化學(xué)電池（解析版）-2024-2025學(xué)年人教版高二化學(xué)易錯題專項復(fù)習(xí)（選擇性必修1）

易錯專題13化學(xué)電池

聚焦易錯點：

A易錯點一化學(xué)電池

A易錯點二電極反應(yīng)式的書寫

典例精講

易錯點一化學(xué)電池

【易錯典例】

例1（2023上?安徽蕪湖?高二安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)?？茧A段練習(xí)）金屬（M）-空氣電池（如圖）具有原料易得、

能量密度高等優(yōu)點，有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為：4M+?O2

+2nH2O=4M（OH）??己知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下

列說法不正理的是（）

A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面

B.比較Mg、AhZn三種金屬-空氣電池，A1-空氣電池的理論比能量最高

,i+-

C.M-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4M+?02+2nH2O+4/7e=4M（OH）?

D.在Mg-空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg（OH）2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜

【解析】A項，采用多孔電極可以增大電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，且有利于氧氣擴散至電極的表面，

112

正確；B項，單位質(zhì)量的Mg、Al、Zn釋放的電子分別為衣mol、§mol、益mol,顯然鋁的比能量比Mg、

Zn高，正確；C項，電池放電過程正極02得電子生成0H,但負(fù)極生成的金屬陽離子不能透過陰離子交

-

換膜移至正極，故正極不能生成M（OH）“，反應(yīng)式應(yīng)為：O2+2H2O+4e=40H,錯誤；D項，為避免0H

一移至負(fù)極而生成M（OH）〃，可采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜阻止OH,正確。答案：C

【解題必備】

1.化學(xué)電池

（1）定義：化學(xué)電池是將化學(xué)能變成電能的裝置。

（2）分類：化學(xué)電池是一類應(yīng)用范圍廣、實用性強的電源，分為一次電池、二次電池（充電電池）、燃料電

池（連續(xù)電池）。

種類特點(分類依據(jù))實例

一次電池放完電以后不能再使用普通鋅鎰電池、堿性鋅錦電池

二次電池充電、放電可循環(huán)進(jìn)行鉛蓄電池、銀氫電池

燃料電池可通過不斷充入燃料、氧化劑，連續(xù)使用氫氧燃料電池、CH4燃料電池

(3)化學(xué)電池的優(yōu)點有：能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠；可以制成各種形狀和大小，不同容量和電壓的

電池和電池組，使用方便；易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。

2.常見的化學(xué)電池

(1)一次電池：

①堿性鋅鎰電池是一種常用的一次電池，其負(fù)極是Zn,正極是MnCh，電解質(zhì)溶液是KOH溶液。負(fù)極反應(yīng)

式：Zn+2OJT—2e——Zn(OH)2，正極反應(yīng)式：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OJT,總反應(yīng)式：Zn

+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。

②鋅銀電池具有比能量大、電壓穩(wěn)定、儲存時間長等特點。試根據(jù)總反應(yīng)式Zn+Ag2O+H2O==Zn(OH)2+

2Ag判斷：負(fù)極是Zn,其依據(jù)是在總反應(yīng)式中鋅元素化合價升高，失去電子，鋅為負(fù)極。正極反應(yīng)式是Ag?O

--

+H20+2e=2Ag+20H,反應(yīng)類型是還原反應(yīng)。

(2)二次電池：鉛蓄電池是常見的二次電池，其負(fù)極是Pb,正極是PbCh，電解質(zhì)溶液是硫酸溶液。放電

過程中，電解質(zhì)溶液的pH變化是變大，理由是H2SO4不斷被消耗，使c(H+)減小，pH增大。

總反應(yīng)方程式

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)短2PbSO4(s)+2H2O(l)

放電電極反應(yīng)式負(fù)極：Pb(s)+SO4(aq)—2eI^=PbSC)4(s)

+

正極：PbO2(s)+4H(aq)+SOF(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(1)

充電電極反應(yīng)式陰極：PbSO4(s)+2e^=Pb(s)+SOF(aq)

+

PbSO4(s)+2H2。⑴-2e-=PbO2(s)+4H(aq)+SO?"(aq)

(3)燃料電池

①氫氧燃料電池用Pt作電極，不斷充入燃料(lb)和氧化劑(。2),分別在兩極發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，電池

總反應(yīng)式是2H2+02=2叢0。氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)：

介質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式

++

酸性2H2-4e-=4HO2+4H+4e'=2H2O

+-

中性2H2-4e-=4HO2+2H2O+4e=4OH~

堿性2H2-4e^+4OH-=4H2O02+2H2O+4e~=4OH"

②燃料電池的燃料除氫氣外，還有燒、月井、甲醇、氨、煤氣等氣體或液體。若用導(dǎo)線相連的兩個箱電極插

入KOH溶液中，然后向兩極分別通入甲醇(CEOH)和氧氣，發(fā)生原電池反應(yīng)。在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)的是

