2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二講 原電池新型化學(xué)電源講義.doc

2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二講 原電池新型化學(xué)電源講義xx高考導(dǎo)航 考綱要求真題統(tǒng)計(jì)命題趨勢1.了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。xx，卷 11T；xx，卷 26T(1)(2)；xx，卷 12T；xx，卷 10T、27T(5)(6)、28T(5)；xx，卷 11T預(yù)計(jì)xx年高考本部分知識(shí)有變“熱”的趨勢，題目將更加新穎。復(fù)習(xí)備考時(shí)注重實(shí)物圖分析、新型電池分析、電解池與原電池的聯(lián)系以及依據(jù)原電池工作原理并結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(shí)熟練掌握電極反應(yīng)式的書寫方法。考點(diǎn)一原電池及其工作原理學(xué)生用書P138一、原電池的概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。二、原電池的構(gòu)成條件1一看反應(yīng)看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。2二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。3三看是否形成閉合回路形成閉合回路需三個(gè)條件：(1)電解質(zhì)溶液；(2)兩電極直接或間接接觸；(3)兩電極插入電解質(zhì)溶液中。三、原電池的工作原理如圖是兩種鋅銅原電池示意圖：1反應(yīng)原理電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電池反應(yīng)ZnCu2=Zn2Cu2.原電池中的三個(gè)方向(1)電子流動(dòng)方向：從負(fù)極流出沿導(dǎo)線流入正極；(2)電流流動(dòng)方向：從正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極；(3)離子遷移方向：電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極遷移，陽離子向正極遷移。1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極是負(fù)極。()(2)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)。()(3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)。()(4)帶有鹽橋的原電池比不帶鹽橋的原電池電流持續(xù)時(shí)間長。()答案：(1)(2)(3)(4)2下列示意圖中能構(gòu)成原電池的是()解析：選B。Cu與稀硫酸不反應(yīng)，A裝置不能構(gòu)成原電池；Al與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B裝置能構(gòu)成原電池；C裝置中的“導(dǎo)線”不是鹽橋，不能構(gòu)成原電池；D裝置中缺少鹽橋。(xx高考全國卷，11，6分)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是()A正極反應(yīng)中有CO2生成B微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O解析圖示所給出的是原電池裝置。A.有氧氣反應(yīng)的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，因?yàn)橛匈|(zhì)子通過，故正極電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O；在負(fù)極，C6H12O6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C6H12O624e6H2O=6CO224H，則負(fù)極上有CO2產(chǎn)生，故A不正確。B微生物電池是指在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，故B正確。C質(zhì)子是陽離子，陽離子由負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，故C正確。D正極的電極反應(yīng)式為6O224e24H=12H2O，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O624e6H2O=6CO224H，兩式相加得電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O，故D正確。答案A在下列原電池圖示中，依據(jù)電子流向和離子移動(dòng)方向畫出形成閉合回路的原理。答案：原電池正、負(fù)極的判斷方法 題組一原電池構(gòu)成及原理考查1(教材改編)判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)所有的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池。()(2)只有金屬才能作原電池的電極。()(3)原電池的兩極中較活潑的金屬一定為負(fù)極。()(4)鋅銅原電池工作時(shí)，外電路電子由負(fù)極流向正極。()(5)在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，被還原。()(6)原電池可以把物質(zhì)內(nèi)部的能量全部轉(zhuǎn)化為電能。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2(xx高考天津卷)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是()A銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO)減小C電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡解析：選C。A.Cu作正極，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；B.電池工作過程中，SO不參加電極反應(yīng)，故甲池的c(SO)基本不變，錯(cuò)誤；C.電池工作時(shí)，甲池反應(yīng)為Zn2e=Zn2，乙池反應(yīng)為Cu22e=Cu，甲池中Zn2會(huì)通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池，以維持溶液中電荷平衡，由電極反應(yīng)式可知，乙池中每有64 g Cu析出，則進(jìn)入乙池的Zn2為65 g，溶液總質(zhì)量略有增加，正確；D.由題干信息可知，陰離子不能通過陽離子交換膜，錯(cuò)誤。題組二原電池正、負(fù)極的判斷3如圖所示裝置中，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()選項(xiàng)MNPAZnCu稀H2SO4BCuFe稀HClCAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液解析：選C。