第17期 原电池-【数理报】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步学案（人教版）

素养拓展 数理招 在燃料电池中，0，在正极放电后究竟生成 什么？不少同学总是弄不清楚，因为当电解质 不相同时，02的放电产物是不相同的.在这里给 探寻燃料电池中O2的行院 大家分析一下0，在不同的电解质中发生放电 反应的过程，希望能够对大家有所帮助 在有02参与的燃料电池中，02首先在正极 ⊙湖南熊维 放电生成02-，即：02+4e=202- 氧化物或熔融盐.这时，O,的行为就与上述情况(Westing-house) 0(千燥) 02在水溶液中不能稳定存在. 有所不同. 公司研制开发 -多孔电极a 1.电解质溶液为酸的燃料电池 3.熔融盐燃料电池 的.它以固体氧28 固体电解质 02可与H结合生成H,0,即：02+2H*= 例1.熔融盐燃料电池具有较高的发电效化锆-氧化钇 -多孔电极b H,0,此时电池正极的电极反应为O,+4H++ 率，因而受到重视.可用Li,C0,和Na,C0,的熔为电解质，这种 H2 H2O 4e=2H,0. 融盐混合物作电解质，C0为负极燃气，空气与 固体电解质在高温下允许氧离子(02-)在其间 通过.该电池的工作原理如上图所示，其中多孔 2.电解质溶液为碱（或中性）的燃料电池 C0,的混合气体作正极助燃气，制得在650℃工 02-可与H20结合生成0H,即：02-+H,0一 作的燃料电池.试写出：(1)负极反应： 电极a、b均不参与电极反应 ;(2)正极反应： 下列判断正确的是 20H,此时正极的电极反应为02+2H0+4eˉ= (3)电池的总反应： A.有02放电的a极为电池的负极 40H. 以氢氧燃料电池为例，在不同介质中的电 解析：熔融盐燃料电池的电解质为非水溶 B.有H2放电的b极为电池的正极 液，其电极反应的写法与水溶液中的反应截然 C.a极对应的电极反应为：02+2H,0+4e= 极反应列表如下： 不同.在正极，02得电子变为02-后会与C02反 40H 负极反应 2H2-4e=4H* D.该电池的总反应方程式为：2H2+O2= 酸性介质 正极反应 02+4H++4e=2H,0 应生成C0号，即正极反应为：02+2C02+4e一 2H,0 总反应 2H2+02=2H20 2C0号.该电池的总反应应为：2C0+02= 解析：在燃料电池中，02一般在正极放电， 负极反应 2H2-4e=4H 2CO,,用该式减去正极反应即可得到负极反应： 如果电解质是熔融的氧化物，02在正极会直接 中性介质 正极反应 0,+2H,0+4e=40H 2C0+2C03-4eˉ=4C02 总反应 2H2+02=2H,0 进行放电生成02，则电池的a极（即正极）反 负极反应 2H2+40H-4e=4H20 答案：(1)2C0+2C0-4e=4C02 应为：02+4e=202-(而不是：02+2H20+ 碱性介质 正极反应 0,+2H,0+4e=40H (2)02+2C02+4e=2C0号 4e=40H).至于负极反应，则可由总反应 总反应 2H2+02=2H,0 (3)2C0+02=2C02 (2H2+02=2H,0)减去正极反应得到： 以上是最常见的燃料电池.但有些新型电 4.熔融氧化物燃料电池 2H2+202--4e=2H,0. 池，电解质不是普通的酸、碱溶液，而是熔融的 例2.固体氧化物燃料电池是由美国西屋 答案：D 高考直通车 总反应1 mol C.H20。参加反应时转移2mol电 子，18mgC6H,0。的物质的量为0.1mmol,则 原电池原理在高考题型中的应用 消耗18mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2mmol 电子流人，C错误；原电池中阳离子从负极向正 O山东王若彤 极迁移，故Na迁移方向为b→a,D正确。 解原电池试题的一般步骤是先确定原电池测到血糖浓度高于标准，电池启动.血糖浓度下 答案：C 的正负极，然后写出电极反应.其中确定原电池 降至标准，电池停止工作（血糖浓度以葡萄糖浓 例2.(2025·黑吉辽蒙卷)一种基于Cu,0 度计).电池工作时，下列叙述错误的是( 的储氯电池装置如下图所示，放电过程中a、b 的两极是解题的关键.确定原电池正负极的方 法主要有六种：1.根据电极材料确定：一般来 极均增重.若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍 控 说，活动性强的金属为负极，活动性弱的金属或 纳米P/导电聚合物纳米CuOY导电聚合物 增重.关于下图中装置所示电池，下列说法错误 能导电的非金属为正极.2.根据电子的流向确 葡萄糖酸 的是 ( (C6H202入 定：在原电池中，电子由负极流出，经外电路流 负载 进料口 出料口 向正极（电流方向与之相反）.3.根据离子的流 OH Cu20/ NaTi(PO.)/ 向确定：在原电池中，阳离子移向正极，阴离子 葡萄糖 Cuz(OH)CI NaCl溶液 NasTiz(PO 移向负极.4.根据反应类型确定：原电池中，负 A.电池总反应为2C。H20。+02=2C,H20, 极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原 B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(I)相 A.放电时Na向b极迁移 反应.5.根据现象确定：一般情况下，质量减少 互转变起催化作用 B.该电池可用于海水脱盐 的一极为负极，质量增加或不变（有气泡放出） C.消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有 C.a极反应：Cu,0+2H,0+Cl-2e= 的一极为正极.6.根据反应特点确定：在判断原0.4mmol电子流入 Cu,(OH)CI+H 电池的正负极时，不仅要考虑金属的活泼性强 D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的 D.若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失 弱还要考虑金属能否与电解质溶液自发发生 迁移方向为b→a 去储氯能力 反应.一般来说，能自发反应的电极为负极，不 解析：由题中信息可知，当电池开始工作 解析：由图可知，a极铜元素化合价升高失 能自发反应的电极为正极. 时，a电极为电池正极，血液中的0，在a电极上电子，故a极为负极，电极反应为Cu,0+2H,0+ 近年来，高考题型中常对不同类型的新型电得电子生成0H,电极反应为0，+4e+2L,0=C1-2e=C,(0H),Cl+H,b极为正极，电极 池，包括原电池、电解池及其综合分析考查，下面举4OHb电极为电池负极，Cu,0在b电极上失反应为NaTi,(P0:)3+2e+2a*= 例分析原电池在高考题型中的考查视角. 电子转化成CuO,电极反应为Cu,0-2e+Na,Ti2(PO4)3,据此解答.若以Ag/AgCl电极代替a 例1.(2024·新课标卷)一种可植入体内的20H=2Cu0+H,0,然后葡萄糖被Cu0氧化为极，a极仍增重，此比时a极发生反应：Ag-e+d= 微型电池工作原理如下图所示，通过C0催化葡萄糖酸，Cu0被还原为C,0,则电池总反应AgC,所以电池不会失去储氯能力，D错误. 