO4,會消耗一部分Zn,但是否影響產(chǎn)生H2的量,應(yīng)根據(jù)Zn、H的相對量多少判斷。(2)加入強堿弱酸鹽,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。(3)加水稀釋,使c(H)減小,反應(yīng)速率減小,但不影響產(chǎn)生H2的量。(4)改變反應(yīng)的溫度,也會影響Zn與H的反應(yīng)速率。(5)把鋅粒換成鋅粉,加快Zn與H的反應(yīng)速率。題組一原電池工作原理1(xx高考安徽卷)常溫下,將除去表

24、面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1),測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示,反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。圖1圖20t1時,原電池的負極是Al片,此時,正極的電極反應(yīng)式是_,溶液中的H向_極移動。t1時,原電池中電子流動方向發(fā)生改變,其原因是_。解析:在0t1時,正極上NO得電子后結(jié)合H生成NO2和H2O;在原電池中,陽離子向正極移動,故H向正極移動;由于Al在濃硝酸中發(fā)生了鈍化,生成的氧化膜阻止了反應(yīng)的進行,此時Cu與濃硝酸反應(yīng)而導(dǎo)致Cu作負極,電子流動方向發(fā)生了改變。答案:NOe2H=NO2H2O 正Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,生成的氧化膜阻止了Al的進一步

25、反應(yīng)2(xx開封高三調(diào)研)如圖,在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y,外電路中電子流向如圖所示,關(guān)于該裝置的下列說法正確的是()A外電路的電流方向為X外電路YB若兩電極分別為鐵和碳棒,則X為碳棒,Y為鐵CX極上發(fā)生的是還原反應(yīng),Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D若兩電極都是金屬,則它們的活動性順序為XY解析:選D。外電路電子流向為X外電路Y,電流方向與其相反,X極失電子,作負極,發(fā)生的是氧化反應(yīng),Y極發(fā)生的是還原反應(yīng)。若兩電極分別為鐵和碳棒,則Y為碳棒,X為鐵。題組二原電池設(shè)計問題3請運用原電池原理設(shè)計實驗,驗證Cu2、Fe3的氧化性強弱。請寫出電極反應(yīng)式:負極_,正極_,并在方框內(nèi)畫出

26、實驗裝置圖,要求用燒杯和鹽橋,并標(biāo)出外電路電子流向。解析:據(jù)題意要求,應(yīng)按照反應(yīng)2Fe3Cu=Cu22Fe2進行設(shè)計,Cu作負極,F(xiàn)e3作正極反應(yīng)物即可。答案:Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2(合理即可)4(xx遵義高三模擬)某?;瘜W(xué)興趣小組進行探究性活動:將氧化還原反應(yīng):2Fe32I2Fe2I2設(shè)計成帶鹽橋的原電池。提供的試劑:FeCl3溶液、KI溶液;其他用品任選。請回答下列問題:(1)請畫出設(shè)計的原電池裝置圖,并標(biāo)出電極材料、電極名稱及電解質(zhì)溶液。(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_。(3)反應(yīng)達到平衡時,外電路導(dǎo)線中_(填“有”或“無”)電流通過。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入

27、少量FeCl2固體,當(dāng)固體全部溶解后,則此時該溶液中電極變?yōu)開(填“正”或“負”)極。解析:(1)先分析氧化還原反應(yīng),找出正負極反應(yīng),即可確定正負極區(qū)的電解質(zhì)溶液。(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負極,I失電子。(3)反應(yīng)達到平衡時,無電子流動,故無電流產(chǎn)生。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體,平衡逆向移動,此時Fe2失電子,電極變成負極。答案:(1)如圖(2)2I2e=I2(3)無(4)負原電池裝置圖常見失分點提示(1)不注明電極材料名稱或元素符號。(2)不畫出電解質(zhì)溶液(或畫出但不標(biāo)注)。(3)誤把鹽橋畫成導(dǎo)線。(4)不能連成閉合回路。 考點四化學(xué)電源及電極反應(yīng)式的書寫學(xué)生用書

28、P143一、一次電池堿性鋅錳干電池負極材料:Zn,電極反應(yīng)式:Zn2OH2e=Zn(OH)2;正極材料:MnO2,電極反應(yīng)式:2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH;總反應(yīng):Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。二、二次電池(以鉛蓄電池為例)1放電時的反應(yīng)(1)負極:Pb(s)SO(aq)2e=PbSO4(s)(氧化反應(yīng));(2)正極:PbO2(s)4H(aq)SO(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)(還原反應(yīng));(3)總反應(yīng):Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)。2充電時的反應(yīng)(1)陰極:PbSO4(s)2e=Pb(s)SO