在裝置中電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明該裝置構(gòu)成了原電池，根據(jù)正負(fù)極的判斷方法，溶解的一極為負(fù)極，增重的一極為正極，所以M棒為正極，N棒為負(fù)極，且電解質(zhì)溶液能析出固體，則只有C項(xiàng)正確。4分析下圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A中Mg作負(fù)極，中Fe作負(fù)極B中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2解析：選B。中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)失去電子，故Al是負(fù)極；中Fe在濃硝酸中易鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極，A、C均錯(cuò)。中電池總反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，負(fù)極電極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相減得到正極電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2，B正確。中Cu是正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，D錯(cuò)。原電池工作原理中四個(gè)常見失分點(diǎn)的規(guī)避(1)只有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能通過設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動(dòng)與導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。(3)無論在原電池還是電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。(4)原電池的負(fù)極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù)。 考點(diǎn)二鹽橋原電池的應(yīng)用學(xué)生用書P140一、鹽橋的組成和作用1鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。2鹽橋的作用(1)連接內(nèi)電路，形成閉合回路；(2)平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。二、單池原電池和鹽橋原電池的對比1相同點(diǎn)正負(fù)極、電極反應(yīng)、總反應(yīng)、反應(yīng)現(xiàn)象均相同。負(fù)極：Zn2e=Zn2，正極：Cu22e=Cu，總反應(yīng)：ZnCu2=CuZn2。2不同點(diǎn)圖1中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2，會(huì)有一部分Zn與Cu2直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度會(huì)升高。圖2中Zn和CuSO4溶液在兩個(gè)池子中，Zn與Cu2不直接接觸，不存在Zn與Cu2直接反應(yīng)的過程，所以僅是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時(shí)間長。3關(guān)鍵點(diǎn)：鹽橋原電池中，還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。1(xx北京豐臺(tái)區(qū)高三模擬)有關(guān)下圖所示原電池的敘述不正確的是()A電子沿導(dǎo)線由Cu片流向Ag片B正極的電極反應(yīng)式是Age=AgCCu片上發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag片上發(fā)生還原反應(yīng)D反應(yīng)時(shí)鹽橋中的陽離子移向Cu(NO3)2溶液解析：選D。A項(xiàng)，該裝置是原電池裝置，其中Cu為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：Cu2e=Cu2，Ag為正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)：Age=Ag，原電池中，負(fù)極(Cu)失去的電子沿導(dǎo)線流向正極(Ag)，鹽橋中的陽離子移向正極，即移向AgNO3溶液，綜上所述，D錯(cuò)誤。2如圖所示，杠桿A、B兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)過程中，不考慮兩球的浮力變化) ()A杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低B杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端低B端高C當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端低B端高D當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低解析：選C。當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu作正極，電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：Fe2e=Fe2，正極：Cu22e=Cu，銅球增重，鐵球質(zhì)量減輕，杠桿A端低B端高。名師點(diǎn)撥鹽橋原電池中半電池的構(gòu)成條件：電極金屬和其對應(yīng)的鹽溶液。一般不要任意替換成其他陽離子鹽溶液，否則可能影響效果。(xx龍巖檢測)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料知，氧化性：Cr2OFe3，設(shè)計(jì)了如圖所示的鹽橋原電池。鹽橋中裝有瓊脂與飽和K2SO4溶液。下列敘述中正確的是()A甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)B乙燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cr37H2O6e=Cr2O14HC外電路的電流方向是從b到aD電池工作時(shí)，鹽橋中的SO移向乙燒杯解析氧化性：Cr2OFe3，所以該原電池反應(yīng)中，F(xiàn)e2是還原劑，Cr2O是氧化劑，即甲燒杯中發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe3，乙燒杯中發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cr2O6e14H=2Cr37H2O，A、B均錯(cuò)誤；外電路的電流是由正極流向負(fù)極，即由b流向a，C正確；電池工作時(shí)，鹽橋中的陰離子移向負(fù)極，即SO移向甲燒杯，D錯(cuò)誤。答案C兩個(gè)半電池構(gòu)成的原電池中，鹽橋的作用是什么？答案：使兩個(gè)燒杯中的溶液形成一個(gè)閉合回路；使溶液保持電中性，使氧化還原反應(yīng)能順利進(jìn)行并產(chǎn)生持續(xù)的電流。題組一對鹽橋原電池原理的考查1(教材改編)根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是()A燒杯a中的溶液pH降低B燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)C燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2D燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2解析：選B。