1.2.1 原电池 化学电源-【高效学习】2024-2025学年高二化学热点题型归纳与分阶培优练（苏教版2019选择性必修1）

1.2.1 原电池 化学电源题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】原电池的工作原理 1 【题型二】原电池原理的应用 5 【题型三】化学电源电极反应式的书写 8 【题型四】二次电池常考的热点问题 11 二、分阶培优练 14 【题型一】原电池的工作原理 【典例分析】（23-24高二上·江苏常州·月考）将如图所示实验装置的K闭合(已知：盐桥中装有琼脂凝胶，内含KCl)，下列判断正确的是 A．Cu电极上发生还原反应 B．电子沿Zn→a→b→Cu路径移动 C．片刻后甲池中c(SO)增大 D．盐桥中的K+移向左边烧杯 【提分秘籍】 基本规律 1．原电池的概念 原电池是利用将化学能转化为电能的装置。 2．原电池的形成条件 3．原电池工作原理模型图 (1)电极反应及反应类型 负极：失去电子，发生氧化反应； 正极：得到电子，发生还原反应。 (2)电子的移动方向：电子从负极流出，经导线流向正极。 (3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 (4)盐桥的作用： ①将两个半电池隔开，提高电池效率。 ②连接两个半电池，保持溶液的电中性，形成闭合回路。 4．原电池正、负极的判断方法 【变式演练】 1．（23-24高二上·江苏连云港·月考）某化学小组设计了如下图所示原电池装置，下列有关分析正确的是 A．该装置中电流的方向是：Zn→导线→Cu B．工作一段时间，锌片逐渐溶解，盐桥上有红色物质析出 C．盐桥中的阴离子可以进入CuSO4溶液中 D．一段时间后用温度计测量两个烧杯溶液的温度几乎不变 2．（23-24高二上·江苏苏州·月考）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾收的潜航器。该电池以海水为电解质资液，示意图如图，该电池工作时，下列说法不正确的是    A．Mg电极是该电池的负极 B．溶液中Cl-向正极移动 C．石墨电极附近溶液的pH增大 D．若在石墨电极区加入一定量盐酸，则发生的电极反应式为：2H++H2O2+2e-=2H2O 2．在如图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量无色气泡，而图2装置中铜电极上无气泡产生，铬电极上产生大量有色气泡。下列叙述不正确的是 A．图1装置中 Cu 电极上电极反应式是 B．图2装置中 Cu 电极上发生的电极反应为 C．图2装置中 Cr电极上电极反应式为 D．两个装置中，电子均由 Cr电极经导线流向 Cu 电极 3．用如图装置进行实验，电流计指针偏转。下列说法不正确的是    A．该装置将化学能转化为电能 B．从a极经阳离子交换膜移向b极 C．该装置的总反应为 D．工作一段时间，a极附近溶液碱性会减小 【题型二】原电池原理的应用 【典例分析】控制合适的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示原电池，下列判断不正确的是    A．反应开始时，电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 C．盐桥中的阳离子向甲池移动 D．放电时，乙中石墨电极为正极 【提分秘籍】 基本规律：原电池原理的应用 1．设计原电池 根据构成原电池的条件来设计原电池，先由电池反应写出电极反应，还原剂＋氧化剂===氧化产物＋还原产物，然后确定电极材料，再确定电解质溶液，最后形成闭合回路，构成原电池。设计原电池的步骤： (1)用双线桥分析氧化还原反应的电子转移方向和数目； (2)分别写出正、负极的电极反应式； (3)根据电极反应式确定半电池的电极材料和电解质溶液： 电极材料：一般活泼金属作负极，不活泼金属（或非金属导体）作正极； 电解质溶液：负极电解液一般是负极金属对应的阳离子的溶液；正极电解液一般是氧化剂对应的电解质溶液。 2．形成原电池能加快反应速率 （1）原理：在形成的原电池中，氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生，溶液中的离子运动时相互干扰减小，电解质溶液中离子的运动更快，使化学反应速率加快。 （2）实例：如在Zn与稀硫酸的反应体系中加入少量CuSO4溶液，Zn能置换出少量Cu，在溶液中Zn、Cu、稀硫酸构成原电池，可以加快产生H2的速率。 3．比较金属活动性的强弱 （1）原理：一般来说，负极金属的活动性强于正极金属。根据现象判断出原电池的正、负极，金属的活动性：负极强于正极。 如金属a、b用导线连接后插入稀硫酸中，若金属b上有气泡产生，根据原电池原理可判断b为正极，金属活动性a>b。 （2）注意：通过原电池原理比较金属的活动性时，A、B两种金属用导线相连需浸入非氧化性酸中(如稀H2SO4、盐酸)，而在其他电解质溶液中，不一定较活泼的金属作负极，如Mg­Al­NaOH溶液形成的原电池中，Al作负极，Mg作正极，但金属活动性：Mg>Al。 【变式演练】 1．某同学根据化学反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是 选项 A B C D 正极 石墨棒 石墨棒 铁棒 铜棒 负极 铁棒 铜棒 铜棒 铁棒 电解质溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液 A．A B．B C．C D．D 2．有A、B、D、E四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→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．A﹥B﹥E﹥D B．A﹥B﹥D﹥E C．D﹥E﹥A﹥B D．D﹥A﹥B﹥E 3．图Ⅰ、Ⅱ分别是将反应“”设计成的原电池装置，其中、均为碳棒。下列叙述中正确的是 A．向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸，电流计(G)指针发生偏转，溶液颜色变深 B．向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液，作正极 C．向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液，电极： D．图Ⅱ中参加反应，溶液中转移2mol电子 【题型三】化学电源电极反应式的书写 【典例分析】（23-24高二上·江苏盐城·期末）铅酸蓄电池历史悠久，至今仍在许多领域发挥着重要作用，其总反应式为：。如图是铅蓄电池的模拟装置图，下列说法正确的是 A．该铅蓄电池属于化学电源中的一次电池，可以多次重复使用 B．放电时，负极铅被氧化最终生成，硫酸浓度没有变化 C．充电时，与外接电源的正极相连，发生氧化反应 D．充电时，阴极发生的电极反应式为： 【提分秘籍】 基本规律： 1．电极反应式的书写方法 2．可充电电池电极反应式的书写 (1)规律：在书写可充电电池电极反应式时，要明确可充电电池放电时为原电池，充电时为电解池。原电池的负极与电解池的阳极均发生氧化反应，对应元素化合价升高。原电池的正极与电解池的阴极均发生还原反应，对应元素化合价降低。 (2)书写电极反应的原则 电极反应必须符合加合性原则，即两电极反应相加，消去电子后得电池总反应式。利用此原则，电池总反应式减去已知的一电极反应得另一电极反应。 若已知总反应和一个电极反应，总反应-电极反应=另一个电极反应。(注意：电极反应转移电子必须相等) 3．燃料电池电极反应式的书写 (1)燃料电池的正、负极均为惰性电极，均不参与反应。 (2)正极反应式的书写 正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，根据电解质的不同，正极反应式的书写分以下几种情况： ①在酸性溶液中，生成的氧离子与氢离子结合生成水，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 ②在碱性溶液中，氧离子与氢氧根离子不能结合，只能与水结合生成氢氧根离子，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 ③在熔融碳酸盐中，氧离子能与二氧化碳结合生成碳酸根离子，电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO。 (3)负极反应式的书写 若负极通入的气体为含碳化合物CO、CH4、CH3OH等，碳元素均转化为正四价的碳，在酸性溶液中生成二氧化碳气体，在碱性溶液中生成碳酸根离子，在熔融碳酸盐中生成二氧化碳，含有氢元素的化合物的电极反应最终都有水生成。 燃料电池的总反应－正极反应＝负极反应，注意将两个反应相减时，要约去正极反应物O2。 【变式演练】 1．某碱性蓄电池工作原理为：。下列说法不正确的是 A．空气中的渗入电解液中会缩短电池使用寿命 B．充电时，阴极的电极反应为： C．放电时，向负极移动 D．电池工作时，溶液的恒定不变 2．以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 A．电子由a极经外电路流向b极 B．电池工作一段时间后，装置中增大 C．b极的电极反应式： D．若将改为等物质的量的，的用量增多 3．我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍，装置原理如图所示，其中固体薄膜只允许Li+通过。锂离子电池的总反应为xLi+Li1-xMn2O4LiMn2O4。下列有关说法错误的是 A．该电池的缺点是存在副反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ B．放电时，正极反应为Li1-xMn2O4+xLi++xe-=LiMn2O4 C．