第四章 第一节 第2课时 化学电源

第2课时化学电源

课后•训练提升

基础巩固

1.下列关于化学电源的叙述错误的是（）0

A.普通锌镒电池中石墨棒为正极

B.铅蓄电池中覆盖着PbCh的电极板是负极板

C氢氧燃料电池的正极是通入氧气的电极

D.碱性锌镐电池的比能量和储存时间比普通锌锦电池高

答案:B

解析:铅蓄电池中覆盖着PbCh的电极板为正极板,Pb板为负极板,B项错误。

2.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我

国科技工作者研制出以铝合金、Pl-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电

池中（）o

①铝合金是阴极②铝合金是负极

③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应

A.②③B.②④

C.①②D.①④

答案:A

解析:海水电池，电极名称为正极和负极，相对活泼的铝合金作负极，发生氧化反应,

海水是电解液。

3.环境友好型铝碘电池已研制成功，电解质溶液为Alb溶液，已知电池总反应为

2A1+3L2Alho下列说法不正确的是（）。

A.该电池负极的电极反应为Al-3e-^Al3+

B.该电池的正极材料不能是镁

C.消耗相同质量金属，用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多

D.该电池的正极材料是碘

答案:D

解析:由总反应式知A项正确;由镁比铝活泼及镁也能与12反应知B项正确;转移

1mol电子消耗锂、铝的质量分别为7g、9g,C项正确;碘不是导体，故不能作电

极材料,D项错误。

4.锂电池是新一代高能电池，目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式

为Li+MnCh—LiMnCh。下列说法中正确的是（）。

A.Li是正极,MnO2是负极

B.放电时负极的反应:Lie^Li+

C.电池放电时，正极发生氧化反应

D.电池放电时，产生高镒酸根离子

答案:B

解析:根据锂电池的总反应式可知,Li作负极，发生氧化反应生成Li+;MnO2作正极,

发生还原反应，生成MnOb而不是高镂酸根离子MnO1,A项、C项、D项错误,B

项正确。

5.阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应为2H2+02——2H2O,电解

质溶液为KOH溶液,反应保持在较高温度，使H2O蒸发。下列叙述正确的是

（）o

A.电池能发出蓝色火焰

B.H2为正极Q2为负极

C.正极反应为02+2出0+4D一40H

D.正极反应为2H2+4OH、4e-一4H2。

答案:C

解析:因为是燃料电池,不可能有火焰,A项错误;由电池反应知,凡为负极,02为正

极，正极反应为O2+2H2O+4e--4OH\所以B、D两项错误,C项正确。

6.一种燃料电池中发生的化学反应是:在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二

氧化碳，则该电池负极发生的反应是（）。

A.CH?OH+O2-2e--Hq+CCh+2H+

B.O2+4H++4e--2H2。

C.CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+

D.O2+2H2O+4e'-40H'