據(jù)圖示鋅電極失去電子，該極上發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；燒杯a中O2得到電子，發(fā)生反應(yīng)：O24e2H2O=4OH，使pH升高，故A、C錯(cuò)；鋅為負(fù)極，失去電子，發(fā)生反應(yīng)：Zn2e=Zn2，故D錯(cuò)。題組二平衡移動(dòng)與鹽橋作用2(xx浙江六校聯(lián)考)將反應(yīng)IO5I6H3I23H2O設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。開始時(shí)向甲燒杯中加入少量濃硫酸，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后，電流計(jì)指針回到零，再向甲燒杯中滴入幾滴濃NaOH溶液，電流計(jì)指針再次發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列判斷不正確的是()A開始加入少量濃硫酸時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B開始加入少量濃硫酸時(shí)，同時(shí)在甲、乙燒杯中都加入淀粉溶液，只有乙燒杯中溶液變藍(lán)C電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D兩次電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向相反解析：選B。開始加入少量濃硫酸時(shí)，由氧化還原反應(yīng)方程式可知，反應(yīng)正向進(jìn)行，KI是還原劑，KIO3是氧化劑，故甲為正極區(qū)，甲中石墨作正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2IO10e12H=I26H2O，乙為負(fù)極區(qū)，乙中石墨作負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為10I10e=5I2，兩燒杯中均有I2生成，在甲、乙兩燒杯中都加入淀粉溶液，兩燒杯中的溶液均變藍(lán)，A正確，B錯(cuò)誤；電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，表明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C正確；由氧化還原反應(yīng)方程式可知，電流計(jì)指針讀數(shù)為零，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)再向甲燒杯中滴入幾滴濃NaOH溶液，則消耗了H，原氧化還原反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng)，電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向相反，D正確。3已知在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsO2I2H=AsOI2H2O，在堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsOI22OH=AsOH2O2I。設(shè)計(jì)如圖裝置(C1、C2均為石墨電極)，分別進(jìn)行下述操作：.向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸；.向B燒杯中逐滴加入40% NaOH溶液。結(jié)果發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向相反。試回答下列問題：(1)兩次操作中指針為什么都發(fā)生偏轉(zhuǎn)？_。(2)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁聪喾?？試用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋：_。(3)操作過程中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為_。(4)操作過程中C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為_。(5)操作過程中，鹽橋中的K移向_燒杯溶液(填“A”或“B”)。解析：由于酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsO2I2H=AsOI2H2O，堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsOI22OH=AsOH2O2I，兩反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，而且滿足構(gòu)成原電池的三大要素：不同環(huán)境中的兩電極(連接)；電解質(zhì)溶液(電極插入其中，并能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng))；形成閉合回路。當(dāng)加酸時(shí)，c(H)增大，C1：2I2e=I2，為負(fù)極；C2：AsO2H2e=AsOH2O，為正極。當(dāng)加堿時(shí)，c(OH)增大，C1：I22e=2I，為正極；C2：AsO2OH2e=AsOH2O，為負(fù)極。答案：(1)兩次操作均能形成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能(2)加酸時(shí)，c(H)增大，AsO得電子，I失電子，所以C1極是負(fù)極，C2極是正極；加堿時(shí)，c(OH)增大，AsO失電子，I2得電子，此時(shí)，C1極是正極，C2極是負(fù)極。故加入濃鹽酸和NaOH溶液時(shí)發(fā)生不同方向的反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移方向不同，即檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不同(3)2I2e=I2 (4)AsO2OH2e=AsOH2O(5)A(1)鹽橋中的離子不斷釋放到兩個(gè)池中，逐漸失去導(dǎo)電作用，需定期更換鹽橋。(2)要明確鹽橋中離子的移動(dòng)方向；明確其與可逆反應(yīng)平衡移動(dòng)方向的關(guān)系。 考點(diǎn)三原電池原理的應(yīng)用學(xué)生用書P1411設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源(1)首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。2比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。3加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率加快。例如：在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)，加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。4用于金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。例如：要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。