高中化学微专题-专题一 原电池的工作原理及其应用（练习）

专题一 原电池的工作原理及其应用 1．一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是 A．电池总反应式为：2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg(OH)2 B．正极反应式为：Mg－2e－＝Mg2＋ C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率 D．电子的移动方向由a经外电路到b 2．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A．负极反应为 B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 3．海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是 A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应： C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池属于一次电池 4．某储能电池原理如图。下列说法正确的是 A．放电时负极反应： B．放电时透过多孔活性炭电极向中迁移 C．放电时每转移电子，理论上吸收 D．充电过程中，溶液浓度增大 5．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： (1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L−1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择，写出名称)。 (2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择 作为电解质。 阳离子 u∞×108/(m2·s−1·V−1) 阴离子 u∞×108/(m2·s−1·V−1) Li+ 4.07 4.61 Na+ 5.19 7.40 Ca2+ 6.59 Cl− 7.91 K+ 7.62 8.27 (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。 (4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L−1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)= 。 (5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ，铁电极的电极反应式为 。因此，验证了Fe2+氧化性小于 ，还原性小于 。 (6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是 。 6．微型银-锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是和，电解质为溶液，电池总反应为，下列说法正确的是 A．电池工作过程中，溶液浓度降低 B．电池工作过程中，电解液中向负极迁移 C．负极发生反应 D．正极发生反应 7．一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是 A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O 8．砷酸钠(Na3AsO4)可用于设计成可逆电池，其反应原理为AsO+2H++2I-AsO+I2+H2O，设计的原电池如图I所示，探究pH对AsO氧化性的影响。测得输出电压与pH的关系如图II所示。 下列说法错误的是 A．AsO的氧化性大于I2的氧化性 B．a点时，烧杯乙中发生氧化反应 C．b点时，电路中电流为0，反应达到平衡状态 D．c点时，正极的电极反应为I2+2e-=2I- 9．下图是以Cu和Zn为电极的两种原电池，设为阿伏加德罗常数的值，下列相关叙述错误的是 A．(a)和(b)相比，(a)的能量利用率更高，电流更稳定 B．(a)和(b)均为Zn作负极，Cu作正极 C．(a)中移向Cu电极，移向Zn电极 D．(b)中Zn片质量减少6.5 g时，理论上电路中转移个电子 10．某学习小组通过双液原电池探究浓度均为的溶液与KI溶液的反应，插入盐桥后，电流计的指针发生偏转，据此分析，下列说法正确的是 A．原电池的总反应为 B．反应时盐桥中向石墨a极移动 C．盐桥中的饱和溶液可用KCl饱和溶液代替 D．一段时间后，取b电极附近溶液，滴加淀粉溶液，溶液变蓝色 11．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 12．仅用提供的下列各组物质能组成原电池的是 选项 A B C D 电极材料 Al、Ag C、C Cu、Cu Cu、Fe 电解质溶液 溶液 稀 稀 酒精 A．A B．B C．C D．D 13．下图原电池装置中，用盐桥连接两烧杯中的电解质溶液。盐桥中阳、阴离子的电迁移率应尽可能地相近。(电迁移率用表示，单位：)。下列有关说法不正确的是 阳离子 阴离子 已知：左、右烧杯中溶液体积相同 4.07 4.61 5.19 7.40 6.59 7.91 7.62 8.27 A．盐桥中的电解质可以为 B．盐桥中的阳离子进入右侧烧杯溶液中 C．电流计读数不变时，向右侧烧杯中加入硫酸铁固体，指针会继续偏转 D．电池反应一段时间后，测得左侧溶液中增加了，则右侧溶液中为 14．设计如图装置回收金属钴，保持细菌所在环境稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室，已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是 A．装置工作时，甲室溶液逐渐增大 B．装置工作一段时间后，乙室应补充水 C．乙室电极反应式为 D．