2021-2022学年新教材苏教版高中化学选择性必修11第二单元化学能与电能的转化 课时练习题

第二单元化学能与电能的转化

1、原电池的工作原理.....................................................1

2、化学电源............................................................10

3、电解及其装置........................................................19

4、电解原理的应用......................................................27

1、原电池的工作原理

题型一化学能与电能的转化

1.下列装置工作时，将化学能转化为电能的是（）

A.风力发电机B.硅太阳能电池

浸了KOH（aq）金属外壳

的隔板

C.纽扣式银锌电池D.电解熔融氯化钠

解析：选C该装置将风能转化为电能，A错误；该装置将太阳能转化为电

能，B错误：该装置将化学能转化为电能，C正确；该装置将电能转化为化学能,

D错误。

题型二原电池的工作原理

2.下列说法正确的是（）

A.原电池中，负极上发生的反应是还原反应

B.原电池中，电流的方向是负极一导线一正极

C.双液原电池中的盐桥是为了连通电路，所以也可以用金属导线代替

D.在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极

解析：选DA项，负极上发生氧化反应；B项，电流的方向应是正极一导

线一负极；C项，盐桥不能用导线代替。

3.铜锌原电池工作原理如图所示，下列说法正确的是()

育^计邕

.:::Zn:zJI:lz:Qj::::

二二二二:二二二:二二二二HR二二二二：

A.锌片上的电极反应为Zn—2e=Zn2'

B.负极上发生还原反应

C.外电路中，电子从铜片经导线流向锌片

D.铜是正极，铜片上有气泡产生

解析：选A金属锌是负极，发生氧化反应，电极反应为Zn—•2e-==Zn；!；

故A正确；原电池负极发生氧化反应，故B错误；Zn为负极，Cu为正极，外

电路中，电子从锌片经导线流向铜片，故C错误；铜是正极，铜片上铜离子放

电，有铜析出，无气体生成，故D错误。

4.由锌片、铜片和200mL稀H2sCU组成的原电池如图所示。

稀HzSO,（共200mL）

(1)原电池的负极反应式是，

正极反应式是o

(2)外电路中电流的方向是o

(3)一段时间后，当在铜片上放出2.24L(标准状况)气体时，H2sCU恰好消耗

一半。则产生这些气体的同时，共消耗g锌，此时转移的电子的物质的

量为,原硫酸的物质的量浓度是(设溶液体积不变)。

解析：(1)根据电极材料可知，锌为负极，电极反应式为Zn—2e-=Zn21,

铜为正极，电极反应式为2H++2e-=H2t;(2)外电路中电流从正极流向负极；

(3)当正极上放出2.24L(标准状况)氢气时，则有：

Zn+H2so4=ZnSO4+H2t〜2e"

65g1mol22.4L2mol

m”(H2so4)2.24Lrt(e-)

计算可得：加=6.5g,〃(H2so4)=0.1mol,n(e-)=0.2mol,则c(H2so4)=

0.1molX2

0.2L=10molL°

答案：(l)Zn—2e=Zn2'2H++2e-==H2t

(2)由Cu极流向Zn极(3)6.50.2mol1.0molL~'

题型三原电池原理的应用

5.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：

bcCJr(GHdar<G)7id

实验装置匚□

1hj।1

CuSO,溶液稀硫酸稀硫酸稀疏酸

a极质量减小；b极有气体产d极溶解；c极电流从a极流

部分实验现象

b极质量增加生;c极无变化有气体产生向d极

由此判断这四种金属的活动性顺序是()

A.a>b>c>dB.b>c>d>a

C.d>a>b>cD.a>b>d>c

解析：选C由第一个装置中a极溶解可知a为负极，金属活动性：a>b;第

二个装置依据金属活动顺序可知金属活动性：b>c;同理由第三个装置中d极溶

解可知d极为负极，金属活动性：d>c；由第四个装置中电流从a极流向d极可

知电子从d极流向a极，故金属活动性：d>a:综上分析，则选项C符合题意。

6.一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2==Zn21+Cu,该反应的原电池

的正确组合是()