29、(aq)(還原反應(yīng));(2)陽極:PbSO4(s)2H2O(l)2e=PbO2(s)4H(aq)SO(aq)(氧化反應(yīng));(3)總反應(yīng):2PbSO4(s)2H2O(l)=Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)。三、燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,可分為酸性和堿性兩種。酸性堿性負極反應(yīng)式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應(yīng)式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O四、電極反應(yīng)式書寫的步驟和規(guī)律1一般電池電極反應(yīng)式書寫的“三步驟”2燃料電池電極反應(yīng)式的書寫寫出電池總反應(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

30、應(yīng)則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。例如:甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的反應(yīng)式為CH42O2=CO22H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O式式得燃料電池總反應(yīng)式為CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。寫出電池的正極反應(yīng)式。根據(jù)燃料電池的特點,一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2,電解質(zhì)溶液不同,其電極反應(yīng)有所不同,其實,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:O24H4e=2H2O。(2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式:O22H2O4e=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:O24e=2O2。(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)

31、環(huán)境下電極反應(yīng)式:O22CO24e=2CO。根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫出電池的負極反應(yīng)式。電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電池負極反應(yīng)式,注意在將兩個反應(yīng)式相減時,要約去正極的反應(yīng)物O2。1分別寫出甲烷燃料電池在下列環(huán)境下的電極反應(yīng)式。(1)在酸性條件下燃料電池總反應(yīng)式:CH42O2=CO22H2O;燃料電池正極反應(yīng)式:O24H4e=2H2O;則燃料電池的負極反應(yīng)式為_。(2)在堿性條件下燃料電池總反應(yīng)式:CH42O22OH=CO3H2O;燃料電池正極反應(yīng)式:O22H2O4e=4OH;則燃料電池的負極反應(yīng)式為_。(3)在固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下燃料電池總反應(yīng)式:CH42O2=CO2

32、2H2O;燃料電池正極反應(yīng)式:O24e=2O2;則燃料電池的負極反應(yīng)式為_。(4)在熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下燃料電池總反應(yīng)式:CH42O2=CO22H2O;燃料電池正極反應(yīng)式:O22CO24e=2CO;則燃料電池的負極反應(yīng)式為_。答案:(1)CH48e2H2O=CO28H(2)CH410OH8e=CO7H2O(3)CH44O28e=CO22H2O(4)CH44CO8e=5CO22H2O2熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無水LiClKCl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO42LiClCa=CaCl2L

33、i2SO4Pb。下列有關(guān)說法正確的是()A正極反應(yīng)式:Ca2Cl2e=CaCl2B放電過程中,Li向負極移動C每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成20.7 g PbD常溫時,在正負極間接上電流表或檢流計,指針不偏轉(zhuǎn)解析:選D。仔細分析題給信息,結(jié)合原電池工作原理進行分析判斷。A.分析電池總反應(yīng),Ca在反應(yīng)中失電子,所以Ca應(yīng)作負極;PbSO4中的Pb2得電子生成單質(zhì)鉛,所以正極反應(yīng)物應(yīng)是PbSO4,所以A項錯誤。B.放電過程中,負極失電子,電子通過導(dǎo)線流向正極,所以正極表面聚集大量電子,能夠吸引電解質(zhì)中的陽離子向正極移動,所以B項錯誤。C.根據(jù)方程式知,每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,生成0.05

34、mol鉛,其質(zhì)量為10.35 g,所以C項錯誤。D.根據(jù)題給信息,該電池為熱激活電池,常溫下,無水LiClKCl為固態(tài),沒有自由移動的離子,該裝置不能形成閉合回路,處于非工作狀態(tài),所以沒有電流產(chǎn)生,即電流表或檢流計的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。名師點撥書寫電極反應(yīng)式時的三個原則(1)共存原則:因為物質(zhì)得失電子后在不同介質(zhì)中的存在形式不同,所以電極反應(yīng)式的書寫必須考慮介質(zhì)環(huán)境。堿性溶液中CO2不可能存在,也不可能有H參加反應(yīng);當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時,不可能有OH參加反應(yīng)。(2)得氧失氧原則:得氧時,在反應(yīng)物中加H2O(電解質(zhì)為酸性時)或OH(電解質(zhì)為堿性或中性時);失氧時,在反應(yīng)物中加H2O(電解質(zhì)為堿性或

