（浙江選考）2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 原電池 化學(xué)電源學(xué)案

（浙江選考）2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 原電池 化學(xué)電源學(xué)案考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)條目必考要求加試要求1.原電池的概念aa2.銅鋅原電池的原理及電極反應(yīng)式bb3.原電池的構(gòu)成條件ab4.常見化學(xué)電源bc5.原電池的構(gòu)造與工作原理，鹽橋的作用b6.判斷與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池c7.原電池的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式b8.原電池的正、負(fù)極和電子流向的判斷c9.銀鋅電池、鉛蓄電池、燃料電池的工作原理與應(yīng)用價(jià)值b考點(diǎn)原電池的工作原理1概念和反應(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)。2工作原理(1)反應(yīng)原理電極名稱負(fù)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)電子流向由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片(2)原理歸納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：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電解質(zhì)溶液中。4鹽橋原電池(加試)(1)構(gòu)造(2)鹽橋的組成和作用鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊脂制成的膠凍。鹽橋的作用a連接內(nèi)電路，形成閉合回路；b平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。鹽橋含飽和KCl溶液，K移向正極，Cl移向負(fù)極。(3)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：Zn2e=Zn2正極：Cu22e=Cu總反應(yīng)：ZnCu2=CuZn2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溶液分別在兩個(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)。1(2015·浙江9月選考，17)如圖所示，下列說法正確的是()A鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe3e=Fe3B溶液中的H移向Fe電極C該裝置中能量轉(zhuǎn)化方式為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D電子從鐵棒經(jīng)導(dǎo)線流入石墨棒答案D2(2015·浙江10月選考，16)如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是()A裝置甲的鋅片上和裝置乙的銅片上均可觀察到有氣泡產(chǎn)生B甲、乙裝置中的能量變化均為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C裝置乙中的鋅、銅之間用導(dǎo)線連接電流計(jì)，可觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D裝置乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式：Zn2e=Zn2答案B解析本題考查化學(xué)能和電能知識(shí)。裝置甲為鋅片與稀硫酸反應(yīng)裝置，可觀察到鋅片上有氣泡產(chǎn)生；裝置乙為銅鋅原電池，鋅片、銅片和硫酸形成的原電池中，銅片為原電池正極，該極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)為2H2e=H2，故裝置乙的銅片上也可觀察到有氣泡產(chǎn)生。鋅片為原電池負(fù)極，鋅失電子，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，整個(gè)電路形成回路，產(chǎn)生電流，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，鋅、銅之間用導(dǎo)線連接電流計(jì)，可觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故A、C、D正確；甲裝置不是原電池，能量變化不是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，沒有產(chǎn)生電流，而乙裝置是原電池，原電池中的能量變化為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B不正確；故選B。3(2016·浙江10月選考，17)在一塊表面無銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過程中發(fā)生的總化學(xué)方程式：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說法正確的是()A鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕B鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的區(qū)域C鐵片腐蝕中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2OO24e=4OHD鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕答案D解析A項(xiàng)，在鐵的吸氧腐蝕過程中，鐵片發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕；B項(xiàng)，鐵片負(fù)極腐蝕最嚴(yán)重，由于離子的移動(dòng)，在正極區(qū)域生成鐵銹最多；C項(xiàng)，鐵片腐蝕中負(fù)極反應(yīng)式應(yīng)為Fe2e=Fe2。