1四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時(shí)，外電路電流從流向；相連時(shí)，為正極；相連時(shí)，上有氣泡逸出；相連時(shí)，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動(dòng)性由大到小的順序是()ABC D解析：選B。本題考查原電池原理的應(yīng)用。電流方向與電子流向相反，相連時(shí)，電流由流向，則金屬活動(dòng)性>；相連時(shí)，為正極，則金屬活動(dòng)性>；相連時(shí)，上有氣泡，則金屬活動(dòng)性>；相連時(shí)，的質(zhì)量減少，則金屬活動(dòng)性>。綜上分析，可得金屬活動(dòng)性順序?yàn)?gt;>>。2某原電池總反應(yīng)為Cu2Fe3=Cu22Fe2，下列能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()選項(xiàng)ABCD電極材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag電解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3答案：D名師點(diǎn)撥比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的三種方法(1)根據(jù)原電池：一般情況下，負(fù)極大于正極。(2)根據(jù)電解池：易得電子的金屬陽離子，相應(yīng)金屬的活動(dòng)性較弱。(3)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表。等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過量同濃度的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量飽和CuSO4溶液，發(fā)生反應(yīng)生成氫氣。用下列各圖表示生成氫氣的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系，其中最合理的是_，作出選擇的理由是_。解析a中加入CuSO4溶液，被鋅置換出的銅覆蓋在鋅表面，形成原電池，使產(chǎn)生H2的速率加快，反應(yīng)所需的時(shí)間縮短。同時(shí)，由于置換銅時(shí)消耗了一部分鋅，與稀H2SO4反應(yīng)的鋅的質(zhì)量減小，完全反應(yīng)放出的H2體積比b少。答案DZn置換出Cu，Zn、Cu在酸中發(fā)生原電池反應(yīng)，生成H2的速率加快；Zn與Cu2反應(yīng)導(dǎo)致與H反應(yīng)的Zn減少，a生成的H2比b少上題中若改作“兩份同濃度的稀硫酸，分別加入過量等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，同時(shí)向a中加入少量飽和CuSO4溶液，發(fā)生反應(yīng)生成氫氣”，則哪個(gè)圖合理？為什么？答案：A圖合理。a中加入CuSO4溶液，被鋅置換出的銅覆蓋在鋅表面，形成原電池，使產(chǎn)生H2的速率加快，反應(yīng)所需的時(shí)間縮短。同時(shí)，由于鋅過量而硫酸不足，置換銅時(shí)消耗的一部分鋅不影響氫氣的生成量，故A圖合理。改變Zn與H反應(yīng)速率的方法(1)加入Cu粉或CuSO4，使Cu與Zn接觸形成原電池，加快反應(yīng)速率。加入Cu，不影響Zn的量，即不影響產(chǎn)生H2的量；而加入CuSO4，會(huì)消耗一部分Zn，但是否影響產(chǎn)生H2的量，應(yīng)根據(jù)Zn、H的相對量多少判斷。(2)加入強(qiáng)堿弱酸鹽，由于弱酸根與H反應(yīng)，使 c(H)減小，反應(yīng)速率減小，但不影響產(chǎn)生H2的量。(3)加水稀釋，使c(H)減小，反應(yīng)速率減小，但不影響產(chǎn)生H2的量。(4)改變反應(yīng)的溫度，也會(huì)影響Zn與H的反應(yīng)速率。(5)把鋅粒換成鋅粉，加快Zn與H的反應(yīng)速率。題組一原電池工作原理1(xx高考安徽卷)常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1)，測得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。圖1圖20t1時(shí)，原電池的負(fù)極是Al片，此時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是_，溶液中的H向_極移動(dòng)。t1時(shí)，原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變，其原因是_。解析：在0t1時(shí)，正極上NO得電子后結(jié)合H生成NO2和H2O；在原電池中，陽離子向正極移動(dòng)，故H向正極移動(dòng)；由于Al在濃硝酸中發(fā)生了鈍化，生成的氧化膜阻止了反應(yīng)的進(jìn)行，此時(shí)Cu與濃硝酸反應(yīng)而導(dǎo)致Cu作負(fù)極，電子流動(dòng)方向發(fā)生了改變。答案：NOe2H=NO2H2O 正Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，生成的氧化膜阻止了Al的進(jìn)一步反應(yīng)2(xx開封高三調(diào)研)如圖，在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是()A外電路的電流方向?yàn)閄外電路YB若兩電極分別為鐵和碳棒，則X為碳棒，Y為鐵CX極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D若兩電極都是金屬，則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閄>Y解析：選D。外電路電子流向?yàn)閄外電路Y，電流方向與其相反，X極失電子，作負(fù)極，發(fā)生的是氧化反應(yīng)，Y極發(fā)生的是還原反應(yīng)。若兩電極分別為鐵和碳棒，則Y為碳棒，X為鐵。題組二原電池設(shè)計(jì)問題3請運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Cu2、Fe3的氧化性強(qiáng)弱。請寫出電極反應(yīng)式：負(fù)極_，正極_，并在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖，要求用燒杯和鹽橋，并標(biāo)出外電路電子流向。解析：據(jù)題意要求，應(yīng)按照反應(yīng)2Fe3Cu=Cu22Fe2進(jìn)行設(shè)計(jì)，Cu作負(fù)極，F(xiàn)e3作正極反應(yīng)物即可。答案：Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2(合理即可)4(xx遵義高三模擬)某校化學(xué)興趣小組進(jìn)行探究性活動(dòng)：將氧化還原反應(yīng)：2Fe32I2Fe2I2設(shè)計(jì)成帶鹽橋的原電池。提供的試劑：FeCl3溶液、KI溶液；其他用品任選。請回答下列問題：(1)請畫出設(shè)計(jì)的原電池裝置圖，并標(biāo)出電極材料、電極名稱及電解質(zhì)溶液。(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，外電路導(dǎo)線中_(填“有”或“無”)電流通過。