专题03 化学能与电能的转化（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高一化学下学期期中考点大串讲（苏教版2019必修第二册）

专题03 化学能与电能的转化 ◆考点01 化学能转化成电能 1．原电池工作原理 能量变化 能转化为 能 形成条件 两个电极 组合情况 ① ② ③ ④ 负 极 较活泼金属 金属 金属 石墨或Pt 正 极 较不活泼金属 金属氧化物 石墨或Pt 石墨或Pt 溶液或 熔液、固体 电解质可能与电极的 极反应，也可能不与电极反应 电极上 有自发的 反应发生 微粒流向 外电路 电子从 极流向 极 内电路 溶液中 离子移向正极， 离子移向负极 2．多角度判断原电池的正、负极 3．原电池原理的应用 (1)加快化学反应速率 实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的速率。 (2)比较金属的活泼性 一般情况下，在原电池中， 金属的活泼性比正极金属的活泼性强。 (3)设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应——氧化反应式、还原反应式。 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 (4)用于金属的防护 将需要保护的金属连接另一较活泼的金属，要保护的金属作原电池的 受到保护。 【易错提醒】 1．溶液中无电子流动。 2．原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。 在大部分原电池反应中，金属活泼性较强的作负极，另一电极作正极。但在某些特殊条件下例外，如： ①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属活动性弱的铜与浓硝酸发生反应，作负极。 ②NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极时，因铝能与NaOH溶液反应，作负极，而金属活动性强的镁只能作正极。 ◆考点02 常见的化学电源 1．常见电池分类 名称 干电池 (一次电池) 充电电池 (二次电池) 燃料电池 特点 ①活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后，不能再使用(放电之后不能充电) ②电解质溶液为胶状，不流动 ①放电后可再充电使活性物质获得再生 ②可以多次充电，重复使用 ①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给(反应物不是储存在电池内部)，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出 举例 普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池等 铅蓄电池、锂电池、镍镉电池等 氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等 2．一次电池 碱性锌锰电池 电池 纽扣式锌银电池 Zn＋2MnO2＋2H2O＝2MnO(OH)＋Zn(OH)2 总反应式 Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 负极反应式 Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnO(OH)＋2OH－ 正极反应式 Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－ 3．二次电池（铅蓄电池） 负极反应物是 ，正极反应物是 。总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 电极反应式 放电 负极反应式 Pb＋SO－2e－＝PbSO4 正极反应式 PbO2＋4H＋＋SO＋2e－＝PbSO4＋2H2O 充电 阴极反应式 PbSO4＋2e－＝Pb＋SO 阳极反应式 PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H＋＋SO 4．燃料电池 a 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除H2外，还有CO、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。 b 燃料电池的电解质常有四种类型，酸性溶液、碱性溶液、固体电解质(可传导O2－)、熔融碳酸盐，不同电解质会对总反应式、电极反应式有影响。 ◆考点03 原电池电极反应式的书写 1．电极方程式的书写步骤： 1.列物质，标得失 正极：找出氧化剂及还原产物，写出“氧化剂＋n e－＝还原产物” 负极：找出还原剂及氧化产物，写出“还原剂－n e－＝氧化产物” 2.看环境，配守恒 注意开始生成的氧化产物、还原产物在溶液中能否存在，如碱性溶液中H＋要结合OH－生成H2O。由电荷守恒确定要添加的离子，再据质量守恒，配平其他微粒个数。 3.两式加，验总式 将正、负析电极反应式相加，与总反应式对照验证。 2．正、负极反应式的书写方法 负极反应式的书写 ①活泼金属作负极时，电极本身被氧化： a．若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如： Zn－2e－＝Zn2＋，Cu－2e－＝Cu2＋。 b．若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应式为两反应合并后的反应式。如Mg－Al(KOH)原电池，负极反应式为Al－－3e－＋4OH－＝AlO＋2H2O；铅蓄电池负极反应式：Pb－2e－＋SO＝PbSO4。 ②负极本身不反应时，常见书写方法为： 氢氧(酸性)燃料电池，负极反应式为H2－2e－＝2H＋。 氢氧(碱性)燃料电池，负极反应式为H2－2e－＋2OH－＝2H2O。 