第1节 第2课时 化学电源（分层作业）-【上好课】2024-2025学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修1）

第一节 原电池 第2课时 化学电源 （分层作业） 一、单选题 1．碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电池为二次电池 B．电池工作时，通过隔膜向Zn极移动 C．电池工作时，发生氧化反应 D．负极的电极反应式为： 2．关于铅蓄电池，下列说法正确的是 A．放电时，溶液中移向Pb电极 B．放电时，负极的电极反应式为 C．该电池工作时，电能转化为化学能 D．放电时，正极电极质量增加 3．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是 A．甲：向Zn电极方向移动 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙；锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．丁：电池放电过程中，正极区溶液的pH变小 4．（23-24高二上·天津河西·期末）甲醇固体氧化物燃料电池工作原理示意图如下。下列有关说法正确的是 A．极氧气得电子转化为 B．从燃料电池的负极向正极迁移 C．该燃料电池能将电能转化为化学能 D．B极反应为 5．（22-23高二上·广东汕头·期末）一种新型短路膜电化学电池消除CO2装置如下图所示。下列说法正确的是 A．负极反应为：H2-2e-+2OH-=2H2O B．正极反应消耗22.4LO2时，理论上能转移4mol电子 C．短路膜内发生反应：HCO+OH-=CO+H2O D．短路膜和常见的离子交换膜不同，能传递离子和电子 6．（23-24高二下·湖南郴州·期末）电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时电极A为负极，该电池可选用含水电解液 B．放电时，电极B上发生的反应是： C．充电时的移动方向是从电极B移向电极A D．放电时，电路中每通过电子，正极区质量增加 7．（23-24高二下·安徽亳州·期中）我国学者利用催化剂的选择性(可选择性的促进某种反应的进行)成功设计了钠等活泼金属/海水高储能电池(装置如图，固体电解质只允许钠离子通过)，有望用于航海指示灯的能源。下列说法正确的是 A．有机液若换为稀硫酸，电池使用效率更高 B．放电时，钠电极的电势高于催化电极 C．催化电极的电极反应式为： D．放电时，电路中转移2mol电子，钠电极质量减少46g 8．某钠离子电池结构如图所示，充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中，下列说法错误的是 A．电池放电时，电子由电极B经电解质溶液流入电极A B．放电时，外电路通过0.1mol电子时，电极B损失2.3gNa+ C．理论上，该电池在充、放电过程中，溶液中的钠离子浓度不变 D．放电时，电极A上发生的电极反应为Na1－xTMO2+xNa++xe－=NaTMO2 9．（23-24高二下·湖南娄底·期末）天然气报警器可及时检测到空气中甲烷浓度的变化，当甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是 A．多孔电极b为负极 B．图2中的多孔电极a上发生还原反应 C．在电解质中向a电极移动 D．多孔电极a上发生反应的电极反应式为 10．（24-25高二上·安徽阜阳·开学考试）LED产品的广泛使用为城市夜色增光添彩，如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述错误的是 A．氢氧燃料电池的负极为M极 B．a处通入，对应的电极反应式： C．电池放电后，的物质的量浓度减小 D．该装置中能量转化形式：化学能→电能→光能 11．肼-空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电极电势 B．电视的电极反应式为 C．电极Y附近溶液增大 D．当电极Y消耗(标准状况)时，理论上电极X消耗肼 12．中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如图甲，电池的工作原理如图乙。下列有关说法正确的是    A．放电时，纸张中的纤维素作为锂电池的负极 B．充电时，若阳极放出1molO2，则有4mol e－回到电源正极 C．开关K闭合给锂电池充电，X对应充电电极上的反应为Li++e－=Li D．放电时，Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极 二、填空题 13．载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义。 (1)氢氧燃料电池(如图所示)反应生成的水可作为航天员的饮用水，由图示的电子转移方向判断Y气体是 ，为保证电解质溶液浓度不至于随着反应而变稀，需要在 (填“正极”或“负极”)添加冷凝装置排出多余水分，负极的电极反应式为 。 (2)我国“神舟”飞船的电源系统有太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池等。 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板的能量转化形式是： 能转化为电能等。 ②镉镍蓄电池的工作原理为：。当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池为飞船供电，此时在正极电极反应方程式是 ，负极附近溶液的碱性 (填“增强”“减弱”或“不变”)。 ③应急电池在紧急状况下会自动启动，工作原理为，工作时，正极电极方程式为 。 14．通常氢氧燃料电池有酸性和碱性两种，试回答下列问题： (1)写出在酸性介质中，酸性电池的电极反应负极： ，正极： 。工作过程中，电解质溶液中的会 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)写出在碱性介质中，碱性电池的电极反应负极： ，正极： 。工作过程中，电解质溶液中的会 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)一种高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为： ①该电池放电时负极反应式为 。 ②放电时每转移3mol电子，则正极有 mol被还原。 (4)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池工作原理如图所示，电池反应式为：，下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．放电时的正极反应式为 B．放电过程中，石墨没有得失电子 C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作 D．充电时电池上标有“—”标志的电极应与外接电源的负极相连 15．（23-24高二上·湖南长沙·期末）回答下列问题。 (1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。 ①氧气从 口通入；电池工作时，向 极移动。 ②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导，则电池工作时负极电极反应式为 。 (2)银锌电池总反应为：。则负极电极反应式： 。正极电极反应式： 。 (3)铅酸蓄电池反应为。用铅酸蓄电池电化学降解法处理酸性硝酸盐污水。 ①铅酸蓄电池的负极材料 （填“Pb”或“PbO2”）极。 ②放电时负极电极反应式为： 。充电时的阳极反应式： 。 一、单选题 1．（23-24高二上·湖南长沙·期末）如图所示是两种常见的化学电源示意图，下列说法不正确的是 A．乙电池属于二次电池 B．甲电池放电时，电子从锌筒经外电路到石墨电极 C．乙电池的负极反应式为 D．乙电池充电时将电能转化为化学能 2．下列常见的电池中，叙述错误的是 锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 镍镉电池 A．锌锰电池长时间使用后，锌筒被破坏 B．铅蓄电池放电时，铅电极质量减少 C．氢氧燃料电池中负极通入氢气，发生氧化反应 D．镍镉电池为二次电池，放电时为原电池，充电时为电解池 3．（23-24高三上·重庆渝中·期中）清华大学开发出一种锂离子电池，在室温条件下可进行循环充放电，实现对磁性的可逆调控，如图电池一极为纳米Fe2O3，另一极为金属锂和石墨的复合材料，电解质只传导锂离子。下列说法错误的是 A．该电池不能使用氯化锂水溶液作为电解质 B．充电时，Fe2O3连接电源的正极，发生氧化反应 C．该电池正极的电极反应式为Fe2O3+6Li++6e-=3Li2O+2Fe D．放电时，电池逐渐远离磁铁 4．（23-24高二上·辽宁丹东·期末）下列有关原电池的说法正确的是 A．图甲所示装置工作时，盐桥中的会向右池移动 B．图乙所示装置工作时，正极的电极反应式为 C．图丙所示装置工作时，电子从Pb电极流出，经电解质溶液回到电极 D．图丁所示装置工作时，正极的电池反应式为 5．太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M电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Li+的高分子材料，隔膜只允许Li+通过，电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C。下列说法正确的是 A．放电时Li+从左边移向右边，从右边移向左边 B．放电时，正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 C．充电时M极连接电源的负极，电极反应式为6C+xe-= D．充电时电路中通过2.0mol电子，产生28gLi 6．（23-24高二上·江苏南通·期中）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 7．（2024·北京丰台·二模）科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G―CHO代表葡萄糖)。 下列说法不正确的是 A．该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作 B．工作时，电极Ⅰ附近pH下降 C．工作时，电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ D．工作时，电极Ⅱ电极反应式为 8．（23-24高三下·北京·开学考试）液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如下图所示： 下列说法不正确的是 A．放电时，电极室a为正极室 B．放电时，由电极室b移向电极室a C．充电时，电极室a的电极与电源的负极连接 D．充电时，总反应为 9．一种高压可充电碱-酸-Zn-PbO2混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(减少参加电极反应的离子迁移更有利于放电)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法正确的是 A．充电时，d极附近pH增大 B．离子交换膜b、c分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜 C．充电时a极的电极反应为：Zn-2e-+4OH-= D．放电时，每转移2mol电子，中间K2SO4溶液中溶质增加1mol 10．（24-25高二上·福建三明·开学考试）新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为，其工作原理如图所示： 下列说法错误的是 A．充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接 B．电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子 C．电池工作时，正极的电极反应为 D．电池进水后将会大大降低其使用寿命 11．一种Zn一催化电极(表面锂掺杂了锡纳米粒子)催化制甲酸盐的电化学装置如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，正极电极反应式为：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH- B．充电时，催化电极周围c(OH-)增大 C．放电时，锡纳米粒子能提高CO2的平衡转化率 D．充电时，催化电极应与电源的负极相连 12．科学家设计微生物原电池，用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮，该装置如图所示。有关该微生物电池说法正确的是 A．电子由n极转移到m极 B．H＋可通过质子交换膜移向右侧极室 C．m电极反应为2＋6H2O＋10e-=N2↑＋12OH- D．每生成1 mol CO2转移e-的物质的量为2 mol 二、填空题 13．（23-24高二下·山东烟台·期中）电化学原理在生产生活中有广泛应用，新型电池的开发和利用成为当前科学研究的重要方向。 (1)如图，在的铁棒末端分别连上一块片和片，静置于含有及酚酞的混合凝胶上，已知空气中的氧气能不断进入凝胶中，一段时间后发现凝胶的某些区域发生了变化(如图所示)： 已知：与结合形成蓝色沉淀。 ①装置a发生的原电池反应为：，现象为区域甲溶液变红，写出区域乙的电极反应 。 ②装置b在区域丙溶液变红，写出区域丙电极反应 ，区域丁观察到的现象是 。 (2)电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是，电池的总反应可表示为：。已知会与水反应生成有刺激性气味的气体：，电池正极发生的电极反应式为 ；组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。 (3)某团队设计的新型原电池如图所示，其中电极的电极反应式为 ，其中膜是 (“阳”或“阴”)离子交换膜。 (4)铝电池具有高效耐用、可燃性低、成本低、充电快速等优点，可成为常规电池的安全替代品，将纳米级嵌入电极材料，能大大提高可充电铝离子电池的容量。其中有机离子导体主要含，隔膜仅允许含铝元素的微粒通过，工作原理如图所示，写出该电池的负极电极反应式 。 14．（24-25高二上·福建龙岩·开学考试）填空。 (1)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见下图，石墨I为电池的 极，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为 。 (2)下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量检测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测，则该电池的负极反应为 ，正极反应为 。 (3)化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示： 电池中的负极为 (填“甲”或“乙”)，甲的电极反应式为 ，电池工作时，理论上每净化1 mol尿素，消耗O2的体积(标准状况下)约为 L。 15．回答下列问题。 (1)通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应： H2S+H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O、S+O2=SO2 ①电极a上发生电极反应式： 。 ②理论上1molH2S参加反应可产生H2的物质的量为 。 (2)FeS2是Li/FeS2电池(如图1)的正极活性物质，Li/FeS2电池的负极是金属Li，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应：FeS2+4Li=Fe+4Li++2S2-。该反应可认为分两步进行： 第1步：FeS2+2Li=2Li++，则第2步正极的电极反应式： 。 (3)如图2为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池的反应式：2Na+xS=Na2Sx，正极的电极反应式： 。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用： 。 (4)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图3所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。 ①X为 极，Y极反应式： 。 ②Y极生成1molCl2时， molLi+移向 (填“X”或“Y”)极。 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 $$ 第一节 原电池 第2课时 化学电源 （分层作业） 一、单选题 1．碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电池为二次电池 B．电池工作时，通过隔膜向Zn极移动 C．电池工作时，发生氧化反应 D．负极的电极反应式为： 【答案】B 【详解】A．碱性锌锰电池不能充电，是一次电池，故A错误； B．电池工作时，通过隔膜向负极（Zn）移动，故B正确； C．电池工作时，为正极，得到电子，发生还原反应，故C错误； D．电池工作Zn为负极，碱性环境下，反应式为：，故D错误； 故选B。 2．关于铅蓄电池，下列说法正确的是 A．放电时，溶液中移向Pb电极 B．放电时，负极的电极反应式为 C．该电池工作时，电能转化为化学能 D．放电时，正极电极质量增加 【答案】D 【分析】铅蓄二次电池放电的时候铅作负极发生氧化反应，二氧化铅作正极发生还原反应，生成硫酸铅。 【详解】A．原电池中阳离子定向移动向正极，故放电时溶液中移向PbO2电极，A错误； B．放电时，负极的电极反应式为，B错误； C．电池工作时化学能转化为电能，C错误； D．放电时，正极二氧化铅转化为硫酸铅，质量增加，D正确； 故选D。 3．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是 A．甲：向Zn电极方向移动 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙；锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D．丁：电池放电过程中，正极区溶液的pH变小 【答案】D 【详解】A．甲构成原电池，Zn作负极，向Zn电极方向移动，A正确； B．乙中Ag2O作正极，Ag2O被还原生成Ag，则正极的电极反应式为：，B正确； C．丙中锌筒作负极，Zn被氧化生成Zn2+，锌筒会变薄，C正确； D．铅蓄电池放电过程中，正极反应式为：，即H+被消耗，正极区溶液的pH变大，D错误； 故选D。 4．（23-24高二上·天津河西·期末）甲醇固体氧化物燃料电池工作原理示意图如下。下列有关说法正确的是 A．极氧气得电子转化为 B．从燃料电池的负极向正极迁移 C．该燃料电池能将电能转化为化学能 D．B极反应为 【答案】A 【分析】由图可知O2-向B极移动，则B极为负极，电极反应为，A电极为正极，电极反应为； 【详解】A．由分析可知，A电极氧气得电子转化为，故A正确； B．原电池中阴离子移向负极，故从燃料电池的正极向负极迁移，故B错误； C．该燃料电池是原电池装置，能将化学能转化为电能，故C错误； D．由分析可知，B极为负极，电极反应为，故D错误； 故选A。 5．（22-23高二上·广东汕头·期末）一种新型短路膜电化学电池消除CO2装置如下图所示。下列说法正确的是 A．负极反应为：H2-2e-+2OH-=2H2O B．正极反应消耗22.4LO2时，理论上能转移4mol电子 C．短路膜内发生反应：HCO+OH-=CO+H2O D．短路膜和常见的离子交换膜不同，能传递离子和电子 【答案】D 【分析】由图可知，氢气通入极为负极，电极反应式为H2-2e-=2H+，氢离子与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，氧气通入极为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=2OH-，二氧化碳和氢氧根离子反应生成碳酸根离子，据此作答。 【详解】A．氢气通入极为负极，电极反应式为H2-2e-=2H+，故A错误； B．未说明气体所处温度和压强，不能计算22.4LO2的物质的量，故B错误； C．由图可知，短路膜内CO转化为HCO，故C错误； D．由图可知，短路膜和常见的离子交换膜不同，能传递离子和电子，故D正确； 故选D。 6．（23-24高二下·湖南郴州·期末）电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时电极A为负极，该电池可选用含水电解液 B．放电时，电极B上发生的反应是： C．充电时的移动方向是从电极B移向电极A D．放电时，电路中每通过电子，正极区质量增加 【答案】A 【分析】放电时，A为负极，电极反应为，B为正极，电极反应为，充电时，A为阴极，电极反应式为，B为阳极，电极反应为，据此分析。 【详解】A．放电时电极A为负极，电极材料为Li，会与水反应，因此该电池只可选用无水电解液，A错误； B．放电时，B为正极，电极反应为，B正确； C．充电时，阳离子移向阴极，则Li+的移动方向是从电极B移向电极A，C正确； D．当有4mol电子转移时，增加的质量为(3×44+4×7)g=160g，则电路中每通过1mol电子时，正极区质量增加40g，D正确； 故选A。 7．（23-24高二下·安徽亳州·期中）我国学者利用催化剂的选择性(可选择性的促进某种反应的进行)成功设计了钠等活泼金属/海水高储能电池(装置如图，固体电解质只允许钠离子通过)，有望用于航海指示灯的能源。下列说法正确的是 A．有机液若换为稀硫酸，电池使用效率更高 B．放电时，钠电极的电势高于催化电极 C．催化电极的电极反应式为： D．放电时，电路中转移2mol电子，钠电极质量减少46g 【答案】D 【分析】由题意和示意图可知，钠为活泼金属，故钠极为负极，负极反应为Na－e-=Na+，催化电极为正极，故正极反应为2H2O+4e-+O2=4OH-； 【详解】A．