选项ABCD

正极ZnCuCuFe

负极CuZnZnZn

电解质溶液CuChH2so4CuS04HC1

解析：选C该原电池负极为Zn,正极为比Zn不活泼的金属或石墨等，电

解质溶液中含有Cu2+,故只有C选项正确。

7.根据反应KMnO4+FeS04+H2SO4—*MnSCU+Fe2(SO4)3+K2s。4+

比0（未配平）设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为

1mol-L溶液的体积均为200mL,盐桥中装有琼脂凝胶，内含K2so4。下列

说法不正确的是（）

k

?

石墨a—盐桥.一石墨b

A.石墨b是原电池的负极，发生氧化反应

B.甲烧杯中的电极反应式：MnC）4+5e+8H==Mn2+4H2O

C.电池工作时，盐桥中的阴、阳离子分别向乙、甲烧杯中移动，保持溶液

中的电荷平衡

D.忽略溶液体积变化，Fe2（SO4）3浓度变为L5molL-i时，反应中转移的电

子的物质的量为0.1mol

解析：选D根据题给反应可知，Fe2+的化合价升高，则石墨b为负极，发

生氧化反应，故A正确；石墨a为正极，发生还原反应，电极反应式为MnO；+

5e-4-8H+=Mn2+4-4H2O,故B正确；盐桥的作用是形成闭合回路，同时保持

溶液中的电荷平衡，根据原电池工作原理知，阳离子向正极移动，即K+向甲烧

杯移动，sof向乙烧杯移动，故C正确；负极的电极反应式为Fe2+—e-==Fe3

十,生成的Fe3+的物质的量为（200X10-3x1.5X2-200X10-3x1x2）0X）1=0.2

mol,因此外电路中转移电子的物质的量为0.2mol,故D错误。

8.根据下图，判断下列说法中错误的是（）

电流表

FeCl3溶液AgNO,溶液

A.导线上电子由Ag极流向石墨极

B.负极电极反应式：Fe?1+e^=Fe2^

C.盐桥中阴离子移向AgNCh溶液

D.电池反应为Fe3-+Ag=Fe2'+Ag+

解析：选B银作原电池的负极，电子从银极流向石墨极，正确，不选A;

负极是银极，银失去电子生成银离子，错误，选B;盐桥中的阴离子移向负极，

即向硝酸银溶液移动，正确，不选C;电池反应为银与铁离子反应生成银离子和

亚铁离子，正确，不选D。

9.将反应Cu(s)+2Ag'(aq)=Cu「(叫)+2Ag(s)设计成如图所示的原电池，

下列叙述正确的是()

7石-底：二

±32?二

Cu(NC)3)2溶液AgNO,溶液

A.KN03盐桥中的K+移向CU(NO3)2溶液

B.该原电池可使用KC1盐桥

C.工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大

D.取出盐桥后，电流表的指针依然发生偏转

解析：选C该原电池中Cu为负极，Cu极的电极反应式为Cu—2e-^=Cu2

+,Ag为正极，Ag极的电极反应式为Ag++e-=Ag。A项，KN03盐桥中的K

+移向正极，即移向AgNCh溶液，错误；B项，KC1与AgNCh反应会生成AgCl

沉淀，不能使用KC1盐桥，错误；C项，由于负极反应生成的CM+进入CU(NO3)2

溶液中，故工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Ci?+)增大，正确；D项，取出

盐桥后，不能形成闭合回路，电流表的指针不会发生偏转，错误。

10.原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。

下列说法错误的是()