正极反应式的书写 ①首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒 ②其次确定该微粒得电子后变成哪种形式 如氢氧(酸性)燃料电池，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O 氢氧(碱性)燃料电池，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 铅蓄电池正极反应式：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO＝PbSO4＋2H2O 【易错提醒】 (1)熔融的金属氧化物作介质传导O2－ 负极：H2－2e－＋O2－===H2O； 正极：O2＋4e－===2O2－。 (2)碳酸盐作介质 负极：H2－2e－＋CO===H2O＋CO2； 正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO。 (3)复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 (4)燃料电池的解题模板 ◆考点04 电能转化成化学能 1．电解池 （1）电解池： 转化为 的装置。 （2）电解池的构成 ①有与 相连的两个电极。 ② （或 ）。 ③ 。 2．电解池的工作原理 （1）电极反应 ①阳极：连原电池的 极，发生 反应 ②阴极：连原电池的 极，发生 反应 （2）三个“流向” ①电子流向： 极 极 ②电流流向： 极 极 极 ③离子流向：阳离子→ 极；阴离子→ 极 3．电解原理的应用 （1）电解饱和食盐水 ①电极反应： 阴极：电极反应式：__ __反应类型：__ __反应。 阳极：电极反应式：__ __反应类型：__ __反应。 ②总反应离子方程式： __ __ 总反应化学方程式： __ __ ③应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气。 离子交换膜电解槽原理示意图 阳离子交换膜： a.只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。 b.将电解槽隔成阳极室和阴极室。 （2）电冶金 利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na 冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Mg2＋＋2e－===Mg 冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 阳极：6O2－－12e－===3O2↑ 阴极：4Al3＋＋12e－===4Al 1．能量变化是化学研究的重要内容之一。下列设备工作时将化学能转化为电能的是               A．铅蓄电池 B．氧炔焰焊接金属 C．硅太阳能电池 D．太阳能热水器 A．A B．B C．C D．D 2．下列装置中，电流计指针能发生偏转的是 A． B． C． D． 3．下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．手机锂离子电池是一次电池 C．二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池工作时燃料会燃烧 4．理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 5．下列电池不属于二次电池的是 A．铅酸蓄电池 B．锂离子电池 C．锌锰干电池 D．镍氢电池 6．电化学原理在日常生活中应用广泛，下列说法正确的是 A．在电解中与电源正极相连的是阴极 B．电解溶液可以得到金属 C．任何的氧化还原反应都可以设计成原电池 D．一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高 7．下列有关电池的描述错误的是 选项 A．碱性锌锰干电池 B．镁、铝、溶液原电池 电池 描述 正极得电子，发生还原反应 电极逐渐溶解，电极质量不变 选项 C．氢氧燃料电池 D．银锌纽扣电池 电池 描述 通入的一极是负极，电极反应式为 溶液中向氧化银电极移动，向锌电极移动 A．A B．B C．C D．D 8．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减少；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 9．某原电池的离子方程式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，该原电池正确的组成是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Fe Zn HCl B Zn Cu H2SO4 C Ag Zn CuSO4 D C Zn ZnCl2 A．A B．B C．C D．D 10．某小组同学进行如下实验： 实验序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验装置 实验现象 锌片表面有气泡 铜片表面没有气泡 锌片和铜片表面均有气泡 溶液颜色均无变化 下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ中发生反应： B．由实验Ⅰ可知，金属活动性： C．实验Ⅱ中电子移动方向：铜片→导线→锌片 D．实验Ⅰ和Ⅱ中得电子的位置不完全相同 11．下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 12．氯碱工业的装置如图所示，下列说法错误的是 A．E、F电极上产生的气体分别为氯气和氢气 B．装置中的离子交换膜为阴离子交换膜 C．溶液M、N分别为NaCl稀溶液和NaOH浓溶液 D．总反应的离子方程式为 13．下列说法正确的是 A．镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C．化学电池的反应基础是氧化还原反应 D．锌锰干电池正极材料是锌，负极材料是石墨 14．一种潜航器的镁—过氧化氢燃料电池系统工作原理如图所示。以下说法错误的是 A．电池的负极反应式为 B．