充电时，电极b为阳极，发生氧化反应 D．放电时，Li+穿过固体薄膜进入水溶液电解质中 【题型四】二次电池常考的热点问题 【典例分析】全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，该电池性能优良，其电池总反应为VO+2H++V2+V3++VO2++H2O。下列叙述正确的是 A．放电过程中电解质溶液中H+移向负极 B．放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol VO被氧化 C．开始充电时，电池负极连接电源负极，附近溶液的pH减小 D．放电时负极电极反应式为VO2+-e-+H2O=VO+2H+ 【提分秘籍】 基本规律：解答二次电池相关热点问题的方法 在解答二次电池类题时，若给出电池总反应，相关问题的分析可按如下方法进行。 1．电极极性及两极反应物的判断：首先根据放电总反应式标出电子转移的方向和数目，则放电时失去电子的物质为负极反应物，其所在电极为负极，得到电子的物质为正极反应物，其所在电极为正极；然后根据充电反应是放电反应的逆过程，可判断充电时的阳极(阴极)即为放电时的正极(负极)。 2．电极反应的书写：根据放电总反应写出放电时正、负极的电极反应；正、负极电极反应的逆过程即为充电时的阳、阴极电极反应。 3．溶液中离子移动方向：放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。 4．pH变化规律：消耗OH－(H＋)的电极周围，溶液的pH减小(增大)，生成OH－(H＋)的电极周围，溶液的pH增大(减小)。若总反应消耗OH－(H＋)，则电解质溶液的pH减小(增大)；若总反应生成OH－(H＋)，则电解质溶液的pH增大(减小)；若总反应既不消耗也不生成OH－(H＋)，则电解质溶液的pH变化情况由溶液的酸碱性及是否有水生成而定。 【变式演练】 1．一种锂—空气二次电池的装置如图所示，熔融嵌在碳纳米管中。电池总反应为：，下列说法正确的是 A．充电时，电极a接外电源的正极 B．充电时，电极b的电极反应式为 C．放电时，有进入碳纳米管，则有从电极a经外电路流向电极b D．用该电池电解饱和食盐水，当生成时，理论上有通过交换膜 2．一种高性价比的液流电池，其工作原理：在充放电过程中，电解液[KOH、K2Zn(OH)4]在液泵推动下不断流动，发生以下反应：Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-+2Ni(OH)2 下列说法正确的是 A．充电时，电极B的质量减少 B．放电时，阴离子迁移方向：电极A→电极B C．充电时，电极B的反应式：NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH- D．储液罐中的KOH浓度增大时，能量转化形式：化学能→电能 3．太阳电池阵中锂离子蓄电池放电时的反应如下：Li1-xCoO2＋LixC6=LiCoO2＋C6(x＜1)。下列关于锂离子蓄电池组及太阳电池阵说法正确的是 A．太阳电池阵可将太阳能转化为电能，转化效率可达100% B．锂离子蓄电池的能量高，污染小，是理想的一次电池 C．锂离子蓄电池充电时，阴极的电极反应式为xLi＋＋C6＋xe-=LixC6 D．锂离子蓄电池放电时，Li＋在电解质中由正极向负极迁移 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．下列有关说法中错误的是(盐桥是浸满饱和溶液的琼脂) A．锌是负极，发生氧化反应 B．铜电极的电极反应式为： C．电子经盐桥从锌电极流向铜电极 D．盐桥中流向右侧烧杯 2．理论上不能设计为原电池的化学反应是 A．HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(aq)  ΔH<0 B．CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH<0 C．2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)  ΔH<0 D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)=3FeCl2(aq)  ΔH<0 3．某种电池充放电时的反应原理为。下列物质为放电时负极产物的是 A． B． C． D． 4．如图为氢氧燃料电池构造示意图，下列有关描述正确的是 A．H+向负极移动 B．O2在负极上反应 C．反应最终产物是H2O D．电子由正极通过导线流向负极 5．关于化学电源：①银锌纽扣电池；②氢氧燃料电池；③锌锰干电池；④铅蓄电池；⑤锂电池，有关说法正确的是 A．②和③都属于绿色电池 B．①和④都属于二次电池 C．①和③都属于一次电池 D．⑤的电解液可为水溶液 6．铅蓄电池是汽车常用的蓄电池Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其构造如图所示。下列说法不正确的是 A．电池充电时，Pb接电源的负极 B．电池充电时，c(H+)增大 C．电池放电时，负极质量减轻 D．电池放电时，电子从铅电极经导线流向二氧化铅电极 7．2019年诺贝尔化学奖是关于锂电池研究的。我国科学家研制出的新型铝锂石墨烯电池具有耐热、抗冻等优良特性，有广泛的应用前景。电池反应原理为AlLi+C6(PF6) Al+C6+Li++PF− 6，下列说法正确的是 A．放电时外电路中电子向铝锂电极移动 B．放电时负极反应为AlLi-e−=Al+Li+ C．充电时，应将石墨烯电极与电源负极相连 D．充电时，若电路中转移1 mol电子，则阴极质量增加9g 8．我国科研人员研制出一种新型的可充放电酸性单液电池，该电池的总反应为。下列说法正确的是 A．放电时的为负极，发生还原反应 B．充电时电解液的升高 C．每消耗，电解质溶液中有电子通过 D．充电时阳极电极反应式为 9．水体中氨氮含量过高会造成水体富营养化。利用微生物燃料电池可以对废水中氨氮进行处理的装置如图，两极材料均为石墨棒，下列说法正确的是 A．a极表面发生还原反应 B．工作时通过质子交换膜移向左室 C．标准状况下，每转移电子，负极生成，且左室降低 D．正极电极反应式为： 10．市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：，下列说法不正确的是 A．放电时负极材料中Li失去电子发生氧化反应 B．充电时外电路每转移1 mol ，阳极质量减少7 g C．该电池可用水溶液作为电解质 D．充电过程中向原电池负极移动 培优第二阶——能力提升练 11．蛟龙号载人潜水器由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。给某潜水器提供动力的电池如图所示。下列有关说法正确的是 A．Zn电极发生了还原反应 B．电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，再经溶液回到Zn电极 C．电池中的向Pt电极移动 D．Pt电极反应式为 12．某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：，设计了盐桥式原电池，如图。盐桥中装有琼脂与饱和 溶液。下列叙述中正确的是 A．甲烧杯的溶液中发生还原反应 B．电池工作时，盐桥中的移向乙烧杯 C．外电路的电流方向是从到 D．乙烧杯中发生的电极反应为： 13．上海世博会新能源车展中介绍了多种新型电池，推动社会发展历程。下图是质子交换膜燃料电池工作原理，下列叙述正确的是 A．通入氧气的电极发生氧化反应 B．总反应式为 C．通入氢气的电极为正极 D．正极反应式为 14．镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为溶液，其充、放电按下式进行：。下列有关电极的说法正确的是 A．充电时与电源正极相连 B．放电时被氧化 C．放电时电解质溶液中的向该极移动 D．充电时失去电子 15．中科院研究了一款独特的锂-氮(Li－N)电池，电解质溶液为可传导Li+的有机溶液，该电池可实现氮气的循环，并对外提供电能。充电时发生的反应为：2Li3N=N2+6Li。下列说法不正确的是    A．锂-氮电池为绿色固氮提供了一种可能的途径 B．放电时，Li被N2氧化 C．放电时，乙电极发生的反应为：N2-6e-=2N3- D．理论上，该电池每完成一个充、放电周期，电池的总质量不会发生改变 16．如图，用铅蓄电池电解甲、乙两池中的溶液(均是情性电极)。已知铅蓄电池的总反应为。电解一段时间后，发现a极上析出红色固体物质，下列说法正确的是    A．d极为阴极 B．乙池的浓度不变 C．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为 D．a极析出3.2g固体时，铅蓄电池消耗 17．K-O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法正确的是 A．有机电解质1可以用KCl溶液替换 B．放电时，电子由a电极沿导线流向b电极；充电时，K+通过隔膜移向a电极 C．消耗22.4LO2时，电路中转移2mol e- D．用此电池为铅蓄电池充电，消耗39gK时，生成1mol Pb 18．镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2，下列说法不正确的是 A．放电时化学能不能全部转化为电能 B．放电时Cd为该电池的负极，充电时这一端应接直流电源的正极 C．放电时该电池的正极反应为：NiOOH+H2O+e－＝ Ni(OH)2+OH－ D．充电时，阴极反应为：Cd(OH)2+2e－＝ Cd+2OH－ 19．一种充电电池放电时的电极反应为；，当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A．的还原 B．的还原 C．的氧化 D．的氧化 20．