A.由Fe、Cu、FeCb溶液组成的原电池，负极的电极反应式为Fe-21==Fe2+

B.由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，负极的电极反应式为A1—3e-=Ap+

C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极的电极反应式为A1+4OH-3e=A1O；

+2H2O

D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极的电极反应式为Al-3e-==AF+

解析：选D铁比铜活泼，铁作负极，负极的电极反应式为Fe—2e-==Fe2

+,故A正确；铝比铜活泼，铝作负极，负极的电极反应式为Al—3e-=AF+,

故B正确；虽然镁比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，负

--

极的电极反应式为Al+40H-3e=A10；+2H2O,故C正确；A1遇浓硝酸

发生钝化，则铜作负极，负极的电极反应式为Cu—2e-=Cu2+,故D错误。

11.按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表

示()

Fe--ab—Ag

AgNCh京液°'

①c(Ag+)②C(NC)3)③a棒的质量④b棒的质量

⑤溶液的质量

A.①③⑤B.③④

C.①②④D.②

解析：选D在这个原电池中，负极：Fe—2e-=Fe2+,使a棒质量减轻；

正极：Ag4+e-=Ag,使b棒增重，但溶液中C(NC)3)不变；反应过程中每溶

解56g铁，析出216g银，故溶液质量减轻。

12.某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理，进行如下系列实验。

含KC1饱和溶液的琼胶

ZnJJcuZnr^^^CuZnll[[-7--nl||Cu

CuSO4溶液ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnSO4溶液CuSO4溶液

实验一实验二实验三

请分析实验结果并回答相应问题。

(1)实验一中，铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流表指针偏转，但较短

时间内电流明显减小。实验结束时测得锌片减少了3.94g,铜片增重了3.84g,

则该原电池的工作效率是(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分

率)。

⑵实验二中，刚将铜片、锌片插入溶液中时电流表指针偏转，但立即就归零

To为什么锌的电子不能持续通过导线流向铜极给Cu2+?O

(3)实验三中，盐桥中K+移向(填“ZnSOj或“CUSOJ)溶液，如果

-

Zn的消耗速率为1XIO、moi•s-i,则K+的迁移速率为mol-s'o与实

验一比较，实验三原电池的工作效率大大提高，原因是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)根据实验一、二、三可得出的结论是

(写出两点即可)。

解析：(1)铜片、锌片表面均有红色物质铜析出，固体减小的质量为3.94g—

3.84g=0.1g,

根据反应关系式：Zn〜Cu△〃?（减小）

65641

6.5g0.1g

参加反应的锌的质量为6.5g,根据电子守恒得，参加原电池反应的锌的物质

3.842

的量为"(Zn)="(Cu)=:—=0.06mol,该原电池的工作效率为

、64g,mol

0.06molX65g•mo「

X100%=60%o

6.5g

(2)由于锌失电子形成Z/+进入溶液，使其显正电性，C/+得电子使溶液显

负电性，这两种因素均阻碍电子流向铜板，未形成闭合回路。

(3)实验三中，铜为正极，锌为负极，电流在外电路由铜流向锌，溶液中电流

由锌流向铜，所以钾离子移向CuSCU溶液，氯离子移向硫酸锌溶液；根据电荷

守恒可知，如果Zn的消耗速率为1义lormol•s，则K+的迁移速率为2X10

mol•s-1;实验一中Zn直接和硫酸铜接触，有少量的铜离子在锌的表面得电

子发生反应，而实验三中氧化剂和还原剂互不接触，电子只能通过导线发生转移,

所以工作效率大大提高。

(4)根据实验一、二、三可得出的结论是Zn的活泼性比Cu的强、原电池的

两极需要形成闭合回路才能产生电流、有盐桥的原电池可以提高工作效率。

答案：(1)60%(2)未形成闭合回路(3)CUSO42X10-3氧化剂和还原剂

互不接触，电子只能通过导线发生转移(4)Zn的活泼性比Cu的强、原电池的

两极需要形成闭合回路才能产生电流、有盐桥的原电池可以提高工作效率(其他

答案合理也可)