电池工作时，向负极移动 C．电池工作一段时间后，溶液的浓度减小 D．电池总反应式是 15．原电池是直接把化学能转化为电能的装置，某班级研究性学习小组分别进行了如下实践： (1)第一组同学对、稀硫酸组成的原电池进行了探究，其中甲同学利用如图1所示装置进行探究，乙同学经过查阅资料后设计了图2装置进行探究(盐桥内含有饱和琼脂，起到连通电路的作用)。 ①实验表明，图1中锌电极为 极(填写“正”或“负”)。 ②图2中实验过程中只有极上产生气泡，则是 溶液。 (2)第二组同学想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，甲、乙两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入稀溶液中，乙同学将电极放入溶液中，如图所示。 ①甲中电子的移动方向为从 片到导线再到 片。 ②写出乙中负极的电极反应式： 。 (3)第三组同学认为任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，于是想利用反应“”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，该电池的负极材料是 ，电解质溶液是 。 (4)第四组同学则查阅资料，了解了一些新型化学电源： ①高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为：，该电池放电时，正极的电极反应式为 。 ②一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式： ，若过程中产生，则消耗标准状况下的体积为 。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 化学能与电能的转化 ◆考点01 化学能转化成电能 1．原电池工作原理 能量变化 化学能转化为电能 形成条件 两个电极 组合情况 ① ② ③ ④ 负 极 较活泼金属 金属 金属 石墨或Pt 正 极 较不活泼金属 金属氧化物 石墨或Pt 石墨或Pt 电解质溶液或 熔液、固体 电解质可能与电极的负极反应，也可能不与电极反应 电极上 有自发的氧化还原反应发生 微粒流向 外电路 电子从负极流向正极 内电路 溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极 2．多角度判断原电池的正、负极 3．原电池原理的应用 (1)加快化学反应速率 实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的速率。 (2)比较金属的活泼性 一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强。 (3)设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应——氧化反应式、还原反应式。 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 (4)用于金属的防护 将需要保护的金属连接另一较活泼的金属，要保护的金属作原电池的正极受到保护。 【易错提醒】 1．溶液中无电子流动。 2．原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。 在大部分原电池反应中，金属活泼性较强的作负极，另一电极作正极。但在某些特殊条件下例外，如： ①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属活动性弱的铜与浓硝酸发生反应，作负极。 ②NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极时，因铝能与NaOH溶液反应，作负极，而金属活动性强的镁只能作正极。 ◆考点02 常见的化学电源 1．常见电池分类 名称 干电池 (一次电池) 充电电池 (二次电池) 燃料电池 特点 ①活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后，不能再使用(放电之后不能充电) ②电解质溶液为胶状，不流动 ①放电后可再充电使活性物质获得再生 ②可以多次充电，重复使用 ①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给(反应物不是储存在电池内部)，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出 举例 普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池等 铅蓄电池、锂电池、镍镉电池等 氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等 2．一次电池 碱性锌锰电池 电池 纽扣式锌银电池 Zn＋2MnO2＋2H2O＝2MnO(OH)＋Zn(OH)2 总反应式 Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 负极反应式 Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnO(OH)＋2OH－ 正极反应式 Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－ 3．二次电池（铅蓄电池） 负极反应物是Pb，正极反应物是PbO2。总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 电极反应式 放电 负极反应式 Pb＋SO－2e－＝PbSO4 正极反应式 PbO2＋4H＋＋SO＋2e－＝PbSO4＋2H2O 充电 阴极反应式 PbSO4＋2e－＝Pb＋SO 阳极反应式 PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H＋＋SO 4．燃料电池 a 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除H2外，还有CO、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。 