6.1.2 化学反应与电能（课后三练）高一化学人教版必修第二册

第一节 化学反应与能量变化 6.1.2 原电池工作原理 1．（2025·辽宁省辽阳市期末）电池在生活中随处可见，下列装置能将化学能转化成电能的是 A． B． C． D． 2．（2025·浙江省宁波慈溪市期末）用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法不正确的是 A．装置(1)不是原电池 B．装置(2)中铜电极反应式为：2H＋＋2e－＝H2↑ C．装置(3)中正极质量会减少 D．装置(2)(3)中SO42－均向锌电极移动 3．（2025·江苏省无锡市期末）某化学兴趣小组设计的水果电池工作原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．铜片作负极 B．电子流向：锌片―→番茄―→铜片 C．锌片上可能的电极反应为Zn－2e－＝Zn2＋ D．该电池中电能转化为化学能 4．（2025·江苏省淮安市淮安区期中）氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极a是正极 B．电子经导线由电极b流入电极a C．该电池的总反应为2H2 ＋ O2 ＝2H2O D．该装置可将电能转化为化学能 5．（2025·江苏省连云港市灌南县期中）将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，下列说法正确的是 A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B．乙中铜片上有气泡产生 C．甲中铜片质量减少、乙中铁片质量减少 D．甲、乙两烧杯中c(H＋)均减小 6．（2025·浙江省潮州市期末）关于如图所示的原电池，下列说法正确的是 A．该装置能将电能转化为化学能 B．锌片上发生还原反应 C．电子由锌片通过导线流向铜片 D．铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－＝Cu 7．（2025·天津市期中）如图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是 A．负极发生氧化反应 B．烧杯中的溶液变为蓝色 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置能将电能转变为化学能 8．（2025·江苏省连云港市期末）海水电池的开发利用备受关注。一种锂－海水电池构造示意图如图，其中的玻璃陶瓷具有传递离子和防水的功能。下列说法正确的是 A．玻璃陶瓷的作用之一是防止Li与水直接反应 B．电极a为正极，发生氧化反应 C．b极发生的电极反应为2Cl－－2e－＝Cl2↑ D．该装置可将电能转化为化学能 9．（2025·江苏省宿迁市期中）某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，部分实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Mg、Al 稀硫酸 偏向Al 2 Cu、Al 稀硫酸 …… 3 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 4 A1、石墨 稀盐酸 偏向石墨 根据上表中记录的实验现象，推断下列说法正确的是 A．该实验说明原电池的正负电极不仅与电极的性质有关，而且与电解质溶液有关 B．实验2中H＋在Cu极上发生还原反应，电流表的指针偏向Al C．实验4中，该电池工作时，每转移2 mol电子就产生22.4 L H2 D．实验1、3中Mg均作电池的负极，提供电子 10．（2025·辽宁省锦州市期末）原电池装置的总反应为Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋，电池工作时电子的移动方向如图所示。下列说法正确的是 A．电极X可为Cu片 B．电极Y上发生还原反应 C．负极的电极反应式为Fe3＋＋e－＝Fe2＋ D．Z可为FeCl3溶液，电池工作时Cl－向Y电极移动 11．（2025·北京市西城区期末）一种以镁、海水和溶解氧为原料的电池，其原理示意图如下图。下列说法不正确的是 A．石墨做电池的正极材料 B．电池工作时，电流从b极经导线流向a极 C．电池使用过程中，需定期维护和更换镁电极 D．由于溶解氧浓度较低，需增大电极与海水的接触面积 12．（2025·天津市期中）图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： （1）以下叙述中，正确的是_________。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．乙中电子从铜片经导线流向锌片 E．乙溶液中SO42－向锌片方向移动 （2）变化过程中能量转化的形式主要是：甲为_______(填写选项字母)；乙为_______(同前)。 A．将化学能转化成热能 B．将电能转化成为化学能 C．将化学能转化成电能 （3）若反应过程中有2 mol电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为___________；溶液质量增加_______g。 （4）写出乙中铜片上发生的反应_______________________。 （5）下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①液态水气化 ②胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④过氧化钠与水反应 ⑤碳酸钙高温分解 ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑦灼热的木炭与CO2的反应 ⑧Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 ⑨甲烷在空气中燃烧的反应 13．