13.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两

位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6moiL-i的稀H2s04中，

乙同学将电极放入6moiLT的NaOH溶液中，如图所示。

(1)写出甲池中发生的原电池反应的电极反应式：

负极：,

正极：o

(2)写出乙池中发生的原电池反应的电极反应式：

负极：，

正极：0

电池反应方程式为。

(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负

极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出_______的活动性

更强，而乙会判断出_______的活动性更强。(填写元素符号)

(4)由此实验，可得到如下哪些结论？(填字母)。

A.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质

B.镁的金属性不一定比铝的金属性强

C.该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值

D.该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变，应具体问题具体分析

(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、负

极”的做法(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个

判断原电池正、负极可行的实验方案：____________________________________

解析：(1)甲池中电池反应方程式为Mg+H2so4=MgSO4+H2t,Mg作负

极，电极反应式为Mg—2e-=Mg2+,Al作正极，电极反应式为2H"+2e-=H2

⑵乙池中电池反应方程式为2Al+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2t,负极

上为Al与OH一反应生成A10；,电极反应式为2Al—6e-+80H--2A10?+

4H2O;正极产物为H2,电极反应式为6H2O+6e-=6OFT+3H2t。

(3)甲池中Mg为负极，Al为正极；乙池中A1为负极，Mg为正极，若根据

负极材料金属比正极材料金属活泼判断，则甲会判断出Mg的活动性更强，乙会

判断出A1的活动性更强。

(4)Mg的金属活动性一定比A1强，金属活动性顺序是正确的，应用广泛。

(5)判断原电池的正、负极可根据回路中电流的流向或电子的流向等进行判

断，直接利用金属活动性顺序判断原电池的正、负极是不可靠的。

答案：⑴Mg—2e=Mg2+

2H++2e=H2t

(2)2A1+8OH--6e"=2A102+4H2O

-

6H2O+6e=6OH+3H21

-

2A1+2OH+2H2O=2A1O；+3H2t

(3)MgAl(4)AD

(5)不可靠将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流

的方向，从而判断电子的流动方向，再来确定原电池的正、负极(合理即可)

14.(1)通过NOv传感器可监测NO*的含量，其工作原理如下图所示。回答

下列问题：

①Pt电极上还需通入的气体是O

②写出NiO电极的电极反应式：o

NO：4厂丫然电极

(V)熔融'、固体

丫KN0同解质

弋电极

(2)盐桥电池是一种比较普遍的原电池，该电池反应原理如下图所示。

①负极电极反应式为o

②当电路中通过0.1mol电子时，两电极质量差为g,此时原电池电

解质溶液的总质量与开始时电解质溶液的总质量的差为g（不考虑溶液

离子向盐桥移动）。

解析：（1）①Pt电极上为了使由02转化而来的。2-成为NO],还需通入的气

体是N2O5。

-

②NiO电极的电极反应式：NO2-e4-NO7=N2O5o

（2）①负极是铁电极，其电极反应式为Fe—2e-==Fe2'。

②当电路中通过0.1mol电子时，负极消耗0.05mol即2.8gFe,正极得到

005mol即3.2gCu,两电极质量差为（2.8+3.2）g=6g,负极产生0.05mol即2.8

gFe2+,正极消耗0.05mol即3.2gCu2+,盐桥中0.1mol即7.45gKC1移向溶液,

此时原电池电解质溶液的总质量与开始时电解质溶液的总质量的差为（2.8—3.2

+7.45）g=7.05go

-

答案：⑴①N2O5@NO2-e+NO；=N2O5

（2）®Fe-2e-=Fe2+②67.05

2、化学电源

题型一一次电池

1.现在各类碱性电池已经占有了越来越多的市场份额，这类电池广泛地应

用于各种小型用电器（如照相机、收音机等）中。有一种新型的锌镐电池就是这种

碱性电池，它是在传统锌镒电池的基础上改进的。下列对于碱性锌锦电池的叙述

中不正确的是（）

A.碱性锌镐电池工作时，电子由Zn极经外电路流向MnCh极

B.这种电池较传统锌镒电池（即干电池）使用寿命长

C.碱性锌锦电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化

D.这种电池的电解质由传统的NH4cl换成湿的KOH

解析：选CA项，碱性锌镒电池是一■次电池，锌作负极失电子，叙述正确;