答案:C

解析:燃料电池中燃料在负极上失去电子发生氧化反应。A项，甲醇是燃料，氧气

是助燃性气体,A项反应中既有氧化剂又有还原剂;B项反应为氧气在酸性环境中

得到电子发生的还原反应，是电池正极发生的反应;C项,甲醇作负极失去电子，在

酸性环境中生成二氧化碳和氢离子;D项反应为氧气在碱性（或中性）环境中得到

电子发生的还原反应，本题选Co

7.有人设计出利用CK和02反应，用伯电极在KOH溶液中构成的原电池。弓池

的总反应类似于CH4在02中燃烧。下列说法中正确的是（）。

①每消耗1molCH4可以向外电路提供8moi电子②负极上CH4失去电子，电

极反应式为CH4+1OOH-8e-C01-+7H20③负极上是获得电子，电极反应

式为O2+2H2O+4e-4OH-④电池放电时，溶液pH不断升高

A.①②B.①③C.①④D.③④

答案:A

解析:CM在销电极上发生类似于CH4在02中燃烧的反应，生成的CO2还与KOH

反应生成K2co3,电极反应式为CH4+10OH-8e--C01+7H20,1molCK参加反

应有8moi电子发生转移Q?在正极上发生反应，获得电子,电极反应式为

O2+2H2O+4e--40Ho虽然正极产生0H:负极消耗0H•，但从总反应

CH4+2O2+2KOHK2co3+3比0可看出是消耗KOH,所以电池放电时溶液的

pH不断下降.故①②正确，③④错误。

8.一种由甲醇、氧气和强碱溶液（作电解质）组成的新型手机电池，可持续使用一

个月淇电池反应为2cH3OH+3O2+4OH-1^2C0>6H2。,则有关说法正确的是

元电

（）o

A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极

B.放电时负极的电极反应式为CH3OH+8OH-6e-CC^+6H2。

C.标准状况下，通入5.6L02并完全反应后，有0.5mol电子转移

D.放电一段时间后,通入氧气的电极附近溶液的pH降低

答案:B

解析:该原电池负极电极反应式为2cH3OH+160H-12e—2C01'+12H2O,正板反

应式为3Ch+6H2O+12e-120H;A>D项错误,B项正确;C项应有1mol电子转

移,C项错误。

9.铁铭氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理

放电

为Fe3++CF+嬴Fe2++Cr3+0下列说法一定正确的是（

正极brira~

电解质电解质

溶液溶液

FeCh和FeCk||«选择泵||CrCh和CrC]?