2020年7月10日正式上市的比亚迪“汉”汽车，让电动汽车安全达到一个新高度，其配置磷酸铁锂“刀片电池”放电时的总反应：，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，铝箔作负极 B．放电时，Li+通过隔膜移向负极 C．用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极质量减小 D．充电时的阳极反应式为 培优第三阶——培优拔尖练 21．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂（）电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许通过，电池反应式。下列说法不正确的是 A．放电时从左边流向右边 B．放电时，正极锂的化合价未发生改变 C．充电时B接电源负极，该电极放电时的电极反应式为： D．废旧钴酸锂（）电池进行“放电处理”更有利于从正极中回收锂 22．科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A．充电时，向阳极方向迁移 B．充电时，会发生反应 C．放电时，正极反应有 D．放电时，电极质量减少，电极生成了 23．研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgCl B．每生成1mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C．Na＋不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物 24．铁在一定条件下能够和水反应，最近科学家利用常见金属铁研发了一种新型可充电池，简易装置如图。下列说法错误的是 A．该电池不能在低温环境下使用 B．充电时，石墨烯a应连接电源的负极 C．放电时，电池内部O2﹣向石墨烯b移动 D．充电时，石墨烯b极发生反应：FeOx+2xe﹣=Fe+xO2﹣ 25．新型镁-锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是 A．放电时，Li+通过离子交换膜向左移动 B．放电时，Li1-yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1-yFePO4+yLi+-ye-=LiFePO4 C．充电时，x与电源的正极相连 D．充电时，导线上每通过0.4mole-，左室中溶液的质量减少2g 26．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溶液，反应为。下列说法正确的是 A．充电时，电子通过电解质溶液传递到阴极 B．充电时，电解质溶液中逐渐增大 C．放电时，负极反应为： D．放电时，电路中通过电子，消耗氧气 27．全国各地最近严查酒驾，一种酸性燃料电池酒精检测仪如下图所示，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是 A．电子由呼气所在的铂电极流出 B．微处理器可以通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 C．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+ D．O2所在的铂电极为电源负极 28．某氢氧燃料电池的结构如图所示，其中可以在固体介质NASICON中自由移动，下列相关说法正确的是 A．氧气由多孔电极b处通入 B．当转移0.4mol电子时，消耗 C．氢气端的电极反应式为： D．在固体介质NASICON中，由多孔电极b向电极a移动 29．我国科学团队研发了一种绿色环保“全氧电池”，有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．向电极a移动 B．电极b的电极反应式为 C．理论上，当电极a释放(标准状况下)时，溶液质量减少 D．“全氧电池”工作时总反应为 30．化学电池广泛应用在通讯、交通等方面。 (1)常用的酸性锌锰干电池(构造如图所示)中的电解质糊状物由ZnCl2，和NH4Cl混合而成。该电池的负极材料是 。电池工作时，电子流向 (填“正极”或“负极”)。若ZnCl2和NH2Cl混合糊状物中含有杂质Cu2+，会加速某电极的反应，其主要原因是 。    (2)铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为H2SO4溶液。电池的总反应为，放电时，电解质溶液中的阴离子移向 (填“Pb”或“”)，正极附近溶液的酸性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)，负极反应式为 。 (3)某品牌电动车采用了一种高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应为：。 ①该电池放电时，负极反应式为 。 ②放电时每转移电子，正极有 被还原。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.2.1 原电池 化学电源题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】原电池的工作原理 1 【题型二】原电池原理的应用 5 【题型三】化学电源电极反应式的书写 8 【题型四】二次电池常考的热点问题 11 二、分阶培优练 14 【题型一】原电池的工作原理 【典例分析】（23-24高二上·江苏常州·月考）将如图所示实验装置的K闭合(已知：盐桥中装有琼脂凝胶，内含KCl)，下列判断正确的是 A．Cu电极上发生还原反应 B．电子沿Zn→a→b→Cu路径移动 C．片刻后甲池中c(SO)增大 D．盐桥中的K+移向左边烧杯 【答案】A 【详解】A．该原电池Cu电极作正极，发生得电子的还原反应，故A正确； B．该原电池Zn电极作负极，发生失电子的氧化反应，失去的电子经过导线流向正极，但a→b过程是在溶液中进行，是离子导电，电子不能通过，故B错误； C．在甲池中c(SO)基本保持不变，故C错误； D．原电池中，阳离子向着正极移动，则盐桥中的K+移向右边烧杯，故D错误； 答案选A。 【提分秘籍】 基本规律 1．原电池的概念 原电池是利用将化学能转化为电能的装置。 2．原电池的形成条件 3．原电池工作原理模型图 (1)电极反应及反应类型 负极：失去电子，发生氧化反应； 正极：得到电子，发生还原反应。 (2)电子的移动方向：电子从负极流出，经导线流向正极。 (3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 (4)盐桥的作用： ①将两个半电池隔开，提高电池效率。 ②连接两个半电池，保持溶液的电中性，形成闭合回路。 4．原电池正、负极的判断方法 【变式演练】 1．（23-24高二上·江苏连云港·月考）某化学小组设计了如下图所示原电池装置，下列有关分析正确的是 A．该装置中电流的方向是：Zn→导线→Cu B．工作一段时间，锌片逐渐溶解，盐桥上有红色物质析出 C．盐桥中的阴离子可以进入CuSO4溶液中 D．一段时间后用温度计测量两个烧杯溶液的温度几乎不变 【答案】D 【分析】根据相对活泼金属作负极，则Zn电极作负极，Cu电极作正极，据此解答。 【详解】A．Zn电极作负极，Cu电极作正极，则该装置中电流的方向是：Cu→导线→Zn，A错误； B．负极一端的Zn被氧化为Zn2+进入溶液，正极一端的Cu2+被还原为Cu沉积在铜片上，则工作一段时间，锌片逐渐溶解，但盐桥上不会有红色物质析出，B错误； C．原电池装置中阴离子移向负极，则盐桥中的阴离子可以进入ZnSO4溶液中，C错误； D．原电池装置中化学能主要转化为电能，少部分转化为热能，且水溶液的比热容较大，则一段时间后用温度计测量两个烧杯溶液的温度几乎不变，D正确； 故选D。 2．（23-24高二上·江苏苏州·月考）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾收的潜航器。该电池以海水为电解质资液，示意图如图，该电池工作时，下列说法不正确的是    A．Mg电极是该电池的负极 B．溶液中Cl-向正极移动 C．石墨电极附近溶液的pH增大 D．若在石墨电极区加入一定量盐酸，则发生的电极反应式为：2H++H2O2+2e-=2H2O 【答案】B 【分析】镁、过氧化氢和海水形成原电池，镁易失去电子，所以镁做负极发生氧化反应，过氧化氢在正极上发生还原反应； 过氧化氢作氧化剂被还原为水，发生反应，溶液氢氧根离子浓度增大； 在原电池中，阴离子移向负极，阳离子移向正极，据此分析。 【详解】A．组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，A正确； B．原电池中溶液中的阴离子移动到负极，B错误； C．双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为氢氧根离子，电极反应为，，故溶液pH值增大，C正确； D．加入盐酸，溶液中的H+移动到正极即石墨一极发生还原反应，，D正确； 故答案为：B。 2．在如图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量无色气泡，而图2装置中铜电极上无气泡产生，铬电极上产生大量有色气泡。下列叙述不正确的是 A．图1装置中 Cu 电极上电极反应式是 B．图2装置中 Cu 电极上发生的电极反应为 C．图2装置中 Cr电极上电极反应式为 D．两个装置中，电子均由 Cr电极经导线流向 Cu 电极 【答案】D 【分析】观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，说明图1中，Cr为负极，铜为正极，正极上析出氢气，而图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，说明铜被氧化应为负极，正极上应是硝酸被还原生成二氧化氮气体。 