備考導(dǎo)向在學(xué)考中，考查原電池的形成條件和基本工作原理，以及根據(jù)原電池的工作原理探究金屬的腐蝕。題目較簡(jiǎn)單。題組一原電池裝置的判斷與應(yīng)用1下面裝置中，能構(gòu)成原電池的是_(填序號(hào))。答案2(2017·臺(tái)州市高三2月選考科目教學(xué)質(zhì)量評(píng)估測(cè)試)某化學(xué)興趣小組利用反應(yīng)Zn2FeCl3=ZnCl22FeCl2，設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池裝置，下列說法正確的是()AZn為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)Bb電極反應(yīng)式為2Fe32e=2Fe2C電子流動(dòng)方向是a電極FeCl3溶液b電極D電池的正極材料可以選用石墨、鉑電極，也可以用銅電極答案D解析根據(jù)氯離子移動(dòng)方向，可知b是負(fù)極，a是正極。Zn為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；b電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，B錯(cuò)誤；電子流動(dòng)方向是b電極導(dǎo)線a電極，C錯(cuò)誤；正極材料的活潑性比負(fù)極材料弱，D正確。3(2017·浙江省余姚中學(xué)高三月考)依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Zn(s)=Zn2(aq)2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)X電極上電子_(填“流入”或“流出”)；電解質(zhì)溶液Y是_(填化學(xué)式)；(2)Ag電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_；答案(1)流出AgNO3(2)Age=AgZn2e=Zn2規(guī)避原電池工作原理的3個(gè)失分點(diǎn)(1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極相接觸。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動(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。題組二依據(jù)原電池的原理探究金屬的腐蝕4(2017·浙江省余姚中學(xué)高三月考)鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2。以下說法正確的是()A負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Fe2e=Fe2B正極發(fā)生的反應(yīng)為2H2OO22e=4OHC鋼鐵被腐蝕最后生成的鐵銹為Fe(OH)2D鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕答案A題組三原電池正、負(fù)極的判斷5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。6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中Mg作負(fù)極，中Fe作負(fù)極B中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2答案B解析中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；中Fe在濃硝酸中鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極，A、C錯(cuò)；中電池總反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，負(fù)極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相減得到正極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2，B正確；中Cu是正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，D錯(cuò)。原電池正、負(fù)極判斷方法說明原電池的正極和負(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”的思維定式。題組四鹽橋原電池7(2016·紹興調(diào)研)根據(jù)右圖，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答案B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)：O22H2O4e=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)：Zn2e=Zn2。8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)杠桿并使其保持平衡，然后小心地向左邊水槽中滴入濃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：Fe2e=Fe2，正極：Cu22e=Cu，銅球質(zhì)量增加，鐵球質(zhì)量減少，杠桿A端低B端高。題組五原電池原理的應(yīng)用應(yīng)用一判斷金屬的活動(dòng)性9有A、B、C、D、E五塊金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1)A、B用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極，活動(dòng)性_。(2)C、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，活動(dòng)性_。