简单原电池电极反应式书写试题

简单原电池电极反应式书写试题一、基础概念辨析题下列关于原电池电极反应式书写的说法正确的是（）A.所有原电池的负极反应均为金属失电子B.酸性溶液中电极反应式不能出现OH⁻C.电极反应式的配平只需要满足电子守恒D.原电池的正极一定发生氧化反应判断下列电极反应式书写是否正确，错误的请改正：（1）铜锌原电池（稀硫酸作电解质）的正极反应：Cu²⁺+2e⁻=Cu（2）氢氧燃料电池（KOH作电解质）的负极反应：H₂-2e⁻=2H⁺（3）钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O₂+4e⁻+2H₂O=4OH⁻（4）铅蓄电池放电时的负极反应：Pb-2e⁻=Pb²⁺二、单一电池电极反应式书写题写出铜锌原电池（稀硫酸作电解质溶液）的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________写出镁铝原电池（NaOH溶液作电解质）的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________（提示：镁与NaOH溶液不反应，铝与NaOH溶液反应生成NaAlO₂和H₂）写出银锌纽扣电池（KOH溶液作电解质）的电极反应式，总反应为Zn+Ag₂O=ZnO+2Ag：负极：_________________________正极：_________________________三、燃料电池电极反应式书写题写出氢氧燃料电池在不同电解质溶液中的电极反应式：（1）酸性电解质（如H₂SO₄溶液）负极：_________________________正极：_________________________（2）碱性电解质（如KOH溶液）负极：_________________________正极：_________________________（3）熔融氧化物（如ZrO₂-Y₂O₃，传导O²⁻）负极：_________________________正极：_________________________（4）熔融碳酸盐（如K₂CO₃，传导CO₃²⁻）负极：_________________________正极：_________________________写出甲烷燃料电池（KOH溶液作电解质）的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________写出甲醇燃料电池（酸性溶液作电解质）的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________四、复杂电池电极反应式书写题写出铅蓄电池（H₂SO₄溶液作电解质）放电时的电极反应式，总反应为Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O：负极：_________________________正极：_________________________写出锌铜原电池（CuSO₄溶液作电解质）的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________写出铝铜原电池（浓硝酸作电解质）的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________（提示：常温下铝在浓硝酸中发生钝化）五、离子交换膜电池电极反应式书写题某甲醇燃料电池采用质子交换膜（只允许H⁺通过），写出其电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________一种新型燃料电池，以CO为燃料，熔融K₂CO₃为电解质，电池的总反应为2CO+O₂=2CO₂，写出其电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________六、综合应用题高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O=3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH，写出该电池放电时的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________锂空气电池是一种具有极高理论能量密度的电池，其工作原理如图所示（电解质为有机电解液）。电池放电时的总反应为2Li+O₂=Li₂O₂，写出其电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物的化学能直接转化为电能的装置。某微生物燃料电池以葡萄糖（C₆H₁₂O₆）为燃料，酸性条件下工作，写出其电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________七、电极反应式正误判断与改错题下列关于锌锰干电池（酸性锌锰电池）电极反应式的书写，正确的是（）A.负极：Zn-2e⁻=Zn²⁺B.正极：MnO₂+H⁺+e⁻=MnOOHC.正极：2NH₄⁺+2e⁻=2NH₃↑+H₂↑D.总反应：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺=Zn²⁺+2MnOOH+2NH₃↑指出下列电极反应式的错误之处并改正：（1）碱性锌锰电池的正极反应：MnO₂+4H⁺+2e⁻=Mn²⁺+2H₂O错误：_________________________改正：_________________________（2）甲烷燃料电池（酸性电解质）的负极反应：CH₄+8e⁻+2H₂O=CO₂+8H⁺错误：_________________________改正：_________________________（3）钢铁析氢腐蚀的负极反应：Fe-3e⁻=Fe³⁺错误：_________________________改正：_________________________八、情境化电极反应式书写题某同学设计了一个以锌片、铜片和硫酸铜溶液为原料的简易原电池，用于给手机充电。