【详解】A．图1为原电池装置，铜为正极，氢离子得电子生成氢气，电极反应式是2H++2e-=H2↑，选项A正确； B．图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，说明铜为负极，铬电极为正极，负极发生Cu-2e-=Cu2+，选项B正确； C．图2装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，正极上应是硝酸被还原生成二氧化氮气体，电极反应式为NO+e-+2H+=NO2↑+H2O，选项C正确； D．图1中，电子由Cr经导线流向Cu，图2中电子由Cu极经导线流向Cr，选项D不正确； 答案选D。 3．用如图装置进行实验，电流计指针偏转。下列说法不正确的是    A．该装置将化学能转化为电能 B．从a极经阳离子交换膜移向b极 C．该装置的总反应为 D．工作一段时间，a极附近溶液碱性会减小 【答案】C 【详解】A．该装置为原电池装置，故该装置将化学能转化为电能，A正确； B．a为原电池的负极，b为原电池的正极，故从a极经阳离子交换膜移向b极，B正确； C．电解质溶液为碱性溶液，最终生成氯化钾，而不是氯化氢，该装置的总反应为，C错误； D．工作一段时间，a极H2-2e-+2OH-=2H2O，所以附近溶液碱性会减小，D正确； 故选C。 【题型二】原电池原理的应用 【典例分析】控制合适的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示原电池，下列判断不正确的是    A．反应开始时，电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 C．盐桥中的阳离子向甲池移动 D．放电时，乙中石墨电极为正极 【答案】D 【分析】将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成原电池时，Fe3+得电子发生还原反应是正极，甲池为正极，I-离子失去电子发生氧化反应是负极，乙池为负极。 【详解】A．电流由正极经过外电路流向负极，甲池石墨为正极，乙池石墨为负极，因此电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒，故A正确； B．甲池石墨是正极，正极上发生还原反应，Fe3+被还原，故B正确； C．原电池放电时阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥中的阳离子向甲池移动，故C正确； D．放电时乙池I-离子发生氧化反应，乙池中的石墨为负极，故D错误； 答案选D。 【提分秘籍】 基本规律：原电池原理的应用 1．设计原电池 根据构成原电池的条件来设计原电池，先由电池反应写出电极反应，还原剂＋氧化剂===氧化产物＋还原产物，然后确定电极材料，再确定电解质溶液，最后形成闭合回路，构成原电池。设计原电池的步骤： (1)用双线桥分析氧化还原反应的电子转移方向和数目； (2)分别写出正、负极的电极反应式； (3)根据电极反应式确定半电池的电极材料和电解质溶液： 电极材料：一般活泼金属作负极，不活泼金属（或非金属导体）作正极； 电解质溶液：负极电解液一般是负极金属对应的阳离子的溶液；正极电解液一般是氧化剂对应的电解质溶液。 2．形成原电池能加快反应速率 （1）原理：在形成的原电池中，氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生，溶液中的离子运动时相互干扰减小，电解质溶液中离子的运动更快，使化学反应速率加快。 （2）实例：如在Zn与稀硫酸的反应体系中加入少量CuSO4溶液，Zn能置换出少量Cu，在溶液中Zn、Cu、稀硫酸构成原电池，可以加快产生H2的速率。 3．比较金属活动性的强弱 （1）原理：一般来说，负极金属的活动性强于正极金属。根据现象判断出原电池的正、负极，金属的活动性：负极强于正极。 如金属a、b用导线连接后插入稀硫酸中，若金属b上有气泡产生，根据原电池原理可判断b为正极，金属活动性a>b。 （2）注意：通过原电池原理比较金属的活动性时，A、B两种金属用导线相连需浸入非氧化性酸中(如稀H2SO4、盐酸)，而在其他电解质溶液中，不一定较活泼的金属作负极，如Mg­Al­NaOH溶液形成的原电池中，Al作负极，Mg作正极，但金属活动性：Mg>Al。 【变式演练】 1．某同学根据化学反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是 选项 A B C D 正极 石墨棒 石墨棒 铁棒 铜棒 负极 铁棒 铜棒 铜棒 铁棒 电解质溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【分析】根据反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，可知该原电池中Fe为负极，正极选用比铁不活泼的金属或碳棒，电解液为含Cu2+的溶液。 【详解】A．由分析可知Fe为负极，碳棒为正极，Cu2+的溶液为电解液，A正确； B．Fe为负极，不能为铜棒，B错误； C．铁和铜作原电池电极，铁更活泼应为负极，C错误； D．由分析可知电解液为含Cu2+的溶液，D错误； 故选A。 2．有A、B、D、E四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→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．A﹥B﹥E﹥D B．A﹥B﹥D﹥E C．D﹥E﹥A﹥B D．D﹥A﹥B﹥E 【答案】D 【详解】当A、B组成原电池时，电子流动方向A→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-→E，B-2e-→B2+，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，故答案为：D。 3．图Ⅰ、Ⅱ分别是将反应“”设计成的原电池装置，其中、均为碳棒。下列叙述中正确的是 A．向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸，电流计(G)指针发生偏转，溶液颜色变深 B．向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液，作正极 C．向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液，电极： D．图Ⅱ中参加反应，溶液中转移2mol电子 【答案】C 【分析】甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸，发生氧化还原反应，不发生原电池反应；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液，平衡逆向移动，发生原电池反应，A中发生I2+2e-=2I-，为正极反应，而B中AsO转化为AsO，As化合价升高，发生氧化反应，C2为负极。 【详解】A．由上述分析可知图Ⅰ不发生原电池反应，电流表指针不发生偏转，故A错误； B．由上述分析可知为负极，故B错误； C．由上述分析可知为正极，电极反应为：I2+2e-=2I-，故C正确； D．电子不能进入溶液中，即溶液中不能转移电子，故D错误； 故选：C。 【题型三】化学电源电极反应式的书写 【典例分析】（23-24高二上·江苏盐城·期末）铅酸蓄电池历史悠久，至今仍在许多领域发挥着重要作用，其总反应式为：。如图是铅蓄电池的模拟装置图，下列说法正确的是 A．该铅蓄电池属于化学电源中的一次电池，可以多次重复使用 B．放电时，负极铅被氧化最终生成，硫酸浓度没有变化 C．充电时，与外接电源的正极相连，发生氧化反应 D．充电时，阴极发生的电极反应式为： 【答案】C 【详解】A．该铅蓄电池属于化学电源中的二次电池，A错误；                                                  B．由总反应可知，放电时，负极铅最终生成，消耗了硫酸生成了水，硫酸浓度减小，B错误； C．放电时，铅是负极，二氧化铅是正极，充电时，电解池的阳极连接外接电源的正极，即连接外接电源正极，发生氧化反应，C正确；    D．充电时，阴极是得电子生成，电极反应式为，D错误； 故选C。 【提分秘籍】 基本规律： 1．电极反应式的书写方法 2．可充电电池电极反应式的书写 (1)规律：在书写可充电电池电极反应式时，要明确可充电电池放电时为原电池，充电时为电解池。原电池的负极与电解池的阳极均发生氧化反应，对应元素化合价升高。原电池的正极与电解池的阴极均发生还原反应，对应元素化合价降低。 (2)书写电极反应的原则 电极反应必须符合加合性原则，即两电极反应相加，消去电子后得电池总反应式。利用此原则，电池总反应式减去已知的一电极反应得另一电极反应。 若已知总反应和一个电极反应，总反应-电极反应=另一个电极反应。(注意：电极反应转移电子必须相等) 3．燃料电池电极反应式的书写 (1)燃料电池的正、负极均为惰性电极，均不参与反应。 (2)正极反应式的书写 正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，根据电解质的不同，正极反应式的书写分以下几种情况： ①在酸性溶液中，生成的氧离子与氢离子结合生成水，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 ②在碱性溶液中，氧离子与氢氧根离子不能结合，只能与水结合生成氢氧根离子，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 ③在熔融碳酸盐中，氧离子能与二氧化碳结合生成碳酸根离子，电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO。 (3)负极反应式的书写 若负极通入的气体为含碳化合物CO、CH4、CH3OH等，碳元素均转化为正四价的碳，在酸性溶液中生成二氧化碳气体，在碱性溶液中生成碳酸根离子，在熔融碳酸盐中生成二氧化碳，含有氢元素的化合物的电极反应最终都有水生成。 燃料电池的总反应－正极反应＝负极反应，注意将两个反应相减时，要约去正极反应物O2。 【变式演练】 1．某碱性蓄电池工作原理为：。下列说法不正确的是 A．空气中的渗入电解液中会缩短电池使用寿命 B．充电时，阴极的电极反应为： C．放电时，向负极移动 D．电池工作时，溶液的恒定不变 【答案】D 【详解】A．空气中的渗入电解液会氧化铁电极，缩短电池使用寿命，故A正确； B．充电阴极发生还原反应，电极反应为：，故B正确； C．原电池中阴离子移向负极，放电时，向负极移动，故C正确； D．放电时正极发生还原反应，电极反应式为: NiO2 +2H2O+2e-= Ni(OH)2+20H-，所以正极附近溶液的碱性增强，故D错误； 故答案为D。 2．以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 A．电子由a极经外电路流向b极 B．电池工作一段时间后，装置中增大 C．b极的电极反应式： D．若将改为等物质的量的，的用量增多 【答案】B 【分析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的一极a为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-=2H+，通入氧气的一极b为原电池的正极，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，电子由负极a经外电路流向正极b，据此分析判断。 【详解】A．通H2一极为负极，通氧气一极为正极，即a极为负极，b极为正极，根据原电池工作原理，电子由负极a经外电路流向正极b，故A正确； B．氢氧燃料电池总反应是2H2+O2=2H2O，产生H2O，稀释硫酸，硫酸浓度降低，故B错误； C．通入氧气的一极b为原电池的正极，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故C正确； D．将H2改为等物质的量CH4，则转移电子数增大，所以O2的用量增多，故D正确； 故选：B。 3．我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍，装置原理如图所示，其中固体薄膜只允许Li+通过。锂离子电池的总反应为xLi+Li1-xMn2O4LiMn2O4。下列有关说法错误的是 A．该电池的缺点是存在副反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ B．放电时，正极反应为Li1-xMn2O4+xLi++xe-=LiMn2O4 C．充电时，电极b为阳极，发生氧化反应 D．放电时，Li+穿过固体薄膜进入水溶液电解质中 【答案】A 【详解】A．锂和水不接触，不存在锂和水的反应，故A错误； B．放电时，正极发生还原反应，Li1-xMn2O4得电子，反应为Li1-xMn2O4+xLi++xe-=LiMn2O4，故B正确； C．b为原电池的正极，充电时连接电源正极，为电解池的阳极，发生氧化反应，故C正确； D．原电池工作时阳离子向正极移动，则放电时，Li+穿过固体薄膜进入水溶液电解质中，故D正确； 故答案为：A。 【题型四】二次电池常考的热点问题 【典例分析】全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，该电池性能优良，其电池总反应为VO+2H++V2+V3++VO2++H2O。下列叙述正确的是 A．放电过程中电解质溶液中H+移向负极 B．放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol VO被氧化 C．开始充电时，电池负极连接电源负极，附近溶液的pH减小 D．放电时负极电极反应式为VO2+-e-+H2O=VO+2H+ 【答案】D 【分析】放电时，根据电池总反应和参加物质的化合价的变化可知，反应中V3+离子被还原，应是原电池的正极，VO2+离子中V的化合价从+ 4升高到中的+5价，化合价升高，应是原电池的负极。 【详解】A．放电过程为原电池，原电池中阳离子向正极移动，故A错误； B．放电过程为原电池，原电池中正极得电子发生还原反应，故B错误； C．放电时电池的负极失电子发生氧化反应，则充电时得电子发生还原反应，所以与电源的负极相连作阴极，被还原生成VO2+，电极方程式为+2H++e-=VO2++H2O，阴极附近溶液的pH增大，故C错误； D．放电时负极失电子发生氧化反应，根据总反应可知电极反应为VO2+-e-+H2O=VO+2H+，故D正确； 故答案为D。 【提分秘籍】 基本规律：解答二次电池相关热点问题的方法 在解答二次电池类题时，若给出电池总反应，相关问题的分析可按如下方法进行。 1．电极极性及两极反应物的判断：首先根据放电总反应式标出电子转移的方向和数目，则放电时失去电子的物质为负极反应物，其所在电极为负极，得到电子的物质为正极反应物，其所在电极为正极；然后根据充电反应是放电反应的逆过程，可判断充电时的阳极(阴极)即为放电时的正极(负极)。 2．电极反应的书写：根据放电总反应写出放电时正、负极的电极反应；正、负极电极反应的逆过程即为充电时的阳、阴极电极反应。 3．溶液中离子移动方向：放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。 4．pH变化规律：消耗OH－(H＋)的电极周围，溶液的pH减小(增大)，生成OH－(H＋)的电极周围，溶液的pH增大(减小)。若总反应消耗OH－(H＋)，则电解质溶液的pH减小(增大)；若总反应生成OH－(H＋)，则电解质溶液的pH增大(减小)；若总反应既不消耗也不生成OH－(H＋)，则电解质溶液的pH变化情况由溶液的酸碱性及是否有水生成而定。 【变式演练】 1．一种锂—空气二次电池的装置如图所示，熔融嵌在碳纳米管中。电池总反应为：，下列说法正确的是 A．充电时，电极a接外电源的正极 B．充电时，电极b的电极反应式为 C．放电时，有进入碳纳米管，则有从电极a经外电路流向电极b D．用该电池电解饱和食盐水，当生成时，理论上有通过交换膜 【答案】B 【分析】由电池总反应方程式可知，放电时，电极a为二次电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li—e—=Li+，电极b为正极，二氧化碳在正极得到电子生成碳和碳酸根离子，电极反应式为3CO2+4e—=C+2CO，充电时，与直流电源负极相连的电极a为阴极，与正极相连的电极b为阳极。 【详解】A．由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的电极a为阴极，故A错误； B．由分析可知，充电时，与直流电源正极相连的电极b为阳极，在碳酸根离子作用下，碳在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为C+2CO—4e—=3CO2↑，故B正确； C．由分析可知，放电时，电极a为二次电池的负极，电极b为正极，二氧化碳在正极得到电子生成碳和碳酸根离子，电极反应式为3CO2+4e—=C+2CO，则放电时，有1mol二氧化碳进入碳纳米管放电时，会有mol电子从电极a经外电路流向电极b，故C错误 D．用该电池电解饱和食盐水，当生成1mol氢气时，由得失电子数目守恒可知，理论上有2mol 锂离子通过交换膜，故D错误； 故选B。 2．一种高性价比的液流电池，其工作原理：在充放电过程中，电解液[KOH、K2Zn(OH)4]在液泵推动下不断流动，发生以下反应：Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-+2Ni(OH)2 下列说法正确的是 A．充电时，电极B的质量减少 B．放电时，阴离子迁移方向：电极A→电极B C．充电时，电极B的反应式：NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH- D．储液罐中的KOH浓度增大时，能量转化形式：化学能→电能 【答案】A 【分析】放电时电极A做负极，电极反应式为：Zn+4OH--2e-=，电极B做正极，电极反应式为：NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-，充电时则与放电相反，即A做阴极，B做阳极，据此分析解答。 【详解】A．分析知，充电时，B做阳极，消耗电极材料，则电极B的质量减少，A正确； B．放电时，A做负极，阴离子移向负极，即阴离子迁移方向：电极B→电极A，B错误； C．充电时，电极B做阳极，电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-= NiOOH+H2O，C错误； D．由总反应式可知，放电时消耗OH-，充电时生成OH-，则储液罐中的KOH浓度增大时，为充电，能量转化形式：电能→化学能，D错误； 故选：A。 3．太阳电池阵中锂离子蓄电池放电时的反应如下：Li1-xCoO2＋LixC6=LiCoO2＋C6(x＜1)。下列关于锂离子蓄电池组及太阳电池阵说法正确的是 A．太阳电池阵可将太阳能转化为电能，转化效率可达100% B．锂离子蓄电池的能量高，污染小，是理想的一次电池 C．锂离子蓄电池充电时，阴极的电极反应式为xLi＋＋C6＋xe-=LixC6 D．锂离子蓄电池放电时，Li＋在电解质中由正极向负极迁移 【答案】C 【详解】A．太阳能电池将太阳能转化为电能和其他形式的能量，A选项错误； B．锂离子蓄电池可充电，属于二次电池，B选项错误； C．锂离子充电池充电时阴极得电子被还原，C选项正确； D．锂离子蓄电池放电时，阳离子Li+向正极迁移，D选项错误； 答案选C。 