1、1速练 11 原电池原理及应用1某小组为了研究电化学原理设计了如图所示的装置，下列说法中错误的是( )AX 和 Y 不连接时，铜棒上会有金属银析出BX 和 Y 用导线连接时，银棒是正极，发生氧化反应C若 X 接直流电源的正极，Y 接负极，Ag 向铜电极移动D无论 X 和 Y 是否用导线连接，铜棒均会溶解，溶液都从无色逐渐变成蓝色答案 B解析 A 项，X 和 Y 不连接时，Cu 与硝酸银溶液发生置换反应，所以铜棒上会有金属银析出，正确；B 项，X 和 Y 用导线连接时，形成原电池，Cu 作负极，Ag 作正极，正极上电极反 应 式为 Ag e =Ag， 发 生 还 原 反 应 ， 错 误 ； C
2、项 ， 若 X 接 直 流 电 源 的 正 极 ， Y 接 负 极 ， 则 Ag 为 阳极 ， 则 Ag 向 Cu 电 极 移 动 ， 正 确 ； D 项 ， 无 论 X 和 Y 是 否 连 接 ， 都 发 生 Cu 2Ag =Cu2 2Ag，则溶液都从无色逐渐变成蓝色，正确。2某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr 2O Fe3 ，设计了盐桥式的原电池，见27下图。盐桥中装有琼脂与饱和 K2SO4溶液。下列叙述中正确的是( )2A甲烧杯的溶液中发生还原反应B乙烧杯中发生的电极反应为：2Cr3 7H 2O6e =Cr2O 14H 27C外电路的电流方向是从 b 到 aD电池工作时，盐桥中的
3、 SO 移向乙烧杯24答案 C解析 因为氧化性：Cr 2O Fe 3 ，所以该原电池反应的原理是 Cr2O 氧化亚铁离子为27 27铁离子，所以甲烧杯发生氧化反应，A 项错误；乙烧杯发生还原反应，电极反应为Cr2O 6e 14H =2Cr3 7H 2O，B 项错误；根据以上分析，a 是负极，b 是正极，则27电流方向是从正极向负极流动，C 项正确；原电池中的阴离子向负极移动，所以硫酸根离子向甲烧杯移动，D 项错误。3如图装置中，有如下实验现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于 U 形管中的液面。以下有关解释不合理的是( )A生铁片中所含的碳能增强铁的抗腐
4、蚀性B雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀C导管内墨水液面回升时，正极反应式：O22H 2O4e =4OHD随着反应的进行，U 形管中雨水的酸性逐渐减弱答案 A解析 铁与所含的碳构成原电池，使铁更易腐蚀，故 A 项错误；雨水酸性较强，发生析氢腐蚀，所以开始时插在小试管中的导管内的液面下降，故 B 项正确；导管内墨水液面回升，正极反应式：O 22H 2O4e =4OH ，故 C 项正确；随着反应的进行，U 形管中雨水的酸性减弱，由开始的析氢腐蚀变为吸氧腐蚀，故 D 正确。4如图装置，电流计指针会偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是( )A正极：Cu 负极：Zn S：稀 H2SO4B正极：Z
5、n 负极：Cu S：CuSO 4溶液C正极：Ag 负极：Zn S：AgNO 3溶液3D正极：Fe 负极：Cu S：AgNO 3溶液答案 C解析 硫酸为电解质溶液，正极生成氢气，不能变粗，A 错误；锌的金属性强于铜，与硫酸铜溶液构成原电池时锌是负极，铜是正极，B 错误；锌为负极，硝酸银为电解质溶液，则锌失去电子，生成离子进入溶液，正极上银离子得到电子，生成单质析出，C 正确；原电池中硝酸银溶液作电解质溶液时，活泼金属作负极，则应为 Fe 作负极，铜是正极，D 错误。5金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知：铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬(CrSO 4)。铜铬构成原电池如图所示，盐桥中装的
6、是饱和 KCl 琼脂溶液。下列关于此电池的说法正确的是( )A盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以用饱和 KCl 琼脂溶液B理论上 1 mol Cr 溶解，盐桥中将有 2 mol Cl 进入左池，2 mol K 进入右池C此过程中 H 得电子，发生氧化反应D电子从铬极通过导线到铜极，又通过盐桥转移到左烧杯中答案 B解析 铜铬构成原电池，由于铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬(CrSO 4)，这说明铬电极是负极，铜电极是正极，氢离子放电，所以盛稀硫酸烧杯中的现象为铜电极上有气泡产生。盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，盐桥中不一定均可
7、以用饱和KCl 琼脂溶液，A 项错误；理论上 1 mol Cr 溶解，则转移 2 mol 电子生成 1 mol Cr2 ，同时消耗 2 mol 氢离子，所以根据溶液的电中性可知盐桥中将有 2 mol Cl 进入左池，2 mol K 进入右池，B 项正确；此过程中 H 得电子，发生还原反应，C 项错误；电子不能在溶液中传递，D 项错误。6LED 系列产品是被看好的一类节能新产品，下图是一种氢氧燃料电池驱动 LED 发光的装置。下列有关叙述正确的是( )Aa 处通入氢气，发生了还原反应：H22e 2OH =2H2O4Bb 处通入氧气，为电池的正极C该装置中只涉及两种形式的能量转化，电池中的 KOH