其產(chǎn)物最終是負(fù)極反應(yīng)式是

CH3OH,H2O>coF,2CH3OH-

121+16O1T=2COr+12H2O；正極反應(yīng)式是3O2+6H2O+12-=12011-；總反應(yīng)式是2cH3OH+3O2

+4OIT=2CO歹+6H2O。

【變式突破】

1.（2023?貴州?清華中學(xué)高二階段練習(xí)）一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如圖所示。下列有關(guān)該電池的

說法正確的是（）

催化劑

A.反應(yīng)CH4+H2OA3H2+CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子

B.電極A上七參與的電極反應(yīng)為H2+2OH-2e=2H2O

C.電池工作時,CO/向電極B移動

D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-=2C0/

【解析】根據(jù)原電池原理,該燃料電池中，通入O2的一端為正極，通入CO和H2的一端為負(fù)極。CH4中的C為

-4價,反應(yīng)后生成的CO中C為+2價,每消耗1molCH4,轉(zhuǎn)移6mole,A項錯誤;該電池的電解質(zhì)為熔融碳酸鹽,

故無OH：電極反應(yīng)為H2-2e-+C0i=CO2T+H2O或CO-2e+C0i=2CO2,B項錯誤;原電池中CO/移向負(fù)極（電極

A）,C項錯誤;電極B中。2放電，結(jié)合CO2生成C0i：O2+2CO2+4e-=2C0i-,D項正確。答案：D

易錯點二電極反應(yīng)式書寫

【易錯典例】

例2（2023?福建?上杭縣才溪中學(xué)高二階段練習(xí)）甲醛超標(biāo)會危害人體健康，因此需對甲醛進(jìn)行含量檢測及

污染處理。某甲醛氣體傳感器的工作原理如圖所示。下列反應(yīng)式中能正確表示正極的電極反應(yīng)式的是

+

A.HCHO-4e+H2O=CO2+4H

+

B.O2+4H+4e=2H2O

C.2H++2e=H2T

D.O2+2H2O+4e=4OH-

+

B【詳解】A.HCHO失電子在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，HCHO-4e+H2O=CO2+4H,這是負(fù)極的電極反應(yīng)，故

A不選；

B.正極氧氣得電子，發(fā)生還原反，正極的電極反應(yīng)式O2+4H++4e=2H2O,故B選；

C.正極氧氣得電子，故C不選；

D.電解質(zhì)是硫酸，是酸性環(huán)境，故D不選；

故選B。

【解題必備】化學(xué)電池中的電極反應(yīng)式書寫

(1)正確判斷出化學(xué)電池的負(fù)極和正極，確定兩極上分別發(fā)生的具體反應(yīng)。

(2)確認(rèn)電極得失電子后的產(chǎn)物是否能與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)，若能反應(yīng)，則應(yīng)寫與電解質(zhì)溶液反應(yīng)后的電

極反應(yīng)式。

(3)在正極上，若是電解質(zhì)溶液中的某種離子被還原，無論該離子是強電解質(zhì)提供的，還是弱電解質(zhì)提供的，

一律寫離子符號。

(4)書寫二次電池的電極反應(yīng)時，要注意判斷充電方向與放電方向。放電時的電極反應(yīng)式倒過來即為充電時

的電極反應(yīng)式(注意電子的得失)。

【變式突破】

2.(2023?山東棗莊?高二期中)執(zhí)法交警最常用的一種酒精檢測儀的工作原理示意圖如圖所示，其反應(yīng)原理

為CH3cH20H+O2=CH3COOH+H2O,被測者呼出氣體中所含的酒精被輸送到電池中反應(yīng)產(chǎn)生微小電流,

該電流經(jīng)電子放大器放大后在液晶顯示屏上顯示其酒精含量。下列說法不正確的

液晶顯示屏

A.電解質(zhì)溶液中的SO：移向a電極

B.b為正極，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H?。

C.呼出氣體中酒精含量越低，微處理器中通過的電流越大

D.2極上的電極反應(yīng)式為013012011+1120-4b=(2113€：0011+411+

C【詳解】如圖，該裝置為原電池裝置，電極b通入空氣，主要是其中的氧氣參與反應(yīng)，則電極b作為電池

正極，環(huán)境為酸性，電極反應(yīng)式為5+4H+4e-=2H2O,電極a為負(fù)極，酒精在電極a失電子，被氧化,

電極反應(yīng)式為CH,CHqH+Hq-4e=CH3C0°H+4H+；

A.原電池中，陰離子向負(fù)極移動，電極a為負(fù)極，所以電解質(zhì)溶液中的S?！阂葡騛電極，故A正確；

B.電極b通入空氣，主要是其中的氧氣參與反應(yīng)，則電極b作為電池正極，環(huán)境為酸性，電極反應(yīng)式為

+

O2+4H+4e=2H2O,故B正確；

C.呼出氣體中酒精含量越低，根據(jù)電極反應(yīng)式CH3CHQH+H2O-4e-=CH3C。OH+4H+,產(chǎn)生的電子越

少，電流越微弱，故C錯誤；

D.電極a為電池的負(fù)極，酒精在電極a失電子，被氧化，電極反應(yīng)式為

+

CH3CH2OH+H2O-4e「=CH3coOH+4H,故D正確；

故選C。

習(xí)題精練

1.(2023上?福建福州?高二福建省福州高級中學(xué)?？计谥?以Fe[Fe(CN)6]為代表的新型可充電鈉離子電池,

其放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

--------------?---------------

2+

[Mg2Cl2]