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體，當(dāng)固體全部溶解后，則此時(shí)該溶液中電極變?yōu)開(填“正”或“負(fù)”)極。解析：(1)先分析氧化還原反應(yīng)，找出正負(fù)極反應(yīng)，即可確定正負(fù)極區(qū)的電解質(zhì)溶液。(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極，I失電子。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，無電子流動(dòng)，故無電流產(chǎn)生。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體，平衡逆向移動(dòng)，此時(shí)Fe2失電子，電極變成負(fù)極。答案：(1)如圖(2)2I2e=I2(3)無(4)負(fù)原電池裝置圖常見失分點(diǎn)提示(1)不注明電極材料名稱或元素符號(hào)。(2)不畫出電解質(zhì)溶液(或畫出但不標(biāo)注)。(3)誤把鹽橋畫成導(dǎo)線。(4)不能連成閉合回路。 考點(diǎn)四化學(xué)電源及電極反應(yīng)式的書寫學(xué)生用書P143一、一次電池堿性鋅錳干電池負(fù)極材料：Zn，電極反應(yīng)式：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正極材料：MnO2，電極反應(yīng)式：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。二、二次電池(以鉛蓄電池為例)1放電時(shí)的反應(yīng)(1)負(fù)極：Pb(s)SO(aq)2e=PbSO4(s)(氧化反應(yīng))；(2)正極：PbO2(s)4H(aq)SO(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)(還原反應(yīng))；(3)總反應(yīng)：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)。2充電時(shí)的反應(yīng)(1)陰極：PbSO4(s)2e=Pb(s)SO(aq)(還原反應(yīng))；(2)陽極：PbSO4(s)2H2O(l)2e=PbO2(s)4H(aq)SO(aq)(氧化反應(yīng))；(3)總反應(yīng)：2PbSO4(s)2H2O(l)=Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)。三、燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應(yīng)式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O四、電極反應(yīng)式書寫的步驟和規(guī)律1一般電池電極反應(yīng)式書寫的“三步驟”2燃料電池電極反應(yīng)式的書寫寫出電池總反應(yīng)式。燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。例如：甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的反應(yīng)式為CH42O2=CO22H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O式式得燃料電池總反應(yīng)式為CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。寫出電池的正極反應(yīng)式。根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2，電解質(zhì)溶液不同，其電極反應(yīng)有所不同，其實(shí)，我們只要熟記以下四種情況：(1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O24H4e=2H2O。(2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OH。(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O24e=2O2。(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O22CO24e=2CO。根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式。電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電池負(fù)極反應(yīng)式，注意在將兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)，要約去正極的反應(yīng)物O2。1分別寫出甲烷燃料電池在下列環(huán)境下的電極反應(yīng)式。(1)在酸性條件下燃料電池總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O；燃料電池正極反應(yīng)式：O24H4e=2H2O；則燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為_。(2)在堿性條件下燃料電池總反應(yīng)式：CH42O22OH=CO3H2O；燃料電池正極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OH；則燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為_。(3)在固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下燃料電池總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O；燃料電池正極反應(yīng)式：O24e=2O2；則燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為_。(4)在熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下燃料電池總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O；燃料電池正極反應(yīng)式：O22CO24e=2CO；則燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為_。答案：(1)CH48e2H2O=CO28H(2)CH410OH8e=CO7H2O(3)CH44O28e=CO22H2O(4)CH44CO8e=5CO22H2O2熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有關(guān)說法正確的是()A正極反應(yīng)式：Ca2Cl2e=CaCl2B放電過程中，Li向負(fù)極移動(dòng)C每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，理論上生成20.7 g PbD常溫時(shí)，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)解析：選D。仔細(xì)分析題給信息，結(jié)合原電池工作原理進(jìn)行分析判斷。A.分析電池總反應(yīng)，Ca在反應(yīng)中失電子，所以Ca應(yīng)作負(fù)極；PbSO4中的Pb2得電子生成單質(zhì)鉛，所以正極反應(yīng)物應(yīng)是PbSO4，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤。B.