消耗血糖发电，从而控制血糖浓度.当传感器检为2C6H20。+02=2C6H20,A、B正确；根据 答案：D 本版责任编辑：赵文佳 报纸编辑质量反馈电话 0351-5271268 2025年11月3日·星期 高中化学 报纸发行质量反馈电话： 数理橘 第 17期总第1165期 人教 0351-5271248 选择性必修1 第16期参考答案 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社编辑出版 社长：徐文伟国内统一连续出版物号：CN14-0707八F) 邮发代号：21-355 《选择性必修1》 阶段测试卷卷 (3)放电时负极上的电子通过 流 一、选择题 课前导学案之 向正极，再通过溶液中离子的移动形成内电路 .C2.B3.D4.A 构成闭合回路 5.C6.B7.B8.D 《原电池》 4.化学电源是将 变成 的 9.C10.D11.D 装置，它包括 和 12.A 江苏 李 几类.与其他能源相比，电池有许多优点，如 二、非选择题 决问题的能力.（重、难点） 13.(1)Na0H 问题呈现 NH.NO 有一位非常喜欢赶时髦 知识梳理 (参考答案见第2版) (2 NH,NO 的富商决定建造一艘海上游 1.原电池中发生的化学反应属于」 NH:+NO. 教材拓展 艇，为了使游艇奢侈豪华，他 反应，原电池是将 (3)N02+H,0 能转化为 不惜重金让造船师用昂贵、 书写燃料电池电极反应应注意的问题： HNO,+OH 的装置 漂亮、对海水有很强抗腐蚀 (1)电池的负极一定是可燃性气体，失电 (4)c(Na*)> 2.原电池的形成条件：① ;② 能力的镍铜合金将船底包起来，由于这种合金 子，发生氧化反应.电池的正极一定是助燃性气 (NO;c(NO) ;③ :④ .其中，电子 的强度不够大，造船师又不得不用特种钢来制 体，得电子，发生还原反应 (OH)>c(H*) 流出的一极是原电池的 极，该极发生 造游艇的许多零件.在一片赞美声中，游艇缓缓 (2)电极材料一般不参加化学反应，只起传 5 NaNO, 反应，电子流入的一极是原电池的 NH,NO,△aNO,+ 驶进了大海，畅游于碧海波涛中.可是未过几 导电子的作用。 极，该极发生 反应，原电池中 N2↑+2H,0 周，这艘游艇底部变得千疮百孔，过早结束了它 (3)电极反应作为一种特殊的离子反应方 电解液的作用是 14.(1)①+955 的使命.你知道为什么吗？ 程式，也必须遵循原子守恒、电荷守恒定律. 3.在理解原电池工作原理的基础上，将氧 ②AC (2)①上方 明确目标 (4)写电极反应时，一定要注意电解质是什 化反应与还原反应分在两极进行，负极发生氧么，其中的离子要和电极反应中出现的离子相 ②L 106.4 1.理解原电池的原理及构成条件.（重点) 化反应，应是还原性较强；正极发生还原反应， 对应，在碱性电解质中，电极反应中不能出现 4 2.能根据电极反应判断正、负极，根据电流 应是氧化性较强. H*,酸性电解质溶液中，电极反应中不能出现 ③L1和L2两条曲 (1)用 的物质作为负极，向外电路 OH 线之间的区域为反应1 的方向判断原电池的正、负极.（重点） 自发进行、反应ⅲ非自 3.能够正确书写电极、电池反应方程式 提供电子，用 的物质作为正极，从外电 (5)正负极两极的电极反应在得失电子守 发进行对应的区域；温 (难点) 路得到电子， 恒的前提条件下，相加后的电池反应必是燃料 度越高速率越快；压强 4.通过对电池原理的探究活动，培养推理 (2)将两极浸在 中，通过 燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液反应的叠加 越大限度越大 和分析问题的能力以及用氧化还原反应原理解 形成内电路. 反应式 (3)①5.8%②5 15.(1)①4BaCr0 能与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的 20HCI C,H.OH 其他物质（如空气中的氧气）能与负极发生反 水浴加热 4BaCL 例析原电池原理的应用 应.如果两个半反应分别在两个容器中进行（中 4CrCl,+13H,0+2C02↑ 间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应选 ②加大乙醇的投料 择含有与电极材料相同的阳离子 ©辽宁徐莎莎 量有利于BaCrO,.完全 2.电极材料的选择：在原电池中，负极一般 反应，提高其利用率 、比较金属活动性强弱 较快，因为锌、杂质金属与稀硫酸构成了原电池 是相对活泼的金属材料 (2)①当滴入最后 般来说，比较活泼的金属作为原电池的负 例2.等质量的两份锌粉a、b中分别加入过 3.设计思路：①由两种活动性不同的金属 半滴Na,S,03标准溶液 极，该极在原电池工作过程中往往不断溶解，质量 量的稀疏酸，同时向a中加入少量的CuS0,溶 或由其他导电的材料（非金属或某些氧化物）作 时，溶液由蓝色变无色， 减小正极通常有金属析出或气体生成，电极质量 液.下列各图表示的是产生H,的体积V与时间 且半分钟内不变色 为电极材料：②两个电极必须浸在电解质溶液 t的关系，其中正确的是 ②96.1% 或增加或不变.据此可以比较金属的活动性 中；③两个电极之间要形成闭合回路 (3)加入1mol/1 例1.有A、B、C、D四种金属.将A与B用 例3.下列图示的装置不能形成原电池的是 VaOH溶液，调节溶液 导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐 的pH在6~12范围内， 独：将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反 静置，过滤，使用蒸馏水 应剧烈；将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化： 洗涤沉淀，取最后一次 如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出.据 洗涤液，加入0.1mol/L 此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( AgNO3溶液和0.1mo/L HNO,溶液不再出现浑 A.D>C>A>B B.D>A>B>C 浊，洗涤干净 C.D>B>A>C D.B>A>D>C 解析：向a中加入少量的CS04溶液，可发 解析：原电池中较活泼的金属作负极，负极生反应：Z+Cus04=Zns04+Cu,由于锌的量 上失电子生成阳离子进入溶液而被腐蚀；金属 减少，所以a中生成H2的体积减小.由于形成 和酸反应，较活泼的金属与酸反应较剧烈；金属 了无数微小的原电池，因而反应速率比b快 解析：D选项图示装置中两个电极均为Fe 之间的置换反应中，较活泼金属能置换出较不 答案：A 活动性相同，不能形成原电池，符合题意。 活泼的金属，据此分析解答 三、设计化学电源 答案：D 答案：B 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反 四、金属的电化学防护 二、加快化学反应速率 应都可以设计成原电池.