)61Mg

離

子

交

換

膜

含Na+的有機電解質(zhì)

A.外電路通過0.2mol電子時，負(fù)極質(zhì)量變化為1.2g

B.充電時，Mo箔接電源的正極

C.充電時，Na+通過離子交換膜從左室移向右室

D.放電時，正極反應(yīng)式為Fe[Fe(CN)61+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]

2.(2023上?江蘇蘇州?高二江蘇省蘇州第一中學(xué)校階段練習(xí))新華網(wǎng)報道，我國高溫固體氧化物燃料電池技

術(shù)研發(fā)取得新突破?？茖W(xué)家利用該技術(shù)實現(xiàn)了廢氣資源回收能量，并得到單質(zhì)硫原理如圖所示，下列說法

C.該電池消耗ImolH2s轉(zhuǎn)化成的電能理論上等于其燃燒熱值

D.電路中每通過4moi電子，正極消耗448LH2s

3.(2023上?浙江杭州?高二杭十四中?？计谥?室溫鈉-硫電池被認(rèn)為是一種成本低、比能量高的能源存儲

系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪陛膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉

111Y

末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應(yīng)。yS8+e-^-S^,-S；'+e-,2Na++-St

x

+2(l--)e-=Na2S,下列敘述錯誤的是

A.放電時Na+從硫電極向鈉電極遷移

B.放電時外電路電子流動的方向是a—b

C.放電時正極反應(yīng)為：2Na++：S8+2e-—Na2s

o

D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導(dǎo)電性能

4.(2023上?湖南?高二嘉禾縣第一中學(xué)校聯(lián)考期中)一氧化氮-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電

能的同時，實現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，其原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A.Pt2電極的電勢高于Ptl電極的電勢

B.燃料電池總反應(yīng)為4NO+3O2+2H?O=4HNO3

+

C.Pti電極附近發(fā)生的反應(yīng)為NO+2H2O+3e=NO-+4H

D.該電池放電時H+從Pti電極通過質(zhì)子交換膜向Pt2電極移動

5.（2023上?河南鄭州?高二河南省實驗中學(xué)?？计谥校峒せ铍姵兀ㄓ址Q熱電池）可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電

源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl—KC1混合物一旦受熱熔融，電池

瞬間即可輸出電能，該電池總反應(yīng)為：PbSO4+2LiCl+Ca=CaCh+Li2SO4+Pb,關(guān)于該電池的下列說法

中正確的是

硫酸鉛電極

無水LiCl-KCl

鈣電極

電池殼

A.負(fù)極為鈣電極，發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電過程中，Li+向鈣電極移動

C.常溫時，在正負(fù)極之間連上檢流計，指針不偏轉(zhuǎn)

D.正極反應(yīng)物為LiCl

6.（2023上?河北保定?高二統(tǒng)考期中）銀鋁電池具有能量密度高的優(yōu)點，其工作原理如圖所示，電池放電時

的反應(yīng)為2A1+3Ag2O+2NaOH+3H2O=2Na[Al（OH）4]+3Ag?

下列說法錯誤的是

A.AI為電源負(fù)極B.正極反應(yīng)為Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-

C.放電時負(fù)極區(qū)pH增大D.放電時Na+通過交換膜向右側(cè)移動

7.(2023上?山東?高二校聯(lián)考期中)青島大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的劉曉敏、唐嘯團(tuán)隊通過合理的設(shè)計，使得體系

中的“碘”和“澳”發(fā)生反應(yīng)，構(gòu)建了高性能的鋅-雙鹵素電池如圖所示。下列敘述錯誤的是

KBr溶液

,—IBr2&

'、充放

'電電

<2Br+r--

'KI溶液

A.放電時，鹵素離子向b極遷移

B.放電時，130gZn完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移0.4mol電子

C.充電時，a極反應(yīng)式為IBr]+2e-=2Br-+「

D.充電時，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能

8.(2023上?江蘇蘇州?高二蘇州中學(xué)階段練習(xí))有關(guān)下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述正確的是

n鉛-硫酸蓄電池in氫氧燃料電池IV鋅銀紐扣電池

A.圖I所示電池中，MnO?的作用是做催化劑

+

B.圖II所示電池放電過程中，正極電極反應(yīng)式：PbO2-2e-+SOt+4H=PbSO4+2H2O

+

C.圖III所示裝置工作過程中，其正極電池反應(yīng)式：O2+4e+4H=2H2O

D.圖IV所示電池中，Ag?。是還原劑，電池工作過程中被氧化為Ag

9.(2023上?江蘇蘇州?高二蘇州中學(xué)階段練習(xí))氨氣是一種重要的化工原料，工業(yè)合成氨反應(yīng)為：

N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)AH=-92kJ.moL,將上述合成氨反應(yīng)設(shè)計成燃料電池，工作原理如圖所示,