放電過程中，負(fù)極失電子，電子通過導(dǎo)線流向正極，所以正極表面聚集大量電子，能夠吸引電解質(zhì)中的陽離子向正極移動(dòng)，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤。C.根據(jù)方程式知，每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，生成0.05 mol鉛，其質(zhì)量為10.35 g，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.根據(jù)題給信息，該電池為熱激活電池，常溫下，無水LiClKCl為固態(tài)，沒有自由移動(dòng)的離子，該裝置不能形成閉合回路，處于非工作狀態(tài)，所以沒有電流產(chǎn)生，即電流表或檢流計(jì)的指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。名師點(diǎn)撥書寫電極反應(yīng)式時(shí)的三個(gè)原則(1)共存原則：因?yàn)槲镔|(zhì)得失電子后在不同介質(zhì)中的存在形式不同，所以電極反應(yīng)式的書寫必須考慮介質(zhì)環(huán)境。堿性溶液中CO2不可能存在，也不可能有H參加反應(yīng)；當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí)，不可能有OH參加反應(yīng)。(2)得氧失氧原則：得氧時(shí)，在反應(yīng)物中加H2O(電解質(zhì)為酸性時(shí))或OH(電解質(zhì)為堿性或中性時(shí))；失氧時(shí)，在反應(yīng)物中加H2O(電解質(zhì)為堿性或中性時(shí))或H(電解質(zhì)為酸性時(shí))。(3)中性吸氧反應(yīng)成堿原則：在中性電解質(zhì)溶液中，通過金屬吸氧所建立起來的原電池反應(yīng)，其反應(yīng)的最后產(chǎn)物是堿。(xx高考江蘇卷)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A反應(yīng)CH4H2O3H2CO，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子B電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H22OH2e=2H2OC電池工作時(shí)，CO向電極B移動(dòng)D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O22CO24e=2CO解析A選項(xiàng)，甲烷中的C為4價(jià)，一氧化碳中的C為2價(jià)，每個(gè)碳原子失去6個(gè)電子，因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol電子，所以錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，熔融鹽中沒有氫氧根離子，因此氫氧根離子不能參與電極反應(yīng)，電極反應(yīng)式應(yīng)為H2CO2CO4e=3CO2H2O，所以錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，碳酸根離子應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)，即向電極A移動(dòng)，所以錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，電極B上氧氣和二氧化碳得電子生成碳酸根離子，所以正確。答案D上題中若將CH4直接通入到電極A上進(jìn)行反應(yīng)，寫出A極的電極反應(yīng)式。答案：CH48e4CO=5CO22H2O書寫電極反應(yīng)式的模板(1)先寫出電極反應(yīng)式的構(gòu)架負(fù)極：還原劑ne_氧化產(chǎn)物_；正極：氧化劑ne_還原產(chǎn)物_。 注意首先，得失電子的數(shù)目是由反應(yīng)物中變價(jià)元素前后的價(jià)差乘以其化學(xué)式中變價(jià)原子個(gè)數(shù)計(jì)算得到的，如1 mol CH3CH2OH生成2 mol CO2，失去電子為62 mol12 mol。其次，電極反應(yīng)式本質(zhì)上是離子方程式的一部分，遵循離子方程式的書寫規(guī)則，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及可溶性鹽應(yīng)拆分為離子形式，難溶物、微溶物及難電離物質(zhì)寫其化學(xué)式。此外，CO2作為生成物，在堿溶液中應(yīng)寫成CO的形式，在其他電解液環(huán)境中直接寫CO2。(2)在上述構(gòu)架上填充其他離子：酸性電解液主要安排氫離子的位置：負(fù)極反應(yīng)式中把H放在等號(hào)的右邊作為生成物；正極反應(yīng)式中把H放在等號(hào)的左邊作為反應(yīng)物。非酸性電解液(包括堿溶液、熔融碳酸鹽及熔融氧化物)主要安排陰離子的位置：負(fù)極反應(yīng)式中把陰離子放在等號(hào)的左邊作為反應(yīng)物；正極反應(yīng)式中把陰離子放在等號(hào)的右邊作為生成物。(3)配平電極反應(yīng)式：先依據(jù)電荷守恒配平離子，再依據(jù)元素守恒配平整個(gè)電極反應(yīng)式。題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫1(1)xx高考全國卷，26(1)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。該電池的正極反應(yīng)式為_，電池反應(yīng)的離子方程式為_。(2)(xx高考海南卷)鋰錳電池的體積小，性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4 溶于混合有機(jī)溶劑中，Li通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2?；卮鹣铝袉栴}：外電路的電流方向是由_極流向_極。(填字母)電池正極反應(yīng)式為_。解析：(1)酸性鋅錳干電池中正極上發(fā)生還原反應(yīng)，該電池放電過程中產(chǎn)生MnOOH，則正極反應(yīng)式為MnO2He=MnOOH。金屬鋅作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn2，則負(fù)極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，結(jié)合得失電子守恒可得電池反應(yīng)式為2MnO22HZn=2MnOOHZn2。(2)可由題意敘述中Li的遷移方向判斷電流方向，在電池內(nèi)部，陽離子移向正極，可知MnO2晶格為正極，故外電路電流方向由b極流向a極。題中敘述Li遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2，可知Mn元素化合價(jià)降低1，得電子數(shù)為1，LiMnO2不能拆成離子形式，故正極反應(yīng)式為MnO2eLi=LiMnO2。答案：(1)MnO2He=MnOOH2MnO2Zn2H=2MnOOHZn2注：式中Zn2可寫為Zn(NH3)、Zn(NH3)2Cl2等，H可寫為NH(2)baMnO2eLi=LiMnO22高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。(1)FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為_。(2)與MnO2Zn電池類似，K2FeO4Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為_，該電池總反應(yīng)的離子方程式為_。解析：(1)K2FeO4中Fe元素化合價(jià)為6價(jià)，F(xiàn)eCl3中Fe為3價(jià)，故需要氧化劑，而ClO具有強(qiáng)氧化性可作氧化劑，反應(yīng)為2Fe33ClO10OH=2FeO3Cl5H2O。(2)K2FeO4作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，6價(jià)鐵被還原為3價(jià)鐵，F(xiàn)e3與OH反應(yīng)生成Fe(OH)3。Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn2e2OH=Zn(OH)2。所以電極反應(yīng)式分別為正極：2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH，負(fù)極：3Zn6e6OH=3Zn(OH)2，總反應(yīng)：2FeO8H2O3Zn=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH。答案：(1)2Fe33ClO10OH=2FeO5H2O3Cl(2)FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH2FeO8H2O3Zn=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH題組二燃料電池電極反應(yīng)式的書寫3(xx寧波高三十校聯(lián)考)肼(N2H4)空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%30%的KOH溶液。下列說法中，不正確的是()A該電池放電時(shí)，通入肼的一極為負(fù)極B電池每釋放1 mol N2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NAC通入空氣的一極的電極反應(yīng)式是O22H2O4e=4OHD電池工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的pH將不變解析：選D。該堿性燃料電池的總反應(yīng)方程式為N2H4O2=N22H2O，N2H4中N化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，通入N2H4的一極為負(fù)極，A項(xiàng)正確；每生成1 mol N2轉(zhuǎn)移電子4 mol，B項(xiàng)正確；堿性條件下O2放電結(jié)合水電離產(chǎn)生的H生成OH，電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，C項(xiàng)正確；從總反應(yīng)可知放電過程生成H2O，KOH溶液濃度降低，pH減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。熟記“離子趨向”，抓住“電荷守恒”，熟練書寫燃料電池電極反應(yīng)式(1)陽離子趨向正極，在正極上參與反應(yīng)，在負(fù)極上生成(如H)；陰離子趨向負(fù)極，在負(fù)極上參與反應(yīng)，在正極上生成(如OH、O2、CO)。(2)“ne”是正電荷，“ne”是負(fù)電荷，依據(jù)電荷守恒配平其他物質(zhì)的系數(shù)。(3)電池總反應(yīng)式正極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式。 一、選擇題1下列過程屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()A行人踩踏發(fā)電瓷磚(原理是利用行人踩踏地板產(chǎn)生的振動(dòng)來發(fā)電)BiPhone 6s手機(jī)電池放電C汽車發(fā)電機(jī)中汽油燃燒D氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)解析：選B。A選項(xiàng)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，正確；C選項(xiàng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，錯(cuò)誤。2下列有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是()A任何氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池B某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置中的鹽橋可以裝有含瓊膠的KCl飽和溶液C因?yàn)殍F的活潑性強(qiáng)于銅，所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中，若能組成原電池，必是鐵作負(fù)極、銅作正極D理論上，任何能自發(fā)進(jìn)行的且能放出能量的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池解析：選D。理論上，任何能自發(fā)進(jìn)行且放出能量的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池，故A錯(cuò)、D正確；B項(xiàng)中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：KClAgNO3=AgClKNO3，生成的AgCl會(huì)使鹽橋中溶液的導(dǎo)電性減弱，所以不能使用KCl飽和溶液，可換成KNO3飽和溶液，B錯(cuò)；鐵遇到冷的濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化，構(gòu)成原電池時(shí)鐵作正極、銅作負(fù)極，C錯(cuò)。3(xx高考北京卷)下列電池工作時(shí)，O2在正極放電的是()A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池解析：選B。鋅錳電池，正極反應(yīng)：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH，MnO2在正極放電，A錯(cuò)誤。氫燃料電池，正極反應(yīng)(酸性條件下)：O24H4e=2H2O，O2在正極放電，B正確。鉛蓄電池，正極反應(yīng)：PbO24HSO2e=PbSO42H2O，PbO2在正極放電，C錯(cuò)誤。鎳鎘電池，正極反應(yīng)：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，NiOOH在正極放電，D錯(cuò)誤。4下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法不正確的是()A上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B干電池在長時(shí)間使用后，鋅筒被破壞C鉛蓄電池工作過程中，每通過2 mol電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207 gD氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源解析：選C。在干電池中，Zn作負(fù)極，被氧化，B正確。氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏在電池內(nèi)，且工作的最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，D正確。