1、1课练 19 原电池 化学电源小题狂练12019北京海淀区模拟如图所示为锌铜原电池。下列叙述中，正确的是( )A盐桥的作用是传导离子B外电路电子由铜片流向锌片C锌片上的电极反应式为 Zn2 2e =ZnD外电路中有 0.2 mol 电子通过时，铜片表面质量增加约 3.2 g答案：A解析：“双液”原电池中，盐桥连接左、右两个烧杯中的溶液，传导离子，起到导电作用，A 正确。锌的活泼性强于铜，则锌片是负极，铜片是正极；在外电路中，电子由负极流向正极，则电子由锌片流向铜片，B 错误。锌片是负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为 Zn2e =Zn2 ，C 错误。铜片是正极，电极反应式为 Cu2 2e
2、 =Cu，电路中通过 0.2 mol 电子时，铜片上析出 0.1 mol Cu，其质量为 0.1 mol64 gmol1 6.4 g，D 错误。2MgAgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )A负极反应式为 Mg2e =Mg2B正极反应式为 Ag e =AgC电池放电时 Cl 由正极向负极迁移D负极会发生副反应 Mg2H 2O=Mg(OH)2H 2答案：B解析：该电池中 Mg 作负极，失去电子发生氧化反应，生成 Mg2 ，A 项正确；正极反应为 AgCle =AgCl ，B 项错误；电池放电时，Cl 从正极向负极移动，C 项正确；在负极，Mg 会发生副反应 Mg
3、2H 2O=Mg(OH)2H 2，D 项正确。32019成都摸底测试铅蓄电池是汽车常用的蓄电池，其构造如图所示。下列说法不正确的是( )2A电池放电时，负极质量减轻B电池放电时， c(H )减小C电池充电时总反应为：2PbSO 42H 2O=PbPbO 22H 2SO4D铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低答案：A解析：放电时负极 Pb 失去电子转化为 PbSO4，负极质量增加，A 项错误；放电过程中消耗硫酸，溶液中 c(H )减小，B 项正确；电池充电时总反应为2PbSO42H 2O=PbPbO 22H 2SO4，C 项正确；铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低，废弃电池污染环境，D 项正确。42019
4、辽宁大连模拟锌、铁、镁、铝、锂等金属都可以用在金属燃料电池中。某金属燃料电池的基本结构如图所示，其中 Y 电极为石墨。下列说法正确的是( )A该电池工作时，电子沿 M电解质溶液Y 电极流动B若 M 为铝，则该电池工作时溶液的 pH 将不断增大C若 M 为镁，则该电池反应的化学方程式为 2MgO 2=2MgOD五种金属作电极材料时，比能量(单位质量的电极材料放出电能的大小)由高到低的顺序依次是锂、铝、镁、铁、锌答案：D解析：该装置是原电池，一般活泼金属作原电池的负极，Y 电极为石墨，则 Y 是正极，M 是负极，电子沿 M负载Y 电极流动，不能进入电解质溶液，A 错误；若 M 为铝，该电池总反应式
5、为 4Al3O 26H 2O=4Al(OH)3，溶液的 pH 不变，B 错误；若 M 为镁，该电池总反应式为 2MgO 22H 2O=2Mg(OH)2，C 错误；根据电池的比能量的定义，1 g 金属 Li 能产生的电子数目为 NA mol1 ，同理可分析其他四种金属材料，求得五种1 g7 gmol 1 NA7金属的比能量大小关系为 LiAlMgFeZn，D 正确。352019清华中学高三考试一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池的说法正确的是( )Aa 电极为正极BH 由右室通过质子交换膜进入左室Ca 电极的电极反应式为 C6H5OH28e 11H 2O=6CO228H D当 b 电极上产