溶液+盐酸心仑性透分/溶液

过膜

A.电池充电时,b极的电极反应式为Cr3++e'-Cr+

B.电池放电时,b极的电极反应式为Fe2-e'^-Fe?l

C.电池放电时,C「从b极穿过选择性透过膜移向a极

D.电池放电时,电路中每通过0.1mol电子,Fe3+浓度降低0.1molL-1

答案:A

解析:放电时负极b发生氧化反应CF+e-Cr3卡,充电时该电极发生还原反应

Cr3++e--Cr+,A项正确,B项错误;放电时阴离子向负极b移动,C项错误;电池放

电时,电路中每通过0.1mol电子,Fc"的物质的量减少0.1mol,不知道溶液体积，无

法得出浓度的变化,D场错误。

10.空间实验室“天宫--号''的供电系统中使用了再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是

一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作

原理示意图，有关说法正确的是()o

A.当有0.1mol电子转移时,a极产生标准状况下1.12LCh

B.b极上发生的电极反应是4H2O+4e—2H2f+40H

C.c极上发生还原反应、B中的H+可以通过隔膜进入A

+

D.d极上发生的电极反应是O2+4H+4e-2H2O

答案:C

解析:由图可知a为阴极、b为阳极、气体X为Hz、气体Y为02、c为正极、d

为负极。正极、阴极发生还原反应，负极、阳极发生氧化反应,A、B、D项错误；

在原电池中阳离子移向正极,C项正确。

11.铅酸蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbCh,电解质溶液为

稀硫酸，该电池工作时发生的总反应为Pb+PbCh+2H2sCM-2PbSO4+2H2Oo试回

答下列问题。

(1)铅酸蓄电池的负极材料是,正极反应为o

⑵电池工作时，溶液中SO亍移向极。

(3)电池工作时,电解质溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变

(4)若有1mol电子从某电极流出,则参加反应的H2so4是mol,负极的质

量变化是(填"增大”或"减小”)—go

答案：(1)PbPbO2+4H++S0f+2e-PbSO4+2H2O

⑵负

(3)增大

(4)1增大48

解析:(1)蓄电池放电时是原电池。根据电池总反应及原电池原理,负极发生氧化

反应,Pb为负极;正极PbO2发生还原反应，正极反应式为PbCh+SO亍+4H++2D-

PbSO4+2H2Oo(2)原电池工作时，溶液中阴离子移向负极。(3)从电池总反应可知

H2so4参加反应,且生成H2O,所以溶液pH增大。(4)根据总反应式，若从负极流出

1mol电子，参加反应的H2s04是1mol,负极有0.5molPb转化为PbSO4,负极增

大质量即为0.5molSOf的质量，即48go

能力提升

1.银氢电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的银镉电

池。锲氢电池的总反应式是：H2+NiO（OH）罂Ni（0H）2。根据此反应式判断，下列

叙述正确的是（）o

A.电池放电时，电池负极周围溶液的碱性增强

B.电池放电时,银元素被氧化

C.电池放电时,氢元素被还原

D.电池放电时，氢气是负极反应物

答案:D

解析:充电电池在放电时是一个电源（原电池），发生原电池反应，在这个反应方程式

中从左到右是放电,根据发生氧化反应的是负极，发生还原反应的是正极，所以D

正确,B、C错误;而H?作为电池的负极发生的反应是H2+2OH--2e-2H20,溶液

中应该是OH-浓度减小，所以A错误。

2.质子交换膜燃料电池（PEMFC）常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气

为燃料，空气为氧化剂，珀作催化剂，导电离子是H+,下列对该燃料电池的描述中

正确的是（）0

①正极反应为O2+4H+-4e--2H20

②负极反应为2H2-4e--4H+

③总的化学反应为2H2+02更暨2H9

④氢离子通过电解质溶液向正极移动

A.①②③B.②④C.①②④D.@@

答案:C

解析:燃料电池中的反应不是在点燃的条件下进行的，故③错误。因为导电离子是

H+,且向正极移动，所以正极反应为O2+4H++4e-2H2。。

3.下面是四种燃料电池工作原理示意图，其中正极反应生成水的是（）。

负载负载

C.质子交换膜燃料电池D.熔融碳酸盐燃料电池

答案:C

2

解析:A项,正极反应生成O;B项,正极反应生成OH-;C项,正极反应生成H2O;D

项,正极反应生成CO会。

4.一种基于酸性燃料电池原理设计的泗精检测仪，负极上的反应为

CH3CH2OH+H2O-4e--CH3coOH+4H+。下列有关说法正确的是()。

A.检测时，电解质溶液中的H+向负极移动

B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气

C.电，也反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2-CH3COOH+H2O

D.正极上发生的反应为O2+2H2O+4e—40H

答案:C

解析:H+应向正极移动,A项错误;酸性溶液中，正极电极反应为O2+4H++4D—

2H2。,D项错误;转移0.4mol电子时，消耗O2().1mol,即标准状况下为2.24L,R项

错误;正极反应式与负极反应式相加可得电池总反应为CH3CH2OH+O2-

CH3coOH+H2OC项正确。

5.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+2K2Fe04+8H20g

3Zn(OH)24-2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是()。

A.放电时负极反应为3Zn+6OH-6e*—3Zn(OH)2

B.放电时正极反应为2FeO^+8H20+6e--2Fe(OH)3+10OH-

C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeC)4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

答案:C

解析:放电时，该电池为原电池，根据总反应式可知，锌失去电子作负极，发生氧化反

应，生成氢氧化锌滴铁酸根离子得到电子作正极,发生还原反应，生成氢氧化

铁,A、B两项正确;放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FCO4被还原,C项错

误;根据正极的电极反应式可知，放电过程中正极院近溶液中氢氧根离子的浓度增

大，则其碱性增强,D项正确。

6.(1)锂水电池以金属锤和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，加入水即可放电，总

反应为2Li+2H20—2LiOH+H2|o

①锂水电池放电时,0H•向极移动。

②写出该电池放电时正极的电极反应:,

(2)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料,其负极

反应为O

IT交换膜

(3)Li-S0Ch电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和石墨，电解质

溶液是LiAlCli-SOCl2.电池的总反应可表示为4Li+2SOCh-4LiCl+S+SO2o

①电池的负极材料为，发生的电极反应为。

②电池正极发生的电极反应为°

③组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是。

答案:⑴①负②2H2O+2e-20H+H2T

+

(2)SO2+2H2O-2e--S0^+4H

(3)®LiLi-e-Li+

②2soeb+4e--4C1+S+SO2

③构成电池的电极材料Li能与氧气、水反应，且SOCb也与水反应

解析：(1)0日是阴离子，一定向负极移动。正极是HzO中的H+得电子放出Hz,所以

正极电极反应是2H2O+2D-2OH+H2to

⑵负极失电子，化合价升高,SCh一SO么故负极电极反应为SO2+2H2O-2e--

S0R4H+。

(3)分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂,SOCb为氧化剂。①负极材料为

Li(还原剂).Lie—Li\②正极反应式可由总反应减去负极反应式得到：

2soe12+4。-4C1+S+SO2O③因为构成电池的电极材料Li能与氧气、水反应，

且SO02也与水反应,故组装该电池必须在无水、无氧条件下进行。

7.(1)研究人员最近发现了一种“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，在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl一