关键是选择合适的电解 可将待保护金属与更活泼的金属相连，使 构成原电池的反应速率比直接的化学反应 质溶液和两个电极 形成原电池时更活泼的金属作负极被腐蚀，而 速率快.例如粗锌与稀硫酸反应产生氢气的速率 1.电解质溶液的选择：电解质溶液一般要 待保护金属作正极被保护.（详见第19期） 2 素养专练 数理极 C.正极反应为02+4e=202 C.电极2上发生的反应为02+2H0+4e= 专练一：原电池原理 D.电子移动方向：Ca电极→固体电解质→多孔 40H 碳电极 D.电子的移动方向为电极1→导线一→电极2一 1.下列关于原电池的叙述正确的是 ( Ca电极 稀硫酸→电极1 A.原电池工作时必然存在氧化和还原的过程 4.Mg-AgC1电池是一种能被海水激活的一次性贮 B.构成原电池的两个电极必须是两种不同金属 02迁移 固体电解质 备电池，电池反应的离子方程式为2AgC1+ C.原电池是把电能转化为化学能的装置 Mg=Mg2++2Ag+2Cl,下列有关该电池的说 D.在原电池中，电子流出的一极是正极，该电极 多孔碳电极 法正确的是 () 上发生还原反应 02 02 A.Mg为电池的正极 2.下列工作过程中，涉及将化学能直接转化为电7.利用金属A1、海水及其中 ☒ B.负极反应为AgCl+eˉ=Ag+Cl 能的是 的溶解氧可组成电池，如 C.电流由镁电极经外电路流向正极 A.熔融NaCl导电 B.硅太阳能电池发电 右图所示.下列说法正确 D.可用于海上应急照明供电 C.热电厂火力发电 D.电动汽车行驶 的是 ( 5.汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如下 b 3.10mL浓度为1mol/L的盐酸和过量的锌反应， A.b电极为电池负极 8 图所示.放电时的电池反应：PhO,+Pb+ 为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可 B.电池工作时，海水中的 2H,S0,=2PbS04+2H,0.下列说法中正确的是 采用的方法是 Na向b电极移动 () A.再加入10mL浓度为0.5mol/L的稀疏酸 C.电池工作时，a电极的电极反应为A1+3e B.加人几滴CuCL,溶液 A13+ H,S04溶液 C.加人几滴NaNO3溶液 D.每消耗1molA1,理论需要消耗02为33.6L D.加入少量CH,COONa溶液 4.根据反应：2Ag++Cu= 电流表 专练二：化学电源 Cu2++2Ag,设计如右图所示 A Pb02电 原电池，下列说法正确的是 1.下列化学电池最符合绿色化学要求的是( b电材 A.锌锰干电池 B.铅蓄电池 A.H向负极方向移动 A.X只能是银 C.纽扣锌银电池 D.氢氧燃料电池 B.Pb0,得电子，被氧化 B.Y溶液是硫酸铜溶液 2.下列用到的电池不属于可充电电池的是( C.电池放电时，溶液pH降低 C.电子从铜电极经溶液流向X电极 A.摩托车使用的铅酸蓄电池 D.已知PS04难溶，则电池放电过程中负极质 D.X极上的电极反应为Ag+e=Ag B.燃气灶使用的锌锰干电池 量增加 5.将如右图所示的原电池分别 ④ C.新能源汽车使用的钠电池 6.微型银-锌电池可用作电子仪器的电源，其电 进行如下变动，会导致电子F 墨 D.手机使用的锂离子电池 极分别是Ag/Ag20和Zn,电解质溶液为KOH溶 向相反方向流动的是 3. 种氢氧燃料电池的装置示意图如下，电极均 液，电池总反应为Ag20+Zn+H20=2Ag+ 为石墨材料，下列说法正确的是 ( Zn(0H)2.下列说法正确的是 A.将石墨更换为Zn片 A.电池工作过程中，负极发生还原反应 B.将稀硫酸更换为乙醇 稀硫酸 B.电池工作过程中，电解液中OH向正极移动 C.向烧杯中加入BaCl2溶液 C.负极的电极反应为Zn+20H--2e= D.将稀硫酸更换为NaCl溶液 Zn(OH)2 6.一种可制成柔性纤维的电池工作原理如下图所 示.下列关于该电池放电时的说法正确的是 D.正极的电极反应为Ag0+2H*-2e= 稀硫酸 2Ag+H2O A.电能转化为化学能 A.电极1是正极，发生还原反应 ○数理报社试题研究中心 B.Ca电极发生还原反应 B.该装置工作时，溶液中的S0?移向电极1 (参考答案见下期) 本期课前导学案参考答案 8.A9.C10.D11.B12.B 15.(1)增大固体表面积，提高酸浸速率 知识梳理 二、非选择题 (2)Fe(OH)3、Al(OH) 1.氧化还原化学电能 13.(1)H*)·c(HS) (3)2Fe2++H,02+2H+=2Fe3++2H,0 2.①自身进行的氧化还原反应②两种活泼 c(H,S) 10-5.6 性不同的金属或能导电的非金属电极③电解质 (2)H,C,0,>CH,C00H>H,S (4)①b 溶液或熔融态电解质④两极相连形成闭合回路 (3)H2C204+K0H=KHC,04+H20 ②4.7≤pH<6.2 负氧化正还原作反应介质，提供移动 (4)HS+HC204=H,S↑+C20 (5)HC1加热浓缩、降温结晶（或蒸发浓缩 的离子 (5)③④ 冷却结晶) 3.(1)还原性较强氧化性较强(2)电解质 14.I.(1)大于 16.(1)PCL,+H,0+CL2△P0C3+2HC1 溶液中正负离子的定向移动(3)导线 (2)用未知浓度的NaOH溶液润洗碱式滴定 4.化学能电能一次电池二次电池燃管2~3次 (2)c(Na*)>c(HP0)>c(0H-)> 料电池能量转化效率高，供能稳定，形成及容 c(H2PO;)>c(H*) (3)ac 量、电压等可调节 (3)I1×10-.4 Ⅱ.(4)酸式 第15期参考答案 (5)当加入最后半滴KMnO,标准溶液时，溶 1×10- 《水溶液中的离子反应与平衡》综合质量检测卷 (4)4×10-7 液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色 一、选择题 1.B2.B3.C4.A5.D6.D7.B (6)1.38Y% 数理极 素养·测评 3 可监测汽车尾气中N0的含量，其工作原理如上 评（十二）， 图所示.P电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）.NO电极上的电极 反应为 检测内容：原电池 (2)某镁-溴电池 e 用电器 ◎数理报社试题研究中心 是一种新型的化学 一、选择题（本题包括8小题，每小题只有一个选 D.该电池的设计利用了H,O,在酸碱性不同条 电源，其电池总反 项符合题意) 件下氧化性、还原性的差异 含Mg2的电 Br/B 应为Mg+Br= 解质溶液 1.下列说法正确的是 )6.我国科学家设计的“海泥电池”，既可用于深海 Mg2++3Br,电池 A.巴黎奥运会场馆使用的“碲化镉”光伏发电系 水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染 工作原理如右图所 统将化学能转化为电能 治理，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原 离子交换膜 示.溶液中的Mg2+向 (填“Mg”或“石 B.一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐 理如下图所示.下列说法错误的是 墨”)电极移动；正极反应为 桥”的原电池效率高 02 H:0 C.