有机液若换为稀硫酸，金属钠是活泼金属，会与酸发生剧烈的反应，会导致金属钠被消耗，电池使用效率下降，故A错误； B．放电时，钠为负极，正极电极的电势高于负极，故B错误； C．放电时，催化电极为正极，发生得电子的还原反应，电极反应为：2H2O+4e-+O2=4OH-，故C错误； D．根据电子守恒，每转移2mol电子，理论上有2mol Na反应溶解，钠电极质量减少46g ，故D正确； 故选D。 8．某钠离子电池结构如图所示，充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中，下列说法错误的是 A．电池放电时，电子由电极B经电解质溶液流入电极A B．放电时，外电路通过0.1mol电子时，电极B损失2.3gNa+ C．理论上，该电池在充、放电过程中，溶液中的钠离子浓度不变 D．放电时，电极A上发生的电极反应为Na1－xTMO2+xNa++xe－=NaTMO2 【答案】A 【分析】由充电时钠离子得电子成为钠嵌入硬碳中可知，B电极为阴极、A电极为阳极，则放电时A电极为正极、B电极为负极。 【详解】A．由分析可知，放电时A为正极、B为负极，则放电时，电子从电极B经外电路流向电极A，电子不能通过电解质溶液，故A错误； B．由分析可知，放电时B为负极，钠离子在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子，电极反应式为NaxC—xe—=xNa++C，则外电路通过0.1mol电子时，电极B损失钠离子的质量为0.1mol×23g/mol=2.3g，故B正确； C．由题意可知，充电时，B电极为阴极，钠离子得到电子成为钠嵌入硬碳中，电极反应式为xNa++C+xe－=NaxC，A电极为阳极，NaTMO2在阳极失去电子发生氧化反应生成Na1－xTMO2和钠离子，电极反应式为NaTMO2—xe—=Na1－xTMO2+xNa+，由得失电子数目守恒可知，阳极生成的钠离子与阴极得到电子成为钠的钠离子的物质的量相等，溶液中的钠离子浓度不变，放电过程与充电过程相反，所以该电池在充、放电过程中，溶液中的钠离子浓度始终不变，故C正确； D．由分析可知，放电时A为正极，钠离子作用下Na1－xTMO2在正极得到电子发生还原反应生成NaTMO2，电极反应式为Na1－xTMO2+xNa++xe－=NaTMO2，故D正确； 故选A。 9．（23-24高二下·湖南娄底·期末）天然气报警器可及时检测到空气中甲烷浓度的变化，当甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是 A．多孔电极b为负极 B．图2中的多孔电极a上发生还原反应 C．在电解质中向a电极移动 D．多孔电极a上发生反应的电极反应式为 【答案】C 【分析】根据图2所示，传感器利用原电池工作原理制成，属于烃燃料电池类别，故甲烷在负极反应，多孔电极a是负极，空气中的氧气在正极反应，多孔电极b是正极。据此答题。 【详解】A．根据分析知，多孔电极b是正极，A错误； B．多孔电极a是负极，反应物甲烷失去电子，发生氧化反应，B错误； C．电池工作时，电解质中的阴离子向负极移动，因此在电解质中向a电极移动，C正确； D．多孔电极a上发生反应的电极反应式为，D错误； 故选C。 10．（24-25高二上·安徽阜阳·开学考试）LED产品的广泛使用为城市夜色增光添彩，如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述错误的是 A．氢氧燃料电池的负极为M极 B．a处通入，对应的电极反应式： C．电池放电后，的物质的量浓度减小 D．该装置中能量转化形式：化学能→电能→光能 【答案】B 【分析】氢氧燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，根据二极管中电子的流向可知M电极为氢氧燃料电池的负极，a为通入氢气，N电极为氢氧燃料电池的正极，b为通入氧气。 【详解】A．由电子流向可知M为负极，N为正极，A项正确； B．通入的电极为负极，在碱性条件下，电极反应式：，B项错误； C．电池放电后，溶剂水增加，因此的物质的量浓度减小，C项正确； D．燃料电池巾将化学能转化为电能，LED产品中电能转化为光能，所以该装置的能量转换是化学能→电能→光能，D项正确； 故选B。 11．肼-空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电极电势 B．电视的电极反应式为 C．电极Y附近溶液增大 D．当电极Y消耗(标准状况)时，理论上电极X消耗肼 【答案】C 【分析】燃料电池中，通入氧气的是正极，负极上肼被氧化生成氮气。 【详解】A．燃料电池中，通入的电极为正极，因此电极电势：，A项错误； B．溶液为碱性，的电极反应式为，B项错误； C．的电极反应式为，生成的通过阴离子交换膜进入X电极区溶液，但Y电极区消耗，因此溶液碱性增强，增大，C项正确； D．标准状况下，的物质的量是，则转移电子，故电极X消耗肼，质量为，D项错误； 故选C。 12．中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如图甲，电池的工作原理如图乙。下列有关说法正确的是    A．放电时，纸张中的纤维素作为锂电池的负极 B．充电时，若阳极放出1molO2，则有4mol e－回到电源正极 C．开关K闭合给锂电池充电，X对应充电电极上的反应为Li++e－=Li D．放电时，Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极 【答案】C 【分析】可充电锂空气电池放电时，活泼的锂是负极，电极反应式为Li—e－= Li+，纸张中的石墨作锂电池的正极，电极反应式为O2↑+2Li++2e-=Li2O2，电解质里的Li+离子由负极移向正极；开关K闭合给锂电池充电，电池负极接电源的负极，充电时阳极上发生失电子的氧化反应。 【详解】A项、可充电锂空气电池放电时，纸张中的石墨作锂电池的正极，故A错误； B项、充电时，阳极的电极反应式为Li2O2-2e-=O2↑+2Li+，若阳极放出1molO2，则有2mol e－回到电源正极，故B错误； C项、开关K闭合给锂电池充电，电池负极X接锂电池的负极，X对应充电电极为阴极，阴极上的反应式为Li++e－=Li，故C正确； D项、放电时，阳离子向正极移动， Li+由负极经过有机电解质溶液移向正极，故D错误。 故选C。 二、填空题 13．载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义。 (1)氢氧燃料电池(如图所示)反应生成的水可作为航天员的饮用水，由图示的电子转移方向判断Y气体是 ，为保证电解质溶液浓度不至于随着反应而变稀，需要在 (填“正极”或“负极”)添加冷凝装置排出多余水分，负极的电极反应式为 。 (2)我国“神舟”飞船的电源系统有太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池等。 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板的能量转化形式是： 能转化为电能等。 ②镉镍蓄电池的工作原理为：。当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池为飞船供电，此时在正极电极反应方程式是 ，负极附近溶液的碱性 (填“增强”“减弱”或“不变”)。 ③应急电池在紧急状况下会自动启动，工作原理为，工作时，正极电极方程式为 。 