Na2MnOio+2AgCl,则“水”电池在放电时：

①该电池的负极的电极反应式为;

②Na+不断向“水”电池的极移动；

③每有1mol电子转移，生成molNazMrbOio。

（2）下图为钠高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320℃左右，电池反应

为2Na+xS^Na2Sx,正极的电极反应式为。M（由Na?O

和A12O3制得）的两个作用是。与铅蓄电池相比，当消耗相

同质量的负极物质时，钠高能电池的理论放电量是铅蓄电池的倍。

答案:⑴①Ag+Cre-AgCl②正③0.5

(2)xS+2e—S彳(或2Na++xS+2e-Na2S.v)导电和隔离钠与硫4.5

解析：（1）①根据电池总反应可判断出Ag为该电池的负极,电极反应式为Ag+CF-

e—AgClo②在原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故Na+移向正

极。③根据电池总反应和得失电子守恒知，生成1molNazMnsOio的同时生成2

molAgCl,转移2mol电子,故每有1mol电子转移，生成0.5molNaaMnsOio0（2）

正极的电极反应式为E+2D—SpM的作用一是导电,二是因钠与硫易反应，故

它起到隔离作用。钠高能电池中负极为钠，消耗46g钠转移2moi电子，铅蓄也池

的电池反应为Pb+PbO?+2H2so4-2PbSO4+2H2O,铅蓄电池中铅是负极，消耗207

g铅时转移2mol电子，故钠高能电池的理论放电量是铅蓄电池的竿=4.5（倍）。

46

过关检测卷

一、选择题（本题共15小题,每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题

意）

1.下列说法正确的是（）o

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.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

答案:D

解析源电池中，负极上发生的反应是氧化反应,A项错误;电流的方向是正极一

导线一＞负极,B项错误;双液原电池中的盐桥是为了连通电路，但不能用金属代

替,C项错误;电解质溶液中的阳离子移向正极,阴离子移向负极,D项正确。

2.下列有关叙述正确的是（）o

A.碱性锌毓电池中,MnCh是催化剂

B.锌银纽扣电池工作时,Ag?O被还原为Ag

C.放电时，铅蓄电池中H2s04浓度不断增大

D.电镀时，待镀的金属制品表面发生氧化反应

答案:B

解析:由碱性锌镒电池的总反应Zn+2MnCh+2H2O=—2MnO（OH）+Zn（OH）2可知，

正极MnCh得电子被还原,A项错误;锌银纽扣电池由Zn粉（作负极）、Ag20（作正

极）和K0H溶液构成，电池工作时的反应原理为Zn+Ag2O+H2OZn（OH）2+2Ag,

电池工作过程中.正极上Ag2O得电子发生还原反应，生成Ag.B项正确;铅蓄电池

放电时，发生的反应是PbCh+Pb+2H2so42PbSO4+2H2O,H2SO4不断被消耗，浓

度不断减小,C项错误;也镀时，待镀的金属制品作用极，在阴极上发生还原反应,D

项错误。

3.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的

是（）。

A.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2C1-2e-——C12T

B.酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为2H2O+O2+4e-40H-

C.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu-2e-一Cu2+

D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化:Fe-3e--Fe3+

答案:A

解析:电解饱和食盐水阳极的电极反应为2Cl-2e--Cht，A项正确;酸性氢氧燃料

电池的正极反应式为O2+4H++4e--2H2O,B项不正确;粗铜精炼时粗铜接电源正

极,C项不正确;钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为O2+2H2O+4e-40H",负极反