6、生 1 mol N2时，溶液中将有 10 mol e 通过答案：C解析：根据 a 电极上 C6H5OH 转化为 CO2，知 a 电极上发生氧化反应，则 a 电极为负极，A 项错误；H 由左室通过质子交换膜进入右室，B 项错误；a 电极上 C6H5OH 被氧化为 CO2，电极反应式为 C6H5OH28e 11H 2O=6CO228H ，C 项正确；电子不能通过电解质溶液，D 项错误。62019贵州贵阳模拟一种以液态肼(N 2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH 溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )Ab 电极是负极Ba 电极的电极反应式：N 2H
7、44OH 4e =N24H 2OC放电时，电子从 a 电极经过负载流向 b 电极D电池工作时，K 从正极移向负极答案：C解析：由图可知，N 2H4在 a 电极上发生氧化反应生成 N2，则 a 电极是负极，b 电极是正极，A 错误；N 2H4在 a 电极上发生失去电子的氧化反应生成 N2，则电极反应式为N2H44OH 4e =N24H 2O，B 错误；放电时，电子由负极经导线流向正极，即电子从a 电极经过负载流向 b 电极，C 正确；电池工作时电解质溶液中的阳离子向正极移动，则K 从负极移向正极，D 错误。72019湖南五校联考高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用如图装置模拟其4工作原理(放电
8、时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成)，下列有关说法中正确的是( )A放电时，电子由正极通过外电路流向负极B放电时，负极上的电极反应式为：Zn2e 2H 2O=Zn(OH)22H C充电时，阴极区溶液的 pH 减小D充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(OH) 33e 5OH =FeO 4H 2O24答案：D解析：放电时，电子由负极通过外电路流向正极，A 项错误；放电时，负极反应为：Zn2e 2OH =Zn(OH)2， B 项错误；充电时，阴极反应为：Zn(OH)22e =Zn2OH ，阴极区溶液中 c(OH )增大，pH 增大，C 项错误；充电时，阳极上Fe(OH)3转化为 FeO ，发生氧化反
9、应：Fe(OH) 33e 5OH =FeO 4H 2O，D 项正确。24 2482019福建泉州质检锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )A电解质溶液中，Li 由多孔电极迁移向锂电极B该电池放电时，负极发生了还原反应C充电时，电池正极的反应式为 Li2O22e =2Li O 2D电池中的电解质溶液可以是有机溶剂或稀盐酸等答案：C解析：由图可知，金属锂作负极，多孔电极作正极，阳离子向正极移动，则 Li 由锂电极迁移向多孔电极，A 错误；放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，B 错误；充电时，电池的正极与电源的正极相连，作电解池的阳极，电极反应式为
10、Li2O22e =2Li O 2，C 正确；由于锂是活泼金属，可与稀盐酸反应生成 LiCl 和 H2，故电解质溶液不能用稀盐酸，D 错误。9美国 NASA 曾开发一种铁空气二次电池。该电池放电时，其原理如图所示，电池反应为 2FeO 22H 2O=2Fe(OH)2。5有关该电池放电时的说法正确的是( )A电极 a 质量不变B电极 b 为电池负极C电子由电极 a 经负载流向电极 bD由电能转变为化学能答案：C解析：从已知的反应原理看，Fe 在反应过程中失去电子，则在原电池的负极发生反应，O2在反应过程中得到电子，则在原电池的正极发生反应。电极 a Fe 失去电子生成 Fe2 ，并进一步变成 Fe
11、(OH)2，所以电极 a 的质量增大，A 错误；电极 b O2得到电子，作原电池的正极，B 错误；电子从负极流出，经过外电路流向正极，C 正确；原电池是一种将化学能转变成电能的装置，D 错误。102019安徽宿州质检太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点，现已得到广泛应用。氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是( )A该装置系统中只存在光能与电能之间的转化BCu 电极上的电极反应式为 CO28H 8e =CH42H 2OC工作时，产生的 O2、CH 4体积比为 1:1(同温同压)D离子交换膜为质子交换膜，H 从左池移向右池答案：D解析：由图可知，该装置系统中存在
