高考化學(xué)專題16：原電池

專題16：原電池

一、單選題

1.（2分）下列裝置中能構(gòu)成原電池的是（）

乙醇

2.（2分）鋅銅原電池裝置如圖所示，下列說法正確的是（）

A.Cu是負(fù)極B.反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液顯藍(lán)色

C.Zn棒發(fā)生反應(yīng)：Zn-2e=Zn2+D.該裝置實(shí)現(xiàn)電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化

3.（2分）液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)：一種以液態(tài)骯（N2H小為燃料的電池裝置

如圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為黛化劑，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極發(fā)生氧化反應(yīng)

B.a極的反應(yīng)式：N2H4+4OH-4e=N2個(gè)+4出0

C.放電時(shí)，電子從b極經(jīng)過負(fù)載流向a極

D.其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜

4.（2分）下列各組材料中，不能組成原電池的是（）

\ABCD

兩極Cu片、Zn片、Fe片、

Zn片、石墨

材料Ag片Ag片Cu片

插入AgNCh

裕HSO蔗糖溶液稀鹽酸

溶液24溶液

A.AB.BC.CD.D

5.（2分）電子表中電子計(jì)算器的電源常用微型銀鋅原電池，其電極分別為AgzO和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH

溶液，放電時(shí)鋅極上的電極反應(yīng)是：（）氧化銀電極上的反應(yīng)式為：

Zn-2e'+2OH=ZnOH2；

總反應(yīng)式為：（）下列說法錯(cuò)誤的是（

Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-,Ag2O+Zn+H2O=2Ag+ZnOH2）

A.鋅是負(fù)極，氧化銀是正極

B.鋅發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀發(fā)生還原反應(yīng)

C.溶液中0H-向正極移動(dòng)，K\H+向負(fù)極移動(dòng)

D.隨著電極反應(yīng)的不斷進(jìn)行，電解質(zhì)溶液的pH會(huì)增大

6.（2分）下列根據(jù)反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu設(shè)計(jì)的原電池不符合該反應(yīng)的是（

CuCI；，上液

7.（2分）已知:電流效率一電路中通過的電子數(shù)與消耗負(fù)極失去電子總數(shù)之比。現(xiàn)有兩個(gè)電池I、口,

裝置如圖所示。

氯化銅氨化鐵

溶液/溶液

氣化鐵溶液陰離子交換膜

n

下列說法正確的是（）

A.I和n的電池反應(yīng)不同B.I和II的能量轉(zhuǎn)化形式不同

c.I的電流效率低于口的電流效率D.放電一段時(shí)間后，I、II中都只含1種溶質(zhì)

8.（2分）在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):

步驟

聞1U4#HNO,篤3代0

17r求H、OJ

Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色Fe、Cu接觸后，其表面

現(xiàn)彖Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色

氣泡后，迅速停止均產(chǎn)生紅棕色氣泡

下列說法中，錯(cuò)誤的是（）

中氣體由無色變紅棕色的化學(xué)方程式為：

A.I2NO+O2=2NO2

B.II中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)

C.對比I、II中現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3

D.針對DI中現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計(jì)，可判斷Fe是否持續(xù)被氧化

9.（2分）用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（a、b電極均為Ag單質(zhì)），觀察到了靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說

法正魂的是（）

靈敏電流計(jì)

.”、0出溶液」y[[]Ag、O小淳法

離子交換膜

A.b極電極反應(yīng)式為Ag-e~=Ag+

B.離子交換膜為陰離子交換膜

C.去掉離子交換膜，電流表仍然有電流通過

D.電流計(jì)指針不再偏轉(zhuǎn)時(shí)，右邊硝酸銀溶液的物質(zhì)的量濃度依然大于左邊

10.（2分）如圖所示裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，U型管中盛有pH=4的雨水和生鐵片。經(jīng)觀察，裝置中

有如下現(xiàn)象：開始時(shí)插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升，略高于U型管

中的液面。以下有關(guān)解釋不正確的是（）

A.生鐵片中的鐵是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+

B.開始時(shí)雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片發(fā)生析氫腐蝕

C.墨水液面回升時(shí)，正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH

D.如果將鐵片換成銅片，也會(huì)出現(xiàn)開始小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升的