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．下列有关说法中错误的是(盐桥是浸满饱和溶液的琼脂) A．锌是负极，发生氧化反应 B．铜电极的电极反应式为： C．电子经盐桥从锌电极流向铜电极 D．盐桥中流向右侧烧杯 【答案】C 【分析】由图可知，锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，铜为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜。 【详解】A．由分析可知，锌为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，A正确； B．由分析可知，铜为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为，B正确； C．电子不能进入内电路，电池工作时，电子从锌片通过导线流向铜片，C错误； D．锌为原电池的负极，铜为正极，则电池工作时，阳离子向正极移动，故盐桥中的进入右侧，D正确； 故选C。 2．理论上不能设计为原电池的化学反应是 A．HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(aq)  ΔH<0 B．CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH<0 C．2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)  ΔH<0 D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)=3FeCl2(aq)  ΔH<0 【答案】A 【详解】能自发进行的氧化还原反应，可设计成原电池，其中B、C、D均为能自发进行的氧化还原反应；HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(aq)属于复分解反应，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，A符合题意； 答案选A。 3．某种电池充放电时的反应原理为。下列物质为放电时负极产物的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】放电的总反应式为，负极上发生氧化反应，化合价升高，由放电的总反应式可知Al元素的化合价升高，故负极产物为，故B正确； 故选B。 4．如图为氢氧燃料电池构造示意图，下列有关描述正确的是 A．H+向负极移动 B．O2在负极上反应 C．反应最终产物是H2O D．电子由正极通过导线流向负极 【答案】C 【详解】A．氢氧燃料电池属于原电池，原电池中阳离子向正极移动，故A错误； B．燃料电池中氧气在正极得电子发生还原反应，故B错误； C．氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O，最终产物是H2O，故C正确； D．据图可知电子由负极通过导线流向正极，故D错误； 综上所述答案为C。 5．关于化学电源：①银锌纽扣电池；②氢氧燃料电池；③锌锰干电池；④铅蓄电池；⑤锂电池，有关说法正确的是 A．②和③都属于绿色电池 B．①和④都属于二次电池 C．①和③都属于一次电池 D．⑤的电解液可为水溶液 【答案】C 【详解】A．②氢氧燃料电池属于绿色电池，③锌锰干电池不属于绿色电池，故A错误； B．①银锌纽扣电池属于不可充电电池，完全放电后不能再使用，属于一次电池，④铅蓄电池可以重复充电，属于二次电池，故B错误； C．①银锌纽扣电池、③锌锰干电池都属于不可充电电池，完全放电后不能再使用，属于一次电池，故C正确； D．金属锂可以水溶液反应，⑤锂电池电解液不可为水溶液，故D错误； 故选C。 6．铅蓄电池是汽车常用的蓄电池Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其构造如图所示。下列说法不正确的是 A．电池充电时，Pb接电源的负极 B．电池充电时，c(H+)增大 C．电池放电时，负极质量减轻 D．电池放电时，电子从铅电极经导线流向二氧化铅电极 【答案】C 【分析】由图可知，放电时铅发生氧化反应生成硫酸铅，为负极；氧化铅发生还原反应生成硫酸铅，为正极； 【详解】A．电池充电时，负极接外接电源的负极，Pb接电源的负极，A正确； B．电池充电时，总反应为，2PbSO4+2H2O =Pb+PbO2+2H2SO4，故c(H+)增大，B正确； C．电池放电时，负极铅转化为硫酸铅，质量增加，C错误； D．电池放电时，电子从负极流向正极，故铅电极经导线流向二氧化铅电极，D正确； 故选C。 7．2019年诺贝尔化学奖是关于锂电池研究的。我国科学家研制出的新型铝锂石墨烯电池具有耐热、抗冻等优良特性，有广泛的应用前景。电池反应原理为AlLi+C6(PF6) Al+C6+Li++PF− 6，下列说法正确的是 A．放电时外电路中电子向铝锂电极移动 B．放电时负极反应为AlLi-e−=Al+Li+ C．充电时，应将石墨烯电极与电源负极相连 D．充电时，若电路中转移1 mol电子，则阴极质量增加9g 【答案】B 【详解】A．放电时电子由负极经过外电路流向正极，所以放电时外电路中电子由负极铝锂电极流出，故A错误； B．放电时负极发生氧化反应，所以电极反应式： AlLi -e-=Al +Li+，故B正确； C．充电时，应将负极铝锂电极与电源负极相连，故C错误； D．充电时，阴极锂离子发生还原反应，电极反应为：Al＋Li+ +e-=AlLi，所以若电路中转移1mol电子，阴极电极将增重7g，故D错误； 故选B。 8．我国科研人员研制出一种新型的可充放电酸性单液电池，该电池的总反应为。下列说法正确的是 A．放电时的为负极，发生还原反应 B．充电时电解液的升高 C．每消耗，电解质溶液中有电子通过 D．充电时阳极电极反应式为 【答案】D 【详解】A．由总反应可知，放电时铜化合价升高，发生氧化反应，为电源负极，A错误； B．根据反应分析，充电时生成硫酸，溶液酸性变强，pH减小，B错误； C．电子不能在溶液中通过，能在导线和电极中通过，C错误； D．充电时阳极电极的硫酸铅发生氧化反应生成PbO2，反应式为，D正确； 故选D。 9．水体中氨氮含量过高会造成水体富营养化。利用微生物燃料电池可以对废水中氨氮进行处理的装置如图，两极材料均为石墨棒，下列说法正确的是 A．a极表面发生还原反应 B．工作时通过质子交换膜移向左室 C．标准状况下，每转移电子，负极生成，且左室降低 D．正极电极反应式为： 【答案】C 【详解】A．a极是铵根化合价升高，失去电子得到氮气，因此a极表面发生氧化反应，故A错误； B．根据前面A选项分析a极为负极，b极为正极，该燃料电池为原电池，根据原电池“同性相吸”，则工作时通过质子交换膜移向右室，故B错误； C．根据a极电极反应式，标准状况下，每转移电子，负极生成，氢离子浓度增大，左室降低，故C正确； D．正极电极反应式为：，故D错误。 综上所述，答案为C。 10．市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：，下列说法不正确的是 A．放电时负极材料中Li失去电子发生氧化反应 B．充电时外电路每转移1 mol ，阳极质量减少7 g C．该电池可用水溶液作为电解质 D．充电过程中向原电池负极移动 【答案】C 【详解】A．由总反应可知，放电时，负极锂失去电子发生氧化反应：，A正确； B．充电时，阳极失去电子发生氧化反应：，外电路每转移1 mol ，阳极释放出1mol锂离子，质量减少1mol×7 g/mol=7g，B正确； C．Li很活泼，会与水反应，不能用水溶液，C错误； D．充电过程为电解池，则向阴极也就是原电池负极移动，D正确； 故选C。 培优第二阶——能力提升练 11．蛟龙号载人潜水器由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。给某潜水器提供动力的电池如图所示。下列有关说法正确的是 A．Zn电极发生了还原反应 B．电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，再经溶液回到Zn电极 C．电池中的向Pt电极移动 D．Pt电极反应式为 【答案】D 【详解】A．锌电极为负极，发生氧化反应，A错误； B．电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，不进入溶液，溶液中为离子的转移，B错误； C．锌电极为负极，Pt电极为正极，电池中的Cl-向锌电极方向移动，C错误； D．铂电极为正极，发生还原反应，反应式为H2O2+2e-＝2OH-，D正确； 故选D。 12．某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：，设计了盐桥式原电池，如图。盐桥中装有琼脂与饱和 溶液。下列叙述中正确的是 A．甲烧杯的溶液中发生还原反应 B．电池工作时，盐桥中的移向乙烧杯 C．外电路的电流方向是从到 D．乙烧杯中发生的电极反应为： 【答案】C 【分析】氧化性： ，所以原电池反应为亚铁离子和重铬酸钾在酸性条件下反应生成铁离子、铬离子和水，则在b极得电子发生还原反应，b是正极；Fe2+在a极失去电子发生氧化反应生成Fe3+，a是负极。 【详解】A．据分析，甲烧杯中Fe2+在a极失电子发生氧化反应生成Fe3+，故A错误； B．a是负极、b是正极，电池工作时，盐桥中的，移向甲烧杯，故B错误； C．a是负极、b是正极，外电路的电流方向为从b到a，故C正确； D．乙烧杯中在b极得电子发生还原反应生成Cr3+，b电极反应为+14H++6e-=2Cr3++7H2O，故D错误； 答案选C。 13．上海世博会新能源车展中介绍了多种新型电池，推动社会发展历程。下图是质子交换膜燃料电池工作原理，下列叙述正确的是 A．通入氧气的电极发生氧化反应 B．总反应式为 C．