若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移 15．羟基自由基()是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为和的原电池-电解池组合装置(如图所示)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是 A．a极为正极，c极为阴极 B．a极区每产生1mol，c极区溶液质量减轻3g C．d极的电极反应式为 D．工作时，如果II室中、数目都减小，则N为阴离子交换膜 16．某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了溶液的琼脂)研究电化学原理。下列叙述错误的是 A．银片为正极，发生的反应为： B．取出盐桥，电流表依然有偏转 C．用稀硫酸代替溶液，可形成原电池 D．实验进行时，琼脂中移向溶液 17．某同学为研究原电池原理，设计了如图所示的两种装置，溶液A、溶液B均为硫酸盐溶液，闭合开关、后，装置①和装置②中小灯泡均可以发光。 下列有关说法错误的是 A．断开开关前后，装置①中负极质量均减小 B．溶液A为溶液，溶液B为溶液 C．消耗相同质量的金属Zn，装置②产生的电能比装置①更多 D．装置②溶液A中生成，溶液B中生成 18．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 A．①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极 B．②中Mg作为正极，电极反应式为 C．③中Fe作为负极，电极反应式为 D．④中Cu作为正极，电极反应式为 19．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．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极 20．热电厂尾气经处理得到较纯的，可用于原电池法生产硫酸，其工作原理如图所示。电池工作时，下列说法不正确的是 A．电极b为正极 B．溶液中由a极区向b极区迁移 C．电极a的电极反应式： D．a极消耗与b极消耗两者物质的量相等 21．已知Ag+的氧化性强于Co2+的氧化性，则关于下图所示原电池装置的说法中，正确的是 A．Co电极是原电池的正极 B．盐桥中可填充KCl饱和溶液与琼脂的混合物 C．该原电池的正极反应式为Ag++e-=Ag D．盐桥中的电解质阴离子向右侧烧杯移动 22．探究铁比铬活泼时，可以将二者组成原电池(装置如图所示)，在电极上发生的反应为 ，溶液变为 色；电子经过导线转移至电极上，溶液中的在电极上获得电子，发生的还原反应为 ，在电极上有许多 产生。故能证明铁比铬活泼的实验现象是 。 23．沉淀反应、中和反应等非氧化还原反应也可以设计为原电池。如 类型 原理图及信息 电极反应式 ①利用沉淀反应设计的原电池 工作一段时间后两极均增重 负极： ； 正极： ； 总反应： ②利用中和反应设计的原电池 负极： ； 正极： ； 总反应： 24．可逆的氧化还原反应也可设计成原电池，改变物质的浓度，电极反应式会发生变化。如 类型 原理图及信息 电极反应式 利用可逆氧化还原反应设计的原电池 总反应： ①反应开始时，负极为 (填“甲”或“乙”)中的石墨，电极反应式为 。 ②当达到化学平衡状态时，向甲中加入固体，此时负极为 (填“甲”或“乙”)中的石墨，电极反应式为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．BC 【详解】A．电池总反应式为：2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg(OH)2，不符合题意； B．正极应该是氧气得电子，发生还原反应，反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，符合题意； C．氧气在正极参与反应，符合题意； D．外电路中，电子由负极移向正极，该反应中a为负极，b为正极，故不符合题意； 故答案为BC。 【点睛】尽管原电池外观形形色色，五花八门，但其原理是相同的，即要紧紧抓住原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；外电路中，电子由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反这一基本规律。 2．B 【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。 【详解】A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，故A正确； B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B错误； C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，故C正确； D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，故D正确； 故答案为B。 3．B 【分析】锂海水电池的总反应为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑， M极上Li失去电子发生氧化反应，则M电极为负极，电极反应为Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，同时氧气也可以在N极得电子，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。 【详解】A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确； B．由上述分析可知，N为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，和反应O2+4e-+2H2O=4OH-，故B错误； C．Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确； D．