（2025·浙江省潮州市期末）某电化学气敏传感器的工作原理如右图所示(a、b电极均为铂电极)。下列说法不正确的是 A．a极为电池负极，发生氧化反应 B．溶液中Na＋主要往b电极迁移 C．a电极上发生的反应为：2NH3＋6e－＋6OH－＝N2＋6H2O D．该传感器开始工作时b电极周围溶液pH增大 14．（2025·江苏省宿迁市沭阳县期末）一种新型锂－空气电池的工作原理如下图所示。关于该电池的说法正确的是 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式为：O2＋4e－＋4H＋＝2H2O D．图中的非水有机电解质可以换成水溶液 15．（2025·吉林省四平市期中）原电池在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。回答下列问题： （1）某研究小组设计一种“人体电池”实验装置(如图所示)，进行如下实验：一位同学的左手触摸锌片，右手分别触摸铝片、铁片、锡片、铜片；记录灵敏电流表的读数及指针偏转方向，数据见下表： 电极材料 锌－铝 锌－铁 锌－锡 锌－铜 灵敏电流表的读数(微安) －9 11 17 a ①当两手分别触碰锌片和铁片时，锌片作______(填“正”或“负”)极，铁片上发生_____________(填“氧化反应”或“还原反应”)。 ②a___________17(填“＞”“小于＜”或“＝”)。 （2）若将反应Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)＝2PbSO4(aq)＋2H2O(l)设计成原电池。用导线连接金属Pb和PbO2，电解质为稀硫酸。则正极为______(填“Pb”或“PbO2”)极，负极的电极反应式为_________________________________________。 （3）某镁－溴电池是一种新型的化学电源，其电池总反应为Mg＋Br3－＝Mg2＋＋3Br－，电池工作原理如图所示： 溶液中的Mg2＋向_________(填“Mg”或“石墨”)电极移动；正极的电极反应式为_______________________。 16．（1）（2025·江苏省徐州市期中）原电池是化学对人类的一项重大贡献。 I．某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中作用，设计并进行以下一系列实验，实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针方向 1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al 2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu 3 Mg、Al 氢氧化钠溶液 偏向Mg 根据上表中记录的实验现象，回答下列问题： ①实验1、2中Al电极的作用是否相同？___________(填”是”或”否”)。 ②实验2中Cu为_____极，电池总反应离子方程式___________________________。 ③实验3中Al为______极，其电极反应式为_______________________________。 II．如图所示是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题： ④电池的负极是_____(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为__________________________。 ⑤电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （2）（2025·北京市西城区期末）氢能汽车具有零排放等优点。利用H2与O2的反应设计氢氧燃料电池，装置如图所示。 ①铂电极b是电池的______(填“正”或“负”)极。 ②铂电极a的电极反应式是_________________________________________。 ③KOH溶液中K＋向电极______(填“a”或“b”)移动。 ④随着该燃料电池的使用，每消耗标准状况下11.2 L H2，电路中转移_______mol电子。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 化学反应与能量变化 6.1.2 原电池工作原理 1．（2025·辽宁省辽阳市期末）电池在生活中随处可见，下列装置能将化学能转化成电能的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】构成原电池需要满足四个条件：一是有两个活泼性不同的电极，且电极具有导电性；二是存在能导电的电解质溶液；三是电极与电解质溶液接触，且通过导线等形成闭合回路；四是能发生自发的氧化还原反应。这四个条件缺一不可，共同保证原电池能将化学能转化为电能并持续工作。 A项，该装置中，两个电极相同，碳单质不能与氯化铜溶液反应，所以不能构成原电池，错误；B项，该装置中，酒精是非电解质，所以不能构成原电池，错误；C项，该装置没有外电路，因此没有形成闭合回路，错误；D项，该装置符合原电池的构成条件，铝单质能与氢氧化钠溶液反应，但是镁不能反应，因此Al作负极，Mg作正极，该装置能将化学能转化为电能，正确。 2．