2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第9章電化學(xué)基礎(chǔ)第28講原電池化學(xué)電源教學(xué)案新人教版

PAGE16-第九章電化學(xué)基礎(chǔ)[考綱解讀]1.理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用。2.能書寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。3.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。4.理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用。5.了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的緣由、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施。第28講原電池化學(xué)電源一、原電池1．概念原電池是把eq\o(□,\s\up1(01))化學(xué)能轉(zhuǎn)化為eq\o(□,\s\up1(02))電能的裝置。2．構(gòu)成條件(1)能自發(fā)進(jìn)行的eq\o(□,\s\up1(01))氧化還原反應(yīng)。(2)eq\o(□,\s\up1(02))活潑性不同的兩電極。(3)形成閉合回路。形成閉合回路需三個(gè)條件：①eq\o(□,\s\up1(03))電解質(zhì)溶液；②兩電極干脆或間接接觸；③兩電極插入eq\o(□,\s\up1(04))電解質(zhì)溶液中。3．工作原理(以銅－鋅原電池為例)裝置圖電極名稱負(fù)極正極電極材料eq\o(□,\s\up1(01))鋅片eq\o(□,\s\up1(02))銅片電極反應(yīng)eq\o(□,\s\up1(03))Zn－2e－=Zn2＋eq\o(□,\s\up1(04))Cu2＋＋2e－=Cu反應(yīng)類型eq\o(□,\s\up1(05))氧化反應(yīng)eq\o(□,\s\up1(06))還原反應(yīng)電子流向由eq\o(□,\s\up1(07))鋅片沿導(dǎo)線流向eq\o(□,\s\up1(08))銅片電流方向由eq\o(□,\s\up1(09))銅片沿導(dǎo)線流向eq\o(□,\s\up1(10))鋅片離子流向電解質(zhì)溶液中，陰離子向eq\o(□,\s\up1(11))負(fù)極遷移，陽離子向eq\o(□,\s\up1(12))正極遷移鹽橋中含有飽和KCl溶液，eq\o(□,\s\up1(13))K＋移向正極，eq\o(□,\s\up1(14))Cl－移向負(fù)極電池反應(yīng)方程式eq\o(□,\s\up1(15))Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu兩類裝置的不同點(diǎn)還原劑Zn與氧化劑Cu2＋干脆接觸，既有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，又有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，造成能量損耗Zn與氧化劑Cu2＋不干脆接觸，僅有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，削減了能量損耗，故電流穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間長二、化學(xué)電源1．一次電池堿性鋅錳干電池負(fù)極材料：eq\o(□,\s\up1(01))Zn電極反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(02))Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2正極材料：碳棒電極反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(03))2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnOOH＋2OH－總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2鋅銀電池負(fù)極材料：eq\o(□,\s\up1(04))Zn電極反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(05))Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2正極材料：eq\o(□,\s\up1(06))Ag2O電極反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(07))Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－總反應(yīng)：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag2．二次電池鉛蓄電池(電解質(zhì)溶液為30%H2SO4溶液)(1)放電時(shí)的反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(01))Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4，正極反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(02))PbO2＋2e－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋=PbSO4＋2H2O，總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。電解質(zhì)溶液的pHeq\o(□,\s\up1(03))增大。(2)充電時(shí)的反應(yīng)陰極反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(04))PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)，陽極反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(05))PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，總反應(yīng)：2PbSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Pb＋PbO2＋2H2SO4。3．