b 燃料电池的电解质常有四种类型，酸性溶液、碱性溶液、固体电解质(可传导O2－)、熔融碳酸盐，不同电解质会对总反应式、电极反应式有影响。 ◆考点03 原电池电极反应式的书写 1．电极方程式的书写步骤： 1.列物质，标得失 正极：找出氧化剂及还原产物，写出“氧化剂＋n e－＝还原产物” 负极：找出还原剂及氧化产物，写出“还原剂－n e－＝氧化产物” 2.看环境，配守恒 注意开始生成的氧化产物、还原产物在溶液中能否存在，如碱性溶液中H＋要结合OH－生成H2O。由电荷守恒确定要添加的离子，再据质量守恒，配平其他微粒个数。 3.两式加，验总式 将正、负析电极反应式相加，与总反应式对照验证。 2．正、负极反应式的书写方法 负极反应式的书写 ①活泼金属作负极时，电极本身被氧化： a．若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如： Zn－2e－＝Zn2＋，Cu－2e－＝Cu2＋。 b．若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应式为两反应合并后的反应式。如Mg－Al(KOH)原电池，负极反应式为Al－－3e－＋4OH－＝AlO＋2H2O；铅蓄电池负极反应式：Pb－2e－＋SO＝PbSO4。 ②负极本身不反应时，常见书写方法为： 氢氧(酸性)燃料电池，负极反应式为H2－2e－＝2H＋。 氢氧(碱性)燃料电池，负极反应式为H2－2e－＋2OH－＝2H2O。 正极反应式的书写 ①首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒 ②其次确定该微粒得电子后变成哪种形式 如氢氧(酸性)燃料电池，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O 氢氧(碱性)燃料电池，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 铅蓄电池正极反应式：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO＝PbSO4＋2H2O 【易错提醒】 (1)熔融的金属氧化物作介质传导O2－ 负极：H2－2e－＋O2－===H2O； 正极：O2＋4e－===2O2－。 (2)碳酸盐作介质 负极：H2－2e－＋CO===H2O＋CO2； 正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO。 (3)复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 (4)燃料电池的解题模板 ◆考点04 电能转化成化学能 1．电解池 （1）电解池：电能转化为化学能的装置。 （2）电解池的构成 ①有与直流电源相连的两个电极。 ②电解质溶液（或熔融电解质）。 ③形成闭合回路。 2．电解池的工作原理 （1）电极反应 ①阳极：连原电池的正极，发生氧化反应 ②阴极：连原电池的负极，发生还原反应 （2）三个“流向” ①电子流向：阳极阴极 ②电流流向：阴极阳极阴极 ③离子流向：阳离子→阴极；阴离子→阳极 3．电解原理的应用 （1）电解饱和食盐水 ①电极反应： 阴极：电极反应式：__2H＋＋2e－===H2↑__反应类型：__还原__反应。 阳极：电极反应式：__2Cl－－2e－===Cl2↑__反应类型：__氧化__反应。 ②总反应离子方程式： __2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑__ 总反应化学方程式： __2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑__ ③应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气。 离子交换膜电解槽原理示意图 阳离子交换膜： a.只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。 b.将电解槽隔成阳极室和阴极室。 （2）电冶金 利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na 冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Mg2＋＋2e－===Mg 冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 阳极：6O2－－12e－===3O2↑ 阴极：4Al3＋＋12e－===4Al 1．能量变化是化学研究的重要内容之一。下列设备工作时将化学能转化为电能的是               A．铅蓄电池 B．氧炔焰焊接金属 C．硅太阳能电池 D．太阳能热水器 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．铅蓄电池工作时，通过发生氧化还原反应产生电能，是将化学能转化为电能，A符合题意； B．氧炔焰焊接金属时，利用乙炔在氧气中燃烧产生的高温将金属熔化，则将化学能转化为热能，B不符合题意； C．硅太阳能电池是将太阳能(或光能)转化为电能，C不符合题意； D．太阳能热水器是将太阳能转化为热能，D不符合题意； 故选A。 2．下列装置中，电流计指针能发生偏转的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．Zn、Cu和稀硫酸能构成原电池，Zn为负极，Cu为正极，稀硫酸为电解质，故电流计指针能发生偏转，A正确； B．酒精不是电解质，不能导电，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，B错误； C．两电极相同，均能与稀硫酸反应，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，C错误； D．缺少盐桥，不能形成闭合回路，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，D错误； 故选A。 