通入氢气的电极为正极 D．正极反应式为 【答案】D 【分析】由图可知，通入氧气的电极为燃料电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4H++4e﹣＝2H2O，通入氢气的电极为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为H2—2e﹣=2H+，电池总反应为O2+2H2=2H2O。 【详解】A．由分析可知，通入氧气的电极为燃料电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，故A错误； B．由分析可知，燃料电池的总反应为O2+2H2=2H2O，电池工作时无需点燃条件，故B错误； C．由分析可知，通入氢气的电极为负极，故C错误； D．由分析可知，通入氧气的电极为燃料电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4H++4e﹣＝2H2O，故D正确； 故选D。 14．镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为溶液，其充、放电按下式进行：。下列有关电极的说法正确的是 A．充电时与电源正极相连 B．放电时被氧化 C．放电时电解质溶液中的向该极移动 D．充电时失去电子 【答案】B 【分析】从Cd元素化合价改变，可以看出：放电时Cd元素化合价升高，Cd电极为负极；充电时Cd元素化合价降低，Cd电极为阴极。 【详解】A．充电时Cd元素化合价降低，发生还原反应，与电源负极相连，故A错误； B．放电时Cd元素化合价升高，发生氧化反应，被氧化，故B正确； C．放电时电解质溶液中的阳离子向正极移动，而放电时Cd电极为负极，故C错误； D．充电时Cd电极为阴极，得到电子，故D错误； 故答案为：B。 15．中科院研究了一款独特的锂-氮(Li－N)电池，电解质溶液为可传导Li+的有机溶液，该电池可实现氮气的循环，并对外提供电能。充电时发生的反应为：2Li3N=N2+6Li。下列说法不正确的是    A．锂-氮电池为绿色固氮提供了一种可能的途径 B．放电时，Li被N2氧化 C．放电时，乙电极发生的反应为：N2-6e-=2N3- D．理论上，该电池每完成一个充、放电周期，电池的总质量不会发生改变 【答案】C 【分析】锂-氮(Li－N)电池充电时发生的反应为：2Li3N=N2+6Li，Li3N在电极甲处得到电子生成Li，电极甲为阴极，Li3N在电极乙处失去电子生成N2，电极乙为阳极，以此解答。 【详解】A．锂-氮电池放电时消耗N2，充电时释放N2，实现了N2的循环，为绿色固氮提供了一种可能的途径，A正确； B．充电时发生的反应为：2Li3N=N2+6Li，则放电时发生反应N2+6Li=2Li3N，Li被N2氧化为Li3N，故B正确； C．放电时发生反应N2+6Li=2Li3N，乙为正极，电极方程式为：N2+6e-+6Li+=2Li3N，故C错误； D．由分析可知，电池充电时发生的反应为：2Li3N=N2+6Li，放电时发生反应N2+6Li=2Li3N，理论上，该电池每完成一个充、放电周期，电池的总质量不会发生改变，故D正确； 故选C。 16．如图，用铅蓄电池电解甲、乙两池中的溶液(均是情性电极)。已知铅蓄电池的总反应为。电解一段时间后，发现a极上析出红色固体物质，下列说法正确的是    A．d极为阴极 B．乙池的浓度不变 C．放电时铅蓄电池负极的电极反应式为 D．a极析出3.2g固体时，铅蓄电池消耗 【答案】D 【分析】电解CuCl2溶液过程中，阳极电极反应式为，阴极电极反应式为，电解Na2SO4溶液过程中，实质为电解水，该装置电解一段时间后，发现a极上析出红色固体物质，说明a电极为阴极，b为阳极，与阴极相连的电极为电源负极，与阳极相连的电极为电源正极，故d为阳极，c为阴极，以此进行解答。 【详解】A．由上述分析可知，d为阳极，A项错误； B．乙池在电解水，的浓度增大，B项错误； C．放电时铅蓄电池负极发生氧化反应，失去电子，C项错误； D．电解池a极析出的固体是铜，3.2gCu的物质的量是0.05mol，电路中转移的电子数为，根据铅蓄电池的总反应，转移0.1mol电子时消耗硫酸的物质的量为0.1mol，D项正确。 故选D。 17．K-O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法正确的是 A．有机电解质1可以用KCl溶液替换 B．放电时，电子由a电极沿导线流向b电极；充电时，K+通过隔膜移向a电极 C．消耗22.4LO2时，电路中转移2mol e- D．用此电池为铅蓄电池充电，消耗39gK时，生成1mol Pb 【答案】B 【详解】A．K为非常活泼金属单质，能与水发生置换反应，因此无法用水溶液替换有机电解质1，故A错误； B．放电时，K失去电子，电子由a电极沿导线流向b电极，充电时，a电极为阴极，K+通过隔膜移向a电极生成K，故B正确； C．不确定O2是否处于标准状况，因此无法计算转移电子数目，故C错误； D．用此电池为铅蓄电池充电，消耗39gK时，转移1mol电子，铅蓄电池中生成Pb的电极反应式为，得到1mol电子时，生成0.5mol Pb，故D错误； 综上所述，正确的是B项。 18．镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2，下列说法不正确的是 A．放电时化学能不能全部转化为电能 B．放电时Cd为该电池的负极，充电时这一端应接直流电源的正极 C．放电时该电池的正极反应为：NiOOH+H2O+e－＝ Ni(OH)2+OH－ D．充电时，阴极反应为：Cd(OH)2+2e－＝ Cd+2OH－ 【答案】B 【详解】A．能量转化都不可能是100%转化，因此放电时化学能不能全部转化为电能，故A正确； B．根据总反应方程式，Cd化合价升高，失去电子，因此放电时Cd为该电池的负极，充电时这一端应接直流电源的阴(负)极，故B错误； C．Cd化合价升高，失去电子，是负极，NiOOH化合价降低，得到电子，因此放电时该电池的正极反应为：NiOOH+H2O+e－＝ Ni(OH)2+OH－，故C正确； D．根据B选项分析放电时Cd为负极，则充电时，阴极反应为：Cd(OH)2+2e－＝ Cd+2OH－，故D正确。 综上所述，答案为B。 19．一种充电电池放电时的电极反应为；，当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A．的还原 B．的还原 C．的氧化 D．的氧化 【答案】D 【详解】充电电池放电时正极发生反应为：，电池充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极，则电池充电时，电极反应式是电池放电时电极反应式的逆过程，即Ni(OH)2被氧化； 答案选D。 20．2020年7月10日正式上市的比亚迪“汉”汽车，让电动汽车安全达到一个新高度，其配置磷酸铁锂“刀片电池”放电时的总反应：，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，铝箔作负极 B．放电时，Li+通过隔膜移向负极 C．用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极质量减小 D．充电时的阳极反应式为 【答案】D 【分析】放电时的总反应：，放电时，铜箔上失电子为负极，铝箔上得电子做正极。 【详解】A．放电时，铜箔上失电子为负极，铝箔上得电子做正极，A错误； B．放电时，阳离子移向正极，所以Li+通过隔膜移向正极，B错误； C．用充电桩给汽车电池充电的过程中，阴极反应为：，质量增加，C错误； D．充电时的阳极反应式为，D正确； 答案选D。 培优第三阶——培优拔尖练 21．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂（）电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许通过，电池反应式。下列说法不正确的是 A．放电时从左边流向右边 B．放电时，正极锂的化合价未发生改变 C．充电时B接电源负极，该电极放电时的电极反应式为： D．废旧钴酸锂（）电池进行“放电处理”更有利于从正极中回收锂 【答案】C 【分析】根据电池反应式知，负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+、正极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，充电时，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，所以A是负极、B是正极，据此分析解答。 【详解】A．放电时，A是负极、B是正极，锂离子向正极移动，则Li+从左边流向右边，故A正确； B．无论放电还是充电，Li元素化合价都是+1价，所以化合价不变，故B正确； C．充电时，B电极是阳极，接电源的正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为，故C错误； D．根据电池反应式知，放电时得到，更有利于从正极中回收锂，故D正确； 答案选C。 22．科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A．充电时，向阳极方向迁移 B．充电时，会发生反应 C．放电时，正极反应有 D．放电时，电极质量减少，电极生成了 【答案】C 【分析】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。 【详解】A．充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确； B．放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确； C．