纸电池是近年来电池研发领域的新成果，原 海水层 ■A电极 (3)用电化学法模 拟工业处理S02.将 ④ 电池的电极必须使用金属材料 海底沉积层[ B电极 硫酸工业尾气中的 D.原电池盐桥中的电解质应能与电池中电解质 HS S02通入如右图装 溶液反应 置（电极均为惰性 2.理论上，下列反应能设计成原电池的是( (微生物 A.2FeCl +Fe =3FeCL, (CH0)(C0) 材料)进行实验，可 用于制备硫酸，同 稀硫酸 B.NaHCO,HCI =NaCl +H,O +CO, A.A电极的电势高于B电极的 质子交换膜 稀硫酸 时获得电能. C.Ca0+H,O=Ca(OH), B.H*从海底沉积层通过交接面向海水层移动 ①质子交换膜右侧的溶液在反应后pH D.2NaOH +H,SO,=Na,SO,+2H2O C.负极的电极反应为CH,0-4eˉ+H,0=CO2+4H (填“增大”“减小”“不变”) 3.一种新型锂-空气电池的工作原理如下图所 D.海水和海泥作为电解质的一部分，富含盐分， 示.下列关于该电池的说法正确的是 ②当外电路通过0.2mole时，质子交换膜左 ( 导电性高，有利于输出电能 侧的溶液质量 (填“增大”或“减小”) 7.我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化 剂，研发出一种Zm-NO电池系统，该电池同时 、8 10.(1)科学家研究了转化温室气体的方法.利用 非水有机电解质 具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如 下图所示装置可以将C0,转化为气体燃料 金属锂 空气 下图所示（双极膜可将水解离为H+和OH,并 C0.该装置工作时，N电极的电极反应为 实现其定向通过).下列说法错误的是 多孔碳电极 只允许i通过的隔膜 负载 A.电池工作时电能转化为化学能 B.金属锂为电池的负极 C.多孔碳电极的电极反应为0，+4e+4H NaOH 2H,0 液 质子交换膜 D.图中的非水有机电解质可以换成水溶液 Zn/Zn0电极 MoS,电耘 (2)尿素[C0(NH2)2]在高温条件下与NO反 4.已知氧化性：Au3+> 双极膜 应转化成三种无毒气体，该反应的化学方程式 Ag*>C2+>Pb2+> A.Zn/Zn0电极为负极，MoS,电极为正极 为 可将该反应设计成碱 Cr3+>Zn2+>T2+ X B.MoS2电极的电极反应为N0+5e+5H+= 性燃料电池除去烟气中的氮氧化物，该燃料电 现有如右图所示的 NH,+HO 池负极反应为 正极反应 (X、Y只能在题给金属阳 电化学装置，下列叙 离子对应的金属中选取) C.电池工作过程中，OH透过双极膜向左侧 为 述中正确的是 移动 (3)砷酸(H,As0,)具有较强的氧化性.某实验 A.若X为Ti,则Y极的电极反应可能是Zn- D.电池工作一 段时间后，负极区溶液的pH增大 小组依据反应As0?+2H++2I=As0?+ 2e-Zn2* 8.热激活电池可用作火 硫酸铅电极 L2+H0设计如下图所示原电池，探究pH对 B.若X为Cr,则Y可以选Zn或Ti 箭、导弹的工作电源 无水LiCl-KC AsO}氧化性的影响，并测得电压与pH的关 C.若Y为Cu,则X极的电极反应可能是Cr- 钙电极 种热激活电池的基本 电池壳 系.a点时，盐桥中的K 移动（填“向 3e=Cr3* 结构如右图所示，其中 左”“向右”或“不”).c点时，负极反应为 D.若X为Zn、Y为Pb,形成原电池，则盐桥中阴 作为电解质的无水 离子移向右侧烧杯 LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出 5.直接H,02-H,02燃料电池是一种新型化学电 电能.该电池总反应为P%S0,+2LiCl+Ca-CaCl,+ 石 源，其工作原理如下图所示.电池放电时，下列 Li,S04+Pb.下列有关说法正确的是 说法不正确的是 A.放电过程中，Li向负极移动 负载 B.正极反应为Ca-2e+2Cl=CaCl, 1 mol/L mol/L C.常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指 As0片-As0片溶液 ,溶液 针不偏转 H,O2和KOH H02 和HSO D.若转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb 混合液 混合液 二、非选择题（本题包括2小题） 阳离子交换膜 9.原电池在工农业生 NO NO. NiO电极 A.电极I为负极 产、日常生活、科学研 B.电极Ⅱ的电极反应为H,O,+2e+2H 究中具有广泛的应 、固体 2H,0 电解质 用.回答下列问题： P1电极 C.电池总反应为2H,02=0,↑+2H,0 (1)通过N0传感器 (参考答案见下期)】高中化学人教（选择性必修1）第17~20期 数理括 答案详解 2025~2026学年高二化学人教（选择性必修1）第17~20期(2025年11月) 第17期2版参考答案 的，则Y不能选Zn或Ti,可以选择Cu或Pb等，B不正确；若Y 专练一 为Cu,由于X电极是负极，则X的金属性要强于Cu的，所以可 1.A2.D3.B4.D5.A6.C7.B 以选择Cr,负极反应可能是Cr-e=Cr3+,C正确；X电极是 专练二 负极，盐桥中阴离子移向负极，故盐桥中阴离子移向左侧烧杯， 1.D2.B3.B4.D5.D6.C D不正确 第17期3版参考答案 5.C电子流出的电极为负极，所以电极I为负极，电极Ⅱ 素养测评（十二） 为正极，A正确；电极Ⅱ为正极，H2O2得电子生成H0,酸性环 一、选择题 境中，电极反应为H02+2e+2H*=2H,0,B正确；电极I为 1.B光伏发电系统直接将光能转化为电能，A错误；原电 负极，H202失电子生成O2,碱性环境中，电极反应为 池的两个电极材料不一定都是金属材料，也可以是金属和导电 H202+20H-2e=02↑+2H,0,故电池总反应为2H,02+ 的非金属材料（如石墨等），C错误；盐桥中的电解质需保持惰 20H+2H=02↑+4H,0,C错误；在碱性条件下，H,02表现 性，避免与电解质溶液反应，否则会破坏盐桥功能，D错误。 还原性，失电子生成O2;酸性条件下，H02表现氧化性，得电 2.A NaHCO,与HC的反应为复分解反应，无元素化合 子生成H,0,同时生成K,S04,该电池的设计利用了H,O2在酸 价变化，无电子转移，无法形成原电池，B错误；CaO与水反应 碱性不同条件下氧化性、还原性的差异，D正确 生成Ca(OH)2,不是氧化还原反应，无电子转移，无法形成原 6.C由图可知，A极物质由氧气转化为水，化合价降低， 电池，C错误：NaOH与H,SO4发生中和反应即复分解反应，无 B极中HS一S,HS失电子，化合价升高，发生氧化反应，故 电子转移，无法形成原电池，D错误， A电极是正极，B电极是负极，据此解答.由分析可知，A电极 3.B由图可知该原电池中i作负极，电极反应为i- 是正极，B电极是负极，正极的电势高于负极的电势，故A电极 e=;多孔碳电极为正极，结合电解质为碱性溶液，故电极 的电势高于B电极的，A正确；阳离子向正极移动，故H从海 反应为02+4e+2H,0=4OH.