12、太阳能与化学能、化学能与电能及化学能与热能等的转化，A 错误；CO 2在 Cu 电极上发生还原反应生成 CH4，则电极反应式为CO28H 8e =CH42H 2O， B 错误；H 2O 在 GaN 电极上发生氧化反应生成 O2，电极反应式为 2H2O4e =4H O 2 ，根据得失电子守恒可知，产生 O2和 CH4的物质的量之比为62:1，在同温同压下的体积比为 2:1，C 错误；由上述分析知左池产生 H ，右池消耗 H ，则离子交换膜为质子交换膜，H 向正极移动，即 H 从左池移向右池，D 正确。112019安阳模拟镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有比能量高、使用安全方便、成本低、燃料易于
13、贮运、污染小等特点，拥有良好的应用前景。如图是镁燃料电池的一种原理图，该装置为圆筒状，其中心为镁柱，圆筒为可透气的导电材料。下列有关该镁燃料电池的叙述正确的是( )A该电池的总反应为 2MgO 2=2MgOB反应生成 O2 ，该离子由正极移向负极CCl 在负极失去电子生成 Cl2D正极反应式为 O22H 2O4e =4OH答案：D解析：负极电极反应式为 Mg2e =Mg2 ，电解质为氯化钠溶液，正极反应式为O22H 2O4e =4OH ，因此电池总反应为 2MgO 22H 2O=2Mg(OH)2，故 A 错误；根据上述分析，没有 O2 产生，故 B 错误；在负极镁失去电子，故 C 错误；根据
14、A 的分析，故 D正确。12用单质铁去除酸性水体中 NO 的原理如图所示，下列说法错误的是( ) 3A能量转化形式主要为化学能转化为电能B电极材料分别为 Fe 和 Fe3O4C负极反应为 NO 8e 10H =NH 3H 2O 3 4D该原理的总反应可表示为 NO 3Fe2H H 2O=NH Fe 3O4 3 4答案：C解析：此为原电池，其能量转化形式主要为化学能转化为电能，故 A 正确；由图示可知负极为 Fe，正极材料为 Fe3O4，故 B 正确；负极发生失电子的氧化反应，故 C 错误；该7原电池的总反应可表示为 NO 3Fe2H H 2O=NH Fe 3O4，故 D 正确。 3 41320
15、19河南漯河高中模拟普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生 Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一特点科学家发明了电动势( E)法测水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为2CuAg 2O=Cu2O2Ag。下列有关说法正确的是( )A装置中电流方向由 Cu 经导线到 Ag2OB测量原理示意图中，Ag 2O 为负极C负极的电极反应式为 2Cu2OH 2e =Cu2OH 2OD电池工作时，OH 向正极移动答案：C解析：由电池总反应可知，Cu 发生氧化反应，则 Cu 极是负极，Ag 2O/Ag 极是正极，原电池中电流由正极经导线流向负极，故电流是由 Ag2O/Ag 极流向 Cu 极，A 错
16、误；由 A 项分析可知，Ag 2O/Ag 极为正极，B 错误；负极上 Cu 失电子被氧化生成 Cu2O，电极反应式为2Cu2OH 2e =Cu2OH 2O，C 正确；电池工作时，阴离子向负极移动，故 OH 向 Cu 电极移动，D 错误。14一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是( )A镀铂导电玻璃的作用是传递 IB电池工作时，光能转变为电能，X 为电池的正极C电解质溶液中发生反应：2Ru 3 3I =2Ru2 I 3D电池的电解质溶液中 I 和 I 的浓度均不断减小 3答案：C解析：由图中电子的移动方向可知，电极 X 为原电池的负极，