放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确； D．放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010mol），电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020mol，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020mol，D不正确； 综上所述，本题选C。 23．研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgCl B．每生成1mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C．Na＋不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物 【答案】B 【详解】A．根据电池总反应5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl可知，Ag被氧化，作原电池的负极，负极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，故A错误； B．每生成1mol Na2Mn5O10有2molAg被消耗，故转移2mol电子，故B正确； C．溶液中阳离子向正极移动，即Na+不断向“水”电池的正极移动，故C错误； D．反应中，Ag被氧化得到氧化产物AgCl，故D错误； 故选B。 24．铁在一定条件下能够和水反应，最近科学家利用常见金属铁研发了一种新型可充电池，简易装置如图。下列说法错误的是 A．该电池不能在低温环境下使用 B．充电时，石墨烯a应连接电源的负极 C．放电时，电池内部O2﹣向石墨烯b移动 D．充电时，石墨烯b极发生反应：FeOx+2xe﹣=Fe+xO2﹣ 【答案】B 【分析】根据图示，放电时石墨烯a极上O2发生得电子的还原反应，则石墨烯a极为正极、石墨烯b极为负极；充电时石墨烯b极为阴极、石墨烯a为阳极。 【详解】A．熔融氧化物需要高温，所以该电池不能在低温环境下使用，A项正确； B．根据分析，充电时，石墨烯a作阳极、石墨烯b作阴极，石墨烯a应连接电源的正极，石墨烯b连接电源负极，B项错误； C．放电时电池内部阴离子向负极移动，则放电时电池内部O2-向石墨烯b移动，C项正确； D．充电时石墨烯b电极上铁的氧化物得电子发生还原反应，电极反应式为FeOx+2xe﹣=Fe+xO2-，D项正确； 故选：B。 25．新型镁-锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是 A．放电时，Li+通过离子交换膜向左移动 B．放电时，Li1-yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1-yFePO4+yLi+-ye-=LiFePO4 C．充电时，x与电源的正极相连 D．充电时，导线上每通过0.4mole-，左室中溶液的质量减少2g 【答案】D 【分析】 原电池时Mg为负极，失电子发生氧化反应，Li1-yFePO4/LiFePO4一极为正极，得电子发生还原反应；充电时，Mg为阴极，得电子发生还原反应，Li1-yFePO4/LiFePO4一极失电子发生氧化反应，为阳极。 【详解】 A．放电时，Li+通过离子交换膜向正极即右侧移动，A错误； B．放电时，Li1-yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1-yFePO4+yLi++ye-=LiFePO4，B错误； C．充电时，Mg为阴极，x与电源的负极相连，C错误； D．充电时，导线上每通过0.4mole-，阴极电极反应式 ，减少0.2molMg2+，且溶液中0.4molLi+移动至阴极，溶液质量减少，D正确。 故选D。 26．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溶液，反应为。下列说法正确的是 A．充电时，电子通过电解质溶液传递到阴极 B．充电时，电解质溶液中逐渐增大 C．放电时，负极反应为： D．放电时，电路中通过电子，消耗氧气 【答案】B 【分析】根据题意，该电池为二次电池，电池总反应为：。 【详解】A．电子只能在外电路中移动，不能经过电解质溶液，故A错误； B．充电时，发生电解质溶液中逐渐增大，故B正确； C．放电时负极Zn失去电子结合氢氧根离子生成：，故C错误； D．根据得失电子守恒有表状况下22.4LO2~4mole-，因此放电时电路中通过电子，消耗标准状况下氧气，故D错误； 故答案为：B。 27．全国各地最近严查酒驾，一种酸性燃料电池酒精检测仪如下图所示，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是 A．电子由呼气所在的铂电极流出 B．微处理器可以通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 C．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+ D．O2所在的铂电极为电源负极 【答案】D 【分析】酸性燃料电池酒精检测仪中，呼出的气体中含有乙醇，再负极上失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+，正极为通入氧气一极，电极反应式为4H++2e-+O2=2H2O，据此分析回答。 【详解】A．由分析知，呼气所在的铂电极为负极，电子由负极流出，A正确； B．通过微处理器可以通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量，根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精含量，B正确； C．由分析知，该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+，C正确； D．由分析知，O2所在的铂电极为电源正极，D错误； 故选D。 28．某氢氧燃料电池的结构如图所示，其中可以在固体介质NASICON中自由移动，下列相关说法正确的是 A．氧气由多孔电极b处通入 B．当转移0.4mol电子时，消耗 C．氢气端的电极反应式为： D．在固体介质NASICON中，由多孔电极b向电极a移动 【答案】C 【分析】原电池中电子从负极流出经过导线到正极，据此可知多孔电极a为正极，发生的反应式为，多孔电极b为负极，发生的反应式为，据此作答。 【详解】A．氧气在由多孔电极a处通入，发生还原反应，A错误； B．未说明状态，不能计算出具体体积，B错误； C．根据分析可知多孔电极b为负极，发生的反应式为，C正确； D．原电池中阴离子在正极产生，移动到负极，因此由多孔电极a向电极b移动，D错误； 故答案选C。 29．我国科学团队研发了一种绿色环保“全氧电池”，有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．向电极a移动 B．电极b的电极反应式为 C．理论上，当电极a释放(标准状况下)时，溶液质量减少 D．“全氧电池”工作时总反应为 【答案】D 【分析】根据两电极物质元素化合价变化可判断电极a为负极，负极的反应式为4OH--4e-=O2+2H2O，电极b为正极，正极反应式为O2+4e-+2H+=2H2O。 【详解】A．阳离子流向正极，即向电极b移动，A错误； B．电极b上为得电子，溶液是酸性环境，电极反应式为，B错误； C．电极a电极反应式为,理论上，当电极a释放出(标准状况下)即时，同时有移向右侧的溶液中，所以溶液减少的质量为，C错误； D．根据正负极反应式，“全氧电池”工作时总反应为，D正确； 答案选D。 30．化学电池广泛应用在通讯、交通等方面。 (1)常用的酸性锌锰干电池(构造如图所示)中的电解质糊状物由ZnCl2，和NH4Cl混合而成。该电池的负极材料是 。电池工作时，电子流向 (填“正极”或“负极”)。若ZnCl2和NH2Cl混合糊状物中含有杂质Cu2+，会加速某电极的反应，其主要原因是 。    (2)铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为H2SO4溶液。电池的总反应为，放电时，电解质溶液中的阴离子移向 (填“Pb”或“”)，正极附近溶液的酸性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)，负极反应式为 。 (3)某品牌电动车采用了一种高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应为：。 ①该电池放电时，负极反应式为 。 ②放电时每转移电子，正极有 被还原。 【答案】(1) Zn(或锌) 正极 Zn与反应生成Cu，Zn与Cu构成原电池，加快反应速率； (2) Pb 减弱 (3) (或) 1 【详解】（1）原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn－2e－=Zn2＋；电池工作时，电子从负极流向正极；Zn与Cu2＋发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn的腐蚀； （2）铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水，导致硫酸浓度降低、酸性减弱，原电池放电时阴离子向负极移动；放电时，铅为负极，失去电子被氧化，电极反应为：Pb - 2e- +SO42－=PbSO4； （3）①该电池放电时，负极为Zn失去电子生成Zn(OH)2，电极反应式为； ②根据总反应式，2参与反应，转移6mol电子，所以每转移电子，则有1被还原。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$