【答案】(1) 或氧气 负 (2) 太阳或光 减弱 【详解】（1）根据图示，电子由X极流出，Y极流入，则X是负极、Y是正极，正极发生还原反应，Y气体是O2，负极氢气失电子生成水，为保证电解质溶液浓度不至于随着反应而变稀，需要在负极添加冷凝装置排出多余水分，负极的电极反应式为。 （2）①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板的能量转化形式是：太阳能转化为电能等。 ②镉镍蓄电池的工作原理为：，Ni元素化合价降低发生还原反应，Cd元素化合价升高发生氧化反应；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池为飞船供电，正极发生还原反应，正极电极反应方程式是，负极发生反应Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，负极消耗氢氧根离子，负极附近溶液的碱性减弱。 ③，Zn元素化合价升高发生氧化反应，Ag元素化合价降低发生还原反应，电池工作时，正极发生还原反应，正极电极方程式为。 14．通常氢氧燃料电池有酸性和碱性两种，试回答下列问题： (1)写出在酸性介质中，酸性电池的电极反应负极： ，正极： 。工作过程中，电解质溶液中的会 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)写出在碱性介质中，碱性电池的电极反应负极： ，正极： 。工作过程中，电解质溶液中的会 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)一种高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为： ①该电池放电时负极反应式为 。 ②放电时每转移3mol电子，则正极有 mol被还原。 (4)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池工作原理如图所示，电池反应式为：，下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．放电时的正极反应式为 B．放电过程中，石墨没有得失电子 C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作 D．充电时电池上标有“—”标志的电极应与外接电源的负极相连 【答案】(1) 变小 (2) 变小 (3) 1 (4)C 【详解】(1)在酸性氢氧燃料电池中，石墨作电极，负极是氢气失电子生成，电极反应为； 正极是氧气得电子，结合氢离子生成水，电极反应为，由于正、负极消耗与生成的氢离子等量，所以氢离子的总量不变，而总电极反应式为，水的总量增加，则氢离子的浓度减小； (2)在碱式介质中，氢气在负极失去电子，结合氢氧根离子生成水，电极反应式为；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为。由于正、负极生成与消耗的氢氧根离子等量，所以氢氧根离子的总量不变，而总电极反应式为，水的总量增加，氢氧根离子的浓度变小； (3)①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：； ②放电时，正极上1mol得3mol电子发生还原反应生成1mol，所以每转移3mol电子，正极有1mol被还原； (4)根据总反应式可知Li失去电子，负极反应式为，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为，A正确；放电过程中，根据总反应式可判断石墨没有得失电子，B正确；Li能与KOH溶液中的反应，导致电池无法正常工作，C错误；充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有“—”标志的电极应与外接电源的负极相连，D正确。答案选C。 15．（23-24高二上·湖南长沙·期末）回答下列问题。 (1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。 ①氧气从 口通入；电池工作时，向 极移动。 ②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导，则电池工作时负极电极反应式为 。 (2)银锌电池总反应为：。则负极电极反应式： 。正极电极反应式： 。 (3)铅酸蓄电池反应为。用铅酸蓄电池电化学降解法处理酸性硝酸盐污水。 ①铅酸蓄电池的负极材料 （填“Pb”或“PbO2”）极。 ②放电时负极电极反应式为： 。充电时的阳极反应式： 。 【答案】(1) b X H2-2e-+O2-=H2O (2) Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- (3) Pb Pb-2e-+SO=PbSO4 PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO 【详解】（1）①X是电子流出的一极，X电极为负极，Y电极为正极，氧气从b口通入，氢气从a口通入，电池工作时阴离子移向负极，即OH-向X电极移动； ②若用固体金属氧化物陶瓷作电解质，则氢氧燃料电池的负极反应为H2-2e-+O2-=H2O； （2）该电池中Zn失电子为负极，负极电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2；正极是Ag2O，正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-； （3）①根据总反应可知，放电时，Pb失去电子发生氧化反应，Pb为负极； ②负极Pb失去电子发生氧化反应生成PbSO4，则负极的电极反应式为Pb-2e-+SO=PbSO4，正极PbO2发生得电子的还原反应生成PbSO4，正极电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O，充电时，阳极发生氧化反应，PbSO4失去电子变成PbO2，电极反应式为：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO。 一、单选题 1．（23-24高二上·湖南长沙·期末）如图所示是两种常见的化学电源示意图，下列说法不正确的是 A．乙电池属于二次电池 B．甲电池放电时，电子从锌筒经外电路到石墨电极 C．乙电池的负极反应式为 D．乙电池充电时将电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A．乙电池是铅蓄电池，属于二次电池，A正确； B．甲电池中，锌作负极，放电时失去电子，电子从锌简经外电路到石墨电极，B正确； C．乙电池的负极反应式为：，C错误； D． 乙电池充电时是电解池装置，将电能转化为化学能，D正确； 故选C。 2．下列常见的电池中，叙述错误的是 锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 镍镉电池 A．锌锰电池长时间使用后，锌筒被破坏 B．铅蓄电池放电时，铅电极质量减少 C．氢氧燃料电池中负极通入氢气，发生氧化反应 D．镍镉电池为二次电池，放电时为原电池，充电时为电解池 【答案】B 【详解】A．在干电池中，Zn作负极，被氧化，故A正确； B．铅蓄电池放电时正负极质量均增加，故B错误； C．氢氧燃料电池中负极通入氢气，失去电子，发生氧化反应，故C正确； D．镍镉电池是一种重要的二次电池，对于二次电池，其充电时即为电解池，放电时即为原电池，故D正确； 故答案选B。 