(3)A、C相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡，活動(dòng)性_。(4)B、D相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)，活動(dòng)性_。(5)用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出，活動(dòng)性_。綜上所述，這五種金屬的活動(dòng)性從強(qiáng)到弱的順序?yàn)開。答案(1)A>B(2)C>D(3)A>C(4)D>B(5)B>EA>C>D>B>E10(2017·浙江省余姚中學(xué)高三第一次月考)有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的反應(yīng)裝置及部分反應(yīng)現(xiàn)象如下：a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()Ad>a>b>c Bb>c>d>aCa>b>c>d Da>b>d>c答案A比較金屬活動(dòng)性順序的思維模型(1)思路歸納依據(jù)原理，判斷正、負(fù)極，比較活動(dòng)性。(2)方法歸納根據(jù)原電池：一般情況下，負(fù)極大于正極。根據(jù)電解池：易得電子的金屬陽離子，相應(yīng)金屬的活動(dòng)性較弱。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表。應(yīng)用二設(shè)計(jì)原電池，畫出裝置圖11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Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2“裝置圖”常見失分點(diǎn)提示(1)不注明電極材料名稱或元素符號(hào)。(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。提醒只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。微專題10學(xué)考第17題突破新型化學(xué)電源1堿性鋅錳電池一次電池電池組成：鋅、碳棒、二氧化錳、氫氧化鉀特點(diǎn)：用途廣泛正極反應(yīng)：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；負(fù)極反應(yīng)：Zn2OH2e=Zn(OH)2；總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。2銀鋅鈕扣電池一次電池電池組成：鋅、氧化銀、氫氧化鉀溶液特點(diǎn)：放電平穩(wěn)，電流大負(fù)極反應(yīng)：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正極反應(yīng)：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；總反應(yīng)：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。3鉛蓄電池二次電池電池組成：鉛、二氧化鉛、硫酸特點(diǎn)：廣泛用于機(jī)動(dòng)車輛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)負(fù)極反應(yīng)：PbSO2e=PbSO4；正極反應(yīng)：PbO24HSO2e=PbSO42H2O。(2)充電時(shí)的反應(yīng)陰極反應(yīng)：PbSO42e=PbSO；陽極反應(yīng)：PbSO42H2O2e=PbO24HSO；總反應(yīng)：PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O。4鎳氫電池二次電池電池組成：貯氫合金、泡沫氧化鎳、氫氧化鉀溶液特點(diǎn)：壽命長(zhǎng)，性能好，比能量高(1)放電時(shí)的反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)：MHeOH=MH2O正極反應(yīng)：NiO(OH)eH2O=Ni(OH)2OH(2)充電時(shí)的反應(yīng)陰極反應(yīng)：MH2Oe=MHOH陽極反應(yīng)：Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2O總反應(yīng)：NiO(OH)MHNi(OH)2M說明(1)MH表示貯氫合金M中吸收結(jié)合的氫。(2)可逆電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。5氫氧燃料電池電池組成：鉑碳/氫氣、鉑碳/氧氣，氫氧化鉀溶液(或H2SO4溶液)特點(diǎn)：用于航天飛機(jī)、牽引車等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2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應(yīng)式O24e4H=2H2OO22H2O4e=4OH電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O1(2017·浙江11月選考，17)金屬(M)­空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是、()A金屬M(fèi)作電池負(fù)極B電解質(zhì)是熔融的MOC正極的電極反應(yīng)O24e2H2O=4OHD電池反應(yīng)2MO22H2O=2M(OH)2答案B解析金屬(M)­空氣電池中M失電子作負(fù)極，故A正確；根據(jù)傳遞M2和OH，可知電解質(zhì)是熔融的M(OH)2，故B錯(cuò)誤；空氣得電子作正極，電極反應(yīng)為O24e2H2O=4OH，故C正確；電池總反應(yīng)為2MO22H2O=2M(OH)2，故D正確。2(2017·浙江4月選考，17)銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。其工作示意圖如圖所示。