35、中性時)或H(電解質(zhì)為酸性時)。(3)中性吸氧反應(yīng)成堿原則:在中性電解質(zhì)溶液中,通過金屬吸氧所建立起來的原電池反應(yīng),其反應(yīng)的最后產(chǎn)物是堿。(xx高考江蘇卷)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A反應(yīng)CH4H2O3H2CO,每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子B電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H22OH2e=2H2OC電池工作時,CO向電極B移動D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O22CO24e=2CO解析A選項,甲烷中的C為4價,一氧化碳中的C為2價,每個碳原子失去6個電子,因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol電子,所以錯誤;B選項,熔融鹽中沒有氫氧根離子,因此

36、氫氧根離子不能參與電極反應(yīng),電極反應(yīng)式應(yīng)為H2CO2CO4e=3CO2H2O,所以錯誤;C選項,碳酸根離子應(yīng)向負極移動,即向電極A移動,所以錯誤;D選項,電極B上氧氣和二氧化碳得電子生成碳酸根離子,所以正確。答案D上題中若將CH4直接通入到電極A上進行反應(yīng),寫出A極的電極反應(yīng)式。答案:CH48e4CO=5CO22H2O書寫電極反應(yīng)式的模板(1)先寫出電極反應(yīng)式的構(gòu)架負極:還原劑ne_氧化產(chǎn)物_;正極:氧化劑ne_還原產(chǎn)物_。 注意首先,得失電子的數(shù)目是由反應(yīng)物中變價元素前后的價差乘以其化學(xué)式中變價原子個數(shù)計算得到的,如1 mol CH3CH2OH生成2 mol CO2,失去電子為62 mol1

37、2 mol。其次,電極反應(yīng)式本質(zhì)上是離子方程式的一部分,遵循離子方程式的書寫規(guī)則,強酸、強堿及可溶性鹽應(yīng)拆分為離子形式,難溶物、微溶物及難電離物質(zhì)寫其化學(xué)式。此外,CO2作為生成物,在堿溶液中應(yīng)寫成CO的形式,在其他電解液環(huán)境中直接寫CO2。(2)在上述構(gòu)架上填充其他離子:酸性電解液主要安排氫離子的位置:負極反應(yīng)式中把H放在等號的右邊作為生成物;正極反應(yīng)式中把H放在等號的左邊作為反應(yīng)物。非酸性電解液(包括堿溶液、熔融碳酸鹽及熔融氧化物)主要安排陰離子的位置:負極反應(yīng)式中把陰離子放在等號的左邊作為反應(yīng)物;正極反應(yīng)式中把陰離子放在等號的右邊作為生成物。(3)配平電極反應(yīng)式:先依據(jù)電荷守恒配平離子,

38、再依據(jù)元素守恒配平整個電極反應(yīng)式。題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫1(1)xx高考全國卷,26(1)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH?;厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。該電池的正極反應(yīng)式為_,電池反應(yīng)的離子方程式為_。(2)(xx高考海南卷)鋰錳電池的體積小,性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiClO4 溶于混合有機溶劑中,Li通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2?;卮鹣铝袉栴}:外電路的電流方向是由_極流向_極。(填字母)電池正極

39、反應(yīng)式為_。解析:(1)酸性鋅錳干電池中正極上發(fā)生還原反應(yīng),該電池放電過程中產(chǎn)生MnOOH,則正極反應(yīng)式為MnO2He=MnOOH。金屬鋅作負極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn2,則負極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2,結(jié)合得失電子守恒可得電池反應(yīng)式為2MnO22HZn=2MnOOHZn2。(2)可由題意敘述中Li的遷移方向判斷電流方向,在電池內(nèi)部,陽離子移向正極,可知MnO2晶格為正極,故外電路電流方向由b極流向a極。題中敘述Li遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2,可知Mn元素化合價降低1,得電子數(shù)為1,LiMnO2不能拆成離子形式,故正極反應(yīng)式為MnO2eLi=LiMnO2。答案:(1)MnO2He=M

40、nOOH2MnO2Zn2H=2MnOOHZn2注:式中Zn2可寫為Zn(NH3)、Zn(NH3)2Cl2等,H可寫為NH(2)baMnO2eLi=LiMnO22高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。(1)FeCl3與KClO在強堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4,其反應(yīng)的離子方程式為_。(2)與MnO2Zn電池類似,K2FeO4Zn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)式為_,該電池總反應(yīng)的離子方程式為_。解析:(1)K2FeO4中Fe元素化合價為6價,F(xiàn)eCl3中Fe為3價,故需要氧化劑,而ClO具有強氧化性可作氧化劑,反應(yīng)為2Fe3