该电池不可充电，属于一次电池，故D正确； 答案选B。 4．A 【分析】放电时负极反应：，正极反应：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。 【详解】A． 放电时负极失电子，发生氧化反应，电极反应：，故A正确； B． 放电时，阴离子移向负极，放电时透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误； C． 放电时每转移电子，正极：Cl2+2e-=2Cl-，理论上释放，故C错误； D． 充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯离子，溶液浓度减小，故D错误； 故选A。 5． 烧杯、量筒、托盘天平 KCl 石墨 0.09mol/L Fe3++e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe 取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成 【分析】(1)根据物质的量浓度溶液的配制步骤选择所用仪器； (2)~(5)根据题给信息选择合适的物质，根据原电池工作的原理书写电极反应式，并进行计算，由此判断氧化性、还原性的强弱； (6)根据刻蚀活化的原理分析作答。 【详解】(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天平。 (2)Fe2+、Fe3+能与反应，Ca2+能与反应，FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，酸性条件下能与Fe2+反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐桥中阴离子不可以选择、，阳离子不可以选择Ca2+，另盐桥中阴、阳离子的迁移率（u∞）应尽可能地相近，根据表中数据，盐桥中应选择KCl作为电解质，故答案为：KCl。 (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。 (4)根据(3)的分析，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，石墨电极上未见Fe析出，石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2+）增加了0.02mol/L，根据得失电子守恒，石墨电极溶液中c（Fe2+）增加0.04mol/L，石墨电极溶液中c（Fe2+）=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L，故答案为：0.09mol/L。 (5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物，则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+，还原性小于Fe，故答案为：Fe3++e-=Fe2+ ，Fe-2e-=Fe2+ ，Fe3+，Fe。 (6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化，发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4，要检验活化反应完成，只要检验溶液中不含Fe3+即可，检验活化反应完成的方法是：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成，故答案为：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不变红，说明活化反应完成。 【点睛】本题的难点是第(2)题盐桥中电解质的选择和第(6)实验方法的设计，要充分利用题给信息和反应的原理解答。 6．BC 【分析】根据电池反应式知，Zn失电子发生氧化反应而作负极，氧化银作正极，负极发生反应Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，正极上发生反应：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，放电时，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，以此解答该题。 【详解】A.根据电池工作原理可知，在电池工作过程中，KOH的物质的量不变，但反应消耗水，使c(KOH)增大，A错误； B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，电池工作过程中，电解液中向负极迁移，B正确； C.负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，C正确； D.正极上Ag2O获得电子，发生还原反应，由于电解质溶液为碱性，不可能大量存在H+，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，D错误； 故合理选项是BC。 【点睛】本题考查新型电池的工作原理的知识，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，易错选项是D。 7．A 【分析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ区的SO向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。 【详解】A．根据分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A错误； B．根据分析，Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，B正确； C．MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正确； D．