B项，碱性锌镒电池的使用寿命比传统锌镒电池的使用寿命要长，叙述正确；C

项，干电池只能实现化学能向电能的转化，叙述不正确：D项，传统的锌镒干电

池电解质为NH4C1,碱性锌镒电池的电解质为KOH,叙述正确。

2.锌镒电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锦电池的构造如图(a)

所示。回答下列问题：

锌粉和氢氧化

钾的混合物

一二氧化镒

-金属外壳

普通锌镒干电池碱性锌钵电池

两种干电池的构造示意图

⑴普通锌锦干电池放电时发生的主要反应为Zn+2NH4C1+

2MnO2=Zn(NH3)2C12+2MnOOH,该电池中，负极材料主要是,

电解质的主要成分是，正极发生的主要反应是。

(2与普通锌铳干电池相比，碱性锌铳电池的优点及其理由是

解析：(1)根据电池反应方程式Zn+2NH4cl+2MnO2=Zn(NH3)2Ch+

2MnOOH知，反应中Zn被氧化，为电池负极，氯化锭是电解质的主要成分，二

氧化镒和镀根离子在正极发生反应：MnCh+NH：+e-=MnOOH+NH3f□

(2)与普通锌镒干电池相比，碱性锌镒电池不易发生电解质的泄露，因为消耗

的负极改装在电池的内部；碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解

质中的稳定性比在酸性电解质中的稳定性高。

答案：(l)ZnNH4C1MnCh+NH；+e=MnOOH+NH3t(2)碱性锌锦

电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性锌锦电池

的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中的稳定性比在酸性电解质中的稳

定性高。

题型二二次电池

放市

3.已知铅蓄电池的反应为PbO2+2H2so4+Pb2PbSO4+2H2Oo下

列关于铅蓄电池的说法中正确的是()

A.铅蓄电池属于充电电池

B.铅蓄电池的放电与充电是可逆反应

C.铅蓄电池放电时，正极不参与电极反应

D.铅蓄电池充电时，把化学能转化为电能

解析：选A铅蓄电池的充电和放电是在不同的条件下进行的反应，它们不

是可逆反应，故B错误；铅蓄电池放电时，化学能转化为电能，负极(铅)和正极

(二氧化铅)都参与电极反应，故C错误；铅蓄电池充电时，把电能转化为化学能，

故D错误；故选A。

4.铅蓄电池是化学电源，它工作时的电池反应为

Pb02+Pb+2H2so4=2PbSO4+2H2O。

试回答：

(1)铅蓄电池正极的电极材料是o

(2)工作时该铅蓄电池负极的电极反应式是-

(3)铅蓄电池工作时，电解质溶液的密度(填“减小”“增大”或

“不变”，下同)，pH0

(4)如果用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取C12(C「失电子生成CI2),当制

得0.05molCb时，在理论上电池内部消耗的H2s04的物质的量是。

解析：(1)根据电池反应方程式知，PbCh中的Pb元素化合价降低，得到电子，

即PbO2为正极材料；

(2)根据电池反应方程式知，Pb失去电子作负极，PbS04难溶于水，则电极反

应式为Pb+SOf-2e-=PbSO4；

(3)根据电池反应方程式知，铅蓄电池工作时消耗硫酸，因此电解质溶液的密

度减小，pH增大；

(4)根据已知：2c「一2广=02t,及铅蓄电池正极的电极反应式PbCh+4H

++SOf+2e-=PbSO4+2H2O,得关系式：Cb〜2—〜2H2so4,则消耗的硫酸

的物质的量为0.05X2mol=0.10mol。

答案：(l)PbO2(2)Pb+S0f-2e=PbSO4

⑶减小增大(4)0.10mol

题型三燃料电池

5.下列电池工作时，负极上有H2参与反应的是()