（2025·浙江省宁波慈溪市期末）用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法不正确的是 A．装置(1)不是原电池 B．装置(2)中铜电极反应式为：2H＋＋2e－＝H2↑ C．装置(3)中正极质量会减少 D．装置(2)(3)中SO42－均向锌电极移动 【答案】C 【解析】A项，图中没有形成闭合电路，不能构成原电池，正确；B项，锌较铜活泼，Zn失去电子发生氧化反应为负极，正极铜上的电极反应为氢离子发生还原反应生成氢气：2H＋＋2e－＝H2↑，正确；C项，装置(3)中，正极铜上铜离子发生还原反应生成铜单质，质量增大，错误；D项，原电池中阴离子向负极移动，故装置(2)(3)中SO42－均向锌电极移动，正确。 3．（2025·江苏省无锡市期末）某化学兴趣小组设计的水果电池工作原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．铜片作负极 B．电子流向：锌片―→番茄―→铜片 C．锌片上可能的电极反应为Zn－2e－＝Zn2＋ D．该电池中电能转化为化学能 【答案】C 【解析】由图可以知道，Zn为负极，负极上Zn失去电子，Cu为正极，电子由负极经过外电路流向正极，原电池中化学能转化为电能，以此来解答。 A项，根据分析可知，Cu为正极，错误；B项，电子由负极经过外电路流向正极，错误；C项，若番茄汁显酸性，则锌失去电子，生成锌离子，正确；D项，原电池是把化学能转化为电能的装置，错误。 4．（2025·江苏省淮安市淮安区期中）氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极a是正极 B．电子经导线由电极b流入电极a C．该电池的总反应为2H2 ＋ O2 ＝2H2O D．该装置可将电能转化为化学能 【答案】C 【解析】A项，氢氧燃料电池中，H2在负极a上被氧化，电极a是负极，错误；B项，原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即由a通过负载流向b，错误；C项，该电池总反应是2H2＋O2＝2H2O，正确；D项，该装置为原电池，该装置可将化学能转化为电能，错误。 5．（2025·江苏省连云港市灌南县期中）将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，下列说法正确的是 A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B．乙中铜片上有气泡产生 C．甲中铜片质量减少、乙中铁片质量减少 D．甲、乙两烧杯中c(H＋)均减小 【答案】D 【解析】甲中形成铜铁原电池，铁作负极，失电子，铜作正极，H＋在铜极上得电子，生成H2，总反应式为：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑；乙装置中只是铁片与稀硫酸间发生了置换反应：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑，以此进行分析。 A项，甲中形成铜铁原电池，将化学能转变为电能，乙装置中只是铁片与稀硫酸间发生了置换反应，错误；B项，结合分析可知，乙中铁片上有气泡产生，错误；C项，结合分析可知，甲中H＋在铜极上得电子，生成H2，铜片质量不变，乙中铁片失去电子形成二价铁离子，质量减少，错误；D项，甲中铜片上氢离子得电子生成氢气，乙中铁和稀硫酸发生置换反应生成氢气，所以两烧杯的溶液中氢离子浓度均减小，正确。 6．（2025·浙江省潮州市期末）关于如图所示的原电池，下列说法正确的是 A．该装置能将电能转化为化学能 B．锌片上发生还原反应 C．电子由锌片通过导线流向铜片 D．铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－＝Cu 【答案】C 【解析】把化学能转变为电能的装置是原电池，铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，锌作负极，铜作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极。 A项，该装置是将化学能转变为电能的装置，是原电池，错误；B项，该原电池中，负极是锌，放电时，锌失电子发生氧化反应，错误；C项，电子从负极锌沿导线流向正极铜，正确；D项，铜片做正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑，错误。 7．（2025·天津市期中）如图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是 A．负极发生氧化反应 B．烧杯中的溶液变为蓝色 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置能将电能转变为化学能 【答案】A 【解析】A项，原电池中负极发生氧化反应，正确；B项，锌的金属性强于铜，锌失去电子，溶液是无色的，错误；C项，锌是负极，电子由锌片通过导线流向铜片，错误；D项，原电池把化学能转化为电能，错误。 8．（2025·江苏省连云港市期末）海水电池的开发利用备受关注。一种锂－海水电池构造示意图如图，其中的玻璃陶瓷具有传递离子和防水的功能。下列说法正确的是 A．玻璃陶瓷的作用之一是防止Li与水直接反应 B．电极a为正极，发生氧化反应 C．b极发生的电极反应为2Cl－－2e－＝Cl2↑ D．该装置可将电能转化为化学能 【答案】A 【解析】该原电池中，活泼金属锂作原电池的负极(a)，发生氧化反应，负极反应式为Li－e－＝Li＋，石墨为正极(b)，氧气在正极得到电子发生还原反应，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O＝4OH－。 