17、发生氧化反应，电极反应为 2Ru2 2e =2Ru3 ，电极 Y 为原电池的正极，电解质为 I 和 I 的混合物，I 在 3 3正极上得电子被还原，正极反应为 I 2e =3I 。电池工作时，Y 电极为原电池的正极， 38发生还原反应，则镀铂导电玻璃的作用是作正极材料，A 错误；由图中电子的移动方向可知，电极 X 为原电池的负极，B 错误；电池工作时，负极反应为 2Ru2 2e =2Ru3 ，正极反应为 I 2e =3I ，又 Ru2 和 Ru3 ，I 和 I 相互转化，所以电解质溶液中发生 3 32Ru3 3I =2Ru2 I ，C 正确；由电池中发生的反应可知，I 在正极上得电子被还 3
18、3原为 I ，后又被氧化为 I ，I 和 I 相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基 3 3态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，故 D 错误。15用 FeS2纳米材料制成的高容量锂电池，电极分别是二硫化亚铁和金属锂，电解液中含锂盐和有机溶剂。下列说法错误的是( )A金属锂作电池的负极B电池正极反应为 FeS24Li 4e =Fe2Li 2SC放电时，Li 向负极迁移D电池总反应为 FeS24Li= =Fe2Li 2S答案：C解析：金属锂是活泼金属，作电池的负极，A 正确；电池正极是二硫化亚铁得到电子，发生还原反应，电极反应为 FeS24Li 4e =Fe2Li 2S，B 正确；放电时
19、，Li 向正极迁移，C 错误；根据以上分析可知电池总反应为 FeS24Li= =Fe2Li 2S，D 正确。162019陕西榆林模拟热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水 LiClKCl 混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为 PbSO42LiClCa= =CaCl2Li 2SO4Pb。下列有关说法正确的是( )A钙电极为正极B放电过程中，Li 向负极移动C每转移 0.2 mol 电子，理论上生成 20.7 g PbD电池工作一段时间后，正极质量增加答案：C解析：由电池总反应可知，Ca 发生失电子的氧化反应生成 CaCl2，
20、则钙电极是负极，A 错误；放电过程中，阳离子向正极移动，则 Li 向硫酸铅电极移动，B 错误；正极上PbSO4得电子被还原生成 Pb，则转移 0.2 mol 电子时生成 0.1 mol Pb，其质量为 20.7 g，C 正确；PbSO 4是正极，电池工作时，PbSO 4被还原生成 Pb，正极质量减小，D 错误。9172019山东枣庄模拟可充电氟镁动力电池比锂电池具有更高的能量密度和安全性，在充电和放电时，其电池反应为 Mg2MnF 3 2MnF2MgF 2。下列说法不正确的 放 电 充 电是( )A放电时，镁为负极材料B放电时，电子从镁极流出，经电解质溶液流向正极C充电时，阳极的电极反应式为
21、MnF2F e =MnF3D充电时，外加直流电源的负极应与原电池的 Mg 极相连答案：B解析：放电时，Mg 被氧化生成 MgF2，则镁为负极材料，A 正确；放电时，电子从负极流出经导线流向正极，电子不进入电解质溶液，B 错误；充电时，MnF 2在阳极上发生氧化反应生成 MnF3，电极反应式为 MnF2F e =MnF3，C 正确；充电时，外加直流电源的负极要与原电池的负极相连，即与镁极相连，D 正确。182019四川遂宁诊断我国科研团队在“可充室温钠二氧化碳电池”的研究中取得突破进展，该电池放电时工作情况如图所示。下列说法错误的是( )A金属钠为电池的负极B放电时，电解液中 Na 向碳电极移动
22、C充电时，碳电极发生的反应为 4Na 3CO 24e =2Na2CO3CD放电时，每转移 2 mol 电子，消耗标准状况下的 CO2 33.6 L答案：C解析：由图可知，电池放电时钠被氧化生成 Na ，则钠为负极，碳电极为正极，A 正确；放电时，该装置为原电池，阳离子向正极移动，则电解液中 Na 向碳电极移动，B 正确；充电时，该装置为电解池，碳电极上发生氧化反应，电极反应式为2Na2CO3C4e =4Na 3CO 2，C 错误；放电时，正极反应式为4Na 3CO 24e =2Na2CO3 C，则转移 2 mol 电子时，消耗 1.5 mol CO2，在标准状况下的体积为 1.5 mol22.