3．（23-24高三上·重庆渝中·期中）清华大学开发出一种锂离子电池，在室温条件下可进行循环充放电，实现对磁性的可逆调控，如图电池一极为纳米Fe2O3，另一极为金属锂和石墨的复合材料，电解质只传导锂离子。下列说法错误的是 A．该电池不能使用氯化锂水溶液作为电解质 B．充电时，Fe2O3连接电源的正极，发生氧化反应 C．该电池正极的电极反应式为Fe2O3+6Li++6e-=3Li2O+2Fe D．放电时，电池逐渐远离磁铁 【答案】D 【详解】A．金属锂与水反应，该电池不能使用氯化锂水溶液作为电解质溶液，A正确； B．金属锂和石墨的复合材料为放电时的负极，发生氧化反应，Fe2O3为正极，充电时接电源的正极，发生氧化反应，B正确； C．Fe2O3为正极，发生反应为Fe2O3+6Li++6e- =3Li2O+2Fe，C正确； D．放电时，正极发生反应Fe2O3+6Li++6e-=3Li2O+2Fe，生成铁单质，电池逐渐靠近磁铁，D错误； 故答案为D。 4．（23-24高二上·辽宁丹东·期末）下列有关原电池的说法正确的是 A．图甲所示装置工作时，盐桥中的会向右池移动 B．图乙所示装置工作时，正极的电极反应式为 C．图丙所示装置工作时，电子从Pb电极流出，经电解质溶液回到电极 D．图丁所示装置工作时，正极的电池反应式为 【答案】B 【详解】A．图甲所示装置工作时，锌为负极、铜为正极，盐桥中的会向负极即左池移动，故A错误； B．图乙所示装置工作时，正极的电极反应式为，故B正确； C．图丙所示装置工作时，电子从负极即Pb电极流出，经导线回到正极即电极，故C错误； D．图丁所示装置工作时，通氧气的一极为正极，其电极反应式为，故D错误； 故答案为：B。 5．太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M电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Li+的高分子材料，隔膜只允许Li+通过，电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C。下列说法正确的是 A．放电时Li+从左边移向右边，从右边移向左边 B．放电时，正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 C．充电时M极连接电源的负极，电极反应式为6C+xe-= D．充电时电路中通过2.0mol电子，产生28gLi 【答案】B 【分析】电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C，由图可知，M极为负极，电极反应式为LixC6-xe-═xLi++6C，N极为正极，电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4，充电时，M极为阴极，电极反应式为xLi++6C+xe-═LixC6，N极为阳极，电极反应式为LiFePO4-xe-═Li1-xFePO4+xLi+，据此作答。 【详解】A．放电时，负极生成锂离子，正极消耗锂离子，故Li+从左边移向右边，隔膜为阳离子交换膜，磷酸根离子不能透过，故A错误； B．放电时，N极为正极，电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4，故B正确； C．充电时，M极为阴极，连接电源的负极，电极反应式为xLi++6C+xe-═LixC6，故C错误； D．充电时电路中通过2.0mol电子，阴极生成Li的质量为2mol×7g/mol=14g，故D错误； 答案选B。 6．（23-24高二上·江苏南通·期中）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。 7．（2024·北京丰台·二模）科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G―CHO代表葡萄糖)。 下列说法不正确的是 A．该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作 B．工作时，电极Ⅰ附近pH下降 C．工作时，电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ D．工作时，电极Ⅱ电极反应式为 【答案】B 【分析】燃料电池通入氧化剂的电极I为正极，氧气发生还原反应生成水，电极II为负极，G-CHO被氧化为G-COOH，电极反应式：。 【详解】A．根据题干信息，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平，说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作，A说法正确； B．工作时，电极I为正极，氧气发生还原反应生成水，电极反应式：,电极Ⅰ附近pH升高，B说法错误； C．原电池中电子从负极流入正极，故外电路中电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ，C说法正确； D．工作时，电极Ⅱ电极反应式为，D说法正确； 答案选B。 8．（23-24高三下·北京·开学考试）液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如下图所示： 下列说法不正确的是 A．放电时，电极室a为正极室 B．放电时，由电极室b移向电极室a C．充电时，电极室a的电极与电源的负极连接 D．充电时，总反应为 【答案】C 【分析】由图可知，放电时，电极室a的电极为原电池的正极，酸性条件下VO在正极得到电子发生还原反应生成VO2+和水，电极反应式为VO+e—+2H+=VO2++H2O，电极室b的电极为负极，V2+离子在负极失去电子发生氧化反应生成V3+离子，电极反应式为V2+—e—= V3+，电池总反应为VO+ V2++2H+=VO2++V3++H2O；充电时，与直流电源正极相连的电极室a的电极为电解池的阳极，电极室b的电极为阴极。 【详解】A．由分析可知，电极室a的电极为原电池的正极，则电极室a为正极室，故A正确； B．由分析可知，电极室a的电极为原电池的正极，电极室b的电极为负极，则溶液中氢离子由电极室b移向电极室a，故B正确； C．由分析可知，充电时，与直流电源正极相连的电极室a的电极为电解池的阳极，故C错误； D．由分析可知，放电时电池总反应为VO+ V2++2H+=VO2++V3++H2O，充电时电解总反应为放电总反应的逆反应，则总反应方程式为，故D正确； 故选C。 9．一种高压可充电碱-酸-Zn-PbO2混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(减少参加电极反应的离子迁移更有利于放电)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法正确的是 A．充电时，d极附近pH增大 B．离子交换膜b、c分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜 C．充电时a极的电极反应为：Zn-2e-+4OH-= D．放电时，每转移2mol电子，中间K2SO4溶液中溶质增加1mol 【答案】D 【分析】放电时，Zn失电子生成 ，Zn是负极，PbO2得电子生成PbSO4，PbO2是正极。 【详解】A. 充电时，d极是阳极，电极反应为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++，d极附近pH减小，故A错误； B. 