电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正确； 故答案选A。 8．A 【分析】pH小于b时，AsO+2H++2I-AsO+I2+H2O的反应正向进行，pH=b时，反应达到平衡，pH大于b时，AsO+2H++2I-AsO+I2+H2O的反应逆向进行，据此解题。 【详解】A．氧化性强弱与溶液酸性强弱有关，pH<0.68时，AsO+2H++2I-AsO+I2+H2O的反应正向进行，此时，AsO的氧化性大于I2的氧化性，pH>0.68时，AsO+2H++2I-AsO+I2+H2O的反应逆向进行，此时，I2的氧化性大于AsO的氧化性，故A错误； B．a点时，AsO+2H++2I-AsO+I2+H2O的反应正向进行，烧杯乙中发生的是：2I- −2e-= I2，发生氧化反应，故B正确； C．b点时，电路中电流为0，则表示反应达到平衡状态，故C正确； D．c点时，反应AsO+2H++2I-AsO+I2+H2O逆向进行，则正极为得电子的还原反应I2+2e-=2I-，故D正确； 答案选A。 9．A 【详解】A．(b)为双液原电池，避免了Zn与溶液接触，(a)为单液原电池，负极Zn与溶液接触，部分会直接与Zn在负极反应，进而形成微小的原电池，能量利用率低且电流不稳定，选项A错误； B．活泼金属作负极，所以两原电池都是Zn作负极，Cu作正极，选项B正确； C．阳离子移向正极，阴离子移向负极，选项C正确； D．(b)中Zn片质量减少6.5 g时，理论上电路中转移电子，数目为，选项D正确； 答案选A。 10．B 【详解】A．原电池的总反应为，故A错误； B．a电极为负极，所以反应时盐桥中向石墨a极移动，故B正确； C．为避免与反应，干扰实验结果，不可用KCl饱和溶液代替饱和溶液，故C错误； D．a电极反应为，一段时间后，取a电极附近溶液，滴加淀粉溶液，溶液变蓝色，故D错误； 故选B。 11．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。 12．A 【详解】A．铝为电池的负极，失电子产生偏铝酸钡、银为正极，能形成原电池，选项A符合题意； B．两个C电极均不与稀发生氧化还原反应，选项B不符合题意； C．两个Cu电极均会与稀发生氧化还原反应，电子不发生定向移动，选项C不符合题意； D．酒精不是电解质，不能形成原电池，选项D不符合题意； 答案选A。 13．A 【分析】由图可知电极反应为：铁电极发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+，石墨电极发生的反应为：2Fe3++2e-=2Fe2+，即左侧为负极，右侧为正极，以此解题。 【详解】A．在盐桥中，为维持两个烧杯中溶液的电荷平衡，两个盐桥中阴阳离子的迁移率应尽可能接近，由表格可知，钾离子和氯离子以及硝酸根离子的迁移率最接近，硫酸亚铁和硫酸铁由于水解会显酸性，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，可将电解质溶液中的亚铁离子氧化，所以应选择氯化钾作为电解质，A错误； B．电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，B正确； C．电流计读数不变时，说明右侧三价铁反应完，此时向右侧烧杯中加入硫酸铁固体，则三价铁可以继续参与反应，指针会继续偏转，C正确； D．铁电极发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+，石墨电极发生的反应为：2Fe3++2e-=2Fe2+，当铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.01 mol·L−1时，由电极反应可知，转移的电子的物质的量浓度为0.02 mol·L−1，根据石墨电极的电极反应可计算得出石墨电极增加的c(Fe2+)为0.02 mol·L−1，原溶液中c(Fe2+)为0.05 mol·L−1，所以反应后c(Fe2+)=0.02 mol·L−1+0.05 mol·L−1=0.07 mol·L−1，D正确； 故选A。 14．D 【分析】由题意可知，右侧装置为原电池，则左侧装置为电解池，原电池中细菌电极为电解池的负极，水分子作用下乙酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O =2CO2↑+7H+，钴酸锂电极为正极，酸性条件下钴酸锂在正极得到电子发生还原反应生成锂离子、钴离子和水，电极反应式为2LiCoO2+2e-+8H+=2Li++2Co2++4H2O，电池的总反应为CH3COO-+8LiCoO2+25H+=2CO2↑+8Li++8Co2++14H2O；电解池中，与原电池正极相连的细菌电极为阳极，水分子作用下乙酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O =2CO2↑+7H+，右侧石墨电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式为Co2++2e-=Co，电解的总反应为CH3COO-+4Co2+++2H2O =2CO2↑+7H++4Co。 【详解】A．由分析可知，装置工作时，甲室为电解池，电解的总反应为CH3COO-+4Co2+++2H2O =2CO2↑+7H++4Co，反应中生成氢离子，溶液pH减小，故A错误； B．由分析可知，装置工作时，乙室为原电池，电池的总反应为CH3COO-+8LiCoO2+25H+=2CO2↑+8Li++8Co2++14H2O，反应中消耗氢离子，说明装置工作一段时间后，乙室应补充氯化氢，故B错误； C．由分析可知，装置工作时，乙室为原电池，钴酸锂电极为正极，酸性条件下钴酸锂在正极得到电子发生还原反应生成锂离子、钴离子和水，电极反应式为2LiCoO2+2e-+8H+=2Li++2Co2++4H2O，故C错误； D．若甲室钴离子减少200 mg，电解转移电子的物质的量为×2=0.0068mol，若乙室钴离子增加300 mg，电解转移电子的物质的量为×1= 0.0051mol，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，故D正确； 故选D。 