A项，锂为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷能起到防止水和锂直接反应并能传导离子的作用，正确；B项，结合分析知，电极a为负极，发生氧化反应：Li－e－＝Li＋，错误；C项，结合分析知，电极b为正极，发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－，错误；D项，该装置为原电池，可将化学能转化电能，错误。 9．（2025·江苏省宿迁市期中）某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，部分实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Mg、Al 稀硫酸 偏向Al 2 Cu、Al 稀硫酸 …… 3 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 4 A1、石墨 稀盐酸 偏向石墨 根据上表中记录的实验现象，推断下列说法正确的是 A．该实验说明原电池的正负电极不仅与电极的性质有关，而且与电解质溶液有关 B．实验2中H＋在Cu极上发生还原反应，电流表的指针偏向Al C．实验4中，该电池工作时，每转移2 mol电子就产生22.4 L H2 D．实验1、3中Mg均作电池的负极，提供电子 【答案】A 【解析】A项，实验1和3中，相同电极材料在不同电解质溶液中电流表指针偏转方向不同，即正负极不同，说明原电池的正负电极不仅与电极的性质有关，而且与电解质溶液有关，正确；B项，实验2中Al比Cu活泼，Al作负极，Cu作正极，H＋在Cu极还原，电流表指针应偏向Cu而非Al，错误；C项，实验4中未指明是否为标准状况，每转移2 mol电子产生H2体积不一定为22.4 L，错误；D项，实验1中Al在稀硫酸中作正极，Mg作负极，实验3中Al在NaOH溶液中作负极，Mg作正极，错误。 10．（2025·辽宁省锦州市期末）原电池装置的总反应为Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋，电池工作时电子的移动方向如图所示。下列说法正确的是 A．电极X可为Cu片 B．电极Y上发生还原反应 C．负极的电极反应式为Fe3＋＋e－＝Fe2＋ D．Z可为FeCl3溶液，电池工作时Cl－向Y电极移动 【答案】B 【解析】该装置为原电池，根据电子流向可判断电池的X极为负极，Y极为正极，以此答题。 A项，原电池装置的总反应为Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋，可知Fe应作负极，铜作正极为Y极，错误；B项，电极Y为正极，发生还原反应，正确；C项，负极的反应为石电子的氧化反应，电极反应式为Fe－2e－＝Fe2＋，错误；D项，根据总反应可以判断电解质溶液可以选择FeCl3溶液，原电池中Cl－向X电极移动，错误。 11．（2025·北京市西城区期末）一种以镁、海水和溶解氧为原料的电池，其原理示意图如下图。下列说法不正确的是 A．石墨做电池的正极材料 B．电池工作时，电流从b极经导线流向a极 C．电池使用过程中，需定期维护和更换镁电极 D．由于溶解氧浓度较低，需增大电极与海水的接触面积 【答案】B 【解析】该装置中Mg易失电子作负极，电极反应式为Mg－2e－＋2OH－＝Mg(OH)2，石墨电极为正极，O2得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－。 A项，由分析可知，石墨做正极，正确；B项，电池工作时，电流由正极流向负极，则电流从a极经导线流向b极，错误；C项，由分析的负极反应方程式可知，生成的Mg(OH)2附着在镁电极上，所以需要定期维护和更换镁电极，正确；D项，由于溶解氧浓度较低，需增大电极与海水的接触面积，提高放电效率，正确。 12．（2025·天津市期中）图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： （1）以下叙述中，正确的是_________。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．乙中电子从铜片经导线流向锌片 E．乙溶液中SO42－向锌片方向移动 （2）变化过程中能量转化的形式主要是：甲为_______(填写选项字母)；乙为_______(同前)。 A．将化学能转化成热能 B．将电能转化成为化学能 C．将化学能转化成电能 （3）若反应过程中有2 mol电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为___________；溶液质量增加_______g。 （4）写出乙中铜片上发生的反应_______________________。 （5）下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①液态水气化 ②胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④过氧化钠与水反应 ⑤碳酸钙高温分解 ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑦灼热的木炭与CO2的反应 ⑧Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 ⑨甲烷在空气中燃烧的反应 【答案】（1）CE （2）A C （3）22.4 L 63 （4）2H＋＋2e－＝H2↑ （5）②⑤⑦⑧ 【解析】（1）甲装置中Zn与稀硫酸反应，Cu与硫酸不反应，装置乙中Zn、Cu、稀硫酸形成原电池，Zn为负极，发生氧化反应，铜片为正极，正极发生还原反应，电子由负极经过导线流向正极，溶液中阳离子H＋移向正极、阴离子SO42－移向负极。