現(xiàn)象

11.（2分）某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag+CI2=2AgClo已知陽離子交換膜只允許陽離子通

過，陰離子不能通過，離子交換過程中溶液電荷守恒。下列說法正確的是（）

陽育子交換解

AgGAg

ImolL鹽酸

A.正極反應(yīng)式為AgCI+e—=Ag+CI—

B.放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成

C.若用NaCI溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變

D.當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移O.lmole一時(shí)，陽離子交換膜左側(cè)溶液中約減少0.2mol離子

12.（2分）根據(jù)原電池原理，有人利用CH4和02的反應(yīng)，在KOH溶液中用的作電極設(shè)計(jì)出燃料電池。

關(guān)于該燃料電池的卜列幾種說法中止確的是（）

①理論上每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L的CH,，可以向外電路提供8mole

②負(fù)極上是。2獲得電子，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OK

③外電路電子由負(fù)極流向正極，內(nèi)電路電子由正極流向負(fù)極

④電池放電過程中，溶液的pH不斷降低

⑤負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)

⑥負(fù)極會(huì)出現(xiàn)淡藍(lán)色火焰

⑦電解質(zhì)溶液中0K向負(fù)極移動(dòng)，K'向正極移動(dòng)

⑧該電池的總反應(yīng)為CH4+2O2=CO2+2H2O

A.①④⑤⑦B.①③④⑧C.②③⑥⑧D.②⑤⑦⑧

二、填空題

13.（6分）由銅、鐵和硫酸銅溶液組成的原電池中，作正極的是，正極的電極反應(yīng)式為

;作負(fù)極的是，電子由（填“正"或"負(fù)"，下同）極經(jīng)導(dǎo)線移向極，總

反應(yīng)的離子方程式為O

CuS()4溶液

14.（6分）原電池是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖裝置:

①a和b小連接時(shí)，燒杯中現(xiàn)象是o

②a和b用導(dǎo)線連接，Cu極為原電池極（填"正"或"負(fù)，電極反應(yīng)式為：；溶液中H+移

向（填“Cu〃或“Zn”）極。電池總反應(yīng)式為：。

③若電解質(zhì)溶液改為AgNO3溶液，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，則理論上Cu片質(zhì)量變化為g。

三、綜合題

15.（11分）在銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成的原電池中（如圖所示）。

H2SO4

（1）負(fù)極是（填“銅〃或“鋅”）,電子（填"失去"或"得到"），發(fā)生反應(yīng)（填倒

化〃或“還原〃），電極反應(yīng)方程式;正極是（填“銅〃或"鋅"）電子（填"失去"或"得

到〃），發(fā)生________反應(yīng)（填"氧化"或"還原"），電極反應(yīng)方程式>

（2）電流由流向（填，銅"或“鋅），銅片上觀察到的現(xiàn)象是。

（1）B中反應(yīng)的離子方程式為。

（2）A中作正極的金屬是,該電極上看到的現(xiàn)象為。

（3）C中作負(fù)極的金屬是,該弓極反應(yīng)方程式為。

（4）現(xiàn)有未知金屬A,將A與Fe用導(dǎo)線相連后放入稀硫酸溶液中，觀察到A上有氣泡，在A上發(fā)生

反應(yīng)。（填"氧化"或"還原〃）。

17.（6分）以下是兩個(gè)原電池的示意圖，其中圖二由鋅片、銅片和200mL稀H2s04組成。

圖一圖二

（1）寫出圖一原電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式：。反應(yīng)過程中，scV-移向電極；

（2）當(dāng)圖一的電解質(zhì)溶液為NaCI溶液時(shí)，該電池的正極的電極反應(yīng)式為：：

（3）圖二的原電池放電一段時(shí)間后，當(dāng)在銅片上放出2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，H2s04恰好消耗一半。則產(chǎn)

生這些氣體的同時(shí)，共消耗g鋅，此時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為，原硫酸的物質(zhì)的量濃度是

（設(shè)溶液體積不變）。

18.（8分）

（1）下圖是某化學(xué)興趣小組探究化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。

若依據(jù)氧化還原反應(yīng)：Cu+2Fe3+=CiP++2Fe2?設(shè)計(jì)原電池，電極a為石墨、則電極b為電池的極，

發(fā)生的電極反應(yīng)式為：,電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為（填"氧化"或"還原"）反應(yīng)。