应式为Fe-2e--Fe2+,D项不正确。

4.下列有关电化学装置完全正确的是（）。

ZnMMFe

-U-

一J

FeS04溶液

A.铁片镀锌B.模拟吸氧腐蚀

ZnT]CuFe『口石序

11-J

ZnSO,溶液NaCl溶液

C.锌铜原电池D.电解法制氯气

答案:B

解析:A项,铁片镀锌时铁作阴极，锌作阳极，电解质溶液应为含ZM+的溶液;B项,吸

氧腐蚀的电解质溶液为极弱的酸性、中性或碱性:C项，锌铜原电池中电解质溶液

不能为ZnSCh溶液,可以是CuSO4溶液或稀硫酸等;D项，电解食盐水制氮气时阳

极应为惰性电极。

2+

5.实验发现,25℃时，在FeCb酸性溶液中加少量锌粒后,反3+立即被还原成Fe0

某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法

正确的是（）o

FeClj+KSCNZnSO,溶液

酸性溶液

A.该原电池的正极反应是Zn-2e--Zn2+

B.左侧烧杯中溶液的红色逐渐褪去

C.该电池钳电极上立即有气泡出现

D.该电池总反应为3Zn+2Fe3+—2Fe+3Zn2+

答案:B

解析:该电池的总反应为Zn+2Fe3+-2Fe2++Zf?+,所以左侧烧杯中Pt为正极，电极

反应为Fe3++e--Fe2+,右侧烧杯中Zn为负极，电极反应为Zn-2e-Zi?+；由于左

侧烧杯中的Fe3+被还原为Fe2+,所以左侧烧杯中溶液的红色逐渐褪去。

6.如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过,

下列说法正确的是（

A.锌片是负极

B.两个铜片上都发生氧化反应

C.石墨是阴极

D.两个番茄都形成原电池

答案:A

解析:左侧CIKZn与番茄汁构成原电池，锌片是负极，发生氧化反应,铜片是正极,

发生还原反应,A项正确、B项错误;右侧为电解池,Cu为阴极，石墨为阳极,C、D

项错误。

7.观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是（）o

电镀制实验装置

②

氧

氧

气

气

入

人

口□

三

三

电解液

溶液fitNaOH)