8、 溶液也可用稀硫酸溶液代替DP-型半导体连接的是电池负极答案 B解 析 A 项 ， 由 电 子 流 向 可 知 a 为 负 极 ， b 为 正 极 ， a 处 通 入 氢 气 ， 发 生 了 氧 化 反 应 ：H2 2e 2OH =2H2O，错误；B 项，b 为正极发生的电极反应为O22H 2O4e =4OH ，b 处通入的是氧气，正确；C 项，该装置的能量转换有化学能、电能和光能，错误；D 项，P-型半导体连接的是电池正极，错误。7(2017余姚中学高二下学期期中考试)用原电池原理可以处理硫酸工业产生的 SO 2 尾气。现将 SO 2 通入如图装置(电极均为惰性材料) 进行实验。 下列说法不
9、正确的是( )AM 极为负极，电极上发生氧化反应B溶液中 H 移向 N 区，SO 移向 M 区24CN 极发生的电极反应为 O24H 4e =2H2OD相同条件下，M、N 两极上消耗的气体体积之比为 21答案 B解析 该电池的本质是二氧化硫、氧气与水反应生成硫酸，M 电极上二氧化硫失去电子氧化生成 SO 为负极，电极反应式为 SO22H 2O2e =SO 4H ，N 电极为氧气得电子结24 24合氢离子生成水，为正极，电极反应式为 O24H 4e =2H2O。M 电极上二氧化硫失去电子氧化生成 SO 为负极，电极反应式为：SO 22H 2O2e =SO 4H ，故 A 正确；根24 24据上述
10、分析，M 极为负极，溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，但阴离子不能通过质子交换膜，因此溶液中 H 移向 N 区，故 B 错误；N 电极为氧气得电子结合氢离子生成水，为正极，电极反应式为：O 24H 4e =2H2O，故 C 正确；M 电极的电极反应式为：SO22H 2O2e =SO 4H ，N 电极的电极反应式为：O 24H 4e =2H2O，所以在相24同条件下，M、N 两极上消耗的气体体积之比为 21，故 D 正确。8微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是 Ag2O 和 Zn，电解质溶液为 KOH，电极反应为：Zn2OH 2e =ZnOH 2O；Ag 2
11、OH 2O2e =2Ag2OH 。根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是( )A在使用过程中，电池负极区溶液的碱性增强5B使用过程中，电子由 Ag2O 极经外电路流向 Zn 极CZn 是负极，Ag 2O 是正极DZn 电极发生还原反应，Ag 2O 电极发生氧化反应答案 C解析 根据电极反应式知，锌作负极，负极的电极反应为：Zn2OH 2e =ZnOH 2O，负极上氢氧根离子参与反应导致氢氧根离子浓度减小，则负极区溶液的 pH 减小，碱性减弱，选项 A 错误；锌是负极，氧化银是正极，电子由锌沿导线流向氧化银，选项 B 错误； 根据电极反应式知，锌失电子作负极，氧化银得电子作正极，选项 C 正确；
12、根据电极反应式知，负极锌失电子发生氧化反应，正极氧化银得电子发生还原反应，选项 D 错误。9(2018余姚中学高三选考模拟)一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池的工作原理如图所示，下列有关该电池说法正确的是( )A该电池工作时，每消耗 22.4 L NH3转移 3 mol 电子B电子由电极 A 经外电路流向电极 BC电池工作时，OH 向电极 B 移动D电极 B 上发生的电极反应为O2 4H 4e =2H2O答案 B解析 温度、压强未知，无法计算 22.4 L NH3的物质的量，A 错误；该电池中氧气得到电子所以电极 B 为正极，电极 A 为负极，电子由电极 A 经外电路流向电极 B，B 正确；电
13、池工作时，OH 向负极移动，C 错误；该电池电解质为碱性，电极 B 上发生的电极反应为O22H 2O4e =4OH ，D 错误。10生物燃料电池(BFC)是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。下列说法中不正确的是( )AC 2极为电池正极BC 1极的电极反应式为：6C2H5OH3H 2O12e =2CO212H C电子由 C2极经外电路导线流向 C1极D稀硫酸中的 H 向 C2极移动答案 C解析 乙醇燃料电池中，电解质溶液呈酸性，乙醇在负极上被氧化，电极反应为C2H5OH3H 2O12e =2CO212H ，氧气在正极上得电子被还原，电极反应式为O24H 4e =2H2O，总反应为 C2H5OH3O 2=2CO23H 2O，据此分析判断。通燃料的 C1极为负极，通氧气的 C2极为正极，故 A 正确；根据上述分析，C 1极为负极，电极反应式为：C2H5OH3H 2O12e =2CO212H ，故 B 正确；原电池中，电子由负极经外电路流向正极，本题中电子由 C1极经外电路导线流向 C2极，故 C 错误；原电池中阳离子向正极移动，所以溶液中的 H 向 C2电极移动，故 D 正确。