其中用電器HC1的稀的A溶液為電解質(zhì)溶液，下列說法錯送的是

B.A溶液中所含溶質(zhì)為NH￡1,可用蒸發(fā)結(jié)晶的方法分離出A

+

C.a電極發(fā)生的反應(yīng)為：N2+8H+6e-=2NH：

D.導(dǎo)線中電流方向為a—b

10.（2023上?福建福州?高二福州高新區(qū)第一中學(xué)（閩侯縣第三中學(xué)）校聯(lián)考期中）火星大氣中含有大量C。”

一種有CO?參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉和碳納米管作為兩極（如圖

所示），放電的總反應(yīng)為4Na+3co2=2Na2cO3+C,下列說法不正確的是

口

A.該電池的介質(zhì)可以選擇Na2cO3溶液

B.金屬Na作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.正極反應(yīng)式：3CO2+4e=2CO^+C

D.工作時電子從Na電極經(jīng)導(dǎo)線流向碳納米管電極

11.（2023上?江蘇蘇州?高二統(tǒng)考期中）下列有關(guān)原電池的說法不正砸的是

不卜石墨棒

二氧化鎰、二氧

一一炭黑、氯化化鉛

錢、氯化鋅

L鋅筒

ZnSO4溶液CuSO4溶液鈕扣式銀鋅電池鋅鎰干電池鉛蓄電池

甲乙丙T

A.圖甲所示裝置中，鹽橋中的K+向盛有ZnSC>4溶液的燒杯中移動

B.圖乙所示裝置中，正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2O^^

C.圖丙所示裝置中，使用一段時間后，鋅筒會變薄

D.圖丁所示裝置中，使用一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降

12.（2023上?江蘇蘇州?高二統(tǒng)考期中）微生物燃料電池可用于凈化含鋁廢水，其工作原理如圖所示，該電

池工作時，下列說法不無聊的是

陽離子交換膜

A.M極是電池的負(fù)極

B.CH30H在電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.N電極附近溶液的pH增大

D.若0.1molCr?（中參加反應(yīng)，則有0.8molH+從交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移

13.（2023上?遼寧鐵嶺?高二鐵嶺市清河高級中學(xué)?？茧A段練習(xí)）某鈉離子電池結(jié)構(gòu)如圖所示，充電時Na+

得電子成為Na嵌入硬碳中，下列說法錯誤的是

化物（Na,TMC>2）

A.電池放電時，電子由電極B經(jīng)電解質(zhì)溶液流入電極A

B.放電時，外電路通過O.lmol電子時，電極B損失2.3gNa+

C.理論上，該電池在充、放電過程中，溶液中的鈉離子濃度不變

D.放電時，電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)為Nai—xTMCh+xNa++xe-=NaTMCh

14.（2023上?遼寧沈陽?高二沈陽市第一二。中學(xué)?？茧A段練習(xí)）某高溫熔融鹽“熱電池”，采用LiAl、LiSi

等合金作電極，具有比純鋰電池更高的安全性，其工作原理如圖所示。放電時，ImolFeS?完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移4moi

電子。下列說法錯誤的是

---（mB）---

rtFeS2LiAl

JLiF-LiCl-LiBr（l）[]