23、4 Lmol1 33.6 L，D 正确。10课时测评1.设计如图所示的装置研究电化学原理，下列叙述错误的是( )Aa 和 b 不连接时，只锌片上有气泡逸出，锌片逐渐溶解Ba 和 b 用导线连接时，H 从铜片上获得锌失去的电子C无论 a 和 b 是否用导线连接，装置中所涉及的化学反应都相同D无论 a 和 b 是否用导线连接，装置中都存在化学能转变为电能的过程答案：D解析：a 和 b 不连接，未构成原电池，锌片与稀硫酸反应，Zn2H =Zn2 H 2，锌片上产生氢气，锌片逐渐溶解，A 正确；a 和 b 用导线连接，构成原电池，锌作负极，铜作正极，根据原电池工作原理，H 在铜片上得到锌失去的电子，转
24、化成氢气，B 正确；是否连接，都发生反应 Zn2H =Zn2 H 2，C 正确；a 和 b 连接，构成原电池，是化学能转化成电能的过程，a 和 b 不连接，不构成原电池，没有电流产生，D 错误。22019黑龙江双鸭山模拟反应 Cu(s)2Ag (aq)=Cu2 (aq)2Ag(s)设计成如图所示原电池，下列叙述正确的是( )A盐桥(饱和 KNO3琼脂)中的 K 移向 Cu(NO3)2溶液BAg 作负极，Cu 作正极C工作一段时间后，溶液中 c(Cu2 )增大D取出盐桥后，电流计的指针依然发生偏转答案：C解析：由电池总反应可知，Cu 失电子被氧化生成 Cu2 ，则 Cu 为负极，Ag 为正极，盐
25、桥中阳离子向正极移动，则 K 移向 AgNO3溶液，A、B 错误；负极反应式为Cu2e =Cu2 ，则原电池工作一段时间后，溶液中 c(Cu2 )增大，C 正确；取出盐桥后，该装置不能形成闭合回路，故电流计指针不发生偏转，D 错误。3我国最近在太阳能光电催化化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如11图所示。下列说法正确的是( )A该制氢工艺中光能最终转化为化学能B该装置工作时，H 由 b 极区流向 a 极区Ca 极上发生的电极反应为 Fe3 e =Fe2Da 极区需不断补充含 Fe3 和 Fe2 的溶液答案：A解析：该制氢工艺中光能转化为电能，又与分解 H2S 结合，最终转化为化学能，
26、故 A正确；该装置工作时，H 在 b 极区放电生成氢气，H 由 a 极区流向 b 极区，故 B 错误；a极上发生氧化反应，失电子，所以 a 极上发生的电极反应为 Fe2 e =Fe3 ，故 C 错误；该过程涉及两个反应，一个是 Fe2 放电生成 Fe3 ，一个是 Fe3 与 H2S 反应得到Fe2 ，Fe 3 和 Fe2 得到循环，所以 a 极区无需不断补充含 Fe3 和 Fe2 的溶液，故 D 错误。4下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是( )干电池示意图 铅蓄电池示意图 氢氧燃料电池示意图A上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C氢氧燃
27、料电池是一种具有应用前景的绿色电源D铅蓄电池工作过程中，每通过 2 mol 电子，负极质量减轻 207 g答案：D解析：干电池是一次电池，铅蓄电池是可充电电池，属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故 A 正确；在干电池中，Zn 作负极，被氧化，故 B 正确；氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，故 C 正确；铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，故 D 错误。125.019山西省实验中学模拟电化学气敏传感器可用于监测环境中 NH3的含量，其工作原理如图所示，其中 NH3被氧化为常见无
28、毒物质。下列说法错误的是( )A溶液中 OH 向电极 a 移动B电极 b 上发生还原反应C负极的电极反应式为 2NH36e 6OH =N26H 2OD理论上反应消耗的 NH3与 O2的物质的量之比为 3:4答案：D解析：NH 3在电极 a 上发生氧化反应，则 a 为负极，b 为正极，溶液中 OH 向电极 a(负极)移动，A 正确；O 2在 b 极上发生还原反应，电极反应式为 O22H 2O4e =4OH ，B 正确；NH 3在负极上被氧化生成 N2，电极反应式为 2NH36e 6OH =N26H 2O，C 正确；反应中 NH3被氧化生成 N2，而 O2被还原生成 OH ，根据得失电子守恒可知，
29、理论上反应消耗的 NH3与 O2的物质的量之比 n(NH3):n(O2)4:3，D 错误。6全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8材料，电池反应为：16Li xS8=8Li2Sx(2 x8)。下列说法错误的是( )A电池工作时，正极可发生反应：2Li 2S62Li 2e =3Li2S4B电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D电池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多答案：D解析：原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8Li 2S6Li 2S