燃料電池(1)氫氧燃料電池①氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池。電解質(zhì)溶液酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式eq\o(□,\s\up1(01))2H2－4e－=4H＋eq\o(□,\s\up1(02))2H2－4e－＋4OH－=4H2O正極反應(yīng)式eq\o(□,\s\up1(03))O2＋4e－＋4H＋=2H2Oeq\o(□,\s\up1(04))O2＋4e－＋2H2O=4OH－總反應(yīng)式2H2＋O2=2H2O②燃料電池的電極本身不參加反應(yīng)，燃料和氧化劑由eq\o(□,\s\up1(05))外部供應(yīng)。(2)甲烷燃料電池①堿性介質(zhì)中(以KOH為例)：負(fù)極：eq\o(□,\s\up1(06))CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O，正極：eq\o(□,\s\up1(07))2O2＋8e－＋4H2O=8OH－，總反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(08))CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O。②酸性介質(zhì)中：負(fù)極：eq\o(□,\s\up1(09))CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋，正極：eq\o(□,\s\up1(10))2O2＋8e－＋8H＋=4H2O，總反應(yīng)：eq\o(□,\s\up1(11))CH4＋2O2=CO2＋2H2O。1.推斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”，并指明錯(cuò)因。(1)理論上說，任何自發(fā)反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池。(×)錯(cuò)因：必需是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才可設(shè)計(jì)成原電池。(2)在鋅銅原電池中，因?yàn)橛须娮油ㄟ^電解質(zhì)溶液形成閉合回路，所以有電流產(chǎn)生。(×)錯(cuò)因：電子不能通過電解質(zhì)溶液。(3)堿性鋅錳干電池是一次電池，其中MnO2是催化劑，可使鋅錳干電池的比能量高、可儲(chǔ)存時(shí)間長。(×)錯(cuò)因：堿性鋅錳干電池中的MnO2在正極上得電子，是氧化劑。(4)燃料電池工作時(shí)燃料在電池中燃燒，然后將熱能轉(zhuǎn)化為電能。(×)錯(cuò)因：燃料電池干脆將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(5)由于CaO＋H2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池。(×)錯(cuò)因：該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。(6)原電池工作時(shí)，溶液中的陽離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋中的陽離子向正極移動(dòng)。(×)錯(cuò)因：原電池工作時(shí)，溶液中的陽離子向正極移動(dòng)。2．教材改編題(據(jù)人教選修四P78T3)鎘鎳可充電電池的充、放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd＋2NiO(OH)＋2H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，由此推斷錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，Cd作負(fù)極B．放電時(shí)，NiO(OH)作負(fù)極C．電解質(zhì)溶液為堿性溶液D．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Cd＋2OH－－2e－=Cd(OH)2答案B考點(diǎn)一原電池的工作原理及應(yīng)用[解析]鋅片、Cu片與導(dǎo)線相連插入酸性溶液中會(huì)形成原電池，電子由Zn片通過導(dǎo)線流向銅片，D錯(cuò)誤。[答案]D1．原電池的推斷方法(1)先分析有無外接電源，有外接電源的為電解池，無外接電源的可能為原電池。(2)然后依據(jù)原電池的形成條件分析推斷，主要是“四看”：(3)多池相連，但無外接電源時(shí)，兩極活潑性差異最大的一池為原電池，其他各池可看做電解池。2．推斷原電池正、負(fù)極的五種方法3．原電池原理的應(yīng)用(1)加快化學(xué)反應(yīng)速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，形成原電池時(shí)會(huì)使反應(yīng)速率加快。如在Zn與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快。(2)金屬的防護(hù)使被愛護(hù)的金屬制品作原電池的正極而得到愛護(hù)。如要愛護(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。(3)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。(4)設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源①首先將能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。②依據(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。如：依據(jù)反應(yīng)2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2設(shè)計(jì)的原電池為：1．對原電池的電極名稱，下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．電子流入的一極為正極B．比較不活潑的一極為正極C．電子流出的一極為負(fù)極D．發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為正極答案D2．下列有關(guān)銅鋅原電池的敘述正確的是()A．鹽橋中的Cl－移向CuSO4溶液B．電池總反應(yīng)式為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuC．在外電路中，電子從正極流向負(fù)極D．取下鹽橋，原電池仍可工作答案B解析鹽橋中的Cl－移向負(fù)極，即移向ZnSO4溶液，A錯(cuò)誤；原電池工作時(shí)，電子從電池負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，C錯(cuò)誤；取下鹽橋，不能形成閉合回路，原電池不能工作，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二化學(xué)電源[解析]該裝置為原電池，銅為負(fù)極，石墨為正極，電子從銅電極流向石墨電極，故A錯(cuò)誤；溶液中Cl－向銅電極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；負(fù)極為銅電極，結(jié)合電池反應(yīng)得到，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu＋Cl－－e－=CuCl(s)，負(fù)極生成了CuCl(s)，質(zhì)量增重了，故C錯(cuò)誤；總反應(yīng)方程式為2Cu＋2Cl－＋HN3＋3H＋=2CuCl(s)＋N2↑＋NHeq\o\al(＋,4)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu＋Cl－－e－=CuCl(s)，用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得到正極反應(yīng)式為HN3＋2e－＋3H＋=N2↑＋NHeq\o\al(＋,4)，故D正確。[答案]D[解析]由電子流向可知，a電極為原電池負(fù)極，b電極為原電池正極，O2應(yīng)從b電極通入發(fā)生還原反應(yīng)，NH3應(yīng)從a電極通入發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2，電極反應(yīng)式為2NH3－6e－=N2＋6H＋。[答案]b2NH3－6e－=N2＋6H＋化學(xué)電源電極反應(yīng)式的書寫書寫電極反應(yīng)式時(shí)，首先要依據(jù)原電池的工作原理精確推斷正、負(fù)極，然后結(jié)合電解質(zhì)溶液的環(huán)境確定電極產(chǎn)物，最終再依據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒寫出反應(yīng)式。電極反應(yīng)式書寫的一般方法有：1．拆分法(1)寫出原電池的總反應(yīng)，如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。(2)把總反應(yīng)按氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)，注明正、負(fù)極，并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒及得失電子守恒配平兩個(gè)半反應(yīng)：正極：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋負(fù)極：Cu－2e－=Cu2＋2．加減法(1)寫出總反應(yīng)，如Li＋LiMn2O4=Li2Mn2O4。(2)寫出其中簡單寫出的一個(gè)半反應(yīng)(正極或負(fù)極)，如Li－e－=Li＋(負(fù)極)。(3)利用總反應(yīng)與上述的一極反應(yīng)相減，即得另一個(gè)電極的反應(yīng)式，即LiMn2O4＋Li＋＋e－=Li2Mn2O4(正極)。3．燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(1)寫出燃料電池反應(yīng)的總反應(yīng)式燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一樣，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)。如甲烷燃料電池(電解質(zhì)為NaOH溶液)的反應(yīng)式為CH4＋2O2=CO2＋2H2O①CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O②①＋②得燃料電池總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O，其離子方程式為CH4＋2O2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋3H2O。(2)寫出電池的正極反應(yīng)式依據(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)是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)式有所不同，大致有以下四種狀況：①酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；②堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－=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：O2＋4e－=2O2－；④熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)。(3)依據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式，寫出負(fù)極反應(yīng)式電池反應(yīng)的總反應(yīng)式－電池正極反應(yīng)式＝電池負(fù)極反應(yīng)式。因?yàn)镺2不是負(fù)極反應(yīng)物，因此兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)要徹底消退O2。3．Zn-ZnSO4-PbSO4-Pb電池裝置如圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A．SOeq\o\al(2－,4)從右向左遷移B．電池的正極反應(yīng)為Pb2＋＋2e－=PbC．左邊ZnSO4濃度增大，右邊ZnSO4濃度不變D．若有6.5g鋅溶解，有0.1molSOeq\o\al(2－,4)通過離子交換膜答案B解析鋅是負(fù)極，SOeq\o\al(2－,4)從右向左遷移，A正確；電池的正極反應(yīng)為PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)，B錯(cuò)誤；左邊鋅失去電子轉(zhuǎn)化為ZnSO4，ZnSO4濃度增大，右邊ZnSO4濃度不變，C正確；若有6.5g鋅即0.1mol鋅溶解，依據(jù)電荷守恒可知有0.1molSOeq\o\al(2－,4)通過離子交換膜，D正確。