A.若ImolLiogAl轉(zhuǎn)化為LioogAl,則消耗FeS?24.6g

B.負(fù)極質(zhì)量減少27g時理論上有3moi陰離子向負(fù)極遷移

C.正極的電極反應(yīng)式為FeS?+4Li+4e-=Fe+2Li2s

D.該電池工作時電流方向為：FeS2極->用電器-LiAl極

15.（2023上?山東濟南?高二山東師范大學(xué)附中校考階段練習(xí)）Hg-Hg2sO’標(biāo)準(zhǔn)電極常用于測定其他電極

的電勢，測知Hg-HgzSO,電極的電勢高于Cu電極的電勢。以下說法正確的是（）

B.Hg-Hg2SO4電極反應(yīng)為Hg2SO4-2e-=2Hg+SO：

C.微孔瓷片起到阻隔離子通過的作用

D.若把Cu-CuSCM本系換作Zn-ZnSC>4體系，電壓表的示數(shù)變大

16.（2023上?山東泰安?高二泰安一中?？茧A段練習(xí)）一種以液態(tài)股（N2HD為燃料的電池裝置如圖所示，該

電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是

A.b電極是正極

B.a電極的電極反應(yīng)式：N2H4+4OH-+4e-=N2T+4H2O

C.放電時，電子從a電極經(jīng)過負(fù)載流向b電極

D.電池工作時，K+從正極移向負(fù)極

17.（2023上?山東泰安?高二泰安一中校考階段練習(xí)）下圖是“海水河水”濃差電池裝置示意圖（不考慮溶解氧

的影響），其中a、b均為Ag/AgCl復(fù)合電極，b的電極反應(yīng)式為AgCl+e-=Ag+CT。下列說法正確的是

模擬海水

（0.5mol/L

NaCl溶液）

模擬河水

（0.01mol/L

NaCl溶液）

A.a的電極反應(yīng)式為Ag-e=Ag+

B.內(nèi)電路中，Na+由b極區(qū)向a極區(qū)遷移

C.工作一段時間后，兩極NaCl溶液的濃度差減小

D.電路中轉(zhuǎn)移Imole-時，理論上a極區(qū)模擬海水的質(zhì)量減少58.5g

18.（2023上?河南開封?高二統(tǒng)考期中）原電池原理廣泛應(yīng)用于科技、生產(chǎn)和生活中。

（1）一種處理垃圾滲透液并用其發(fā)電的裝置工作示意圖如下。

①在空氣中，微生物將垃圾滲透液硝化，該反應(yīng)的離子方程式為

②Y電極的電極反應(yīng)式為.

③鹽橋中cr移向.（填“X或Y”）極;當(dāng)轉(zhuǎn)移0.15mol電子時，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為Lo

（2）用于檢測酒駕的酸性燃料電池酒精檢測儀工作原理如圖所示。

質(zhì)子交

換膜

（含乙醇蒸氣）

①電極X是該電池的..（填“正”或"負(fù)”）極，電池總反應(yīng)式為

②電池工作時，質(zhì)子通過交換膜（填“從左向右”或“從右向左”）遷移。

19.（2022上?遼寧葫蘆島?高二校聯(lián)考期中）現(xiàn)代生活離不開化學(xué)電源，各種各樣的化學(xué)電源都是依據(jù)原電

池的原理制造的，學(xué)會設(shè)計原電池有重要的意義。請回答下列問題:

I.某化學(xué)興趣小組根據(jù)反應(yīng)2FeC13+Cu=2FeCL+CuC12設(shè)計原電池，裝置如圖所示。

（1）負(fù)極的電極材料為,正極的電極材料可采用。

（2）X溶液為,電池工作時，F(xiàn)e'+向（填“正極”或“負(fù)極”）移動。

II.燃料電池能抵轉(zhuǎn)換效率高、對環(huán)境污染小，是一種很有前途的能源利用方式。根據(jù)反應(yīng)

CH4+2O2=CO2+2Hq設(shè)計的甲烷燃料電池如圖所示。

KOH溶液

(3)M極為(填“正極”或“負(fù)極”)，應(yīng)通入的氣體為，該電極發(fā)生的電極反應(yīng)為

(4)該電池工作一段時間后，溶液的pH(填“增大”、“減小”或“不變”)，當(dāng)消耗2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。2

時，電路中轉(zhuǎn)移了mole-。

20.(2023下?四川雅安?高二雅安中學(xué)校考階段練習(xí))I.根據(jù)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的相關(guān)知識，回答下列問

題：

(1)根據(jù)構(gòu)成原電池的本質(zhì)判斷，下列化學(xué)(或離子)方程式正確且能設(shè)計成原電池的是(填字母,

下同)。

3+2+2+

A.KOH+HC1=KC1+H2OB.Cu+Fe=Fe+Cu

C.Na2O+H2O=2NaOHD.Fe+H2SO4=FeSO4+H2T

II.鉛蓄電池是常用的化學(xué)電源。

(2)鉛蓄電池屬于(填“一次’或"二次”)電池。已知硫酸鉛為不溶于水的白色固體，生成時附著在電

極上。寫出該電池放電時，正極上的電極反應(yīng)式：o

(3)甲烷(CH4)燃料電池以30%KOH溶液為電解質(zhì)溶液,該燃料電池放電時負(fù)極上的電極反應(yīng)式為；

正極附近溶液的堿性(填“增強”、“減弱”或“不變”)。

(4)銀鋅電池總反應(yīng)為：Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag?則該電池的正極電極反應(yīng)式：。

(5)如圖為氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖。

①氧氣從(填“a”或"b”)口通入；電池工作時，OH-向(填“X”或"Y”)極移動。

②某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)可以傳導(dǎo)O七則電池工作時負(fù)極電極反應(yīng)式

為_________

參考答案

1.A

【分析】由圖可知該裝置為原電池，Mo箔上Fe[Fe(CN)6]—Na2Fe[Fe(CN)6],發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，作正

極，Mg箔上Mg失電子生成Mg2+,作負(fù)極，正極反應(yīng)式為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e=Na2Fe[Fe(CN)6],負(fù)極反

應(yīng)式為2Mg+2Cl-4e-=[Mg2c12尸+,充電時為電解池，原電池的正負(fù)極連接電源的正負(fù)極，陰陽極反應(yīng)和原電

池負(fù)正極的相反，據(jù)此分析解答。

+2+

【詳解】A.放電時正極反應(yīng)為Fe[Fe(CN)6]+2Na+2e-=Na2Fe[Fe(CN)6],負(fù)極反應(yīng)為2Mg+2Cl--4e=[Mg2Cl2],