放电时，Zn是负极、PbO2是正极，KOH溶液中K+向K2SO4溶液中移动，硫酸中的向K2SO4溶液中移动，离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，故B错误； C. 放电时，Zn是负极，Zn失电子生成，充电时a极为阴极，电极反应为： +2e-= Zn+4OH-，故C错误； D. 放电时，Zn是负极、PbO2是正极，KOH溶液中K+向K2SO4溶液中移动，硫酸中的向K2SO4溶液中移动，放电时，每转移2mol电子，中间K2SO4溶液中溶质增加1mol，故D正确； 选D。 10．（24-25高二上·福建三明·开学考试）新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为，其工作原理如图所示： 下列说法错误的是 A．充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接 B．电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子 C．电池工作时，正极的电极反应为 D．电池进水后将会大大降低其使用寿命 【答案】B 【分析】由锂离子的移动方向可知，电极a是原电池的负极，LixC6在负极失去电子发生还原反应生成锂离子和碳，电极反应式为LixC6—xe—=xLi++6C，电极b为正极，锂离子作用下Li1－xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4，电极反应式为，充电时，电极a与电源负极连接做阴极，电极b与电源正极连接做阳极。 【详解】A．由分析可知，充电时，电极a与电源负极连接做阴极，电极b与电源正极连接做阳极，故A正确； B．由分析可知，电极a是原电池的负极，LixC6在负极失去电子发生还原反应生成锂离子和碳，电极反应式为LixC6—xe—=xLi++6C，则负极材料质量减少1.4g时，转移电子的物质的量为×1=0.2mol，故B错误； C．由分析可知，电极b为正极，锂离子作用下Li1－xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4，电极反应式为，故C正确； D．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，则电池进水会使锂与水反应而消耗，将会大大降低其使用寿命，故D正确； 故选B。 11．一种Zn一催化电极(表面锂掺杂了锡纳米粒子)催化制甲酸盐的电化学装置如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，正极电极反应式为：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH- B．充电时，催化电极周围c(OH-)增大 C．放电时，锡纳米粒子能提高CO2的平衡转化率 D．充电时，催化电极应与电源的负极相连 【答案】A 【分析】放电时Zn为负极，发生反应，催化电极为正极，发生反应CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-；充电时Zn电极为阴极，与电源的负极相连，催化电极为阳极，与电源的正极相连。 【详解】A．放电时，正极电极反应式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，A项正确； B．充电时，催化电极为阳极，发生反应4OH- -4e- = O2↑+2H2O，充电时，消耗了OH-，减小，B项错误； C．催化剂只能改变化学反应速率，不能使平衡移动，故不能提高CO2的平衡转化率，C项错误； D．充电时，催化电极为阳极，应与电源的正极相连，D项错误； 答案选A。 12．科学家设计微生物原电池，用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮，该装置如图所示。有关该微生物电池说法正确的是 A．电子由n极转移到m极 B．H＋可通过质子交换膜移向右侧极室 C．m电极反应为2＋6H2O＋10e-=N2↑＋12OH- D．每生成1 mol CO2转移e-的物质的量为2 mol 【答案】A 【分析】该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则左边装置中电极m是正极，电极反应式为2+10e- +12H+=N2↑+6H2O，右边装置电极n是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在微生物的作用下生成二氧化碳，电极反应式为C6H12O6-24e- +6H2O=6CO2↑+24H+，据此分析解答。 【详解】A．原电池中电子由负极流向正极，即电子由n极转经外电路移到m极，故A正确； B．阳离子向正极移动，即H+可通过质子交换膜移向左侧极室，故B错误； C．左边装置中电极m是正极，电极反应式为2+10e- +12H+=N2↑+6H2O，故C错误； D．由电极反应式为C6H12O6-24e- +6H2O=6CO2↑+24H+，生成6mol二氧化碳转移24mol的电子，则生成每生成1mol CO2转移e-的物质的量为4mol ，故D错误； 故答案选A。 二、填空题 13．（23-24高二下·山东烟台·期中）电化学原理在生产生活中有广泛应用，新型电池的开发和利用成为当前科学研究的重要方向。 (1)如图，在的铁棒末端分别连上一块片和片，静置于含有及酚酞的混合凝胶上，已知空气中的氧气能不断进入凝胶中，一段时间后发现凝胶的某些区域发生了变化(如图所示)： 已知：与结合形成蓝色沉淀。 ①装置a发生的原电池反应为：，现象为区域甲溶液变红，写出区域乙的电极反应 。 ②装置b在区域丙溶液变红，写出区域丙电极反应 ，区域丁观察到的现象是 。 (2)电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是，电池的总反应可表示为：。已知会与水反应生成有刺激性气味的气体：，电池正极发生的电极反应式为 ；组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。 (3)某团队设计的新型原电池如图所示，其中电极的电极反应式为 ，其中膜是 (“阳”或“阴”)离子交换膜。 (4)铝电池具有高效耐用、可燃性低、成本低、充电快速等优点，可成为常规电池的安全替代品，将纳米级嵌入电极材料，能大大提高可充电铝离子电池的容量。其中有机离子导体主要含，隔膜仅允许含铝元素的微粒通过，工作原理如图所示，写出该电池的负极电极反应式 。 