请写出该原电池的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________为了探究铁的电化学腐蚀，某实验小组将铁钉放入饱和食盐水浸泡的棉花中，一段时间后发现铁钉表面出现红棕色物质。写出该过程中发生的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________某空间站使用的燃料电池以N₂H₄为燃料，N₂O₄为氧化剂，电解质溶液为KOH溶液，生成N₂和H₂O。写出该燃料电池的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________九、电极反应式配平题配平下列电极反应式（在空格中填入适当的化学计量数）：（1）______MnO₄⁻+______e⁻+______H⁺=______Mn²⁺+______H₂O（酸性条件）（2）______ClO⁻+______e⁻+______H₂O=______Cl⁻+______OH⁻（碱性条件）（3）______SO₃²⁻-______e⁻+______OH⁻=______SO₄²⁻+______H₂O（碱性条件）（4）______CH₃OH-______e⁻+______H₂O=______CO₂+______H⁺（酸性条件）十、综合计算题某铅蓄电池放电时，负极质量减少10.35g，求：（1）转移电子的物质的量；（2）正极生成PbSO₄的质量。（已知Pb的摩尔质量为207g/mol，PbSO₄的摩尔质量为303g/mol）氢氧燃料电池以H₂为燃料，O₂为氧化剂，KOH溶液为电解质，工作时电路中通过2mol电子。求：（1）消耗H₂和O₂的体积比（相同条件下）；（2）电解质溶液的pH变化（填“增大”“减小”或“不变”），并简述理由。参考答案及解析B解析：A项，燃料电池的负极反应不是金属失电子，如氢氧燃料电池负极是H₂失电子；C项，电极反应式配平需满足电子守恒、电荷守恒和质量守恒；D项，原电池正极发生还原反应。（1）错误，改正：2H⁺+2e⁻=H₂↑（2）错误，改正：H₂-2e⁻+2OH⁻=2H₂O（3）正确（4）错误，改正：Pb-2e⁻+SO₄²⁻=PbSO₄负极：Zn-2e⁻=Zn²⁺正极：2H⁺+2e⁻=H₂↑负极：2Al-6e⁻+8OH⁻=2AlO₂⁻+4H₂O正极：6H₂O+6e⁻=3H₂↑+6OH⁻负极：Zn-2e⁻+2OH⁻=ZnO+H₂O正极：Ag₂O+2e⁻+H₂O=2Ag+2OH⁻（1）酸性电解质负极：H₂-2e⁻=2H⁺正极：O₂+4e⁻+4H⁺=2H₂O（2）碱性电解质负极：H₂-2e⁻+2OH⁻=2H₂O正极：O₂+4e⁻+2H₂O=4OH⁻（3）熔融氧化物负极：H₂-2e⁻+O²⁻=H₂O正极：O₂+4e⁻=2O²⁻（4）熔融碳酸盐负极：H₂-2e⁻+CO₃²⁻=H₂O+CO₂正极：O₂+4e⁻+2CO₂=2CO₃²⁻负极：CH₄-8e⁻+10OH⁻=CO₃²⁻+7H₂O正极：2O₂+8e⁻+4H₂O=8OH⁻负极：CH₃OH-6e⁻+H₂O=CO₂+6H⁺正极：O₂+4e⁻+4H⁺=2H₂O负极：Pb-2e⁻+SO₄²⁻=PbSO₄正极：PbO₂+2e⁻+4H⁺+SO₄²⁻=PbSO₄+2H₂O负极：Zn-2e⁻=Zn²⁺正极：Cu²⁺+2e⁻=Cu负极：Cu-2e⁻=Cu²⁺正极：2NO₃⁻+4H⁺+2e⁻=2NO₂↑+2H₂O负极：CH₃OH-6e⁻+H₂O=CO₂+6H⁺正极：O₂+4e⁻+4H⁺=2H₂O负极：2CO-4e⁻+2CO₃²⁻=4CO₂正极：O₂+4e⁻+2CO₂=2CO₃²⁻负极：Zn-2e⁻+2OH⁻=Zn(OH)₂正极：FeO₄²⁻+3e⁻+4H₂O=Fe(OH)₃+5OH⁻负极：Li-e⁻=Li⁺正极：O₂+2e⁻+2Li⁺=Li₂O₂负极：C₆H₁₂O₆-24e⁻+6H₂O=6CO₂+24H⁺正极：6O₂+24e⁻+24H⁺=12H₂OA、D解析：酸性锌锰电池正极反应为2NH₄⁺+2e⁻=2NH₃↑+H₂↑，同时MnO₂会氧化H₂生成H₂O，总反应为Zn+2MnO₂+2NH₄⁺=Zn²⁺+2MnOOH+2NH₃↑，故A、D正确。（1）错误：酸性条件下不能出现OH⁻改正：MnO₂+2e⁻+4H⁺=Mn²⁺+2H₂O（2）错误：电子得失方向错误，电荷不守恒改正：CH₄-8e⁻+2H₂O=CO₂+8H⁺（3）错误：铁腐蚀生成Fe²⁺而非Fe³⁺改正：Fe-2e⁻=Fe²⁺负极：Zn-2e⁻=Zn²⁺正极：Cu²⁺+2e⁻=Cu负极：Fe-2e⁻=Fe²⁺正极：O₂+4e⁻+2H₂O=4OH⁻负极：N₂H₄-4e⁻+4OH⁻=N₂↑+4H₂O正极：N₂O₄+8e⁻+4H₂O=2N₂↑+8OH⁻（1）1MnO₄⁻+5e⁻+8H⁺=1Mn²⁺+4H₂O（2）1ClO⁻+2e⁻+1H₂O=1Cl⁻+2OH⁻（3）1SO₃²⁻-2e⁻+2OH⁻=1SO₄²⁻+1H₂O（4）1CH₃OH-6e⁻+1H₂O=1CO₂+6H⁺（1）0.1mol解析：铅蓄电池放电时负极反应为Pb-2e⁻+SO₄²⁻=PbSO₄，负极质量增加（303-207）=96g/mol，现质量减少10.35g，说明实际反应的Pb为10.35g/207g/mol=0.05mol，转移电子0.1mol。（2）30.3g解析：正极反应为PbO₂+2e⁻+4H⁺+SO₄²⁻=PbSO₄+2H₂O，转移0.1mol电子生成0.05molPbSO₄，质量为0.05mol×303g/mol=15.15g。（1）2:1解析：负极反应为H₂-2e⁻+2OH⁻=2H₂O，正极反应为O₂+4e⁻+2H₂O=4OH⁻，通过