轉(zhuǎn)移0.2mol電子，消耗O.lmol的Mg,則Mg箔減少的質(zhì)量為0.1molx24g/mol-2.4g,A錯誤；

B.該原電池工作時，Mg作負(fù)極，Mo作正極，充電時為電解池，原電池的正極接電源的正極，即Mo箔接

電源的正極作陽極，B正確；

C.充電時Mg作陰極，M。作陽極，Na+通過交換膜移向陰極，即從左室移向右室，C正確；

D.該原電池工作時,Mg作負(fù)極,Mo作正極,Mo箔上Fe[Fe(CN)6]發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成Na2Fe[Fe(CN)6],

+

正極反應(yīng)式為Fe[Fe(CN)6]+2Na+2e-=Na2Fe(Fe(CN)6],D正確；

故答案為：Ao

2.B

【分析】由電池裝置圖分析可知，通入硫化氫生成單質(zhì)硫，化合價升高，故電極a為負(fù)極；通入氧氣的電

極b為正極。

【詳解】A.電極b為電池正極，氧化劑氧氣要得到電子化合價降低，A錯誤；

B.由裝置分析，可知硫化氫在負(fù)極失去電子同時結(jié)合氧離子生成硫單質(zhì)和水，電極a上的電極反應(yīng)為：

2

2H2S+2OMe=S2+2H2O,B正確；

C.該電池消耗ImolH2s轉(zhuǎn)化成的電能理論上不等于其燃燒熱值，硫化氫燃燒要生成二氧化硫，釋放的熱量

更多，C錯誤；

D.H2s體積未給標(biāo)況，無法計算其物質(zhì)的量，D錯誤；

故選Bo

3.A

【分析】由題意可知放電時硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負(fù)極，據(jù)此解答。

【詳解】A.放電時為原電池裝置，陽離子移向正極，即硫電極，故放電時Na+從鈉電極向硫電極遷移，A

錯誤；

B.放電時Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫在b電極上得電子與a電極釋放出

的Na+結(jié)合得到NazS,電子在外電路的流向為a-b,B正確；

V

C.由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時正極的反應(yīng)式為2Na++《S8+2e--Na2S,C正確；

O

D.炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導(dǎo)電性，可以增強硫電極的導(dǎo)電性能，D正確;

【詳解】A.根據(jù)圖示可知，放電時，a極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，b極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，原電池中

陰離子向負(fù)極遷移，故A正確；

B.放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn—2e-=Zn?+,“(Zn)=J3g1=o.2mol,/7(e-)=0.4mol,故B正確；

65g-mol''

C.充電時，a極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Br-+「-2e-=IBr],故C錯誤；

D.充電時，將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，放電時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，故D正確。

故答案為Co

8.C

【詳解】A.由圖可知，I中鋅筒為鋅錦堿性電池的負(fù)極，碳棒是正極，二氧化銃在正極得到電子發(fā)生還原

反應(yīng)生成三氧化二鎬，所以二氧化鎰的作用不可能是做催化劑，故A錯誤；

B.由圖可知，II所示電池放電過程中，二氧化鉛為二次電池的正極，酸性條件下二氧化鉛在硫酸根離子作

用下得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成硫酸鉛和水，電極反應(yīng)式為PbO2+2H+SOj+4H+=PbSC)4+2凡。，故B錯誤；

C.由圖可知，III為氫氧燃料電池，通入氧氣的電極為燃料電池的正極，酸性條件下氧氣在正極得到電子發(fā)

生還原反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為5+4e-+4H+=2凡0,故C正確；

D.IV中氧化銀為銀鋅紐扣電池的正極，水分子作用下氧化銀在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀和氫氧根

離子，故D錯誤；

故選C。

9.B

【分析】由圖可知，通入氮氣的a電極為燃料電池的正極，酸性條件下氮氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)

生成鍍根離子，通入氫氣的b電極為負(fù)極，氫氣在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫離子，放電得到的A

溶液為氯化鏤溶液，濃溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶、過濾得到氯化鏤和可以循環(huán)使用的氯化鏤的稀溶液。

【詳解】A.由分析可知，通入氮氣的a電極為燃料電池的正極，酸性條件下氮氣在正極得到電子發(fā)生還原

反應(yīng)生成錢根離子，故A正確；

B.氯化鎂受熱易分解，不能用蒸發(fā)結(jié)晶的方法分離得到，應(yīng)用冷卻結(jié)晶、過濾的方法得到氯化鎂，故B錯

誤；

C.由分析可知，通入氮氣的a電極為燃料電池的正極，酸性條件下氮氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成

鏤根離子，電極反應(yīng)式為N2+8H++6e-=2NH；,故C正確；

D.由分析可知，通入氮氣的a電極為燃料電池的正極,通入氫氣的b電極為負(fù)極,則導(dǎo)線中電流方向為a-b,

故D正確;