（2）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑（如。2）反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。現(xiàn)設(shè)計(jì)如圖為某

種甲烷燃料電池示意圖，工作時(shí)電子流向如圖所示。

KOH冬酒

寫出電極A的電極方程式,電極A附近pH如何變化？(填“變大"或"變小”)。

(3)Li-SOCb電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)溶液是LiAICbSOCL電

池的總反應(yīng)可表示為：4U+2SOCI2一一4LiCI+S+S02o已知SOCL會(huì)與水反應(yīng)有刺激性氣味的氣體生成：

SOCb+H2O=2HC咋+SCh個(gè)。請回答下列問題：電池的負(fù)極材料為;電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為

;組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是o

答案解析部分

一、單選題

1.【答案】c

【考點(diǎn)】原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.該裝置中兩個(gè)電極都是銅電極，且無法自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此無法構(gòu)成原電池

裝置，A不符合題意；

B.該裝置中兩電極沒有用導(dǎo)線連接，無法形成閉合回路，因此無法構(gòu)成原電池裝置，B不符合題意；

C.該裝置中銅和鋅為兩個(gè)活性不同的電極，且用導(dǎo)線連接，形成閉合回路，硫酸銅溶液為電解質(zhì)溶液，裝

置內(nèi)可發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)，因此可構(gòu)成原電池裝置，C符合題意；

D.該裝置中乙醇為非電解質(zhì)，因此不存在電解質(zhì)溶液，無法形成原電池裝置，D不符合題意；

故答案為：C

【分析】此題是對原電池裝置的考查，艱據(jù)形成原電池的條件進(jìn)行分析；形成原電池的裝置，需存在兩

個(gè)活性不同的電極、形成閉合回路、存在電解質(zhì)溶液、可自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)；據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)所給裝

置進(jìn)行分析。

2.【答案】C

【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.根據(jù)分析Zn為負(fù)極，Cu為正極，A不符合題意；

B.Zn失去電子生成Zn?+,溶液不變色，B不符合題意；

C.Zn棒上，Zn失去電子生成Zr?+,電極反應(yīng)為：Zn-2e=Zn2*,C符合題意；

D.原電池是將化學(xué)能的轉(zhuǎn)化為電能的裝置，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】根據(jù)原電池負(fù)極失去電子、化合價(jià)升高、發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得到電子、化合價(jià)降低、發(fā)生還原

反應(yīng)，Zn比Cu活潑易失去電子，從而得到：Zn為負(fù)極，Cu為正極。

3.【答案】B

【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.該燃料電池中，通入氧化劑空氣的電極b為正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，

A不符合題意；

B.通入燃料的電極為負(fù)極，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：

N2H4+4OH-4e=N2個(gè)+4出。，B符合題意；

C.放電時(shí)，電流從正極b經(jīng)過負(fù)載流向a極，C不符合題意；

D.該原電池中，正極上生成氫氧根離子，所以離子交換膜要選取陰離子交換膜，D不符合題意；

故答案為：B

【分析1該燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：N2H4+4OH-4e=N2個(gè)+4H2。，

正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e=4OH-,電池總反應(yīng)為：

N2H4+O2=N2個(gè)+2d0,結(jié)合離子的移動(dòng)方向、電流的方向分析解答；

A.燃料電池中，通入燃料的為負(fù)極，另一極為正極；

B.注意該電池為堿性電池；

C.原電池的電子經(jīng)負(fù)極進(jìn)過外電路到正極；

D.離子交換膜需要?dú)溲醺ㄟ^。

4.【答案】C

【考點(diǎn)】原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A、鋅片作負(fù)極、石墨作正極、稀硫酸作電解質(zhì)溶液，故A不選；

B.銅片作負(fù)極、銀片作正極、硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液，故B不選；

C.蔗糖是非電解質(zhì)，不能構(gòu)成原電池，故C選；

D鋅片作負(fù)極、銅片作正極、稀鹽酸作電解質(zhì)溶液，故D不選；

故答案為：C。

【分析】原電池的形成條件：①有活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極，②兩電極插入電解質(zhì)溶液中，③兩極用導(dǎo)線