下列說法不正確的是()AZn電極是負(fù)極BAg2O電極發(fā)生還原反應(yīng)CZn電極的電極反應(yīng)式：Zn2e2OH=Zn(OH)2D放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變答案D解析反應(yīng)中鋅失去電子，Zn電極是負(fù)極，A正確；Ag2O得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；電解質(zhì)溶液顯堿性，Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn2e2OH=Zn(OH)2，C正確；根據(jù)方程式可知消耗水，且產(chǎn)生氫氧化鋅，氫氧根濃度增大，放電前后電解質(zhì)溶液的pH升高，D錯(cuò)誤。1以甲烷燃料電池為例來分析不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫。(1)酸性介質(zhì)(如H2SO4)負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。答案CH48e2H2O=CO28H2O28e8H=4H2OCH42O2=CO22H2O(2)堿性介質(zhì)(如KOH)負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。答案CH48e10OH=CO7H2O2O28e4H2O=8OHCH42O22OH=CO3H2O(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。答案CH48e4O2=CO22H2O2O28e=4O2CH42O2=CO22H2O(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。答案CH48e4CO=5CO22H2O2O28e4CO2=4COCH42O2=CO22H2O2(2017·寧波市高三新高考選考適應(yīng)性考試)鋅空氣電池(原理如圖)適宜用作城市電動(dòng)車的動(dòng)力電源。該電池放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnO。該電池工作時(shí)，下列說法正確的是()AZn電極是該電池的正極BZn電極的電極反應(yīng)：ZnH2O2e=ZnO2HCOH向石墨電極移動(dòng)D氧氣在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)答案D解析A項(xiàng)，放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnO，發(fā)生氧化反應(yīng)，故Zn電極為該電池的負(fù)極，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)圖像可知，電解液為堿性，故Zn電極的電極反應(yīng)式為Zn2OH2e=ZnOH2O，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，即OH向Zn電極移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電池工作時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，正確。3(2017·衢州市高三1月教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))某手機(jī)電池采用了石墨烯電池，可充電5分鐘，通話2小時(shí)。一種石墨烯鋰硫電池(2LiS8=Li2S8)工作原理示意圖如圖。已知參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小稱為該電池的比能量。下列有關(guān)該電池說法不正確的是()A金屬鋰是所有金屬中比能量最高的電極材料BA電極為該電源的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)CB電極的反應(yīng)：2LiS82e=Li2S8D電子從A電極經(jīng)過外電路流向B電極，再經(jīng)過電解質(zhì)流回A電極答案D解析石墨烯鋰硫電池總反應(yīng)式為2LiS8=Li2S8，Li失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Li是負(fù)極材料；金屬鋰的摩爾質(zhì)量小，單位質(zhì)量的Li放出電能明顯比其他金屬大，故A正確；電池內(nèi)部陽離子向正極移動(dòng)，則A電極為該電源的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；B為電源的正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2LiS82e=Li2S8，故C正確；原電池的外電路中有電子轉(zhuǎn)移，而電池的內(nèi)部只有陰、陽離子的移動(dòng)，沒有電子的移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；答案為D。4(2017·溫州市高三第二次選考模擬)有一種新型的固體氧化物型燃料電池，裝置如圖所示，在兩極上分別通入甲烷和空氣，電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO3固體。在高溫熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列說法正確的是()Aa處通入的是甲烷B工作時(shí)，在熔融電解質(zhì)中，O2移向d電極Cc電極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)Dd電極的電極反應(yīng)式：O24e=2O2答案B解析依據(jù)裝置圖中電流流向分析，c為正極，氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，d為負(fù)極，甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。