【答案】(1) Zn—2e－=Zn2+ O2+2H2O+4e－=4OH－ 产生蓝色沉淀 (2) 2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑ 锂是活泼金属，易与H2O、O2反应，且SOCl2也可与水反应 (3) 4OH﹣—4e﹣=O2↑+2H2O 阴 (4)Al+7—3e－=4 【详解】（1）①装置a中，铁锌在含有铁氰化钾及酚酞的混合凝胶上构成原电池，金属性强于铁的锌电极做原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—2e－=Zn2+，故答案为：Zn—2e－=Zn2+； ②装置b中，铁铜在含有铁氰化钾及酚酞的混合凝胶上构成原电池，金属性强于铜的铁电极做原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，亚铁离子与铁氰酸根离子反应生成蓝色沉淀，铜电极为正极，水分子作用氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e－=4OH－，故答案为：O2+2H2O+4e－=4OH－；产生蓝色沉淀； （2）由电池的总反应可知，锂为电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，SOCl2电极正极，SOCl2得到电子发生还原反应生成氯离子、硫和二氧化硫，电极反应式为2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑，锂是活泼金属，易与H2O、O2反应，且SOCl2也可与水反应，所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，故答案为：2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑；锂是活泼金属，易与H2O、O2反应，且SOCl2也可与水反应； （3）由图可知，通入氧气的Hg/Hg2SO4电极为原电池的正极，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，Hg/HgO电极为负极，氢氧根离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为4OH－—4e－= O2↑+2H2O，电池工作时，钾离子通过阳离子交换膜a进入中间池中，硫酸根离子通过阳离子交换膜进入中间池中，故答案为：4OH－—4e－=O2↑+2H2O；阴； （4）由电子移动方向可知，铝电极为原电池的负极，在四氯合铝酸根离子作用下铝失去电子发生氧化反应生成二铝合七氯酸根离子，电极反应式为Al+7—3e﹣=4，故答案为：Al+7—3e﹣=4。 14．（24-25高二上·福建龙岩·开学考试）填空。 (1)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见下图，石墨I为电池的 极，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为 。 (2)下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量检测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测，则该电池的负极反应为 ，正极反应为 。 (3)化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示： 电池中的负极为 (填“甲”或“乙”)，甲的电极反应式为 ，电池工作时，理论上每净化1 mol尿素，消耗O2的体积(标准状况下)约为 L。 【答案】(1) 负 NO2＋-e-=N2O5 (2) CH3CH2OH＋H2O-4e-=CH3COOH＋4H＋ O2＋4e-＋4H＋=2H2O (3) 甲 CO(NH2)2＋H2O-6e-=CO2↑＋N2↑＋6H＋ 33.6 【详解】（1）由图可知，通入O2的石墨Ⅱ作正极，则通入二氧化氮的石墨I为原电池的负极，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，即二氧化氮被氧化生成五氧化二氮，可传导离子为，则电极反应式为：NO2+-e-=N2O5； （2）由图可知，右边铂电极上O2被还原生成H2O，作正极，则呼入乙醇的铂电极作原电池的负极，负极上乙醇被氧化生成乙酸，可传导离子为H+，则负极反应为：CH3CH2OH＋H2O-4e-=CH3COOH＋4H＋；正极上O2被还原生成H2O，可传导离子为H+，正极反应为：O2＋4e-＋4H＋=2H2O； （3）由氢离子移动方向可知，电池中的负极为甲，负极上尿素被氧化生成二氧化碳和氮气，可传导离子为H+，则甲的电极反应式为：CO(NH2)2＋H2O-6e-=CO2↑＋N2↑＋6H＋，乙电极为正极，酸性条件下氧气被还原生成水，电极反应式为：O2＋4e-＋4H＋=2H2O，由得失电子守恒可知，电池工作时，理论上每净化1mol尿素，消耗标准状况下氧气的体积为。 15．回答下列问题。 (1)通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应： H2S+H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O、S+O2=SO2 ①电极a上发生电极反应式： 。 ②理论上1molH2S参加反应可产生H2的物质的量为 。 (2)FeS2是Li/FeS2电池(如图1)的正极活性物质，Li/FeS2电池的负极是金属Li，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应：FeS2+4Li=Fe+4Li++2S2-。该反应可认为分两步进行： 第1步：FeS2+2Li=2Li++，则第2步正极的电极反应式： 。 (3)如图2为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池的反应式：2Na+xS=Na2Sx，正极的电极反应式： 。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用： 。 (4)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图3所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。 ①X为 极，Y极反应式： 。 ②Y极生成1molCl2时， molLi+移向 (填“X”或“Y”)极。 【答案】(1) SO2-2e-+2H2O═4H++SO 2mol (2)+2e-=2S2-+Fe (3) xS+2e-=Sx2-(或2Na++xS+2e-=Na2Sx) 作为电解质的同时又将钠和硫隔开 (4) 正 2Cl--2e-=Cl2↑ 2 X 【详解】（1）①a电极上是二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸，电极反应为：SO2-2e-+2H2O═4H++SO， ②理论上1mol H2S参加反应，H2S+H2SO4═SO2↑+S↓+2H2O、S+O2═SO2，生成2molSO2，在电极上发生氧化反应，转移电子总数4e-，阴极上电极反应：I2+2H++2e-=2HI，2HI⇌H2↑+I2，电极上生成4molHI，所以理论上生成2mol氢气； （2）原电池反应为FeS2+4Li═Fe+4Li++2S2-．原电池原理可知，负极是Li失电子发生氧化反应，FeS2得到电子生成硫离子和铁，该反应可认为分两步进行：第1步，FeS2+2Li═2Li++，负极反应式为Li-e-=Li+，用总反应减去第1步反应得，2Li+=Fe+2Li++2S2-，用该反应减去负极反应式，消去Li+即可得正极反应式的第2步电极反应式为+2e-=2S2-+Fe； （3）原电池正极发生得电子的还原反应，在反应2Na+xS=Na2Sx中，硫单质得电子，故正极反应为：xS+2e-=Sx2-(或2Na++xS+2e-=Na2Sx)，M作为电解质的同时又将钠和硫隔开； （4）①X极上H+得到电子生成H2，为正极，Y极为负极，电极方程式为2Cl--2e-=Cl2↑； ②由电荷守恒可知，Y极生成1molCl2时，电路中转移2mol电子，有2mol锂离子移向X极(正极)。 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 $$