据此分析解答.原电池是将 底沉积层通过交接面向海水层移动，B正确；CH,0在微生物作 化学能转化为电能的装置，A错误；由上述分析可知，电极为 用下与硫酸根离子反应生成CO2和HS,并不是在负极的电 负极，B正确；由上述分析可知，C错误；L能与水发生反应，故 极反应，负极上生成的HS失去电子发生氧化反应生成硫单 不可将非水有机电解质换成水溶液，D错误。 质，电极反应为HS-2e=S↓+H,C错误；海水和海泥作 4.C根据装置图可知，X电极是负极，失去电子发生氧化 为电解质一部分，富含盐分，可增强水的导电性，有利于电池电 反应，Y电极是正极，得到电子发生还原反应，若X为，由于 能的输出，D正确 Y电极是正极，应得到电子发生还原反应，A不正确；若X为 7.DMoS2电极上NO转化为NH3,发生得电子的还原反 Cr,则Y的金属性要弱于Cr的，Zn和Ti的金属性均强于Cr 应，则MoS2电极为正极，电极反应为NO+5e+5H*=NH3+ 一1 高中化学人教（选择性必修1）第17~20期 H,0,Z/Zn0电极为负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反 6.(1)Na,S04(2)CuS0, 应，电极反应为Zm-2e+20H=Zn0+H,0.据此分析解答. (3)NaCl (4)CuSO, 根据分析可知，MoS2为原电池的正极，Zm/ZnO电极为负极，A 专练二 正确；由分析可知，B正确；电池工作过程中，OH透过双极膜 1.B2.B3.C4.C5.A6.C 移向负极，也就是向左侧移动，C正确：负极反应为Z-2e+ 7.(1)阴 2OH=Z0+H,0,氢氧根离子被消耗，碱性减小，pH降低，D (2)2Cl--2e=Cl2↑ 错误. (3)产生无色气体，溶液中出现白色沉淀 8.C由原电池总反应可知，Ca元素化合价升高，Pb元素 第18期3版参考答案 化合价降低，则Ca为原电池的负极，电极反应为Ca+2Cl-- 素养测评（十三） 2e=CaCl,PbS04为原电池的正极，发生还原反应，电极反应 一、选择题 为PbS04+2e+2Li=i,S04+Pb.原电池工作时，阳离子向 1.C利用生命生态实验柜养殖水稻没有利用电能，A不 正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答.放电过程中阳离 符合题意；太阳能电池翼为空间站提供能量需要是电能转化为 子向正极移动，即向正极移动，A错误；正极反应为 其他形式的能量，B不符合题意；空间站利用电解水供氧系统 PS04+2e+2i=i2S04+Pb,B错误；该电池为热激活电 提供氧气是电能转化为化学能，C符合题意；利用偏二甲肼 池，常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流， (C,HN2)作为助推剂发射火箭是化学能转化为动能，D不符 因此连接电流表或检流计，指针不偏转，C正确；根据正极反应 合题意。 PbS04+2e+2Li=Li,S04+Pb可知，每转移0.1mol电子， 2.A电解CuS0,溶液的总反应为2CuS0,+2H,0电解 理论上生成0.05 mol Pb,其质量为10.35g,D错误. 20+0,1+2H,0,生成0.064gCu的物质的量n=费 二、非选择题 9.(1)还原 0.064g=0.001mol,即生成0.001molH,s0,n(H*)为 64 g/mol N0+02--2e=N0, 002m,e=只=00g严-4×10mL,故证A 0.5L (2)石墨 3.C用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间 Br +2e=3Br 后，再加人W能使溶液恢复到电解前的状态，应首先判断电解 (3)①增大 产物，要满足溶液浓度不变，应该遵循“析出什么加入什么”原 ②增大6.2 则，据此分析解答.以C作阳极、Fe作阴极，电解KC溶液，电 10.(1)C02+2e+2H*=C0+H20 (2)2C0(NH,)2+6N0商温5N,+2C0,+4H,0 解反应为2KC+2H,0电解H,↑+2K0H+C,↑，所以相当于 析出HC1,要使电解后溶液恢复原状，应该通人适量HCl,A错 C0(NH2)2-6e+80H=C0号+N2↑+6H,0 误；以P作阳极、Cu作阴极，电解CSO,溶液，电解反应为 2N0+4eˉ+2H,0=N2+40H (3)向左As0+H20-2e=As01+2H 2GuS04+2H,0电解2Cu+0,↑+2H,S0,所以相当于析出 第18期2版参考答案 CuO,要使溶液恢复原状，需要加人CuO或CuCO,加人氢氧化 专练一 铜会多加入了水，B错误；以C作阴阳极，电解稀硫酸溶液，电 1.D2.C3.C4.D5.A 解反应为2H,0电馨2H,↑+0，↑，相当于析出H,0,要使电解 2 高中化学人教（选择性必修1）第17~20期 后溶液恢复原状，加入适量H20即可，C正确；以Ag作阳极，的氧化反应，为阳极，电极反应为Mn2++2H,0-2e= Fe作阴极，电解AgNO,溶液，相当于电镀，阳极Ag失电子生成 MO2+4H,A错误；根据图示，蓄电时，右侧电解池两个电极 Ag,阴极Ag得电子生成Ag,通电一段时间后仍为AgNO3溶 分别生成锌和氧气，发生的总反应为2Zm0电解2Zn+0,↑，B 液，且浓度不变，不需要加AgNO,晶体恢复原样，D错误. 正确；放电时的正极反应与充电时的阳极反应互为“逆反应”， 4.D由题图可知，石墨作阳极，电极反应为C+202-- 此时碳锰电极为正极，发生反应MnO2+4H*+2e=Mn2++ 4e=C02↑，0-向阳极移动，钛网作阴极，电极反应为 2H,0,当转移2mol电子时，正极区消耗4molH+,有2molH 2Ca2++4e=2Ca,然后发生反应2Ca+Ti02=Ti+2Ca0,则制 迁移至正极区，故c(H)减小，H,SO4溶液的pH增大，C错 备金属钛前后CaO的总量不变，A、C错误，D正确；将熔融 、 误；放电时，每消耗1 mol Zn,转移2ol电子，由电荷守恒可 CaF2-CaO换成Ca(NO,)2溶液，阴极上H放电，无法得到金 知，双极膜中间层中有2molH0解离为H*和OH向两极移 属Ca,B错误 动，所以双极膜内的水减少2mol,D错误. 5.C由题意可知，左侧电极Fe2O,在碱性条件下转化为 8.D该装置为电解池，连接电源正极的电极b为阳极， Fe,发生得电子的还原反应，为阴极，电极反应：Fe2O3+6e+ 连接电源负极的电极a为阴极，电极d为阴极，电极c为阳极， 3H,0=2F©+6OH,则装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极！据此作答.从卤水中提取锂盐，锂离子为阳离子，移动到阴极 上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电 (电极a),发生的电极反应为FePO,+Li+e=LiFePO4,A正 极反应：2C--2e=Cl2↑，中间为阳离子交换膜，Na*由阳极 确：根据分析可知，电极为阴极，发生得电子的还原反应，释 移向阴极，据此分析判断选项.