氢复燃料电池示意图肉子交换膜法电解原理示意图

A.装置①中阳极上析出红色固体

B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连

C.装置③闭合开关后,外电路电子由a极流向b极

D.装置④的阳离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过

答案:C

解析:装置①中阳极反应为2C「-2e--Cl23A项错误;装置②中待镀铁制品应作阴

极,与电源负极相连,B项错误;装置③中a极是原电池的负极,H2失电子，电子经导

线流向b极,C项正确;装置④中的阳离子交换膜不允许阴离子自由通过,D项错

误O

8.下列叙述中正确的是（）。

A.纯锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSCh溶液,可使反应加快

B.甲醉和氧气以及KOH溶液构成的新型燃料电池中，其负极上发生的反应为

CH3OH+6OH+6e-CO2+5H2O

C.在铁件上镀铜时,金属铜作阴极

D.电解精炼铜时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变

答案:A

解析:锌置换出少量铜后形成锌铜原电池,使反应加快,A项正确；负极上应发生失

去电子的氧化反应，并且C02在碱性环境中要生成CO『,B项错误;电镀池中，镀层

金属作阳极,C项错误;电解精炼铜时，溶液中铜离子浓度降低,D项错误。

9.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递田,其基本结构如图所示，电池

总反应可表示为2H2+02-2H20。下列有关说法正确的是（）o

多孔不锈钢

固体酸膜

石墨

A.电子通过外电路从b极流向a极

B.b极上的电极反应式为02+2氏0+4£-40H-

C.每转移0.1mol电子，消耗1.12LH2

D.H+由a极通过固体酸膜电解质传递到b极

答案:D

解析:燃料电池中，通入H2的一极为负极，通入02的一极为正极，故a为负极、b

为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极,A项错误;b极上的电极反应式为

O2+4H++4e--2H2O,B项错误;C项没有明确是否处于标准状况，无法计算气体的

体积,C项错误;原电池中阳离子移向正极,D项正确。

10.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有

效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是（）o

A.通电时，锌环是阳极，发生氧化反应

B.通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2D—H2T+20H

C.断电对，锌环上的电极反应为Zn2,+2e-Zn

D.断电时，仍能防止铁帽被腐蚀

答案:C

解析:通电时，锌环连接电源正极，作阳极，发生氧化反应,A项正确;阴极为溶液中

H+得电子，电极反应为2H2。+2£-H2t+2OH,B项正确;断电时发生原电池反应,

锌环失电子作负极，电极反应为Zn-2e—Zi?+,C项错误;断电时锌作负极保护铁,

属于牺牲阳极法,D项正确。

11.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。有关说法正确的是（）o

A.锌片发生氧化反应作阴极

B.电子从铁片经过导线流向锌片

C.铁片上电极反应为2H++2c--H2T

D.该装置可用于研究牺牲阳极法

答案:D

解析:锌比铁活泼，所以腐蚀锌，锌是负极,而不是阴极,A项错误;电子从负极沿导线

流向正极，所以电子从锌片经过导线流向铁片,B项错误;铁为正极，发生吸氧腐蚀，

电极反应式为O2+2H2O+4£-4OH-,C项错误;该装置可用于研究物牲阳极法,D

项正确。

12.常温下用惰性电极电解NaHSCh溶液，电解一段时间后,下列有关电解质溶液

变化的说法正确的是（）o

A.电解质溶液的浓度增大,pH减小

B.电解质溶液的浓度增大,pH增大

C.电解质溶液的浓度减小,pH减小

D.电解质溶液的浓度不变,pH不变

答案:A

解析:NaHSCU-Na++H++SO：\溶液呈酸性，常温下用惰性电极电解NaHSCh溶液

的实质是电解水，因此NaHSCh溶液的浓度增大,c（H+）增大,pH减小，故A项正

确。

13.将AI、Cu片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入稀NaOH溶液中，分别

构成原电池，则在这两人原电池中，正极分别为（）。

A.A1片、Cu片B.Cu小、A1片

C.A1片、A1片D.Cu片、Cu片

答案:A

解析:将Al片和Cu片用导线相连,插入浓硝酸中，此时A1在浓硝酸中钝化，不能

继续反应，而Cu却能与浓硝酸继续反应，则Cu为负极;插入稀NaOH溶液中,Al

能与NaOH溶液反应，此时AI失去电子被氧化，则A1为负极。

14.如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀硫酸为电解质溶

液。下列有关说法不正确的是（）。

Mia

A.a极为负极,电子由a极经外电路流向b极

B.a极的电极反应式:H?-2e--2H+

C.电池工作一段时间后，装置中c（H2so4）增大

D.若将H2改为CH4,消耗等物质的量的CH4时Q2的用量增多

答案:C

解析:a极通入的出发生氧化反应，为负极,电子由a极经外电路流向b极,以稀硫

酸为电解质溶液时,负极的比被氧化为H+,总反应为2H2+02-2Hu0,电池工作

一段时间后,装置中c（H2so4）减小，则C项错误;根据电池总反应:2H2+O2=-

2H2OCH4+2O2-CCh+2H20,可知等物质的量的CH4消耗。2较多。

15.如图，装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸

出,但质量均增大，且增大的质量为b>d。符合上述实验结果的盐溶液是（）0