a處通入的是空氣，A錯(cuò)誤；原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以工作時(shí)，在熔融電解質(zhì)中，O2移向負(fù)極，即移向d電極，B正確；c電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；d電極為電池負(fù)極，甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO3固體，它在高溫下能傳導(dǎo)正極生成的O2，負(fù)極電極反應(yīng)為CH48e4O2=CO22H2O，D錯(cuò)誤；答案選B。5(2017·浙江省教育綠色評(píng)價(jià)聯(lián)盟高三3月適應(yīng)性考試)某化學(xué)電源的工作原理如圖。下列說法不正確的是()A采用多孔金屬作電極可增大電極接觸面積，提高對(duì)氣體的吸附能力B通H2的電極作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C通O2的電極發(fā)生的電極反應(yīng)：O24e4H=2H2OD該電池工作時(shí)發(fā)生的主要能量轉(zhuǎn)化形式為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能答案C解析多孔活性金屬電極具有較強(qiáng)的吸附性，可增大電極接觸面積，提高對(duì)氣體的吸附能力，故A正確；氫氧燃料電池中，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，通氫氣的電極為原電池的負(fù)極，故B正確；通入氧氣的電極是原電池的正極，在堿性條件下，氧氣得電子被還原，發(fā)生的電極反應(yīng)為O24e2H2O=4OH，故C錯(cuò)誤；燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，該裝置也有部分的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故D正確；故選C。62017·浙江省高三“超級(jí)全能生”3月聯(lián)考(選考科目)鋰硫電池由于具有高比能量以及硫廉價(jià)易得等優(yōu)勢(shì)而受到人們的廣泛關(guān)注。鋰硫電池的正極材料主要由單質(zhì)硫和一些高導(dǎo)電性材料復(fù)合而成，金屬鋰片作為負(fù)極，正、負(fù)極之間用浸有電解液的隔膜隔開，其電池結(jié)構(gòu)如圖，下列說法不正確的是()A負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i e=LiB正極材料中的石墨顆粒主要用于增強(qiáng)導(dǎo)電性C電池工作時(shí)電子經(jīng)導(dǎo)線流向正極，又經(jīng)高氯酸鋰介質(zhì)流向Li極D總反應(yīng)方程式為2LiS=Li2S答案C解析負(fù)極金屬鋰片失去電子生成Li，電極反應(yīng)為L(zhǎng)ie=Li，A正確；正極材料中的硫粉和聚合物粘合劑都不導(dǎo)電，這樣會(huì)影響原電池的形成，所以摻入的石墨顆粒是增強(qiáng)正極材料的導(dǎo)電性，B正確；電池工作時(shí)，電子在外電路中從Li電極流出，經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，而在高氯酸鋰介質(zhì)中則是通過離子的定向遷移形成閉合回路，C錯(cuò)誤；硫粉作為正極，反應(yīng)原理為S2e=S2，因此總反應(yīng)為2LiS=Li2S，D正確。課時(shí)訓(xùn)練1關(guān)于如圖所示的原電池裝置，下列說法中不正確的是()A負(fù)極附近SO濃度逐漸增大B電子由Zn經(jīng)過導(dǎo)線流向CuCZn為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)DCu為正極，在Cu上有氣泡產(chǎn)生答案C解析原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，A項(xiàng)正確；鋅為負(fù)極，銅為正極，電子由鋅經(jīng)過導(dǎo)線流向銅，B項(xiàng)正確；鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H在銅電極上得電子生成H2，D項(xiàng)正確。2如圖為番茄電池的示意圖，下列說法正確的是()A電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅B負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2C一段時(shí)間后，銅片質(zhì)量會(huì)減少D一段時(shí)間后，鋅片質(zhì)量會(huì)增加答案B解析原電池工作時(shí)，電流由正極銅通過導(dǎo)線流向負(fù)極鋅，A項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，B項(xiàng)正確；番茄電池的電解質(zhì)溶液呈酸性，一段時(shí)間后，正極反應(yīng)為2H2e=H2，則銅片質(zhì)量不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一段時(shí)間后，鋅片失去電子溶解，其質(zhì)量會(huì)減少，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2017·浙江省“七彩陽光”新高考研究聯(lián)盟高三下學(xué)期期初聯(lián)考)下列有關(guān)原電池的敘述中不正確的是()A原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C鋅、銅、硫酸組成的原電池中，溶液中的 Zn2、 H均向正極移動(dòng)D構(gòu)成原電池的兩個(gè)電極必須是活潑性不同的兩種金屬答案D解析原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，在外電路中形成電流，故A正確；在原電池中，負(fù)極是電子流出的一極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；原電池工作時(shí)，溶液中的陽離子均向正極移動(dòng)，故C正確；構(gòu)成原電池的兩極可以是兩種活潑性不同的金屬或金屬與非金屬導(dǎo)體(如石墨等)，故D錯(cuò)誤；答案為D。