4．(2024·安徽池州高三期末)新型高效的二甲醚燃料電池工作時(shí)總反應(yīng)式：CH3OCH3＋3O2=2CO2＋3H2O。(1)向該電池中通入的a是________，負(fù)極電極反應(yīng)式為______________________________________________________。(2)利用該電池冶鋁，若制得金屬鋁54g，理論上消耗二甲醚________g。答案(1)CH3OCH3CH3OCH3＋3H2O－12e－=2CO2↑＋12H＋(2)23解析(1)依據(jù)題圖知交換膜是質(zhì)子交換膜，則電解質(zhì)溶液呈酸性，依據(jù)電子流淌方向和氫離子移動(dòng)方向可知，通入a的電極為負(fù)極、通入b的電極為正極，負(fù)極上二甲醚失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，負(fù)極反應(yīng)式為CH3OCH3＋3H2O－12e－=2CO2↑＋12H＋。(2)依據(jù)得失電子守恒，可以建立關(guān)系式4Al～12e－～CH3OCH3，由此可得，若制得金屬鋁54g，理論上消耗二甲醚23g。

建議用時(shí)：40分鐘滿分：100分一、選擇題(每題7分，共70分)1．在如圖所示的8個(gè)裝置中，屬于原電池的是()A．①④ B．③④⑤C．④⑧ D．②④⑥⑦答案D解析依據(jù)原電池的構(gòu)成條件可知：①中只有一個(gè)電極，③中兩電極材料相同，⑤中酒精不是電解質(zhì)，⑧中兩電極材料相同且無閉合回路，故①③⑤⑧不能構(gòu)成原電池。2．(2024·北京朝陽高三期末)電動(dòng)汽車(標(biāo)記為“”)在改善城市交通、愛護(hù)環(huán)境等方面的作用至關(guān)重要。下列說法不正確的是()A．電動(dòng)汽車的運(yùn)用有助于削減氮氧化物的排放B．燃油汽車也可以懸掛該標(biāo)記C．電動(dòng)汽車運(yùn)用時(shí)涉及化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換D．電動(dòng)汽車充電、放電過程均有電子轉(zhuǎn)移答案B解析電動(dòng)汽車運(yùn)用時(shí)化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為電能，然后電能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不產(chǎn)生氮氧化合物，所以有助于削減氮氧化物的排放，A正確；電動(dòng)汽車運(yùn)用時(shí)首先是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，所以涉及化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換，C正確；電動(dòng)汽車充電、放電過程有電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化過程，所以均有電子轉(zhuǎn)移，D正確。3．下列有關(guān)電池的說法不正確的是()A．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅B．銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從鋅電極流向銅電極C．氫氧燃料電池工作時(shí)，氫氣在負(fù)極被氧化D．原電池中肯定發(fā)生了氧化還原反應(yīng)答案A解析太陽能電池的主要材料是高純硅，A錯(cuò)誤；銅鋅原電池工作時(shí)電子從鋅極流出，沿外電路流入銅極，B正確；燃料電池中燃料在負(fù)極被氧化，C正確；原電池中肯定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D正確。4．(2024·北京海淀高三期末)鋅錳堿性干電池是依據(jù)原電池原理制成的化學(xué)電源。電池中負(fù)極與電解質(zhì)溶液接觸干脆反應(yīng)會(huì)降低電池的能量轉(zhuǎn)化效率，稱為自放電現(xiàn)象。下列關(guān)于原電池和干電池的說法不正確的是()A．兩者正極材料不同B．MnO2的放電產(chǎn)物可能是KMnO4C．兩者負(fù)極反應(yīng)式均為Zn失電子D．原電池中Zn與稀H2SO4存在自放電現(xiàn)象答案B解析題左圖為干電池，干電池的正極材料是碳棒，題右圖為原電池，正極材料是銅單質(zhì)，兩者正極材料不同，故A正確；干電池中MnO2應(yīng)作氧化劑，Mn的化合價(jià)降低，故B錯(cuò)誤；所給裝置中Zn為負(fù)極，Zn失去電子，故C正確；依據(jù)自放電現(xiàn)象的定義，Zn與稀硫酸能夠發(fā)生反應(yīng)，即原電池中Zn與稀硫酸存在自放電現(xiàn)象，故D正確。5．M、N、P、E四種金屬，已知：①M(fèi)＋N2＋=N＋M2＋；②M、P用導(dǎo)線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出；③N、E用導(dǎo)線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)為E2＋＋2e－=E，N－2e－=N2＋。則這四種金屬的還原性由強(qiáng)到弱的依次是()A．P>M>N>E B．E>N>M>PC．P>N>M>E D．E>P>M>N答案A解析由①知，金屬活動(dòng)性：M>N；M、P用導(dǎo)線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出，說明M作原電池的正極，故金屬活動(dòng)性：P>M；N、E構(gòu)成的原電池中，N作負(fù)極，故金屬活動(dòng)性：N>E。綜合可知，A正確。6.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(SOeq\o\al(2－,4))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答案C解析陽離子交換膜不允許陰離子通過，所以電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))不變，B、D錯(cuò)誤；乙池發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－=Cu，溶液中Cu2＋漸漸削減，為維持溶液中的電荷平衡，Zn2＋會(huì)不斷移向乙池，使溶液質(zhì)量增加，C正確。7．將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列說法不正確的是()A．