15．B 【分析】电解水生成的羟基自由基()氧化苯酚生成二氧化碳和水，因此左侧池为原电池，右侧池为电解池。 【详解】A． I室化合价降低，得电子，发生还原反应，因此a极为正极，b极为负极，c极为阴极，d极为阳极，故A正确； B．a极每产生1mol，转移3mol电子，c极上的电极反应式为，生成1.5mol，与此同时，有3mol从阳极室透过质子交换膜进入阴极室，因此c极区溶液质量不变，故B错误； C．根据图中信息可知，d极上发生的电极反应式为，故C正确； D．II室中、数目都减小，说明离子从II室向I室和III室移动，由于阴离子移向负极(b极)，阳离子移向正极(a极)，因此N和M分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜，故D正确。 综上所述，答案为B。 16．B 【详解】A．银片为正极，发生的反应为Ag＋＋e－=Ag，选项A正确； B．取出盐桥，不能形成闭合的回路，不能形成原电池，电流表没有偏转，选项B错误； C．用稀硫酸代替AgNO3溶液，正极上生成氢气，可形成原电池，选项C正确； D．进行实验时，琼脂中K＋移向正极区，选项D正确； 答案选B。 17．B 【分析】装置①中闭合开关后构成原电池，锌为负极，铜为正极；装置②中，闭合开关后，构成原电池，锌为负极，溶液A为硫酸锌，铜为正极，溶液B为硫酸铜。 【详解】A．闭合开关时构成原电池，电极质量减小，断开开关后，装置①仍然发生置换反应，电极表面产生铜单质，质量减小，A正确； B．若溶液为溶液，溶液为溶液，闭合开关不能构成原电池，小灯泡不能发光，B错误； C．装置②中，无法与接触，化学能转化成电能的效率更高，C正确； D．负极锌失去电子生成锌离子，正极铜离子得电子生成铜单质，盐桥中Cl-离子向负极移动，K+离子向正极移动，故装置②溶液A中生成，溶液B中生成，D正确； 故选B。 18．B 【详解】A．Mg和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠反应，所以②中Mg作为正极、铝作负极；铁遇浓硝酸钝化，③中Cu作负极、Fe作正极，故A错误； B．②中Mg和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，Mg作为正极，正极反应式为，故B正确； C．铁遇浓硝酸钝化，③中Cu作负极、Fe作正极，正极反应式为，故C错误； D．铁的活泼性大于Cu，④中Fe作负极、Cu作为正极，正极反应式为，故D错误； 选B。 19．D 【分析】由总反应方程式得，I-被氧化，Fe3+被还原，因此甲中石墨为正极，乙中石墨为负极。 【详解】A．乙中I-被氧化，Fe3+被还原，因此甲中石墨为正极，乙中石墨为负极，电流方向是从正极导线流向负极，所以从甲池石墨棒流向乙池石墨棒，A正确； B．由总反应方程式知，Fe3+被还原成Fe2+，B正确； C．当电流计为零时，说明没有电子发生转移，反应达到平衡，C正确； D．加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，D错误； 故选D。 20．D 【分析】该装置没有外加电源，该装置为电池装置，根据装置图，SO2转化成较浓硫酸，S元素的化合价升高，根据原电池工作原理，电极a为负极，电极反应式为SO2－2e－＋2H2O=4H＋＋SO，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，据此分析； 【详解】A．根据上述分析，电极b为正极，故A说法正确； B．根据原电池工作原理，H＋从a极移向b极区，故B说法正确； C．SO2转化成较浓硫酸，S元素的化合价升高，电极反应式为SO2－2e－＋2H2O=4H＋＋SO，故C说法正确； D．负极反应式为SO2－2e－＋2H2O=4H＋＋SO，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，根据电荷守恒，a极消耗SO2与b极消耗O2两者物质的量之比为2∶1，故D说法错误； 答案为D。 21．C 【分析】本题装置为原电池装置，因为Ag+的氧化性强于Co2+的氧化性，故Co比Ag易失电子，故Co电极为负极，Ag电极为正极。 【详解】A．由分析可知，A错误； B．本装置的银半电池中离子为Ag+，若盐桥中填充KCl饱和溶液与琼脂的混合物，则Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀，因此盐桥中不可填充KCl饱和溶液与琼脂的混合物，B错误； C．由分析可知，银电极为正极，正极反应式为：Ag++e-=Ag，C正确； D．原电池中阴离子移向负极，即阴离子向左侧烧杯移动，D错误； 故答案为C。 22． 浅绿 气泡 溶液由无色变为浅绿色，同时在电极上有许多气泡产生 【详解】探究铁比铬活泼时，Fe作原电池的负极，Fe失电子生成Fe2+，在电极上发生的反应为，溶液由无色变为浅绿色；溶液中的在电极上获得电子生成H2，发生的还原反应为，故在电极上有许多气泡生成，因此溶液由无色变为浅绿色，同时在电极上有许多气泡产生，可证明铁比铬活泼。 23． 【详解】利用沉淀反应设计的原电池，左池中银失电子发生氧化反应为负极，产生的银离子与溶液中的氯离子结合成沉淀氯化银，电极反应为，右池中银作正极，银离子在正极上得电子发生还原反应，电极反应为。所以，电池的总反应是。利用中和反应设计的原电池，由电子流向可知，左边吸附层为负极，发生了氧化反应，电极反应是，右边吸附层为正极，发生了还原反应，电极反应是，所以电池的总反应是。 24． 乙 甲 【详解】失去电子，则乙中石墨电极是负极，发生氧化反应，电极反应式为。甲中石墨电极上发生还原反应，电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+。当达到化学平衡状态时，灵敏电流计读数为0，此时向甲中加入固体，平衡向逆反应方向移动，则甲中的石墨电极作负极，电极反应式为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$