相連形成閉合回路，④相對活潑的金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

5.【答案】C

【考點(diǎn)】原電池工作原理及應(yīng)用

【解析解答】A、根據(jù)總反應(yīng)以及原電池的工作原理，Zn的化合價(jià)升高，即Zn為負(fù)極，氧化銀為正極，

故A說法不符合題意；

B、根據(jù)A選項(xiàng)分析，Zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀中Ag的化合價(jià)降低，氧化銀發(fā)生還原反應(yīng)，故B

說法不符合題意；

C、根據(jù)原電池工作原理，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)，即0H一向負(fù)極移動(dòng)，K\H’向正極移

動(dòng)，故C說法符合題意；

D、電解質(zhì)溶液為堿性，根據(jù)總反應(yīng)可知，該反應(yīng)消耗水，KOH濃度增大，pH增大，故D說法不符合題

意，

故答案為：C。

【分析】在原電池中，陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極

6.【答案】A

【考點(diǎn)】原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.該裝置中所用電解質(zhì)溶液為稀硫酸，電池總反應(yīng)式為Fe+2H'=Fe2'+H2個(gè)，選項(xiàng)錯(cuò)誤，

A符合題意；

B.該裝置中電解質(zhì)溶液為CuCL溶液，電極材料為Zn和石墨，鋅為負(fù)極，石墨為正極，電池總反應(yīng)式為：

Zn+Cu2'=Zn2++Cu,選項(xiàng)正確，B不符合題意；

C.該裝置中所用電解質(zhì)溶液為CuS04溶液，電極材料為Zn和Cu,由于活動(dòng)性Zn>Cu,鋅為負(fù)極，銅為正

極，電池總反應(yīng)式為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu,選項(xiàng)正確，C不符合題意；

D.該裝置中所用電解質(zhì)溶液為Cu5溶液，電極材料為Zn和Ag,由于金屬活動(dòng)性Zn>Ag,鋅為負(fù)極，銀為

正極，電池總反應(yīng)式為：Zn+Cu2+=Zn2+-Cu,選項(xiàng)正確，D不符合題意；

故答案為：A

【分析】根據(jù)反應(yīng)“Zn+Cu2+=ZM++Cu〃設(shè)計(jì)的原電池中，鋅應(yīng)作為負(fù)極，銅（或不活潑金屬）為正極，電

解質(zhì)溶液為CuSCU或Cu5溶液或。1例。3）2溶液；據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)所給裝置進(jìn)行分析。

7.【答案】C

【考點(diǎn)】原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.電池工的總反應(yīng)式為Cu+2Fe3+=2Cu2+4-2Fe2+,電池D的總反應(yīng)式為Cu4-2Fe3+=2Cu2

'+2Fe21,二者的反應(yīng)式相同，A不符合題意；

B.電池I和電池n都是原電池，都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，因此二者的能量轉(zhuǎn)化形式相同，B不符合題

■ate.

屈、；

C.電池I中Cu直接與FeCl3溶液接觸，可發(fā)生一般的化學(xué)反應(yīng)，不產(chǎn)生電流，而電池n中Cu與FeCl3溶液

不接觸，因此電池的效率高，C符合題意；

D.放目一段時(shí)間后，電池I中溶質(zhì)有CuC*FeChWFeCI3,電池D中溶質(zhì)有CuC"FeCb和FeCb，D

不符合題意；

故答案為：C

【分析】A.根據(jù)電池總反應(yīng)分析；

B.根據(jù)裝置中能量轉(zhuǎn)化形式分析；

C.根據(jù)電流效率的計(jì)算分析；

D.根據(jù)反應(yīng)過程中離子交換膜對離子移動(dòng)的影響分析；

8.【答案】C

【考點(diǎn)】硝酸的化學(xué)性質(zhì)，鐵的化學(xué)性質(zhì)，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.I中鐵和稀硝酸生成一氧化氮，一氧化氮遇空氣生成二氧化氮，化學(xué)方程式為：

2NO+O2=2NO2,A不符合題意；

B.常溫下，F(xiàn)e遇濃稍酸易鈍化，表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)，B不符合題意；