A项，甲未形成原电池，不存在正负极，乙中铜片是正极，错误；B项，甲烧杯中铜片表面无气泡，乙烧杯中铜片表面有气泡产生，错误；C项，两烧杯中均发生Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑，溶液的pH均增大，正确；D项，乙中电子从锌片经导线流向铜片，错误；E项，乙溶液中SO42－向负极移动，锌片为负极，正确；故答案为：CE；（2）甲装置中发生反应Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑，为放热反应，化学能转化为热能，选A项；乙装置为原电池，发生反应Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑，实现氧化反应、还原反应分别发生在2个区域，形成电子的定向移动，产生电流，化学能直接转化为电能，选C项；（3）根据反应可知，每生成1 mol H2转移2 mol电子，故有2 mol电子发生转移，生成的氢气为1 mol，在标况下的体积为22.4 L；溶液质量变化有减少2 mol H＋、增加1 mol Zn2＋，故溶液质量增加1 mol×65 g·mol－1－2 mol×1 g·mol－1＝63 g；（4）乙为原电池，铜片为正极，正极发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑；（5）①液态水气化，属于吸热的物理变化过程，不是吸热反应，也不是放热反应；②胆矾加热变成白色粉末，发生分解反应，为吸热反应；③浓硫酸稀释，属于放热的物理变化过程，不是吸热反应，也不是放热反应；④过氧化钠与水反应，为放热反应；⑤碳酸钙高温分解属于吸热反应；⑥氢氧化钾和稀硫酸反应，酸碱中和反应属于放热反应；⑦灼热的木炭与CO2的反应属于吸热反应；⑧Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应属于吸热反应；⑨甲烷在空气中燃烧的反应属于放热反应；故答案为：②⑤⑦⑧。 13．（2025·浙江省潮州市期末）某电化学气敏传感器的工作原理如右图所示(a、b电极均为铂电极)。下列说法不正确的是 A．a极为电池负极，发生氧化反应 B．溶液中Na＋主要往b电极迁移 C．a电极上发生的反应为：2NH3＋6e－＋6OH－＝N2＋6H2O D．该传感器开始工作时b电极周围溶液pH增大 【答案】C 【解析】由图可知，电极a上NH3被氧化生成N2，则电极a为负极，发生电极反应：2NH3＋6OH－－6e－＝N2＋6H2O；电极b为正极，氧气被还原生成OH－，发生电极反应：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，据此解答。 A项，由分析可知，a极为电池负极，发生氧化反应，正确；B项，由分析可知，电极a为负极，电极b为正极，原电池的电解质溶液中阳离子移向正极，则溶液中Na＋主要往b电极迁移，正确；C项，由分析可知，a电极为负极，NH3被氧化生成N2，可传导离子为OH－，发生电极反应：2NH3＋6OH－－6e－＝N2＋6H2O，错误；D项，由分析可知，电极b为正极，氧气被还原生成OH－，发生电极反应：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，氢氧根浓度增大，则该传感器开始工作时b电极周围溶液pH增大，正确。 14．（2025·江苏省宿迁市沭阳县期末）一种新型锂－空气电池的工作原理如下图所示。关于该电池的说法正确的是 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式为：O2＋4e－＋4H＋＝2H2O D．图中的非水有机电解质可以换成水溶液 【答案】B 【解析】由图可知该原电池中Li作负极，电极反应为Li－e－＝Li＋；多孔碳电极为正极，电极反应为O2＋4e－＋2H2O＝4OH－。 A项，原电池是将化学能转化为电能的装置，错误；B项，由上述分析可知Li为负极，正确；C项，多孔碳电极为正极，发生还原反应，结合电解质为碱性溶液，故电极反应为O2＋4e－＋2H2O＝4OH－，错误；D项，Li能与水反应，故不可将非水有机电解质换成水溶液，错误。 15．（2025·吉林省四平市期中）原电池在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。回答下列问题： （1）某研究小组设计一种“人体电池”实验装置(如图所示)，进行如下实验：一位同学的左手触摸锌片，右手分别触摸铝片、铁片、锡片、铜片；记录灵敏电流表的读数及指针偏转方向，数据见下表： 电极材料 锌－铝 锌－铁 锌－锡 锌－铜 灵敏电流表的读数(微安) －9 11 17 a ①当两手分别触碰锌片和铁片时，锌片作______(填“正”或“负”)极，铁片上发生_____________(填“氧化反应”或“还原反应”)。 ②a___________17(填“＞”“小于＜”或“＝”)。 （2）若将反应Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)＝2PbSO4(aq)＋2H2O(l)设计成原电池。用导线连接金属Pb和PbO2，电解质为稀硫酸。则正极为______(填“Pb”或“PbO2”)极，负极的电极反应式为_________________________________________。 （3）某镁－溴电池是一种新型的化学电源，其电池总反应为Mg＋Br3－＝Mg2＋＋3Br－，电池工作原理如图所示： 溶液中的Mg2＋向_________(填“Mg”或“石墨”)电极移动；正极的电极反应式为_______________________。 