B.碱性锌性电池

D.纽扣式银锌电池

解析：选A氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子发生氧化反应，故A正确；

碱性锌镒电池中，负极上锌失电子发生氧化反应，故B错误；铅蓄电池中，负

极上铅失电子发生氧化反应，故C错误；纽扣式银锌电池中，负极上锌失电子

发生氧化反应，故D错误。

6.“除氢气外，烧、耕、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的

燃料”。已知胧燃烧时发生下列反应：N2H4+02速盘N2+2H2Oo以Pt为电极、

硫酸为电解质溶液组成肺燃料电池，下列关于脱燃料电池的说法中不正确的是

()

A.股是燃料电池的负极反应物，02是正极反应物

B.脱燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e=40H-

C.那燃料电池的负极反应为N2H4—4b=N2t+4H'

D.电池工作过程中H+向正极移动，但H+的物质的量不变

解析：选B根据册的燃烧反应知，胖是还原剂、氧气是氧化剂。根据原电

池原理，在酸性电解质溶液中，月井在负极上发生氧化反应，电极反应式为N2H4

-+

-4e=N2t+4H,氧气在正极上发生还原反应，电极反应式为O2+4H++4e

-==2H2。，电池工作过程中H+向正极移动，根据电池反应可知，H+的物质的量

不变。故选B。

7.固体氧化物燃料电池以固体氧化错一氧化钮为电解质，这种固体电解质

在高温下允许氧离子(。2一)在其中通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多

孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是（）

A.有02参加反应的a极为电池的负极

B.b极的电极反应式为H2-2e=2H+

C.a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OIT

D.该电池的电池反应方程式为2H2+O2=2H2O

解析：选D由题图可知电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极，H2

在该极发生氧化反应；a电极为正极，02在该极发生还原反应。由此推断该原电

2-

池负极的电极反应式为H2-2e-+O=H2O,正极的电极反应式为:Ch+2e-

=02-,则电池反应方程式为2H2+02-2a0,综上分析，D项正确。

8.下列关于化学电源的叙述错误的是（）

A.普通锌锦干电池中碳棒为正极

B.铅蓄电池中覆盖着Pb02的电极板是负极板

C.氢氧燃料电池的正极是通入氧气的那一极

D.碱性锌镒电池的比能量和储存时间比普通锌镒干电池高

解析：选B普通锌镒干电池中碳棒为正极，故A正确：铅蓄电池中覆盖着

PbCh的电极板是正极板，故B错误；通入氧气的那一极是氢氧燃料电池的正极，

故C正确；碱性锌镒电池不发生自放电，所以比能量和储存时间比普通锌镒干

电池高，故D正确。

9.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受重视，目前已研

制成功多种锂电池。某种锂电池的电池反应方程式为Li+MnCh=LiMnCh,下

列说法正确的是（）

A.Li是正极，电极反应式为Li—=Li'

B.Li是负极，电极反应式为Li—=1厂

C.MnCh是负极，电极反应式为MnO2+e-=MnO2

D.Li是负极，电极反应式为Li—2e=口2'

解析：选B根据锂电池的电池反应方程式Li+MnO2=LiMnO2知，失电

-+

子的金属Li为负极，电极反应式为Li-e=Li,故A、D错误，B正确；MnO2

是正极，电极反应式为MnO2+e—=MnO2,故C错误。

10.2019年10月9日，瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授予古迪纳夫等三

位科学家，表彰他们在锂离子电池方面的研究成果，钻酸锂电池是他们的研究成

果之一，其工作原理为LLC6+LiiTCoO2C6+LiCoO2o下列说法正确

的是（）

A.放电时，Li+从正极通过导线流向负极

B.放电时，负极的电极反应式为LiG—xe-=C6+xL「

C.充电时，电池的负极与电源的正极相连

D.充电时，阴极的电极反应式为LiCoCh—xe-==LiiTCoO2+xLi'