4(2017·浙江省溫州中學(xué)高三3月高考模擬考試)將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是()A兩燒杯中溶液的pH均增大B甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生D產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢答案A解析甲燒杯中可以形成原電池，乙燒杯中不能形成原電池，但是兩燒杯中的反應(yīng)均為ZnH2SO4=ZnSO4H2，隨著H2SO4的消耗，溶液酸性減弱，pH均增大，A正確。甲燒杯形成原電池，Zn失去電子作負(fù)極，Cu作正極；乙燒杯不能形成原電池，B錯(cuò)誤。甲燒杯中Cu正極反應(yīng)為2H2e=H2，所以Cu表面有氣泡產(chǎn)生；乙燒杯Zn直接參加反應(yīng)產(chǎn)生H2，Cu表面無明顯現(xiàn)象，C錯(cuò)誤。甲燒杯形成原電池使反應(yīng)更迅速，所以產(chǎn)生氣泡速度甲比乙快，D錯(cuò)誤。5(2017·溫州市“十校聯(lián)合體”學(xué)年高二上學(xué)期期末聯(lián)考)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法不正確的是()A裝置為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)B一段時(shí)間后，向插入鐵釘?shù)牟Ａ矁?nèi)滴入NaOH溶液，即可觀察到鐵釘附近的溶液有沉淀產(chǎn)生C向插入石墨棒的玻璃筒內(nèi)滴入石蕊溶液，可觀察到石墨附近的溶液變紅D若將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸，裝置為析氫腐蝕答案C解析食鹽水顯中性，裝置為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)，A正確；一段時(shí)間后，有亞鐵離子產(chǎn)生，向插入鐵釘?shù)牟Ａ矁?nèi)滴入NaOH溶液，即可觀察到鐵釘附近的溶液有沉淀產(chǎn)生，B正確；石墨棒是正極，氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為氫氧根，滴入石蕊溶液，可觀察到石墨附近的溶液變藍(lán)，C錯(cuò)誤；若將裝置中飽和食鹽水換成稀硫酸，裝置為析氫腐蝕，D正確，答案選C。6(2017·浙江省臺(tái)州中學(xué)高三上學(xué)期第四次統(tǒng)練)如圖所示，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入甲烷與空氣，電解質(zhì)為摻雜了Y2O3的 ZrO3固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2。下列說法正確的是()Ac電極名稱為負(fù)極，氣體A為空氣Bd電極上發(fā)生反應(yīng)：CH48e4O2=CO22H2OCO2向c電極移動(dòng)D電池工作時(shí)，電子流動(dòng)方向：d電極c電極d電極答案B解析根據(jù)電子的流向可知d是負(fù)極，c是正極，空氣在正極通入，A項(xiàng)錯(cuò)誤；d電極是負(fù)極，甲烷在負(fù)極放電，由于電解質(zhì)為摻雜了Y2O3的ZrO3固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2，所以負(fù)極電極反應(yīng)式為CH48e4O2=CO22H2O，B項(xiàng)正確；陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即O2向d電極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電子在導(dǎo)線上流動(dòng)，而電解質(zhì)中O2負(fù)責(zé)導(dǎo)電，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7(2017·浙江省“七彩陽光”新高考研究聯(lián)盟高三上學(xué)期考試)干電池模擬實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列說法不正確的是()A鋅片作負(fù)極，碳棒作正極B電子從鋅片流向碳棒，電流方向則相反CNH4Cl是電解質(zhì)，在鋅片逐漸消耗過程中MnO2不斷被氧化D該電池是一次性電池，該廢舊電池中鋅可回收答案C解析鋅是活潑金屬，則鋅片作負(fù)極，碳棒作正極，A項(xiàng)正確；原電池中電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，電流從正極流向負(fù)極，B項(xiàng)正確；以糊狀NH4Cl作電解質(zhì)，其中加入MnO2氧化吸收H2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池是一次性電池，該廢舊電池中鋅可回收，D項(xiàng)正確；答案選C。8(2017·浙江杭州市學(xué)軍中學(xué)高三選考模擬)氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上，其反應(yīng)原理示意圖如圖。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法不正確的是()A該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B為了增加燈泡亮度，可以將電極碳棒變得多粗糙多孔C電子遷移方向：電極a燈泡電極b電解質(zhì)溶液電極aD該電池的總反應(yīng)：2H2O2=2H2O答案C解析該裝置能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，屬于原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A正確；將電極碳棒變得多粗糙多孔可增大反應(yīng)接觸面積，能增加燈泡亮度，故B正確；電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，a是負(fù)極、b是正極，則電子由電極a通過導(dǎo)線流向電極b，電解質(zhì)溶液中無電子轉(zhuǎn)移，只有陰、陽離子的移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；氫氧燃料電池總反應(yīng)式與氫氣燃燒方程式相同，電池總反應(yīng)式為2H2O2=2H2O，故D正確；故選C。9熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電池。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LiCl-Cl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池的總反應(yīng)方程式為PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。()下列有關(guān)說法正確的是()A正極反應(yīng)式：Ca 2Cl2e=CaCl2B放電過程中，Li向鈣電極移動(dòng)C外電路中，電子由硫酸鉛電極經(jīng)導(dǎo)線流向鈣電極D常溫時(shí)，在正、負(fù)極間接上電流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)答案D解析該電池的負(fù)極為鈣電極，正極為硫酸鉛電極，電解質(zhì)為無水LiCl-Cl混合物，電池工作時(shí)，負(fù)極Ca 2Cl2e=CaCl2，外電路中，電子由鈣電極經(jīng)導(dǎo)線流向硫酸鉛電極，電解質(zhì)中的Li向正極(硫酸鉛電極)移動(dòng)，常溫下LiClKCl混合物未熔融，電池不工作。故D正確。10(2017·溫州市“十五校聯(lián)合體”學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考)SO2是大氣污染物，是造成酸雨的主要原因，用如圖所示裝置可以既吸收工廠排放的廢氣中的SO2，又可以生成一定量的硫酸，下列說法正確的是()Aa為正極，b為負(fù)極B生產(chǎn)過程中氫離子由右移向左C從左下口流出的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定大于50%D負(fù)極反應(yīng)式為SO22H2O2e=SO4H答案D解析a電極上SO2發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸，則a為負(fù)極，b為正極，故A錯(cuò)誤；質(zhì)子膜只允許H通過，H向正極移動(dòng)，即氫離子由左向右移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；負(fù)極區(qū)有硫酸生成，但同時(shí)在增加水的量，則硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不一定大于50%，甚至還可能小于50%，故C錯(cuò)誤；負(fù)極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為SO22H2O2e=SO4H，故D正確。11(2017·杭州市五縣七校高二上學(xué)期期中聯(lián)考)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，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 Zn2MnO2H2O=Zn(OH)2Mn2O3。下列說法正確的是()A電池工作時(shí)，鋅失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)B電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極C電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2H2O2e=Mn2O32OHD當(dāng)鋅的質(zhì)量理論上減小6.5 g時(shí)，溶液中通過0.2 mol電子答案C解析電池工作時(shí)，鋅失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；電子的移動(dòng)方向與電流的移動(dòng)方向相反，因此電池工作時(shí)，電子由負(fù)極通過外電路流向正極，B錯(cuò)誤；電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2MnO2H2O2e=Mn2O32OH，C正確；溶液中無電子通過，D錯(cuò)誤。12(2017·臺(tái)州市高二上學(xué)期期末質(zhì)量評(píng)估)乙烯催化氧化成乙醛可設(shè)計(jì)成如圖所示的電化學(xué)裝置，下列有關(guān)說法正確的是()A該電化學(xué)裝置是電解池Ba極反應(yīng)式為CH2 =CH22eH2O=CH3CHO2HC氧氣在b極被氧化D電子移動(dòng)方向：電極a負(fù)載電極b磷酸溶液電極a答案B解析由總反應(yīng)式可知CH2=CH2被氧化，應(yīng)為原電池的負(fù)極反應(yīng)，因電解質(zhì)溶液呈酸性，則負(fù)極電極方程式為CH2 =CH22eH2O=CH3CHO2H，正極通入氧氣，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為O24H4e=2H2O。A項(xiàng)，該電池屬于燃料電池，是原電池，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a極為負(fù)極，反應(yīng)式為CH2=CH22eH2O=CH3CHO2H，正確；C項(xiàng)，氧氣在b極被還原，錯(cuò)誤； D項(xiàng)，電子只能經(jīng)過導(dǎo)線，不能經(jīng)過溶液，錯(cuò)誤；故選B。132017·杭州市七縣(市、區(qū))高二上學(xué)期期末柔性電子產(chǎn)品因具有獨(dú)特的柔性、延展性等優(yōu)點(diǎn)在信息、醫(yī)療、能源等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。下圖為中科院張新波課題組受中國傳統(tǒng)書法藝術(shù)啟發(fā)，直接將用毛筆書寫后的紙張和鋰箔作為電極材料組裝成的鋰空氣電池。