C.對比I、II中現(xiàn)象，說明濃HN03的氧化性強(qiáng)于稀HNCh,C符合題意；

D.m中構(gòu)成原電池，在Fe、Cu之間連接電流計(jì)，可判斷Fe是否持續(xù)被氧化，D不符合題意；

故答案為：Co

【分析】I中鐵和稀硝酸生成一氧化氮，一氧化氮遇空氣生成二氧化氮；n中Fe遇濃硝酸鈍化，表面形成

致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)，所以產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止；DI中構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作為

負(fù)極，且Fe與濃硝酸直接接觸，會(huì)產(chǎn)生少量二氧化氮，Cu作為正極，發(fā)生得電子的反應(yīng)，生成二氧化

氮。

9.【答案】B

【考點(diǎn)】化學(xué)電源新型電池，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.濃差電池中，右池AgNO3溶液濃度高，Ag+濃度越大氧化性越強(qiáng)，所以b為正極，電

極反應(yīng)式為Ag++e=Ag,A不符合題意；

B.負(fù)極Ag減少、正極Ag增加，左側(cè)溶液中Ag+增大，右側(cè)溶液中由于Ag+放電而導(dǎo)致附近溶液中N03-

增大，為了維持電荷平衡，溶液中N03一穿過交換膜由右側(cè)向左側(cè)的負(fù)極a區(qū)移動(dòng)，因此離子交換膜為陰離

子交換膜，B符合題意；

C.若去掉離子交換膜，溶液中離子擴(kuò)散，最終形成均一濃度的溶液，沒有濃度差，且兩個(gè)電極材料相

同，不能構(gòu)成原電池，故電流表不會(huì)有電流通過，C不符合題意；

D.隨著反應(yīng)進(jìn)行，左右兩池濃度的差值逐漸減小，NO??穿過交換膜向負(fù)極移動(dòng)的速率將減小，外電路中

電流將減小，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度逐步變小，當(dāng)左右兩側(cè)離子濃度相等時(shí)，電池將停止工作、不再有電

流產(chǎn)生，此時(shí)溶液中左、右邊硝酸銀溶液的物質(zhì)的量濃度相等，D不符合題意；

故答案為：Bo

【分析】由于AgNCh溶液濃度不同形成濃差電池，左池為稀的AgNCh溶液，右池為濃的AgNCh溶液，Ag+

濃度越大氧化性越強(qiáng)，所以b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ag++e=Ag；a為負(fù)極，發(fā)生氧化反

應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ag-e工Ag*,因正極與負(fù)極消耗或生成的Ag+相等，但負(fù)極Ag減少、正極Ag增加，

溶液中遷移的離子不可能是Ag-,只能是NO3-穿過交換膜向負(fù)極移動(dòng)，據(jù)此解答。據(jù)此解答。

10.【答案】D

【考點(diǎn)】金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)，原電池工作原理及應(yīng)用，鐵的吸氧腐蝕

【解析】【解答】A.生鐵片中的鐵做原電池的負(fù)極，失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe?+,

A不符合題意；

B.雨水酸性較強(qiáng)，開始時(shí)生鐵片發(fā)生析氫腐蝕，一段時(shí)間后發(fā)生吸氧腐蝕，B不符合題意；

C.墨水液面回升時(shí)，說明U形管內(nèi)壓強(qiáng)降低，則生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-

=4OH,C不符合題意；

D.如果將鐵片換成銅片，銅的金屬性較弱，銅只能發(fā)生吸氧腐蝕，D符合題意。

故答案為：D

【分析】A.生鐵片中含有C,構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，C為正極；

B.條件不同，反應(yīng)不同；

C.吸氧腐蝕會(huì)消耗U行管內(nèi)02，導(dǎo)致U行管壓強(qiáng)減小；

D.銅不活潑，不能和酸性雨水反應(yīng)。

11.【答案】D

【考點(diǎn)】原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A、根據(jù)化合價(jià)變化，正極為氯氣得到電子，反應(yīng)式為：Cl2+2e=2CF,A不符合題

意；

B、由于陽離子交換膜只允許陽離子通過，所以左側(cè)溶液中才會(huì)有大量白色沉淀生成，B不符合題意；

C、若用NaCI溶液代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，C不符合題意；

D、當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mole時(shí)，交換膜左側(cè)產(chǎn)生O.lmolAg',與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生AgCI沉淀，同時(shí)約有O.lmol

H+通過陽離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)溶液中，故左側(cè)溶液有0.2mol離子減少，D符合題意。