41、3ClO10OH=2FeO3Cl5H2O。(2)K2FeO4作正極,發(fā)生還原反應(yīng),6價鐵被還原為3價鐵,F(xiàn)e3與OH反應(yīng)生成Fe(OH)3。Zn作負極,發(fā)生氧化反應(yīng):Zn2e2OH=Zn(OH)2。所以電極反應(yīng)式分別為正極:2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH,負極:3Zn6e6OH=3Zn(OH)2,總反應(yīng):2FeO8H2O3Zn=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH。答案:(1)2Fe33ClO10OH=2FeO5H2O3Cl(2)FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH2FeO8H2O3Zn=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH題組二燃料電池電極反應(yīng)式的書寫3(xx寧波高三

42、十校聯(lián)考)肼(N2H4)空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%30%的KOH溶液。下列說法中,不正確的是()A該電池放電時,通入肼的一極為負極B電池每釋放1 mol N2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NAC通入空氣的一極的電極反應(yīng)式是O22H2O4e=4OHD電池工作一段時間后,電解質(zhì)溶液的pH將不變解析:選D。該堿性燃料電池的總反應(yīng)方程式為N2H4O2=N22H2O,N2H4中N化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng),通入N2H4的一極為負極,A項正確;每生成1 mol N2轉(zhuǎn)移電子4 mol,B項正確;堿性條件下O2放電結(jié)合水電離產(chǎn)生的H生成OH,電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH,C項正確;從總反應(yīng)可知放

43、電過程生成H2O,KOH溶液濃度降低,pH減小,D項錯誤。熟記“離子趨向”,抓住“電荷守恒”,熟練書寫燃料電池電極反應(yīng)式(1)陽離子趨向正極,在正極上參與反應(yīng),在負極上生成(如H);陰離子趨向負極,在負極上參與反應(yīng),在正極上生成(如OH、O2、CO)。(2)“ne”是正電荷,“ne”是負電荷,依據(jù)電荷守恒配平其他物質(zhì)的系數(shù)。(3)電池總反應(yīng)式正極反應(yīng)式負極反應(yīng)式。 一、選擇題1下列過程屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()A行人踩踏發(fā)電瓷磚(原理是利用行人踩踏地板產(chǎn)生的振動來發(fā)電)BiPhone 6s手機電池放電C汽車發(fā)電機中汽油燃燒D氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)解析:選B。A選項,動能轉(zhuǎn)化為電能,錯誤;B選項,

44、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,正確;C選項,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能,錯誤;D選項,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,錯誤。2下列有關(guān)電化學(xué)知識的描述正確的是()A任何氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池B某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag,裝置中的鹽橋可以裝有含瓊膠的KCl飽和溶液C因為鐵的活潑性強于銅,所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中,若能組成原電池,必是鐵作負極、銅作正極D理論上,任何能自發(fā)進行的且能放出能量的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池解析:選D。理論上,任何能自發(fā)進行且放出能量的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池,故A錯、D正確;B項中會發(fā)生反應(yīng):KClAgNO3=AgClKNO3,生成的AgCl會使鹽橋中溶

45、液的導(dǎo)電性減弱,所以不能使用KCl飽和溶液,可換成KNO3飽和溶液,B錯;鐵遇到冷的濃硝酸會發(fā)生鈍化,構(gòu)成原電池時鐵作正極、銅作負極,C錯。3(xx高考北京卷)下列電池工作時,O2在正極放電的是()A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池解析:選B。鋅錳電池,正極反應(yīng):2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH,MnO2在正極放電,A錯誤。氫燃料電池,正極反應(yīng)(酸性條件下):O24H4e=2H2O,O2在正極放電,B正確。鉛蓄電池,正極反應(yīng):PbO24HSO2e=PbSO42H2O,PbO2在正極放電,C錯誤。鎳鎘電池,正極反應(yīng):NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH,NiOOH在正

46、極放電,D錯誤。4下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖,有關(guān)說法不正確的是()A上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B干電池在長時間使用后,鋅筒被破壞C鉛蓄電池工作過程中,每通過2 mol電子,負極質(zhì)量減輕207 gD氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源解析:選C。在干電池中,Zn作負極,被氧化,B正確。氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi),且工作的最終產(chǎn)物是水,故氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源,D正確。C項忽略了硫酸鉛在該極上析出,該極質(zhì)量應(yīng)該增加而非減小,C不正確。5一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食鹽、氫氧化鈉(化學(xué)藥品