鹽橋中的K＋移向FeCl3溶液B．反應(yīng)起先時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)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．電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負(fù)極答案D解析甲中石墨為正極，乙中石墨為負(fù)極，鹽橋中陽離子向正極移動(dòng)，所以K＋移向FeCl3溶液，A正確；反應(yīng)起先時(shí)，因乙中I－失去電子放電，元素的化合價(jià)上升，則發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；當(dāng)電流計(jì)為零時(shí)，說明沒有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確；當(dāng)加入Fe2＋，導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，則Fe2＋失去電子生成Fe3＋，作為負(fù)極，而乙中石墨成為正極，D錯(cuò)誤。8．肼(N2H4)暴露在空氣中簡單爆炸，但是以其為燃料的燃料電池是一種志向的電池，具有容量大、能量轉(zhuǎn)化效率高、產(chǎn)物無污染等特點(diǎn)，其工作原理如圖所示，下列敘述正確的是()A．電池工作時(shí)，正極旁邊的pH降低B．當(dāng)消耗1molO2時(shí)，有2molNa＋由甲槽向乙槽遷移C．負(fù)極反應(yīng)式為4OH－＋N2H4－4e－=N2↑＋4H2OD．若去掉陽離子交換膜，電池也能正常工作答案C解析電池工作時(shí)，O2在正極發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，由于生成OH－，溶液的pH增大，A錯(cuò)誤；當(dāng)消耗1molO2時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移4mol電子，生成4molOH－，為保持溶液呈電中性，應(yīng)有4molNa＋由甲槽向乙槽遷移，B錯(cuò)誤；N2H4在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則負(fù)極反應(yīng)式為4OH－＋N2H4－4e－=N2↑＋4H2O，C正確；若撤走陽離子交換膜后，肼會(huì)與水中溶解的氧氣干脆接觸發(fā)生爆炸，電池?zé)o法工作，D錯(cuò)誤。9．(2024·濰坊上學(xué)期統(tǒng)考)依據(jù)光合作用原理，設(shè)計(jì)如圖原電池裝置。下列說法正確的是()A．a(chǎn)電極為原電池的正極B．外電路電流方向是a→bC．b電極的電極反應(yīng)式為：O2＋2e－＋2H＋=H2O2D．a(chǎn)電極上每生成1molO2，通過質(zhì)子交換膜的H＋為2mol答案C解析依據(jù)圖示可知，a電極上H2O轉(zhuǎn)化為H＋和O2，發(fā)生氧化反應(yīng)，則a電極為原電池的負(fù)極，A錯(cuò)誤；a電極為負(fù)極，b電極為正極，外電路電流方向應(yīng)從正極到負(fù)極，即b→a，B錯(cuò)誤；依據(jù)圖示可知，b電極上O2得電子轉(zhuǎn)化為H2O2，電極反應(yīng)式為：O2＋2e－＋2H＋=H2O2，C正確；a電極上每生成1molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，則通過質(zhì)子交換膜的H＋為4mol，D錯(cuò)誤。10．氮的化合物可以通過電化學(xué)方法相互轉(zhuǎn)化，如圖為NO轉(zhuǎn)化為NO2的工作原理示意圖，下列說法正確的是()A．Pt電極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)B．Pt電極的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．每轉(zhuǎn)化1molNO，消耗O2的體積為11.2LD．外電路中電子由NiO電極向Pt電極移動(dòng)答案D解析依據(jù)裝置圖可知，Pt電極上氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為O2－，所以Pt電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A、B錯(cuò)誤；不能確定氧氣所處的狀況，則不能計(jì)算氧氣的體積，C錯(cuò)誤；NiO是負(fù)極，NO在負(fù)極上失去電子，外電路中電子由NiO電極向Pt電極移動(dòng)，D正確。二、非選擇題(共30分)11．(14分)如圖所示，是原電池的裝置圖。請回答：(1)若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe且作負(fù)極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________；反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后溶液C的pH將________(填“上升”“降低”或“基本不變”)。(2)若需將反應(yīng)：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池裝置，則A極(負(fù)極)材料為________，B極(正極)材料為________，溶液C為________。(3)若C為CuCl2溶液，Zn是________極，Cu極發(fā)生________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為______________________________。反應(yīng)過程溶液中c(Cu2＋)________(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH，CH3OH可作為燃料運(yùn)用，用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下：電池總反應(yīng)為2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O，則c電極是________(填“正極”或“負(fù)極”)，c電極的反應(yīng)方程式為__________________________________。答案(1)2H＋＋2e－=H2↑上升(2)Cu石墨(其他合理答案也可)FeCl3溶液(其他合理答案也可)(3)負(fù)還原C