若为阴离子交换膜，OHˉ移动会 放X,电极反应为AgX+e=Ag+X,电极c为阳极，发生失 与Cl2反应，故应选择阳离子交换膜，Na由阳极移向阴极，得 电子的氧化反应，结合X,电极反应为Ag-e+X=AgX,B 到氢氧化钠溶液，C错误。 正确；根据分析可知，未对调之前，电极a为阴极，电极反应为 6.D惰性电极M区通入的是稀硝酸，出来的是浓硝酸， FePO,+i+e=LiFePO4,电极b为阳极，电极反应为 则电极M为阳极，水被氧化得到O2和H,气体A为O2,NO, LiFePO,-e=FePO,+Li*;电极c为阳极，电极反应为Ag 向左移动，左侧可制得硝酸.电极N为阴极，水放电产生山2和 e+X=AgX,电极d为阴极，电极反应为AgX+e=Ag+ OH,气体B为H2,NH,向右移动，OH与NH4反应得到浓 X,一段时间后，a与b、c与d电极对调，仍与原来的反应相 氨水，以此解题.由分析可知，I室中电极附近产生H,电极 同，因此可继续从卤水中提取X,C正确；充分电解后，将电源 反应为2H20-4e=02↑+4H,发生氧化反应，电极M为阳 的正极、负极对调，则电极a为阳极，发生的电极反应为 极，接外电源的正极，A错误；由分析可知，电极N为阴极，电极 LiFePO,-e=FePO4+Li;电极c为阴极，发生的电极反应为 反应为2H,0+2e=20H+H2↑，B错误；每产生标准状况 AgX+eˉ=Ag+Xˉ；电极d为阳极，发生的电极反应为Ag- 下22.4L02,根据电子守恒，Ⅲ室溶液中就要生成2molH2, e+Xˉ=AgX;电极b为阴极，发生的电极反应为FePO4+ 质量减少4g,同时依据电荷守恒，4 mol NH,通过阳离子交换 ;Li+e=LiFePO4,可知淡水池中c(Li+)减小，D错误. 膜进入Ⅲ室，溶液质量增加72g,所以Ⅲ室溶液的质量理论上 二、非选择题 共增加68g,C错误；由分析可知，Ⅱ室中的NO要进入I室， 9.(1)2H20+2e=20H+H2↑ 所以离子交换膜I为阴离子交换膜，NH要进人Ⅲ室，离子交 (2)K由左池向右池 换膜Ⅱ为阳离子交换膜，D正确 (3)①KH(IO3)2+K0H=2KI03+H,0 7.B由题图可知，蓄电时，Mn2+一→MnO2,发生失电子 ②产生的C2易污染环境等 3 高中化学人教（选择性必修1）第17~20期 解析：(1)由图示可知，阴极为氢氧化钾溶液，反应为水电生成氢气的体积为0.448L-0.224L=0.224L,即0.01mol, 离的氢离子得电子，电极反应为2H,0+2e=20H+H2↑. 则铜离子的物质的量为0.04mdl-0:01mol×2=0.01m0l,电 2 (2)电解时，溶液中的阳离子应该向阴极迁移，明显是溶 液中大量存在钾离子迁移，方向为由左向右。 解前Cs0,溶液的物质的量浓度是0.01m0=0.5mol/L 2L (3)①“调pH”的主要目的是将KH(IO3)2转化为KIO3, 第19期2版参考答案 所以化学方程式为KH(1O3)2+KOH=2K0,+H0; 专练一 ②“KCIO3氧化法”的最大不足之处在于生产中会产生污 1.B2.D3.D4.B5.B6.C7.C 染环境的氯气。 专练二 10.(1)B由A到B02+4e+4H*=2H20 1.B2.A3.D4.D5.B (2)①负 第19期3版参考答案 ②2HS03+2H*+2e=S20}+2H20 素养测评（十四） ③2N0+2S20+2H20=N2+4HS0, 一、选择题 1.A铁锈溶解是Fe,O,与HCl之间的反应，无电子转移 (3)①2VB2+220H-22e=V20,+2B203+11H20 与电化学腐蚀无关，A符合题意：因铝制品不纯，A1与其中的杂 ②0.05mol/L 解析：(2)从图中可看出，电解池的左槽中H$0,进人后 质、NaCl溶液形成原电池，Al失去电子，被氧化，发生吸氧腐 蚀，B不符合题意；铜、铝电线两者连接时形成原电池，A1作负 得到电子生成的S,O转人吸收塔还原NO,故左槽是阴极区， 极而被腐蚀，C不符合题意；菜刀的主要成分是铁和碳，与H,0 右槽稀硫酸和S02一起进人后，S02被氧化生成H,S04,得到 和空气会发生电化学腐蚀，干燥时不会发生电化学腐蚀，D不 较浓的硫酸溶液，右槽是阳极区。 符合题意 ①a与左槽电极连接，是直流电源的负极； 2.A戍嗣子鼎是青铜器，若戍嗣子鼎与铁器共同埋藏， ②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，是酸 由于金属活动性：铁>铜，二者形成原电池，铁作负极被腐蚀， 性环境，故阴极反应为2HS0,+2H+2e=S20+2H0: 戍嗣子鼎被保护，因此不会加速铜的腐蚀，A错误；铜锈的主要 ③NO和S2O反应生成N2和HSO,,由电子守恒、电荷 成分是碱式碳酸铜[C山2(OH)2CO3],B正确；在潮湿的环境中 守恒和原子守恒可得，吸收NO的原理为2NO+2S,O+ 铜作负极被氧化，发生吸氧腐蚀，C正确；缓蚀剂通过抑制负极 2H20=N2+4HS03: 反应（金属的氧化反应）减缓金属腐蚀，D正确 (3)①VB2-空气电池工作时的反应为4VB2+1102= 3.A生铁片中所含的碳构成原电池，使铁更易腐蚀，A错 4B203+2V2O,从图中可得知其电解质溶液是KOH,VB2极为 误；雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀，所以开始时插在 负极，发生失电子的氧化反应，电极反应为2VB2+22OH- 小试管中的导管内的液面下降，B正确；导管内墨水液面回升 22e=V205+2B203+11H20: 时U形管内压强降低，此时发生吸氧腐蚀，正极反应：O2+ ②B为电解池，惰性电极电解CuSO,溶液的阳极反应为 2H,0+4e=40H,C正确；随着反应的进行，U形管中雨水 2H,0-4e=02↑+4H*,当外电路中通过0.04mol电子时， 的酸性逐渐减弱，由开始的析氢腐蚀变为吸氧腐蚀，D正确。 阳极得到0.01mol氧气，标准状况下的体积为0.224L,B装置 4.A量筒中的空气、溶有0，的食盐水和空心铁球组成原 内共收集到0.448L气体（标准状况），则阴极有气体生成，c 电池，较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应， 极为阴极，依次发生反应Cu2++2e=Cu,2H+2e=H,↑， 正极上氧气得电子发生还原反应生成OH,导致量筒内气体压 高中化学人教（选择性必修1）第17~20期 强降低，外界大气压不变，所以水会进入量筒，导致量筒内液面 9.(1)②探究醋酸浓度的影响 上升，OH与Fe2反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定，被空气 ③2.0 中的O2氧化成Fe(OH)3,Fe(OH)3失去部分水生成 (2)吸氧 FezO,·xH,O,所以铁球表面会出现红棕色锈斑，故选A. 还原 5.B①区构成原电池，金属活动性：Fe>Cu,Fe作负极， 2H20+02+4e=40H 发生吸氧腐蚀，C电极上没有气体生成，A错误；②区构成电 (3)反应放热，温度升高，体积膨胀 解池，F作阳极，失电子被氧化生成亚铁离子，铁电极被腐蚀； 10.I.(1)02+2H20+4e=40 C作阴极，得电子发生还原反应，由水电离出的H放电，生成 (2)增大 氢气和氢氧化钠，Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色，B正 (3)a 确：③区构成原电池，金属活动性：Zm>Fe,Fe作正极，得电子 Ⅱ.