【答案】（1）①负 还原反应 ②＞ （2）PbO2 Pb－2e－＋SO42－＝PbSO4 （3）石墨 Br3－＋2e－＝3Br－ 【解析】一般，活泼电极作负极；负极发生氧化反应、正极发生还原反应；第（3）小问中由电子移动方向可以确定Mg为该原电池的负极发生反应Mg－2e－＝Mg2＋、石墨为正极发生Br3－＋2e－＝3Br－。 （1）Zn的活泼型强于Fe，因此当两手分别触碰锌片和铁片时，锌片作负极、铁片作正极，正极发生还原反应；由表格中数据可推测，锌与另一金属的活泼性差距越大，电流表的读数越大，故推测：a>17；（2）由Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)＝2PbSO4(aq)＋2H2O(l)可知Pb被氧化、PbO2被还原，正极发生还原反应，因此PbO2为正极，负极Pb失电子被氧化到＋2价，发生反应Pb－2e－＋SO42－＝PbSO4；（3）Mg为该原电池的负极、石墨为正极，原电池中阳离子向正极移动，因此Mg2＋向石墨电极移动，正极发生还原反应：Br3－＋2e－＝3Br－。 16．（1）（2025·江苏省徐州市期中）原电池是化学对人类的一项重大贡献。 I．某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中作用，设计并进行以下一系列实验，实验结果记录如下： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针方向 1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al 2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu 3 Mg、Al 氢氧化钠溶液 偏向Mg 根据上表中记录的实验现象，回答下列问题： ①实验1、2中Al电极的作用是否相同？___________(填”是”或”否”)。 ②实验2中Cu为_____极，电池总反应离子方程式___________________________。 ③实验3中Al为______极，其电极反应式为_______________________________。 II．如图所示是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题： ④电池的负极是_____(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为__________________________。 ⑤电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （2）（2025·北京市西城区期末）氢能汽车具有零排放等优点。利用H2与O2的反应设计氢氧燃料电池，装置如图所示。 ①铂电极b是电池的______(填“正”或“负”)极。 ②铂电极a的电极反应式是_________________________________________。 ③KOH溶液中K＋向电极______(填“a”或“b”)移动。 ④随着该燃料电池的使用，每消耗标准状况下11.2 L H2，电路中转移_______mol电子。 【答案】（1）①否 ②正 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ ③负 Al－3e－＋4OH－＝[Al(OH)4]－(或Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O) ④a CH4－8e－＋10OH－＝CO32－＋7H2O ⑤减小 （2）①正 ②H2－2e－＋2OH－＝2H2O ③b ④1 【解析】（1）①实验1中电流表指针偏向Al，Al为正极，实验2中电流表指针偏向Cu，Cu为正极、Al为负极，实验1、2中Al电极的作用不同；②实验2中，Cu的活泼性弱于Al，则Cu为正极，正极反应为：2H＋＋2e－＝H2↑、负极反应为Al－3e－＝Al3＋，电池总反应离子方程式为2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑；③实验3中电流表指针偏向Mg，Mg作正极、铝作负极，因为铝能与氢氧化钠溶液反应，故电池负极反应为Al－3e－＋4OH－＝[Al(OH)4]－(或Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O)；④CH4在反应时失去电子转化为CO32－，故a电极是电池的负极；负极反应为：CH4＋10OH－－8e－＝CO32－＋7H2O；⑤正极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，由此可知，当转移4 mol电子时，负极消耗5 mol OH－，正极生成4 mol OH－，溶液中OH－浓度减小，电解质溶液的pH会减小；（2）由装置图可知，左侧通入氢气，失电子，发生氧化反应，作负极，右侧通入氧气，得电子，发生还原反应，作正极。 ①由分析可知，铂电极b通入氧气，得电子，发生还原反应，作正极，故答案为：正；②铂电极a通入氢气，失电子，发生氧化反应，电解质溶液为碱性，所以电极反应式为H2－2e－＋2OH－＝2H2O，故答案为：H2－2e－＋2OH－＝2H2O；③在原电池中阳离子向正极移动，所以K＋向电极b移动，故答案为：b；④11.2 L H2的物质的量为0.5 mol，根据电极反应式：H2－2e－＋2OH－＝2H2O，当负极有0.5 mol H2参与反应时，转移电子1 mol，故答案为：1。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $