通用版2019版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第2节原电池化学电源学案新人教版.doc

第2节原电池化学电源【考纲要求】 理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 了解常见化学电源的种类及其工作原理。考点一原电池原理1概念把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。2构成条件(1)有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。(2)将电极插入电解质溶液或熔融电解质中。(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。(4)能自发发生氧化还原反应。3工作原理如图是CuZn原电池装置：电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn片沿导线流向Cu片盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K移向正极，Cl移向负极特别提醒(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。(2)盐桥的作用：连接内电路，形成闭合回路；平衡电荷，使原电池不断产生电流。1构成原电池正极和负极的材料必须是金属()2在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原()3原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动()4原电池工作中，电子从正极通过电解质溶液流向负极()5两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极()6在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应()答案：1.2.3.4.5.6.题组一原电池的形成条件及正、负极的判断1有关电化学知识的描述正确的是()ACaOH2O=Ca(OH)2可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成C从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池D原电池工作时，正极表面一定有气泡产生答案：C2在如图所示的8个装置中，属于原电池的是_。答案：3分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()A中Mg作负极，中Fe作负极B中Mg作正极，电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C中Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2解析：选B。中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；中电池总反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，负极反应式为2Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O6e=6OH3H2，B正确；中Cu是正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH，D错。1原电池工作原理的3个易错点(1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。(3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。2判断原电池正、负极的5种方法注意：原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。 题组二考查盐桥原电池的工作原理4如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是()A电极上发生还原反应，作原电池的负极B电极的电极反应式为Cu22e=CuC该原电池的总反应为2Fe3Cu=Cu22Fe2D盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子解析：选C。该原电池的总反应为2Fe3Cu=Cu22Fe2。电极上发生还原反应，作原电池的正极，电极反应式为2Fe32e=2Fe2，电极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为Cu2e=Cu2。盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递离子。5将镉(Cd)浸在氯化钴(CoCl2)溶液中，发生反应的离子方程式为Co2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)，如将该反应设计为如图的原电池，则下列说法一定错误的是()ACd作负极，Co作正极B原电池工作时，电子从负极沿导线流向正极C根据阴阳相吸原理，盐桥中的阳离子向负极(甲池)移动D甲池中盛放的是CdCl2溶液，乙池中盛放的是CoCl2溶液解析：选C。将该反应设计为原电池时，Cd作负极，电极反应为Cd2e=Cd2；Co作正极，电极反应为Co22e=Co，盐桥中的阳离子向正极(乙池)移动。6控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极解析：选D。由图示结合原电池原理分析可知，Fe3得电子变成Fe2被还原，I失电子变成I2被氧化，A、B正确；电流表读数为零时，Fe3得电子速率等于Fe2失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移动，I2被还原为I，乙中石墨为正极，D不正确。考点二原电池原理的应用1设计制作化学电源2加快化学反应速率一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率增大。如在Zn与稀硫酸反应时加入少量 CuSO4 溶液构成原电池，反应速率增大。3比较金属的活动性强弱原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或非金属导体)作正极。4用于金属的防护使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。1实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀H2SO4反应()2锌与稀硫酸反应时，要增大反应速率可滴加少量硫酸铜()3用导线将金属A和B插入到稀硫酸中，B上有气体放出，则说明B作负极，活动性BA()4能自发进行且放热的氧化还原反应才能设计成原电池()5设计原电池时，负极材料是失电子的物质，正极材料是比负极活泼性差的金属，也可以是石墨()6被保护的金属制品应与较不活泼的金属相连接()答案：1.2.3.4.5.6.1将两份过量的锌粉a、b分别加入一定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系正确的是()解析：选B。加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，由于H2SO4定量，产生H2的体积一样多。2M、N、P、E四种金属，已知：MN2=NM2；M、P 用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E22e=E，N2e=N2。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是()APMNEBENMPCPNMEDEPMN解析：选A。由知，金属活动性：MN；M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出，说明M作原电池的正极，故金属活动性：PM；N、E构成的原电池中，N作负极，故金属活动性：NE。综合可知，金属活动性：PMNE，A正确。 3某原电池总反应为Cu2Fe3=Cu22Fe2，下列能实现该反应的原电池是()选项ABCD电极材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag电解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3解析：选D。由题意知，Cu为负极材料，正极材料的金属活动性必须弱于Cu，其中B、D项符合该条件；由Fe3得电子生成Fe2知，电解液中必须含有Fe3，同时符合上述两个条件的只有D项。考点三化学电源1日常生活中的三种电池(1)碱性锌锰干电池一次电池负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正极反应：2MnO22H2O2e=2MnO(OH)2OH；总反应：Zn2MnO22H2O=2MnO(OH)Zn(OH)2。(2)锌银电池一次电池负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正极反应：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；总反应：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。(3)二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。放电时的反应负极反应：PbSO2e=PbSO4；正极反应：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。充电时的反应阴极反应：PbSO42e=PbSO_；阳极反应：PbSO42H2O2e=PbO24HSO_；总反应：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。2高效、环境友好的燃料电池种类酸性燃料电池碱性燃料电池负极反应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反应式O24e4H=2H2OO22H2O4e=4OH电池总反应式2H2O2=2H2O备注燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用1Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料()2铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加()3可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应()4锂碘电池的电极反应为2Li(s)I2(s)=2LiI (s)，则碘电极作该电池的负极()5可充电电池充电时，电池的正极应连接外接电源的负极()答案：1.2.3.4.5.题组一考查可充电电池1镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是()A充电时阳极反应式：Ni(OH)2OHe=NiOOHH2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH向正极移动解析：选A。放电时Cd的化合价升高，Cd作负极，Ni的化合价降低，NiOOH作正极，则充电时Cd(OH)2作阴极，Ni(OH)2作阳极，电极反应式为Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，A项正确；充电过程是电能转化为化学能的过程，B项错误；放电时负极电极反应式为Cd2OH2e=Cd(OH)2，Cd电极周围OH的浓度减小，C项错误；放电时OH向负极移动，D项错误。2铅蓄电池的示意图如图所示。下列说法正确的是()A放电时，N为负极，其电极反应式为PbO2SO4H2e=PbSO42H2OB放电时，c(H2SO4)不变，两极的质量增加C充电时，阳极反应式为PbSO42e=PbSOD充电时，若N连电源正极，则该极生成PbO2解析：选D。放电时，是原电池，N作正极，A不正确；放电时，正、负极均消耗硫酸，c(H2SO4)减小，B不正确；充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为PbSO42e2H2O=PbO2SO4H，C不正确；充电时，若N连电源正极，则该极为阳极，电极反应产物为PbO2，D正确。题组二考查燃料电池3乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200 左右时供电，电池总反应式为C2H5OH3O2=2CO23H2O，电池示意图如图所示，下列说法中正确的是()A电池工作时，质子向电池的负极迁移B电池工作时，电流由b极沿导线流向a极Ca极上发生的电极反应是C2H5OH3H2O12e=2CO212HDb极上发生的电极反应是2H2OO24e=4OH解析：选B。通入乙醇的一极(a极)为负极，发生氧化反应；通入氧气的一极(b极)为正极，发生还原反应。电池工作时，阳离子(质子)向电池的正极迁移，A项不正确；电流方向与电子流向相反，电流由b极沿导线流向a极，B项正确；a极上乙醇应该失电子被氧化，C项不正确；因为电池中使用的是磺酸类质子溶剂，所以电极反应式中不能出现OH，D项不正确。4有一种MCFC型燃料电池，该电池所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应为2H2O2=2H2O，负极反应为H2CO2e=H2OCO2。下列说法正确的是()A电路中的电子经正极、熔融的K2CO3、负极后再到正极，形成闭合回路B电池放电时，电池中CO的物质的量将逐渐减少C正极反应为2H2OO24e=4OHD放电时CO向负极移动解析：选D。电子不能通过熔融的K2CO3，故A项错误；该电池的正极反应为O24e2CO2=2CO，根据电子守恒，放电时负极的消耗CO与正极生成的CO的物质的量相等，电池中CO的物质的量不变，故B、C错误；放电时阴离子向负极移动，故D项正确。1(2014高考北京卷)下列电池工作时，O2在正极放电的是()A锌锰电池B氢燃料电池C铅蓄电池D镍镉电池解析：选B。锌锰电池，正极反应：2MnO22H2O2e=2MnO(OH)2OH，MnO2在正极放电，A错误。氢燃料电池，正极反应(酸性条件下)：O24H4e=2H2O，O2在正极放电，B正确。铅蓄电池，正极反应：PbO24HSO2e=PbSO42H2O，PbO2在正极放电，C错误。镍镉电池，正极反应：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，NiOOH在正极放电，D错误。2(2016高考上海卷)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示()A铜棒的质量Bc(Zn2)Cc(H)Dc(SO)解析：选C。该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。A在正极Cu上溶液中的H获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误；B由于Zn是负极，不断发生反应Zn2e=Zn2，所以溶液中 c(Zn2)逐渐增大，错误；C由于反应不断消耗H，所以溶液的c(H)逐渐降低，正确；DSO不参加反应，其浓度不变，错误。3(2015高考天津卷)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()A铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡解析：选C。ACu作正极，电极上发生还原反应，错误；B电池工作过程中，SO不参加电极反应，故甲池的c(SO)基本不变，错误；C电池工作时，甲池反应为Zn2e=Zn2，乙池反应为Cu22e=Cu，甲池中Zn2会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64 g Cu析出，则进入乙池的Zn2为65 g，溶液总质量略有增加，正确；D由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜，错误。4(2016高考全国卷，11，6分)MgAgCl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Age=AgC电池放电时Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2解析：选B。根据题意，电池总反应式为Mg2AgCl=MgCl22Ag，正极反应式为2AgCl2e=2Cl2Ag，负极反应式为Mg2e=Mg2，A项正确，B项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2，D项正确。5(2015高考全国卷，11，6分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O解析：选A。图示所给出的是原电池装置。A有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为O24e4H=2H2O；在负极，C6H12O6 在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为C6H12O624e6H2O=6CO224H，则负极上有CO2产生，故A不正确。B微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故B正确。C质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故C正确。D正极的电极反应式为6O224e24H=12H2O，负极的电极反应式为C6H12O624e6H2O=6CO224H，两式相加得电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O，故D正确。6(2016高考全国卷，11，6分)锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)。下列说法正确的是()A充电时，电解质溶液中K向阳极移动B充电时，电解质溶液中c(OH)逐渐减小C放电时，负极反应为Zn4OH2e=Zn(OH)D放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L(标准状况)解析：选C。K带正电荷，充电时K应该向阴极移动，A项错误。根据该电池放电的总反应可知，放电时消耗OH，则充电时，OH浓度应增大，B项错误。放电时，Zn为负极，失去电子生成Zn(OH)，其电极反应为Zn4OH2e=Zn(OH)，C项正确。消耗1 mol O2转移4 mol电子，故转移2 mol电子时消耗0.5 mol O2，0.5 mol O2在标准状况下的体积为11.2 L，D项错误。7(2014高考全国卷，12，6分)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中Li从b向a迁移解析：选C。图示所给出的是原电池装置。A由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。B电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。C放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。D放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确。8(2014高考浙江卷)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2M=NiOOHMH已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO下列说法正确的是()ANiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式：H2OMe=MHOH，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液解析：选A。A项，放电过程中，NiOOH得电子，化合价降低，发生还原反应，该项正确。B项，充电过程中发生电解池反应，OH从阴极向阳极迁移，该项错误。C项，充电过程中，阴极M得到电子，M被还原，H2O中的H化合价没有发生变化，该项错误。D项，NiMH在KOH溶液、氨水中会发生氧化还原反应，该项错误。一、选择题1课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是()A原电池是将化学能转化成电能的装置B原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流D图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片解析：选D。原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B正确；图中a极为铝条、b极为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，C正确；图中a极为锌片、b极为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，D错误。2.如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是()A外电路的电流方向为X外电路YB若两电极分别为铁和碳棒，则X为碳棒，Y为铁CX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D若两电极都是金属，则它们的活动性强弱为XY解析：选D。外电路电子流向为X外电路Y，电流方向与其相反，X极失电子，作负极，发生氧化反应，Y极得电子，作正极，发生还原反应。若两电极分别为铁和碳棒，则Y为碳棒，X为铁。3锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)2MnO2(s)H2O(l)=Zn(OH)2(s)Mn2O3(s)。下列说法错误的是()A电池工作时，锌失去电子，电解液内部OH向负极移动B电池正极的电极反应式为2MnO2(s)H2O(l)2e=Mn2O3(s)2OH(aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g解析：选C。 A锌的化合价升高，失去电子，电解液内部OH向负极移动，A正确；B负极失去电子，正极得到电子，则根据总反应式可判断正极是二氧化锰得到电子，电极反应式为2MnO2(s)H2O(l)2e=Mn2O3(s)2OH(aq)，B正确；C电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，C错误；D由总的反应式可知消耗0.2 mol电子时负极消耗0.1 mol锌，则消耗锌的质量0.1 mol65 g/mol6.5 g，D正确。4根据下图，判断下列说法正确的是()A装置和装置中负极反应均是Fe2e=Fe2B装置和装置中正极反应均是O22H2O4e=4OHC装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D放电过程中，装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的pH均增大解析：选D。装置中，由于Zn比Fe活泼，所以Zn作原电池的负极，电极反应式为Zn2e=Zn2；Fe作正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH，由于正极有OH生成，因此溶液的pH增大。装置中，Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2；Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2，正极由于不断消耗H，所以溶液的pH逐渐增大，据此可知A、B均错误，D正确。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，所以C错误。5如图为某原电池的结构示意图，下列说法中不正确的是()A原电池工作时的总反应为ZnCu2=Zn2Cu，该反应一定为放热反应B原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应C原电池工作时，Cu电极上发生氧化反应，CuSO4溶液蓝色变深D如果将Cu电极改为Fe电极，Zn电极依然作负极解析：选C。由图可知：原电池总反应为ZnCu2=Zn2Cu，自发进行且放热的反应才能设计成原电池，A正确；Zn比Cu活泼，故作负极，失电子，发生氧化反应，B正确；Cu作正极，Cu2得电子，发生还原反应，CuSO4溶液颜色变浅，C不正确；Fe也不如Zn活泼，故Zn电极依然作负极，D正确。6锂电池的构造如图所示，电池内部“”表示放电时Li的迁移方向，电池总反应可表示为Li1xCoO2LixC6LiCoO26C，下列说法错误的是()A该电池的负极为LiCoO2B电池中的固体电解质可以是熔融的氯化钠、干冰等C充电时的阴极反应：Li1xCoO2xLixe=LiCoO2D外电路上的“”表示放电时的电子流向解析：选B。根据锂离子的移动方向，确定LiCoO2是负极，碳电极是正极，电子从负极经外电路移向正极，充电时为电解池，阴极发生得电子的还原反应，故A、C、D正确。干冰是固体二氧化碳，属于非电解质，故B错误。7乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应为2CH2=CH2O22CH3CHO。下列有关说法正确的是()Aa电极发生还原反应B放电时，每转移2 mol电子，理论上需要消耗28 g乙烯Cb电极反应式为O24e2H2O=4OHD电子移动方向：电极a磷酸溶液电极b解析：选B。由题图可以看出a极通入乙烯，作负极，放电时乙烯发生氧化反应生成乙醛，A项错误；CH2=CH2CH3CHO中碳元素化合价发生变化，可以看出每转移2 mol电子有1 mol乙烯被氧化，B项正确；电解质溶液显酸性，b极通入氧气，放电后生成水，电极反应式为O24e4H=2H2O，C项错误；放电时电子从负极通过外电路向正极移动，电解质溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，D项错误。8.一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图，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解析：选B。A项，温度、压强未知，不能计算22.4 L NH3的物质的量，错误；B项，该电池中通入氧气的电极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，正确；C项，电池工作时，OH向负极移动，错误；D项，该电池电解质溶液为NaOH溶液，电极B上发生的电极反应为O22H2O4e=4OH，错误。9目前科学家已开发出一种新型燃料电池固体氧化物电池，该电池用辛烷(C8H18)作燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子，下列说法正确的是()A电池工作时，氧气发生氧化反应B电池负极的电极反应：O22H2O4e=4OHC电池负极的电极反应：C8H1825O250e=8CO29H2OD若消耗的O2为11.2 L(标准状况)，则电池中有1 mol电子发生转移解析：选C。该电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应，A项错误；负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H1825O250e=8CO29H2O，B项错误，C项正确；标准状况下11.2 L氧气的物质的量为0.5 mol，根据O24e=2O2，当消耗0.5 mol氧气转移电子的物质的量为氧气的4倍，所以转移电子的物质的量为2 mol，D项错误。10下图是一种燃料型电池检测仪的工作原理示意图。下列说法不正确的是()A该仪器工作时酒精浓度越大，则电流强度越大B工作时外电路电子流向为XYC检测结束后，X极区的pH增大D电池总反应为2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O解析：选C。A该图为酒精燃料电池，该仪器工作时酒精浓度越大，则单位时间内转移电子数越多，电流强度越大，正确；B燃料电池中通入燃料的一极发生氧化反应作原电池的负极，所以X是负极，Y是正极，电子从外电路的负极流向正极，正确；C酒精发生氧化反应生成乙醛和氢离子，所以X极区的氢离子浓度增大，pH减小，错误；D燃料电池的反应实质就是乙醇与氧气反应生成乙醛和水，所以电池总反应为2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O，正确。二、非选择题11根据下列原电池的装置图，回答问题：(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为_；反应进行一段时间后溶液C的pH将_(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(2)若需将反应：Cu2Fe3=Cu22Fe2设计成如上图所示的原电池装置，则负极A极材料为_，正极B极材料为_，溶液C为_。(3)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：则电极d是_(填“正极”或“负极”)，电极c的反应方程式为_。若线路中转移2 mol电子，则上述燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为_L。解析：(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，A电极为正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为2H2e=H2；氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，溶液pH升高。(2)将反应Cu2Fe3=Cu22Fe2设计成如题图所示的原电池装置，Cu元素的化合价由0价升高到2价，失电子作原电池的负极，则负极A极材料为Cu，正极B极材料为石墨或比铜活泼性弱的金属，Fe3在正极得电子发生还原反应，溶液C用可溶性铁盐，即含Fe3的溶液。(3)根据甲烷燃料电池的结构示意图可知，电子流出的电极为负极，c为负极，d为正极，在燃料电池中，氧气在正极得电子发生还原反应，甲烷在负极失电子发生氧化反应，所以电极c的反应方程式为CH48e2H2O=CO28H。根据正极电极反应式：O24e4H=2H2O，可知线路中转移2 mol电子时，消耗的O2为0.5 mol，在标准状况下的体积为0.5 mol22.4 L/mol11.2 L。答案：(1)2H2e=H2升高(2)Cu石墨(或比铜活泼性弱的金属)含Fe3的溶液(3)正极CH48e2H2O=CO28H11.212化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。.氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：(1)对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是_。Aa电极是负极，OH移向负极Bb电极的电极反应为O22H2O4e=4OHC电池总反应式为2H2O22H2OD电解质溶液的pH保持不变E氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置(2)上图右边装置中盛有100 mL 0.1 molL1 AgNO3 溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，此时AgNO3溶液的pH_(溶液体积变化忽略不计)。.已知甲醇的燃烧热H726.5 kJmol1，在直接以甲醇为燃料的电池中，理想状态下，消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为_(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。解析：.(1)C项电池反应不需要反应条件，故C错；随着燃料电池的不断反应，水越来越多，KOH溶液浓度逐渐减小，pH逐渐降低，故D错。(2)右池为电解池，其电极反应为阳极：4OH4e=O22H2O，阴极：4Ag4e=4Ag，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，转移电子数为0.01 mol，右池中共消耗0.01 mol OH，故生成0.01 mol H，c(H)0.1 molL1，pH1。.该燃料电池的理论效率100%96.6%。答案：.(1)CD(2)1.96.6%13.LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。(1)电池正极发生的电极反应为_。(2)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_，反应的化学方程式为_。.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。(3)该燃料电池负极电极反应式为_。(4)该燃料电池正极电极反应式