30、4Li 2S2，其中可能有 2Li2S62Li 2e =3Li2S4，A 项正确；该电池工作时，每转移 0.02 mol 电子，负极有 0.02 mol Li(质量为 0.14 g)被氧化为 Li ，则负极质量减少 0.14 g，B 项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极 a 的导电性，C 项正确；充电过程中，Li 2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电13池中 Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多，D 项错误。72019安徽黄山模拟一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图所示。下列有关该电池的说法正确的是( )A反应 CH4H
31、2O(g) 3H2CO，每消耗 1 mol CH4转移 8 mol 电子= = = = =催 化 剂 B电极 A 上发生的电极反应为 H2CO 2e =CO2H 2O23C电池工作时，CO 向电极 A 移动23D用电器上每通过 4 mol 电子，电极 B 上参加反应的 O2为 22.4 L答案：C解析：在 CH4和 H2O 的反应中，C 元素的化合价由4 价升高到2 价，H 元素的化合价由1 价降低到 0 价，则每消耗 1 mol CH4转移 6 mol 电子，A 错误；由图可知，电极 A上 COH 2发生氧化反应生成 CO2H 2O，则电极 A 为负极，电极反应式为H2CO2CO 4e =3
32、CO2H 2O，B 错误；电池工作时，阴离子向负极移动，则 CO23向电极 A 移动，C 正确；电极 B 的反应式为 O22CO 24e =2CO ，则用电器上每通23 23过 4 mol 电子时，电极 B 上参与反应的 O2为 1 mol，在标准状况下的体积为 22.4 L，题目未指明是否处于标准状况下，D 错误。8.如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。(1)当电解质溶液为稀硫酸时，Fe 电极是_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。当电解质溶液为 NaOH 溶液时，Al 电极是_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。14(2)若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则 Fe
33、 电极是_(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_。答案：(1)正 2H 2e =H2负 Al3e 4OH =AlO 2H 2O 2(2)正 NO 2H e =NO2H 2O 3解析：(1)电解质溶液是稀硫酸时，Al 电极是负极，Fe 电极是正极，正极反应式为2H 2e =H2。当电解质溶液是 NaOH 溶液时，铝与 NaOH 溶液反应，而 Fe 不反应，故铝作原电池的负极，电极反应式为 Al3e 4OH =AlO 2H 2O。 2(2)把铝改为锌，用浓硝酸作电解质溶液，铁遇浓硝酸发生钝化，则 Fe 电极是正极，Zn 电极是负极，Fe 电极上的电极反应式为 NO 2H e =NO2H 2O。
34、392019福建质检某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。图 1(1)如图 1 为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差 12 g，导线中通过_mol 电子。(2)其他条件不变，若将 CuCl2溶液换为 NH4Cl 溶液，石墨电极反应式为_，这是由于 NH4Cl 溶液显_(填“酸性” “碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性质的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，
35、同学们对此作了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3 价铁被氧化为更高的价态。 ”如果3 价铁被氧化为 FeO ，试写出该反应的离子方程式24_。15图 2(3)如图 2 其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成 n 型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_，电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_(填“正” 、 “负” 、 “阴”或“阳”)极，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为_，产物常用_检验，反应的离子方程式为_。答案：(1)FeCu 2 =Fe2 Cu 0.2(2)2H 2e =H2 酸性NH H 2ONH 3H2OH 42Fe2 Cl 2=2Fe3