故答案為：D

【分析】A、原電池中，失去電子，化合價(jià)升高的向負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，得到電子化合價(jià)降低的，在正極反

應(yīng)；

B、根據(jù)陽離子交換膜的性質(zhì)判斷；

C、該原電池是和氯離子有關(guān)的反應(yīng)；

D、結(jié)合電子守恒和陽離子交換膜的性質(zhì)解答。

12.【答案】A

【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，化學(xué)電源新型電池，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】①標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L的C5為lmoL通入CH4的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：

2

CH4+10OH--8e-=CO3-+7H2O,每消耗lmolCHh,可以向外電路提供8moie一，①正確；

②根據(jù)原電池分析，燃料在負(fù)極反應(yīng)，正極上是。2獲得電子，電極反應(yīng)式為O2+4e+2H2。=4。k,

②錯(cuò)誤；

③原電池中，外電路電子由負(fù)極流向正極，內(nèi)電路是電解質(zhì)溶液中的陰陽離子發(fā)生定向移動(dòng)，電子不能

再電解質(zhì)溶液中移動(dòng)，③錯(cuò)誤；

④電池放電過程中，電池的總反應(yīng)為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中氫氧

根離子不斷減少，溶液pH不斷降低，④正確；

⑤原電池中，負(fù)極為CH4失去電子轉(zhuǎn)化為C03?-,碳元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極為02得到

電子轉(zhuǎn)化為OH,氧元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，⑤正確；

2

⑥負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為：CH4+10OH--8e-=CO3-+7H2O,負(fù)極是在溶液中發(fā)生的反應(yīng)，不是燃燒，⑥

錯(cuò)誤；

⑦原電池中，電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)，則電解質(zhì)溶液中0H-向負(fù)極移

動(dòng)，K+向正極移動(dòng)，⑦正確；

⑧R于電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀，顯堿性，該電池的總反應(yīng)為：CH4+202+2KOH=K2CO3+3H2O,⑧錯(cuò)

誤；

說法正確的為①④⑤⑦，A符合題意。

故答案為：A

【分析】根據(jù)題意，該裝置為甲烷燃料電池，電解質(zhì)溶液為堿性，根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，通入燃料甲烷

2

的是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：CH4+100H-8e=C03-+7H20；通入氧氣的一極為燃料

電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為；O2+2H2O+4C=4OH,電池總反應(yīng)式；CH4+2O2+

2KOH=K2CO3+3H2O,據(jù)此分析解答。

二、填空題

13.【答案】銅；Cu2*+2e=Cu；鐵；負(fù)；正;Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】在該原電池中，做正極的是銅，電解質(zhì)溶液中的Cu?-在正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，生

成Cu,其電極反應(yīng)式為：Cu2++2e=Cu；做負(fù)極的是鐵；在原電池中，電子由負(fù)極，經(jīng)導(dǎo)線流向正極：

該原電池的總反應(yīng)式為Fe-rCu2r=Cu4-Fe2+；

【分析】在該原電池中，電池總反應(yīng)為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；其中鐵作為負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，

其電極反應(yīng)式為Fe-2e=Fe2+：銅作為正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為：Cu2++2e-

=Cu；據(jù)此結(jié)合題干設(shè)問分析作答。

14.【答案】鋅片逐漸溶解，鋅片上有氣泡冒出;正；2H++2e=H2個(gè):Cu；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2t;21.6

【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，電解池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】①a和b不連接時(shí)，該裝置不構(gòu)成原電池，鋅和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，離子反應(yīng)方程式

為：Zn+2H+=ZM++H2個(gè)，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為鋅片逐漸溶解，鋅片上有氣泡冒出；

②a和b用導(dǎo)線連接，該裝置構(gòu)成原電池，銅作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式

為2H++21=出個(gè)；鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中氫離子向正極銅電極移動(dòng)，總

反應(yīng)式為Zn+H2sC)4=ZnSO4+H2個(gè)；

③若電解質(zhì)溶液改為AgNCh溶液，則在Cu電極上發(fā)生反應(yīng)Ag++e=Ag,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，則理