故選B。

10.A

【分析】根據(jù)放電的總反應(yīng)可知鈉元素化合價升高，Na做負(fù)極，電極反應(yīng)式為Nae=Na+,CO2做正極，

正極反應(yīng)式：3cO2+4e=2CO；+C；

【詳解】A.Na是活潑金屬，能與溶液中水反應(yīng)，因此該電池的介質(zhì)不能選擇Na2c溶液，A錯誤；

B.負(fù)極上Na失電子生成Na+,化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；

C.正極上CO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：3co「4e-=2CO；+C,C正確；

D.工作時電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，故電子從Na電極經(jīng)導(dǎo)線流向碳納米管電極，D正確；

故選Ao

11.A

【詳解】A.甲裝置構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極；陽離子鉀離子移向正極，即裝有硫酸銅溶液的燒杯，

A錯誤；

B.氧化銀得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH「，B正確；

C.鋅筒作負(fù)極被消耗，故使用一段時間后，鋅筒會變薄，C正確；

D.鉛蓄電池總反應(yīng)為Pb+PbOz+Z&SO」簿里:聚”2PbS04+2H20,消耗了硫酸同時生成水和難溶的硫酸鉛,

故電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降，D正確；

故選Ao

12.D

【分析】由圖可知，M電極為原電池的負(fù)極，微生物和水分子作用下甲醇在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生

成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為CH3OH—6e—+H2O=CO2T+6H+,電極N為正極，還原菌作用下氧氣、

重銘酸根離子酸性條件下在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水、氫氧化銘，電極反應(yīng)式為O?+4e—+4H+=

2H2O、Cr2O；+6e—+8H+=2Cr(OH)3+H2。，原電池工作時負(fù)極區(qū)氫離子通過陽離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)。

【詳解】A.由分析可知，M電極為原電池的負(fù)極，故A正確；

B.由分析可知，M電極為原電池的負(fù)極，微生物和水分子作用下甲醇在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二

氧化碳和氫離子，故B正確；

C.由分析可知，電極N為正極，還原菌作用下氧氣、重銘酸根離子酸性條件下在正極得到電子發(fā)生還原反

+

應(yīng)生成水、氫氧化銘，電極反應(yīng)式為O?+4e—+4H+=2七0、Cr2O,+6e+8H=2Cr(OH)3+H2O,原電池工作

時放電消耗氫離子，溶液中氫離子濃度減小，所以N電極附近溶液的pH增大，故C正確；

D.由分析可知，電極N為正極，還原菌作用下氧氣、重銘酸根離子酸性條件下在正極得到電子發(fā)生還原

反應(yīng)生成水、氫氧化銘，電極反應(yīng)式為Ch+4e—+4H+=2H2O、Cr2O；T6e—+8H+=2Cr(OH)3+H2。,則若有O.lmol

重銘酸根離子參加反應(yīng)，從交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移的氫離子的物質(zhì)的量大于0.8mol,故D錯誤；

故選D。

13.A

【分析】由充電時鈉離子得電子成為鈉嵌入硬碳中可知，B電極為陰極、A電極為陽極，則放電時A電極

為正極、B電極為負(fù)極。

【詳解】A.由分析可知，放電時A為正極、B為負(fù)極，則放電時，電子從電極B經(jīng)外電路流向電極A,

電子不能通過電解質(zhì)溶液，故A錯誤；

B.由分析可知，放電時B為負(fù)極，鈉離子在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鈉離子，電極反應(yīng)式為

NaxC—xe—=xNa++C,則外電路通過O.lmol電子時，電極B損失鈉離子的質(zhì)量為0.1molx23g/mol=2.3g,故

B正確；

C.由題意可知，充電時，B電極為陰極，鈉離子得到電子成為鈉嵌入硬碳中，電極反應(yīng)式為xNa++C+xL

=NaxC,A電極為陽極，NaTMCh在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Na-xTMCh和鈉離子，電極反應(yīng)式為

+

NaTMO2—xe-=Nai-xTMO2+xNa,由得失電子數(shù)目守恒可知，陽極生成的鈉離子與陰極得到電子成為鈉的

鈉離子的物質(zhì)的量相等，溶液中的鈉離子濃度不變，放電過程與充電過程相反，所以該電池在充、放電過

程中，溶液中的鈉離子濃度始終不變，故C正確；

D.由分析可知，放電時A為正極，鈉離子作用下Na-xTMC)2在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NaTMCh,

+

電極反應(yīng)式為NaixTMO2+xNa+xe=NaTMO2,故D正確；

故選Ao

14.B

【詳解】A.Imol說//轉(zhuǎn)化為工■人/，轉(zhuǎn)移電子(0.9-0.08)mol=0.82mol,由于ImolFeS2完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移

4moi電子，根據(jù)電子守恒，所以此過程消耗0.20501。1歹電，則消耗beS?的質(zhì)量為24.6g,A項正確；

2727

B.負(fù)極消耗Li,質(zhì)量減少27g時，消耗Li的物質(zhì)的量為了機。/,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量也為亍加。/,溶液