47、店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al3ClO2OH=3Cl2AlOH2O。下列說法不正確的是()A該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質(zhì)用完后方便更換B該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁C電極的正極反應(yīng)式為3ClO3H2O6e=3Cl6OHD當(dāng)有0.1 mol Al完全溶解時,流經(jīng)電解質(zhì)溶液的電子個數(shù)為1.8061023解析:選D。該電池所用材料都是生活中常見的,電極材料和電解質(zhì)用完后方便更換,A正確;金屬鋁是原電池的負極,發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;在正極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為3ClO3H2O6e=3Cl6OH,C正確;電子只能流經(jīng)導(dǎo)線,不能流經(jīng)電解質(zhì)溶液,D不正確。6利用生活中常見的材料可

48、以進行很多科學(xué)實驗,甚至制作出一些有實際應(yīng)用價值的裝置來,下圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動玩具的電池的示意圖。該電池工作時,有關(guān)說法正確的是()A鋁罐將逐漸被腐蝕B炭粒和炭棒上發(fā)生的反應(yīng)為O24e=2O2C炭棒應(yīng)與玩具電機的負極相連D該電池工作一段時間后炭棒和炭粒的質(zhì)量都會減輕解析:選A。炭棒、鋁罐、鹽水構(gòu)成了原電池,較活潑的Al作電源負極,與玩具的負極相連,逐漸被腐蝕,A對,C錯;B選項中正確的反應(yīng)為O22H2O4e=4OH,則炭棒和炭粒的質(zhì)量不會改變,D錯。7一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時,發(fā)生反應(yīng):AgCl(s)Ag(s)Cl(AgCl)Cl(AgC

49、l)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面,Cl(AgCl)eCl(aq)。下列說法正確的是()A光照時,外電路電流由Y流向XB光照時,Pt電極上發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2C光照時,Cl向Ag電極移動D光照時,電池總反應(yīng)為AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)解析:選D。該裝置是原電池,光照時,涂在銀片上的氯化銀先見光分解生成Ag和Cl(AgCl),然后Cl(AgCl)在銀電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以涂有AgCl的銀片作正極,Cu在鉑電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),鉑作負極。光照時,Cu在鉑電極上失去電子,電子經(jīng)導(dǎo)線流向X,電流方向與電子的流向相反,所以外電路電流從X流向Y,

50、A項說法錯誤;光照時,鉑電極上發(fā)生的反應(yīng)為Cue=Cu2,B項說法錯誤;原電池中陰離子移向負極,該電池中鉑作負極,所以氯離子向鉑電極移動,C項說法錯誤;光照時,正極上AgCl分解產(chǎn)生的氯原子得電子發(fā)生還原反應(yīng),負極上Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以電池總反應(yīng)為AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq),D項說法正確。8(xx石家莊高三模擬)結(jié)合如圖所示裝置,下列說法正確的是()A裝置和裝置中負極反應(yīng)均是Fe2e=Fe2B裝置和裝置中正極反應(yīng)均是O22H2O4e=4OHC裝置和裝置中鹽橋中的陽離子均向右側(cè)燒杯移動D放電過程中,裝置左側(cè)燒杯和裝置右側(cè)燒杯中溶液的pH均增大解析:選D

51、。裝置中,由于Zn比Fe活潑,所以Zn作原電池的負極,電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2;Fe作正極,電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH。由于正極有OH生成,因此溶液的pH增大。裝置中,F(xiàn)e作負極,電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2;Cu作正極,電極反應(yīng)式為2H2e=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錯,D正確。在原電池的電解質(zhì)溶液中,陽離子移向正極,所以C錯誤。9如圖是將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖,下列說法不正確的是()A該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B催化劑b表面O2發(fā)生還原反應(yīng),其附近的溶液酸性增強C催化劑a表面的反應(yīng)是SO22H2O2e=SO4HD若

52、得到的硫酸濃度仍為49%,則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為815解析:選B。A項,該裝置沒有外加電源,是一個原電池,能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,正確;B項,催化劑b表面O2發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O,消耗H,其附近溶液酸性減弱,錯誤;C項,催化劑a表面SO2失去電子生成硫酸,電極反應(yīng)式為SO22H2O2e=SO4H,正確;D項,催化劑a處的反應(yīng)為SO22H2O2e=SO4H,催化劑b處的反應(yīng)為O22H2e=H2O,則總反應(yīng)式為SO2H2OO2=H2SO4。設(shè)加入的SO2為x g,H2O為y g。則生成硫酸的質(zhì)量為 g,水的質(zhì)量變化為 g,因得到硫酸的濃度為49%,故有,可得xy815,正確。二、非選擇題10由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題:(1)裝置甲中負極的電極反應(yīng)式是_

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