下列說法不正確的是() A紙張電極是該電池的正極B鋰箔電極發(fā)生的電極反應(yīng)：Lie=Li C電池工作時(shí)，電子從鋰箔電極經(jīng)導(dǎo)線流向紙張電極，再從紙張電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向鋰箔電極D該電池具有輕型、柔性且可折疊的特點(diǎn)，有望應(yīng)用于柔性電子器件答案C14(加試題)按要求回答下列問題(1)某學(xué)生利用下面的實(shí)驗(yàn)裝置探究鹽橋式原電池的工作原理。按照實(shí)驗(yàn)步驟依次回答下列問題：導(dǎo)線中電子流向?yàn)開(用a、b表示)；寫出裝置中鋅電極上的電極反應(yīng)式：_；若裝置中銅電極的質(zhì)量增加0.64 g，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_(用“NA”表示)；裝置的鹽橋中除添加瓊脂外，還要添加KCl的飽和溶液，電池工作時(shí)，下列對(duì)鹽橋中的K、Cl的移動(dòng)方向的表述正確的是_(填字母)。A鹽橋中的K向左側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl向右側(cè)燒杯移動(dòng)B鹽橋中的K向右側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl向左側(cè)燒杯移動(dòng)C鹽橋中的K、Cl都向左側(cè)燒杯移動(dòng)D鹽橋中的K、Cl幾乎都不移動(dòng)(2)科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝如圖的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實(shí)現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。寫出銅電極表面的電極反應(yīng)式：_；為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量_(填“氫氧化鈉”或“硫酸”)。答案(1)由a流向bZn 2e=Zn20.02NAB(2)CO28e8H=CH42H2O硫酸解析(1)鋅銅原電池中，鋅比銅活潑，故鋅為負(fù)極，銅為正極。原電池中，電子由負(fù)極流向正極，故電子的流向?yàn)閍b；Zn為負(fù)極，鋅電極上的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2；0.64 g銅的物質(zhì)的量為0.01 mol，由電極反應(yīng)式Cu22e=Cu可知，生成1 mol銅，轉(zhuǎn)移2 mol電子，故生成0.01 mol銅，導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，電子數(shù)目為0.02NA；左側(cè)燒杯中鋅失電子變成鋅離子，使得鋅電極附近帶正電荷，吸引陰離子向左側(cè)燒杯移動(dòng)，右側(cè)燒杯中銅離子得到電子變成銅，使得銅電極附近帶負(fù)電荷，吸引陽離子向右側(cè)燒杯移動(dòng)，故鹽橋中的K向右側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl向左側(cè)燒杯移動(dòng)，故答案為B。15(加試題)(2017·紹興市第一中學(xué)高二上學(xué)期期中)(1)利用反應(yīng)Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2設(shè)計(jì)成如圖所示原電池，回答下列問題： 寫出電極反應(yīng)式：正極_；負(fù)極_。圖中X溶液是_，Y溶液是_。原電池工作時(shí)，鹽橋中的_(填“陽”或“陰”)離子向X溶液方向移動(dòng)。(2)控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2，設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。請(qǐng)回答下列問題：反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_。甲中石墨電極上發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_。電流計(jì)讀數(shù)為0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)在甲中加入FeCl2固體，則乙中的石墨作_(填“正”或“負(fù)”)極，該電極的電極反應(yīng)式為_。(3)利用反應(yīng)2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為_。答案(1)2Fe32e=2Fe2Cu2e=Cu2FeCl3溶液CuCl2溶液陽(2)氧化2I2e=I2還原2Fe32e=2Fe2正I22e=2I(3)O24e4H=2H2O解析(1)原電池中正極得到電子，則根據(jù)方程式可知正極是鐵離子得到電子，電極反應(yīng)式為2Fe32e=2Fe2；負(fù)極是銅失去電子，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2。圖中碳棒是正極，銅棒是負(fù)極，因此X溶液是FeCl3溶液，Y溶液是CuCl2溶液。原電池工作時(shí)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，因此鹽橋中的陽離子向X溶液方向移動(dòng)。(2)碘離子失去電子，則乙中石墨是負(fù)極，所以反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2I2e=I2。甲中石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Fe32e=2Fe2。電流計(jì)讀數(shù)為0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)在甲中加入FeCl2固體，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則乙中的石墨為正極，該電極的電極反應(yīng)式為I22e=2I。(3)根據(jù)方程式可知氧氣得到電子，所以氧氣在正極放電，溶液顯酸性，則電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O。