中的陰離子均帶一個負(fù)電荷，所以理論上有亍27相。/陰離子向負(fù)極遷移，B項錯誤；

C.放電時，ImolFeS?完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移4moi電子，所以正極的電極方程式為：FeS2+4Li+4e-=Fe+2Li2S,

C項正確；

D.LiAl為活潑金屬的合金，作負(fù)極，尸eS?作正極，電流由正極向負(fù)極移動，即FeS2極-用電器-LiAl極，

D項正確；

故選B。

15.D

【分析】根據(jù)題干信息，Hg-Hg2s。4電極的電勢高于Cu電極的電勢，則Hg-Hg2s04電極為正極，得到電子

發(fā)生還原反應(yīng)，則電極反應(yīng)式為：Hg2so4+2e=2Hg+SO：,Cu電極為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極

反應(yīng)式為：Cu-2e-=Cu2+,據(jù)此分析解答。

【詳解】A.K2sCM溶液能導(dǎo)電，而CC14是非電解質(zhì)，沒有可自由移動的陰陽離子，故而CC14不導(dǎo)電，則

不能用CC14代替K2sCU溶液，故A錯誤；

B.Hg-Hg2sCU電極的電勢高于Cu電極的電勢，則Hg-Hg2s04電極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：

Hg2so4+2e=2Hg+SO：,故B錯誤；

C.原電池工作時，電解質(zhì)溶液中陰、陽離子會定向移動，則微孔瓷片能使離子通過，否則不能形成閉合電

路，故c錯誤；

D.Cu為原電池的負(fù)極，若換成更加活潑的Zn-ZnS04體系，Zn比Cu活潑，更容易失去電子，Zn與Hg

的活性差異更大，則電壓表的示數(shù)變大，故D正確。

答案選D。

16.AC

【分析】N2H4中，N原子化合價由-2價變?yōu)?。價，失電子，則a極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；b極空氣得電

子，作正極，發(fā)生還原反應(yīng)。

【詳解】A.b極為電池的正極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；

B.a極上，N2H4失電子，與電解質(zhì)溶液中的氫氧根離子反應(yīng)生成氮氣和水，電極反應(yīng)式為：

N2H4+4OH--4e-=N2T+4H2O,B錯誤；

C.b為正極，放電時，電流從正極b經(jīng)過負(fù)載流向a電極，電子從a電極到b電極，C正確；

D.放電時陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動，K+從負(fù)極移向正極，D錯誤；

答案選AC?

17.CD

【分析】由圖上依據(jù)電子的移動方向可以判斷a為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Ag-e+Cl-=AgCU，b為

原電池的正極，電極反應(yīng)式為：AgCl+e=Ag+Cl-,鈉離子透過離子交換膜進(jìn)入模擬河水中，據(jù)此分析解題。

【詳解】A.依據(jù)電子的移動方向可以判斷a為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Ag-e-+Cl=AgCH，A錯誤；

B.原電池內(nèi)部陽禺子向正極移動，陰昌子向負(fù)極移動，Na卡由a極區(qū)向b極區(qū)遷移，B錯誤；

C.a為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Ag-e-+Cl=AgCl；,負(fù)極隔室中Na+離子透過C(陽離子交換膜)移入

河水，工作一段時間后，海水區(qū)NaCl溶液的濃度減小，河水區(qū)NaCl溶液的濃度增大，兩極NaCl溶液的濃

度差減小，C正確；

D.a為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Ag-e+Cl=AgCH，負(fù)極隔室中Na+離子透過C(陽離子交換膜)移入

河水，電路中轉(zhuǎn)移Imole-時，理論上a極區(qū)模擬海水的質(zhì)量減少58.5g,D正確；

故答案為：CDo

++

18.(1)NH*+2O2=NO；+H2O+2H2NO3+12H+10e=N2T+6H2OX0.896

(2)負(fù)CH3CH2OH+O2=H2O+CH3COOH從左向右

【分析】⑴由圖可知，X電極上NH3轉(zhuǎn)化成N2,發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，Y電極上NO1結(jié)合H+轉(zhuǎn)化為N?

和HQ,發(fā)生了還原反應(yīng)，為正極；

(2)由圖可知，乙醇的酸性燃料電池中，乙醇發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成乙酸，02發(fā)生還原反應(yīng)生成H2。。

【詳解】(1)在空氣中，微生物將垃圾滲透液硝化，NH：被氧化為NO：,該反應(yīng)的離子方程式為：

+

NH：+2O2=NO；+H2O+2H;Y電極上NO：結(jié)合H+轉(zhuǎn)化為N?和HQ,發(fā)生了還原反應(yīng)，為正極，其電極反

+

應(yīng)式為：2NO-+12H+10e=N2T+6H2O；原電池中陰離子向負(fù)極移動，所以CJ向X移動；負(fù)極反應(yīng)式為：

++

2NH,-6e=N2+6H,據(jù)正負(fù)兩極電極反應(yīng)式得出原電池總反應(yīng)式為：3NO-+3H