3．下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．手机锂离子电池是一次电池 C．二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池工作时燃料会燃烧 【答案】C 【解析】A．锌锰干电池不能充电，属于一次电池，不是二次电池，A错误； B．锂离子电池能反复充放电，所以手机用的锂离子电池属于二次电池，B错误； C．二次电池又叫蓄电池，放电时化学能转化为电能，充电时使活性物质获得再生，电能转化为化学能，C正确； D．燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，D错误； 故答案为：C。 4．理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】原电池的构成条件为：1、活泼性不同的两个电极；2、电解质溶液；3、形成闭合回路；4、能自发进行氧化还原反应； 【解析】A、B、D反应方程式中都有化合价的变化，所以都是氧化还原反应；C的反应中没有化合价的变化，所以不是氧化还原反应，不能设计成原电池； 故选C。 5．下列电池不属于二次电池的是 A．铅酸蓄电池 B．锂离子电池 C．锌锰干电池 D．镍氢电池 【答案】C 【解析】A．铅酸蓄电池放电后可充电，属于二次电池，A不符合题意； B．锂离子电池放电后可充电，属于二次电池，B不符合题意； C．锌锰干电池放电后不能再充电，属于一次电池，C符合题意； D．镍氢电池放电后可充电，属于二次电池，D不符合题意； 故选C。 6．电化学原理在日常生活中应用广泛，下列说法正确的是 A．在电解中与电源正极相连的是阴极 B．电解溶液可以得到金属 C．任何的氧化还原反应都可以设计成原电池 D．一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高 【答案】D 【解析】A．在电解中与电源正极相连的是阳极，A错误； B．在NaCl溶液中水电离出H+放电能力强于Na+，在阴极水放电生成氢气，无法得到钠单质，应电解熔融NaCl得到金属Na，B错误； C．能自发进行的氧化还原反应，反应过程中存在电子转移，能设计成原电池，故不是任何的氧化还原反应都可以设计成原电池，C错误； D．一般来说，带有盐桥的原电池，能减少负极和电解质溶液直接接触反应，比不带盐桥的原电池效率高，D正确； 故选D。 7．下列有关电池的描述错误的是 选项 A．碱性锌锰干电池 B．镁、铝、溶液原电池 电池 描述 正极得电子，发生还原反应 电极逐渐溶解，电极质量不变 选项 C．氢氧燃料电池 D．银锌纽扣电池 电池 描述 通入的一极是负极，电极反应式为 溶液中向氧化银电极移动，向锌电极移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．碱性锌锰干电池，石墨棒作正极，得电子，发生还原反应，A正确； B．比活泼，但与氢氧化钠不反应，铝与氢氧化钠能够反应，铝为负极，电极反应式为：，镁为正极，电极反应式为：，电极逐渐溶解，电极质量不变，B正确； C．碱性氢氧燃料电池中通氢气的一极为负极，电极反应式为：，C正确； D．锌电极为负极，氧化银电极为正极，溶液中(阴离子)向负极移动，、(阳离子)向正极移动，D错误； 故选D。 8．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减少；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，金属活动性a＞b；b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，金属活动性b＞c；d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属活动性d＞c；电流计指示，导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，金属活动性d＞a；综合以上分析，金属活动性d＞a＞b＞c，C正确。 9．某原电池的离子方程式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，该原电池正确的组成是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Fe Zn HCl B Zn Cu H2SO4 C Ag Zn CuSO4 D C Zn ZnCl2 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】将拆成两个半反应：氧化反应(负极反应)：；还原反应(正极反应)：。则电池的负极是，正极是比锌不活泼的金属或能导电的非金属，电解质溶液中含。 故选C。 10．某小组同学进行如下实验： 实验序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验装置 实验现象 锌片表面有气泡 铜片表面没有气泡 锌片和铜片表面均有气泡 溶液颜色均无变化 下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ中发生反应： B．由实验Ⅰ可知，金属活动性： C．实验Ⅱ中电子移动方向：铜片→导线→锌片 D．实验Ⅰ和Ⅱ中得电子的位置不完全相同 【答案】C 【分析】实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不与稀硫酸反应；实验Ⅱ中锌、铜在稀硫酸中构成原电池，锌为原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，铜为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气。 【解析】A．由分析可知，实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的离子方程式为，故A正确； B．由分析可知，实验Ⅰ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不与稀硫酸反应，说明锌的金属性强于铜，故B正确； C．由分析可知，实验Ⅱ中锌为原电池的负极，铜为正极，电子移动方向：锌片→导线→铜片，故C错误； D．由实验现象可知，实验Ⅰ中锌片表面有气泡，实验Ⅱ中锌片和铜片表面均有气泡说明实验Ⅰ和Ⅱ中氢离子得电子的位置不完全相同，故D正确； 故选C。 11．下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 【答案】D 【解析】A．图甲中尽管Mg比Al活泼，但Mg与氢氧化钠不反应，铝与氢氧化钠能够反应，铝为负极，A错误； B．乙装置为铅酸蓄电池，放电时铅电极被氧化，电极为正电极被还原：，其质量会增加，B错误； C．丙装置为氢氧燃料电池，氢气的一极为负极：，氧气的一极为正极：，C错误； D．足量锌粉与稀硫酸反应时加少量CuSO4，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，但由于锌过量，所以生成氢气总量不变，D正确； 故选D。 12．氯碱工业的装置如图所示，下列说法错误的是 A．E、F电极上产生的气体分别为氯气和氢气 B．装置中的离子交换膜为阴离子交换膜 C．溶液M、N分别为NaCl稀溶液和NaOH浓溶液 D．总反应的离子方程式为 【答案】B 【分析】从图中可以看出，右侧流入NaOH稀溶液，流出的溶液N为浓NaOH，则F电极为阴极，E电极为阳极。 【解析】A．从分析可知，E电极为阳极，F电极为阴极，则E、F电极上产生的气体分别为氯气和氢气，A正确； B．为了在右侧得到纯净的NaOH溶液，离子交换膜应允许Na+透过，则装置中的离子交换膜为阳离子交换膜，B错误； C．电解池工作时，Cl-在E极(阳极)失电子，Na+透过离子交换膜进入F电极(阴极)，则溶液M、N分别为NaCl稀溶液和NaOH浓溶液，C正确； D．在阳极Cl-失电子生成Cl2，H2O在阴极得电子生成H2和OH-，总反应的离子方程式为，D正确； 故选B。 13．下列说法正确的是 A．镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C．化学电池的反应基础是氧化还原反应 D．锌锰干电池正极材料是锌，负极材料是石墨 【答案】C 【解析】A．镍氢电池、锂电池是二次电池，碱性锌锰干电池为一次电池，故A错误； B．燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等，产物多为CO2、H2O等，不污染环境，故B错误； C．化学电池是将化学能转变为电能的装置，有电子的转移，实质为氧化还原反应，所以化学电池的反应基础是氧化还原反应，故C正确； D．锌锰干电池负极材料是锌，正极材料是石墨，故D错误； 选C。 14．一种潜航器的镁—过氧化氢燃料电池系统工作原理如图所示。以下说法错误的是 A．电池的负极反应式为 B．电池工作时，向负极移动 C．电池工作一段时间后，溶液的浓度减小 D．电池总反应式是 【答案】B 【分析】根据图示装置结合原电池工作原理可知，镁作负极，发生失电子的氧化反应，过氧化氢在正极得电子生成水，其电极反应方程式为：H2O2+2e-+2H+=2H2O； 【解析】A．镁作负极，发生失电子的氧化反应生成镁离子：Mg-2e-=Mg2＋，A正确； B．原电池工作时，阳离子移向正极，则H＋向正极移动，B错误； C．电池工作一段时间后，正极会消耗氢离子，溶液的浓度减小，C正确； D．由分析可知，电池总反应为镁和过氧化氢在酸性条件下生成镁离子和水，D正确； 故选B。 15．原电池是直接把化学能转化为电能的装置，某班级研究性学习小组分别进行了如下实践： (1)第一组同学对、稀硫酸组成的原电池进行了探究，其中甲同学利用如图1所示装置进行探究，乙同学经过查阅资料后设计了图2装置进行探究(盐桥内含有饱和琼脂，起到连通电路的作用)。 ①实验表明，图1中锌电极为 极(填写“正”或“负”)。 ②图2中实验过程中只有极上产生气泡，则是 溶液。 (2)第二组同学想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，甲、乙两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入稀溶液中，乙同学将电极放入溶液中，如图所示。 ①甲中电子的移动方向为从 片到导线再到 片。 ②写出乙中负极的电极反应式： 。 (3)第三组同学认为任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，于是想利用反应“”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，该电池的负极材料是 ，电解质溶液是 。 (4)第四组同学则查阅资料，了解了一些新型化学电源： ①高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为：，该电池放电时，正极的电极反应式为 。 ②一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式： ，若过程中产生，则消耗标准状况下的体积为 。 【答案】(1) 负 ZnSO4 (2) 镁 铝 (3) Cu AgNO3溶液 (4) 33.6L 【解析】（1）①锌的活泼性大于铜，图1中锌电极为负极； ②图2中实验过程中只有Cu电极上产生气泡，铜是正极，正极放出氢气，锌是负极，则X是ZnSO4溶液； （2）①装置甲Mg做负极，Al做正极，电子的移动方向为负极→用电器→正极，则从Mg片由导电到Al片； ②乙中Al能和氢氧化钠反应，而Mg不能，则Al做负极，负极反应为； （3）根据氧化还原反应，负极上发生失电子的氧化反应，负极材料是Cu，电解质溶液为AgNO3溶液； （4）①正极是得电子的还原反应，高铁酸根离子得电子被还原为氢氧化铁，反应式为； ②放电过程中，NO在负极失电子生成硝酸，负极的电极反应式；若过程中产生，电路中转移6mol电子，根据电子守恒，正极消耗1.5molO2，则消耗标准状况下O2的体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$