t-----1----------「一寸

X溶液Y溶液

选项XY

AMgS04CuSCh

BAgNO?Pb(NO3)2

CFeS04A12(SO4)3

DCuSO4AgNCh

答案:B

解析:当X为MgSO』时,b极上生成H2,电极质量不变,A项错误;当Y为Ah（SO4）3

时,d极_L产生气体，电极质量不变,C项错误;当b极_1>析出2molAg时,d极_1淅

出1molPb,b极增大的质量为216g,d极增大的质量为207&B项正确;当b极上

析出1molCu时,d极上析出2moiAg,d极增大的质量为216g,b极增大的质量

为64g,D项错误。

二、非选择题（本题共5小题，共55分）

16.（10分）如图是以销为电极电解含一定CaCb水溶液的装置。电解一段时间后,

将C02缓慢持续通入电解质溶液中。

CaCh溶液（滴有酚溶液I

（1）电解时,F极发生（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式

为；E极发生（填“氧化”或“还原”）反

应,电极反应式为,电解总反应式

为O

(2)通电后E极处溶液呈色,原因是。

(3)缓慢持续通入C02发生的现象是。

答案:⑴氧化2CI-2e'—Ch：还原2H2O+2e-H2T+2OHCaCl2+2H2O

—Ca(OH)2+H2t+C12T

⑵红E极上发生反应2H2O+2e-——H2T+20H-，溶液呈碱性

⑶先出现白色沉淀,继续通CO2,沉淀又消失

解析:溶液中含有Ca2+、H+、CI\OH\通电时,Ca%、田移向阴极，由于H+放电能

力比Ca?+强,在E极上发生反应:2H2O+2e~-H2T+2OH;C1\OH移向阳极,在

阳极放电:2Cr-2e--CLT，电解后，溶液中OH浓度增大，通入CCh后会有CaCOs

沉淀生成，继续通入C02,沉淀又消失。

17.(10分)下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。

通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL(标准状况)气体。请回答下列

问题。

⑴直流电源中,M为极。

(2)Pt电极上生成的物质是，其质量为go

(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d上生成物的物质的量之比为

O•••

，•••O

(4)AgNCh溶液的浓度(填“增大”“减小”或“不变”，下同),H2so4溶液的

pHo

⑸若H2so4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2s溶液为_

g。

答案:⑴正(2)Ag2.16(3)2().51(4)不变减小(5)45.18

解析：(1)因为用惰性电极电解稀硫酸，就是电解水，在阴极产生H2,在阳极产生02,

且两者的体积比为2:1,根据图中收集到气体体积大小，可知d处收集的是H2,C

处收集的是02,所以d是阴极,c是阳极;与电极d相连的N极是电源的负极,M是

电源的正极。生成气体的总物质的量为一336mL0()[5mol,所以

22400mLmol1

/?(O2)=-X().015mol=0.005mol,电极上转移电子的物质的量为/7(e')=4xO.()()5

3

mol=().()2molo

(2)a极的电极反应:Age—Ag+,b极的电极反应:Ag++e-Ag;所以Pt电极生成

的物质是Ag,根据(1)转移的电子的物质的量可知/??(Ag)=108gmor'xO.02

mol=2.16go

(3)a、b、c、d极上的反应分别为Ag-U^Ag+,Ag++e-^=Ag,2H2O-4e^

O2T+4H+,2H++2D-H2T，所以电源输出电子的物质的量与电极b、c、d生成物

的物质的量之比为2：2：0.5：1o

(4)左边装置相当于在Pt上镀银，溶液中AgNO?浓度不变;右边装置相当于电解

水，使H2s04浓度增大,pH减小。

也解

(5)2H2O==2H2T+O2T，根据c、d两极生成的气体的体积336mL,可知电解的水的

物质的量:〃(H20)=2/2(02)=2x0.005mol=0.01mol,则w(H2O)=0.01molxl8gmoF

'=0.18go设原有5.00%的H2so4溶液的质量为，4则根据溶质守恒

得:5.00%x〃『(〃*0.18g)x5.02%,解之得:/〃=45.18go

18.(11分)(1)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于

航天航空。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入

CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO?固体,它在高温下能传导阳极

生成的O2(O2+4e—2O2)O

电流的方回

稀土金属材料为电极

图1

O

100mL的CuSO,溶液

图2

c电极的名称为,d电极上的电极反应式为。

⑵如图2所示用惰性电极电解100mL0.5mol-L」CuSO4溶液,a电极上的电极反

应式为；若a电极产生56mL(标准状况)气体，则

所得溶液的pH=(不考虑溶液体积变化);若要使电解质溶液恢复到电解

前的状态，可加入(填字母)。

A.CuOB.CU(OH)2

C.CuCO3D.CU2(OH)2CO3

答案：(1)正极CH4+4O2-8e-CO2+2H2O

(2)4OH-4e-2H2O+O2T1AC

解析:(1)原电池中也流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极,d电极为负极.

通人的气体B为甲烷,d电极反应式为CH4+4O2-8e-CO2+2H2OO

⑵用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极(a电极)反应式:4OH、4e-2H2O+O2T;阴

极反应式:2CU2++4£-2CuXO2>°°56L,=2.5x1O-3mol。线路中转移电子的物