解析：选B放电时，电解质溶液中阳离子（Li+）从负极移向正极，故A错误；

放电时，负极上Li失去电子发生氧化反应，电极反应式为Li.rC6—xe--C6+xLi

+,故B正确；充电时，电池的负极与电源的负极相连，作阴极，发生还原反应，

故C错误；充电时，阴极Li卡得电子，电极反应式为C6+xLi++xe-=UvC6,故

D错误。

11.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，电池反应方程式为

CH3cH2OH+O2=CH3coOH+H2O,下歹1］有关说法正确的是（）

A.外电路的电子由正极向负极移动

B.若电路中有0.4mol电子转移，消耗2.24L氧气

C.电池正极的反应为O2+2H2O+4e--4OET

-

D.电池负极的反应为CH3CH2OH+H2O-4e=CH3COOH+4H^

解析：选D根据原电池工作原理知，电子从负极经外电路流向正极，故A

错误；若电路中有0.4mol电子转移，消耗02的物质的量为0.1mol,没有指明

是否是标准状况，无法直接用22.4L-mo「i计算氧气的体积，故B错误；根据电

池反应方程式知，生成醋酸，因此正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2。,

故C错误；根据电池反应方程式知，负极的电极反应式为CH3cH2OH+H2O—4e

--CH3coOH+4H+,故D正确。

12.锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力，是传统锂离子电

池容量的10倍，其工作原理示意图如下:

放电时，b电极为电池的极，电极反应式为

解析：电池放电时属于原电池，电极a为Li电极，为负极，发生氧化反应，

b为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e--4OH，

答案：正O2+2H2O+4e「=4OH-

13.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,

该电池电极表面镀一层细小的伯粉。伯吸附气体的能力强，性质稳定。请回答下

列问题：

KOH溶液

(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是，在导线中电子流动方向为

(用a、b表示)。

(2)负极的电极反应式为o

(3)电极表面镀销粉的原因是o

(4)该电池工作时，H2和02连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因

此，大量安全储氢是关键技术之一，金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢

原理如下:

I,2Li+H2=^=2LiH

II,LiH+H2O=LiOH+H2t

①反应I中的还原剂是，反应II中的氧化剂是

②已知LiH固体密度为0.82g-cm\用锂吸收224L（标准状况）Eh,生成的

LiH体积与被吸收的H2体积比值为0

③由②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为

80%,则导线中通过电子的物质的量为mole

解析：（1）原电池的能量转化形式为化学能转化成电能，电池反应为2H2+

O2==2H2O,则其中H2在负极失电子，即电子从a流向b。（2）负极为H2失电子

生成H+,但溶液为KOH溶液，故负极反应为H2—2e-+2OH--2H2O。（3）柏

吸附气体的能力强，电极表面镀钠粉可以增大电极单位面积内吸附的H2、。2的

分子数，加快反应速率。（4）①反应I中Li从0价升至+1价，为还原剂，反应

II中H2O中的H从+1价降至0价，为氧化剂。②在反应I中，当吸收lOmolfh

>m20X8-,V（LiH）

时L，生L成20moiLiH,V=~=飞■通-X103L^195.12X103L,则丫⑴，）

-3

195.12X10L,L9-v

=K27^8.71X1（）-4。③反应Ji中20molLiH可生成20molH2,由题

意知实际参加反应的H2为20moiX80%=16mo1,每1molH2生成H2O时，转

移2moi电子，故导■线中通过电子的物质的量为16molX2=32molo

答案：（1）化学能转化为电能a流向b

-

（2）H2-2e_+2OH=2H2O

（3）增大电极单位面积内吸附的H2、O2的分子数，加快反应速率

（4）①LiH2O②8.71XI0一（或凸/③32

14.人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越

来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各

样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信

息，回答下列问题：

（1）研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含

盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为5MnO2+2Ag+

2NaCl=Na2Mn50io+2AgCl

①该电池的负极反应式是；

②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的极（填“正”或“负”）；

③外电路中每通过4moi电子，生成的NazMnsOio的物质的量是。

(2)中国科学院应用化学研究所在甲醇(CH30H是一种可燃物)燃料电池技术

方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为o

②该电池负极的电极反应式：o

③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成C02时，有NA个电

子转移。

(3)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为

K0H溶液，电池放电时正极的Ag2Ch转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,

写出该电池反应方程式：o

解析：⑴①根据电池反应5Mn024-2Ag+2NaC]=Na2Mn50io+2AgCl可判

断出Ag应为原电池的负极，负极发生反应的电极反应式为Ag+CF-e-

=AgCl;②在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以钠离子向

正极移动；③根据电池反应方程式可知每生成1molNazMrhOio转移2moi电子，

则外电路中每通过4mol电子，生成的NazMrbOio的物质的量是2moL

(2)①据氢离子的移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通

入燃料甲醇；②正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为3O2+12H

++12e-=6H2O,负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反

+

应式为CH30H—6e-+H2O=CO2+6H;③根据2cH30H-12e-+

2H2O=2CO2+12H+知，当6.4g甲醇完全反应生成C02时，转移的电子的物质

64z

的量----,七井=1.2mol,则转移的电子的个数为1.2NA。

32g,mol1X6

(3)电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,正极

-

电极反应式为Ag2O2+4e-+2H2O=2Ag+40H,负极电极反应式为2Zn—4e-

+8OH-=2Zn(OH)4",反应还应有KOH参加，则该电池反应方程式为AgzCh

+2Zn+4KoH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag。

答案：⑴①Ag—e+C1^=AgCl②正③2moi

(2)①CH3OH@CH?0H-6e+H2O=CO2+6H'③1.2(3)Ag2O2+2Zn

+4K0H+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag

3、电解及其装置

题型一电解池的工作原理及构成条件

1.有关电解原理的说法正确的是（）

①电解是把电能转化成化学能②电解是把化学能转化成电能③电解质

溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应,

通过电解的原理可以实现⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生

A.①②③④B.②③⑤

C.③④D.①③④⑤

解析：选D电解时先通电，后发生化学反应，是把电能转化成化学能，①

正确，②错误；电解质溶液导电时，两个电极上发生氧化还原反应，有新物质产

生，发生的是化学变化，金属导电是自由电子的定向移动，没有新物质产生，是

物理变化，③、⑤正确；电解不仅能使自发反应进行，也能使非自发反应进行，

即无论氧化还原反应是否可以自发进行，都可通过电解的原理实现，④正确；故

选Do

2.如图是电解氯化铜溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断

正确的是（）

电斗直流电源总

流

方

向

A.a为负极，b为正极

B.a为阳极，b为阴极

C.电解过程中，d电极质量增加

D.电解过程中，氯离子浓度不变

解析：选C由图示电流方向可知，a是电源正极，b是电源负极；则c是

电解池的阳极，电极反应式为2c「-2广-02t,溶液中氯离子不断减少；d

是电解池的阴极，电极反应式为Cu2++2e-==Cu,d电极质量不断增加。

3.如下图所示装置中，属于电解池的是（）

解析：选C根据电解池的构成条件进行判断：装置A、B、D中无直流电

源，装置D中不能形成闭合回路，A、B、D不能形成电解池。

4.某同学将电解池工作时的电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在

图中，下列有关分析完全正确的是（）

二-直流电源_____

cH।

ab

选项ABCD

a电极阳极阴极阳极阴极

d电极正极正极负极负极

Q离子