C項(xiàng)忽略了硫酸鉛在該極上析出，該極質(zhì)量應(yīng)該增加而非減小，C不正確。5一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食鹽、氫氧化鈉(化學(xué)藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al3ClO2OH=3Cl2AlOH2O。下列說法不正確的是()A該電池的優(yōu)點(diǎn)是電極材料和電解質(zhì)用完后方便更換B該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁C電極的正極反應(yīng)式為3ClO3H2O6e=3Cl6OHD當(dāng)有0.1 mol Al完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解質(zhì)溶液的電子個(gè)數(shù)為1.8061023解析：選D。該電池所用材料都是生活中常見的，電極材料和電解質(zhì)用完后方便更換，A正確；金屬鋁是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為3ClO3H2O6e=3Cl6OH，C正確；電子只能流經(jīng)導(dǎo)線，不能流經(jīng)電解質(zhì)溶液，D不正確。6利用生活中常見的材料可以進(jìn)行很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)，甚至制作出一些有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的裝置來，下圖就是一個(gè)用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動(dòng)玩具的電池的示意圖。該電池工作時(shí)，有關(guān)說法正確的是()A鋁罐將逐漸被腐蝕B炭粒和炭棒上發(fā)生的反應(yīng)為O24e=2O2C炭棒應(yīng)與玩具電機(jī)的負(fù)極相連D該電池工作一段時(shí)間后炭棒和炭粒的質(zhì)量都會(huì)減輕解析：選A。炭棒、鋁罐、鹽水構(gòu)成了原電池，較活潑的Al作電源負(fù)極，與玩具的負(fù)極相連，逐漸被腐蝕，A對，C錯(cuò)；B選項(xiàng)中正確的反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，則炭棒和炭粒的質(zhì)量不會(huì)改變，D錯(cuò)。7一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：AgCl(s)Ag(s)Cl(AgCl)Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面，Cl(AgCl)eCl(aq)。下列說法正確的是()A光照時(shí)，外電路電流由Y流向XB光照時(shí)，Pt電極上發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2C光照時(shí)，Cl向Ag電極移動(dòng)D光照時(shí)，電池總反應(yīng)為AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)解析：選D。該裝置是原電池，光照時(shí)，涂在銀片上的氯化銀先見光分解生成Ag和Cl(AgCl)，然后Cl(AgCl)在銀電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以涂有AgCl的銀片作正極，Cu在鉑電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鉑作負(fù)極。光照時(shí)，Cu在鉑電極上失去電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流向X，電流方向與電子的流向相反，所以外電路電流從X流向Y，A項(xiàng)說法錯(cuò)誤；光照時(shí)，鉑電極上發(fā)生的反應(yīng)為Cue=Cu2，B項(xiàng)說法錯(cuò)誤；原電池中陰離子移向負(fù)極，該電池中鉑作負(fù)極，所以氯離子向鉑電極移動(dòng)，C項(xiàng)說法錯(cuò)誤；光照時(shí)，正極上AgCl分解產(chǎn)生的氯原子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極上Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電池總反應(yīng)為AgCl(s)Cu(aq)Ag(s)Cu2(aq)Cl(aq)，D項(xiàng)說法正確。8(xx石家莊高三模擬)結(jié)合如圖所示裝置，下列說法正確的是()A裝置和裝置中負(fù)極反應(yīng)均是Fe2e=Fe2B裝置和裝置中正極反應(yīng)均是O22H2O4e=4OHC裝置和裝置中鹽橋中的陽離子均向右側(cè)燒杯移動(dòng)D放電過程中，裝置左側(cè)燒杯和裝置右側(cè)燒杯中溶液的pH均增大解析：選D。裝置中，由于Zn比Fe活潑，所以Zn作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2；Fe作正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH。由于正極有OH生成，因此溶液的pH增大。裝置中，F(xiàn)e作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2；Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2。正極由于不斷消耗H，所以溶液的pH逐漸增大。據(jù)此可知A、B錯(cuò)，D正確。在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，所以C錯(cuò)誤。9如圖是將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖，下列說法不正確的是()A該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B催化劑b表面O2發(fā)生還原反應(yīng)，其附近的溶液酸性增強(qiáng)C催化劑a表面的反應(yīng)是SO22H2O2e=SO4HD若得到的硫酸濃度仍為49%，則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為815解析：選B。A項(xiàng)，該裝置沒有外加電源，是一個(gè)原電池，能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，正確；B項(xiàng)，催化劑b表面O2發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O，消耗H，其附近溶液酸性減弱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，催化劑a表面SO2失去電子生成硫酸，電極反應(yīng)式為SO22H2O2e=SO4H，正確；D項(xiàng)，催化劑a處的反應(yīng)為SO22H2O2e=SO4H，催化劑b處的反應(yīng)為O22H2e=H2O，則總反應(yīng)式為SO2H2OO2=H2SO4。設(shè)加入的SO2為x g，H2O為y g。則生成硫酸的質(zhì)量為 g，水的質(zhì)量變化為 g，因得到硫酸的濃度為49%，故有，可得xy815，正確。二、非選擇題10由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是_