36、2Cl 2Fe3 3Cl 28H 2O=2FeO 6Cl 16H 24(3)溶液变红 O 22H 2O4e =4OH 阴2Cl 2e =Cl2 湿润的淀粉碘化钾试纸Cl22I =2Cl I 2解析：(1)设导线中通过的电子的物质的量为 x，则负极减少 28 gmol1 x，正极增重 32 gmol1 x,28 gmol1 x32 gmol 1 x12 g， x0.2 mol。(2)NH4Cl 水解，使溶液显酸性，正极上 H 得电子，负极上 Fe 失电子生成 Fe2 。Cl 2将 Fe2 氧化为 Fe3 ，Cl 2过量时，发生的反应为：2Fe3 3Cl 28H 2O=2FeO 6Cl 16H 。
37、24(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池，乙装置成为电解池。甲中 Fe 为负极，Cu 为正极，正极电极反应式为 O22H 2O4e =4OH ，滴加酚酞溶液后变红色。乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，该电极反应式为 2Cl 2e =Cl2，Cl 2可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。10燃料电池是一种将燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。(1)以多孔铂为电极，如图甲装置中 A、B 口分别通入 CH3CH2OH 和 O2构成乙醇燃料电池，则 b 电极是_(填“正极”或“负极”)，该电池的负极的电极反应式为_。16(2)科学家研究了转化温室气体的方法，利用图乙所示装置可以将
38、CO2转化为气体燃料CO，该电池负极反应式为_，工作时的总反应式为_。(3)绿色电源“二甲醚氧气燃料电池”的工作原理如图丙所示。氧气应从 c 处通入，则电极 Y 为_极，发生的电极反应式为_；二甲醚(CH 3OCH3)应从 b 处加入，电极 X 上发生的电极反应式为_；电池在放电过程中，电极 X 周围溶液的 pH_(填“增大” “减小”或“不变”)。(4)合成气(H 2、CO)不仅是化工原料，也是清洁能源。如果 H2和 CO 以体积比 11 组成的混合气体与空气构成碱性燃料电池(KOH 溶液为电解质溶液且足量)，假设 CO 和 H2同时按比例发生反应，则燃料电池负极的电极反应式为_。(5)如图
39、丁是甲烷燃料电池原理示意图。电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为_。电池工作一段时间后电解质溶液的 pH_(填“增大” “减小”或“不变”)。17答案：(1)正极 CH 3CH2OH16OH 12e =2CO 11H 2O23(2)2H2O4e =4H O 2 2CO 2=O22CO(3)正 4H O 24e =2H2O CH 3OCH33H 2O12e =2CO212H 减小(4)COH 26OH 4e =CO 4H 2O23(5)a CH 410OH 8e =CO 7H 2O23减小解析：(1)b 电极通入 O2，发生还原反应，则 b 电极为正极。乙醇(CH 3CH2
40、OH)在负极上发生氧化反应，电解质溶液为 KOH 溶液，负极反应式为CH3CH2OH16OH 12e =2CO 11H 2O。23(2)由图乙可知，CO 2在 N 极上发生还原反应生成 CO，则 N 为正极，M 为负极。H 2O 在负极上发生氧化反应生成 O2，则电极反应式为 2H2O4e =4H O 2。H 2O 在 M 极上生成O2，CO 2在 N 极上生成 CO，则电池总反应式为 2CO2=O22CO。(3)二甲醚氧气燃料电池中，O 2通入正极，发生还原反应生成 H2O，电极反应式为4H O 24e =2H2O。二甲醚 (CH3OCH3)在负极发生氧化反应生成 CO2，电极反应式为CH3
41、OCH33H 2O12e =2CO212H 。放电过程中，电极 X 上 CH3OCH3被氧化生成 CO2和H ，电极 X 周围溶液中 c(H )增大，溶液的 pH 减小。(4)在碱性条件下，CO 和 H2均被氧化，则燃料电池负极的电极反应式为COH 26OH 4e =CO 4H 2O。23(5)甲烷燃料电池中，CH 4通入负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为CH410OH 8e =CO 7H2O。O 2通入正极，发生还原反应，电极反应式为23O22H 2O4e =4OH ，结合负极反应式及得失电子守恒推知，电池总反应式为CH42O 22OH =CO 3H 2O，则甲烷燃料电池工作时不断消耗 OH ，溶液中 c(OH )减23小，溶液的 pH 减小。18