(1)形成原电池，锌失去电子作负极，铁作正极，从而 发生还原反应，饱和食盐水呈中性，铁发生吸氧腐蚀，电极反应 保护铁 为02+2H20+4e=40H,C错误；④区构成电解池，Fe作阳 (2)Mo0+2e+2H20=Mo02+40H 极，失电子被氧化生成亚铁离子，铁电极被腐蚀；乙作阴极，得 Mo0+2Fe2++20H=Mo02+Fe203+H,0 电子发生还原反应，由水电离出的H放电，电极反应为 第20期3版参考答案 2H,0+2e=H2↑+20H,D错误. 《化学反应与电能》综合质量检测卷 6.D 一、选择题 7.C由题给已知信息知，铁钉发生吸氧腐蚀的负极反应 1.D暖宝宝中铁粉、碳在氯化钠溶液中构成原电池，铁 为Fe-2e=Fe2+,A正确；吸氧腐蚀是在中性或弱酸性环境 发生吸氧腐蚀放出热量，与电化学有关，A不符合题意；海沙中 中发生的，由图像中氧气体积分数的变化可知，正极反应均为 电解质的量大于河沙中的，钢筋在海沙中构成原电池时，由于 02+4e+2H20一40H,B正确：溶液①②显酸性，溶液③④ 电解质溶液浓度大，腐蚀速率快，则海沙比河沙混凝土更易使 显中性，根据图像可知，铁钉的平均吸氧腐蚀速率：酸性溶液大 钢筋生锈，与电化学有关，B不符合题意；家用铁锅生锈是因为 于中性溶液，C错误；氧气体积分数下降曲线先陡后平，一方面 铁锅与锅中残留溶液构成原电池，发生吸氧腐蚀，则家用铁锅 是由于氧气体积分数降低后使腐蚀速率变慢，另一方面也可能 生锈与电化学有关，C不符合题意；铁遇冷的浓硫酸发生钝化， 是于溶液碱性增强促进氢氧化物的生成，氢氧化物覆盖在铁钉 则铁罐运输浓硫酸与铁的钝化有关，与电化学无关，D符合 表面阻碍反应继续进行，D正确。 题意 二、非选择题 2.C 8.(1)①正极 3.B电镀时，镀件作阴极，发生还原反应，A正确；锂单质 还原 易与水反应，不能用水溶液作电镀液，B错误：喷涂处理是金属 ②b 防护常用方法之一，C正确：锂电池放电时，负极锂失电子，发 CH4+100H-8e=C0号+7H,0 生氧化反应，电极反应为i-e=Li,D正确. ③稀硫酸 4.C电池总反应为4A1+302+6H20=4A1(0H)3,根据 （2)锌 图示，A1失电子发生氧化反应，A1是负极；氧气得电子生成氢 02+2H20+4e=40H 氧根离子，铂网是正极；海水为电解质溶液.电池工作时氧气得 牺牲阳极的阴极保护法 电子生成氢氧根离子，电极反应为2H20+02+4e一40H,C 高中化学人教（选择性必修1）第17~20期 错误。 9.D由图上电子的移动方向可知，右侧N极为电解池的 5.C由反应：M+N2+=M2++N可知，M的金属活动性 阳极，电极反应为40H-4e=2H20+02↑，M极为阴极，电 在N之前.若N能与水反应，则M更易与水反应，M将先和水 极反应为V3++e=V2+,双极性膜可将水解离为H+和OH, 反应，无法置换出N,由方程式可知M、N都不与水反应，A错 由图可知，H进入阴极，OH进入阳极，放电后的溶液进人再 误；原电池内应发生氧化还原反应，若M、N分别为Cu和Hg, 生池中在催化剂条件下发生反应放出氢气，反应方程式为 则都不与H,SO4发生反应，故不能构成原电池，B错误；由题干 2V++2H*催化剂2V++H,↑，据此分析解答.由图可知，该 给出的方程式可知C项能构成原电池，C正确；若电解质溶液 装置将光能转化为化学能并分解水，总反应为2H,0电解 为中性或很弱的酸性，则N极上发生的反应是2H,0+O2+ 2H2↑+O2↑，A正确；由分析可知，双极性膜可将水解离为 4e=40H,另外如果是铁、铜和浓硝酸构成原电池，铁是正 H和OH,H进人阴极，则光照过程中阴极区溶液的p变 极，铜是负极，D错误。 小，B正确；由分析知，再生池中的反应为2V2++2H*催化剂 6.BNa为负极、碳纳米管为正极，负极上Na失电子生成 2V3++H2↑，C正确；电路中每有2mol电子通过，会有2mol Na,正极上CO,得电子发生还原反应.据此分析解答.放电时 氢氧离子根进人阳极，生成0.5mol氧气和1molH20,阳极区 该装置为原电池，将化学能转化为电能，A错误；原电池中阳离 溶液质量增加18g,D错误 子移向正极，则Na通过电解质移向正极，B正确；Na为负极 10.C由题图装置可知，放电时，石墨电极为负极，$2失 材料，化学性质活泼，能与水反应生成氢气，则不能选择水溶液 去电子发生氧化反应生成S,电极反应为4S2--6e=S号， 作为电解质，C错误；放电时，负极上Na失电子生成Na,发生 光催化电极为正极，在正极得到电子发生还原反应生成碘 氧化反应，D错误 离子，电极反应为1+2e=3引，为维持电荷守恒，左侧钠离 7.C放电时，a极是活泼金属i,Li电极发生氧化反应， 子透过阳离子交换膜移向右侧；充电时，与直流电源负极相连 作原电池的负极，b极作原电池的正极，电极电势负极低于正 的石墨电极为阴极，光催化电极为阳极，据此分析解答.由分析 极，即放电时，a极电势低于b极，A错误；充电时，b极发生氧 可知，充电时，与直流电源负极相连的石墨电极为阴极，光催化 化反应，电极反应为2Li2S·Cl-3e=LiI+3i*+S+CuS,B 电极为阳极，则电子从光催化电极流出，通过导线流向石墨电 错误；充电时，a极发生还原反应，电极反应为i*+e=i,每 极，A正确；由分析可知，放电时，石墨电极为负极，光催化电极 转移1mol电子，a极生成1 mol Li,a极质量变化7g,C正确； 为正极，为维持电荷守恒，左侧钠离子透过离子交换膜移向右 该电池使用活泼金属作原电池的负极，L与水会发生反应， 侧，每消耗1 mol Nal3时，有2mol钠离子从左室迁移到右室， 因此不能用水作电解质溶液的溶剂，D错误. 则离子交换膜左室电解质溶液质量减少46g,B正确；由分析 8.B由题干信息及装置图可知，由于无阳极氯腐蚀，则 可知，该离子交换膜为阳离子交换膜，C错误；由分析可知，D 在该条件下，NH4的放电能力强于CI的，N,H4失电子生成 正确 N2,A正确；结合A项中分析，b极失电子为阳极，则a极为阴 11.C由题图装置可知，放电时，N极的电极反应为 极，与电源负极连接，气体1为H2,发生还原反应：2H20+2e i4Ti02-4e=Ti012+4Li*,该电极发生氧化反应，所以N =20H+H2↑，B错误；阳极发生氧化反应，NH4失电子生成 电极为负极，充电时N极为阴极，所以放电时M极为正极，充 N2,电极反应为N2H4+4OH--4e=N2↑+4H0,C正确；根 电时M极为阳极.由分析可知，放电时N极为负极，M极为正 据a极的电极反应可知，标准状况下，产生0.1molH2时外电 极，阳离子向正极移动，即移向M极，A错误；充电时M极 路转移电子数为0.2NA,D正确 为阳极，与电源正极相连，B错误；充电时，N极为阴极，发生还 6 高中化学人教（选择性必修1）第17~20期 原反应，故电极反应为Ti,02+4Li+4e=Li4Ti02,C正 (6)5.6 确；放电时，M极质量减少的量为i~e,N极质量增加的量 解析：图甲中电极a上H2S失去电子转化为S2,为负极，则 为i~e,当两极的质量差为14g时，转移的电子数为1mol, 电极b为正极；图乙左侧S02失电子转化为HSO4,为负极，则 当精炼铜时，电池转移的电子数等于阴极增重时电子转移数， 右侧为正极 而阴极增重的质量为铜，铜与电子之间的关系为Cu~2e,所 (1)由图甲可知，H,S在电极a上发生氧化反应生成S2, 以增重的质量为32g,D错误。 O2在电极b上发生还原反应生成H0,则电极a为负极，电极 12.D“厌氧阳极”作负极，C6H20。失去电子生成C0, b为正极 和H,电极反应为C6H120。+6H,0-24e6C02↑+24H: (2)在电极b(正极)上得到电子，与H结合生成H20,电 “缺氧阴极”作正极，NO,得到电子生成NO2,NO2再转化为 极反应为02+4H+4e=2H20:电池总反应为2H2S+02= N2,电极反应分别为N03+e+2H*=N02↑+H,0、2NO2+ S2+2H20, 8e+8H*=N2+4H,0:“好氧阴极”作正极，O2得到电子生成 (3)由正极反应可知，当电路中通过8mol电子时，有 H20,电极反应为02+4H++4e=2H20,同时02还能氧化 8olH经质子固体电解质膜进入正极区 NH生成NO2,NO还可以被O,氧化为NO,离子方程式分 (4)S02在负极上失去电子：S02-2e一→S0,利用H 别为2NH+302=2N02+2H20+4H,2N02+02=2N0,, 使其两边电荷相等：S02-2e一→S0?+4H*,利用H20使其 但不参与电极反应.电池工作时，“厌氧阳极”为负极，“缺氧阴 两边原子数相等，可得负极反应为S02+2H,0-2e=S0?+ 极”和“好氧阴极”为正极，A错误；“缺氧阴极”的电极反应分 4H. 别为①NO3+e+2H+=N02↑+H20、②2NO2+8e+ (5)由上述分析可知，利用该原理制得的化工原料C为 8H*=N2+4H20,①×②+②可得关系式10e~12H*,“缺氧 H,S04 阴极”得到10mle,则消耗12molH,但通过质子交换膜只 (6)02在正极上得到电子，与H*结合生成H20:02+ 能补充10molH,故电池工作时，“缺氧阴极”附近溶液的 4H+4e=2H20,结合负极反应可得关系式：2S02~4e~ c(H)减小，B错误；由上述分析可知，C错误；“厌氧阳极”的 02,故处理32g(0.5mol)S02,转移电子数为1mol,理论上需 电极反应为C6H206+6H20-24e=6C02↑+24H, 要消耗0.25mol02,标准状况下的体积为0.25mol× 1molC6H20。参与反应消耗6molH20,输出24mol电子，“厌 22.4L/mdl=5.6L. 氧阳极”区质量减少288g,故“厌氧阳极”区质量减少28.8g 14.(1)负 时，该电极输出电子2.4mol,D正确. (2)滤纸变红 二、非选择题 40H-4e=2H20+02↑ 13.I.(1)电极a (3)B 电极b (4)负 (2)02+4H+4e=2H20 2H2+40H-4e=4H20 2H2S+02=S2+2H20 (5)增强 (3)8 CO2+2H*+2e=HCOOH Ⅱ.(4)S02+2H20-2e=S0+4H+ 解析：(1)闭合K,通直流电，电极C、D及氢氧化钾溶液构 (5)H2S0, 成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放 高中化学人教（选择性必修1）第17~20期 电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2：1，由图示 溶液中氢氧根离子的浓度是0.0005mol÷0.05L= 可知，C极上气体体积是D极上气体体积的2倍，所以C极上 0.01mol/L,所以pH=12. 得氢气，D极上得到氧气，故R是负极，S是正极，所以B极是 16.(1)还原 阳极，A极是阴极 CH4-8e+100H=C03+7H20 (2)A极是阴极，电解高锰酸钾时，在该极上放电的是氢离 减小 子，所以该极上碱性增强，酚酞显红色，B极是阳极，该极附近 (2)①粗铜 发生的电极反应为40H-4e=2H20+02↑. ②C04+8H++6e=Cr+4H,0 (3)浸有高锰酸钾的滤纸和电极A、B与电源也构成了电 (3)①戊 解池，因为R是负极，S是正极，所以B极是阳极，A极是阴极， ②ej 电解质溶液中的阴离子向阳极移动，所以B极呈紫色 解析：由图可知，甲装置为原电池，结合c口通入氧气可知 (4)当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通 B电极为正极，则A电极为负极，乙装置为电解池，与B相连的 开关K,构成氢氧燃料电池，在燃料电池中，燃料氢气即C中的 C电极为阳极，则D电极为阴极；同理可知丙装置中甲室一侧 电极作负极，电极反应为2H+40H-4e=4H,0;氧气即D 电极为阳极，戊室一侧电极为阴极，再根据电解原理分析解答。 中的电极作正极，电极反应为02+2H,0+4e一40H. (1)甲装置中B电极为正极，O2得电子发生还原反应，A (5)由图可知，电子由a流出，通过导线流向b,故a为负 电极为负极，CH,失电子发生氧化反应，在碱性条件下转化成 极、b为正极，正极发生还原反应，二氧化碳获得电子，氢离子 C0?,电极反应为CH4-8e+100H=C0号+7H20;甲装置 参与反应得到HCOOH,电极反应为C02+2e+2H+= 中的总反应为CH4+202+20H=C0号+3H0,反应消耗 HCOOH. OH,溶液碱性减弱，pH减小. 15.(1)AB (2)①乙装置为电解装置，若用于粗铜的精炼，则纯铜作 (2)2d--2e=Cl2t 阴极，粗铜作阳极，结合上述分析可知电极C为阳极，则C为 将湿润的淀粉-KI试纸放在B电极的管口，试纸变为 粗铜； 蓝色 ②乙装置若用于电镀，则镀件作阴极，镀层金属应在阴极 (3)G F H 析出，镀铬时由CO子放电产生铬镀层，Cr0?得电子生成Cr, (4)12 则电极反应为Cr0?+8H*+6e=Cr+4H20 解析：(1)若电解饱和NaCl溶液来测定产生的H2的体积 (3)丙装置用于海水淡化，由以上分析可知左侧电极为阳 并检验CL,的氧化性，则应该将A与电源的负极连接，作阴极， 极，右侧电极为阴极，电极为惰性电极，阳极上阴离子放电，则 B作阳极，与电源的正极相连，则与A、B两极的正确连接顺序 为L→J→K→A→B→M 甲室、乙室中的阴离子在左侧电极放电，乙室中的阳离子通过 (2)B是阳极，溶液中的氯离子放电，电极反应为2C1- 阳膜进人丙室，可知e出口为淡水；丙室中海水中的阳离子无 2e=Cl,↑.氯气具有氧化性，则检验氯气的实验为用湿润的 法通过阴膜进入丁室，阴离子无法通过阳膜进入乙室，因此 淀粉-KI试纸放在B电极的管口，试纸变为蓝色. 出口仍为海水；丁室中阴离子通过阴膜进入丙室，阳离子通过 (3)由于产生的H2的体积大于25mL,所以应该选择 阳膜进人戊室，则j出口得到淡水；戊室中由水电离出的氢离 100mL的量筒，各接口的正确连接顺序为A接G、F接H. 子在电极放电生成氢气，同时有氢氧根离子生成，氢氧根离子 (4)氢气的物质的量是0.0056L÷22.4L/mol= 与HCO,反应生成碳酸根，其结合钙离子生成碳酸钙，同时氢 0.00025mol,所以反应中还有0.0005mol氢氧化钠产生，则： 氧根离子与镁离子结合生成氢氧化镁沉淀，生成水垢： —8