論上Cu片析出0.2molAg,質(zhì)量為0.2molx108g/mol=21.6g。

【分析】①ab不連接銅不反應(yīng)、鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和氫氣；

②ab連接形成原電池活潑金屬鋅為負(fù)極、3為正極；

③電解質(zhì)溶液改為硝酸銀溶液，則在銅電極上析出單質(zhì)銀，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量計(jì)算質(zhì)量變化。

三、綜合題

15.【答案】(1)鋅；失去；氧化；Zn-2e=Zn21；銅：得到；還原；2H++2「=比個(gè)

(2)銅；鋅；有氣泡產(chǎn)生

【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】(1)金屬性鋅強(qiáng)于銅，因此負(fù)極是鋅，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為

Zn-2e=Zn?+；正極是銅得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為2H++2e=出個(gè)；

(2)電流由正極流向負(fù)極，即由銅流向鋅，銅片上氫離子放電，觀察到的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生。

【分析】(1)銅-鋅-稀硫酸構(gòu)成的原電池中，鋅是負(fù)極，負(fù)極上鋅失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)，銅為正極，

正極上氫離子得電子、發(fā)生還原反應(yīng)；

(21原電池放電時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，電流由正極Cu沿導(dǎo)線流向負(fù)極Zn,據(jù)此分析解答。

16.【答案】(1)Fe+2H+=Fe2++H2個(gè)

(2)Cu；有氣泡產(chǎn)生

(3)Zn；Zn-2e=Zn2+

(4)還原

【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】(1)B中是鐵和稀硫酸反應(yīng)，故其離子方程式為Fe+2H+=Fe26+H2個(gè)；

(2)A中鐵比銅活潑，故鐵作負(fù)極，銅作正極，該原電池正極上看到的現(xiàn)象為有氣泡產(chǎn)生；

(3)C中鋅比鐵更活潑，故鋅作負(fù)極，負(fù)極上通常是電極本身失電子被氧化，故電極反應(yīng)方程式為

Zn-2e=Zn2+；

⑷觀察到A上有氣泡，故A上發(fā)生電極反應(yīng)為之流+%-=兩行故為還原反應(yīng)。

【分析】(1)A中Fe與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；

(2)B中構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，Cu為正極，正極上氫離子得到電子生成氫氣；

(3)C中構(gòu)成原電池，Zn為負(fù)極，負(fù)極上Zn失去電子；

(4)將A與Fe用導(dǎo)線相連后放入稀硫酸溶液中，觀察到A上有氣泡，可知Fe為負(fù)極，A為正極，正極

上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。

17.【答案】(1)Zn-2e=Zn2+；Zn

(2)O2+4e+2H2O=4OH-

(3)6.5；0.2NA；lmol/L或2moi/L均可

【考點(diǎn)】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計(jì)算

【解析】【解答】(1)圖一中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2H+=ZM++Hz個(gè)；過程中，Zn發(fā)生失電子

的氧化反應(yīng)，因此負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn—2e=Zr?+；原電池中，陰離子移句負(fù)極，因此SCU2移向Zn電

極。

(2)若將稀硫酸換成NaCI溶液，則發(fā)生金屬的吸氧腐蝕，正極的電極反應(yīng)式為O2+4e「+2H2。=40H。

(3)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下2.24L氣體的物質(zhì)的量融==：@小總,即反應(yīng)過程中產(chǎn)生

由電極反應(yīng)式=出個(gè)”可知，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為負(fù)極消耗億則其

n(H2)=0.1mol,“2H*+2e0.2mol；nn)=0.1mol,

質(zhì)量m=nxM=0.1molx65g/mol=6.5g；

反應(yīng)生成n（H2）=0.lmol時(shí)，H2s。4恰好消耗一半，則原稀硫酸中n（H2SO4）=0.2mol,其物質(zhì)的量濃度

弓一封一隊(duì)笠=加膩;:卦

【分析】（1）根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式確定電極反應(yīng)式和離子移動(dòng)方向；

（2）若將稀硫酸換為NaCI溶液，則發(fā)生金屬的吸氧腐蝕，據(jù)此確定正極的電極反應(yīng)式；

（3）Zn為負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Zn—2d=Zn2+；銅做正極，電解質(zhì)溶液中的H

十發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為2H'+2eXH2個(gè)；據(jù)此結(jié)合電極反應(yīng)式進(jìn)行過計(jì)算：

18.【答案】（1）負(fù)；Cu-2e=Cu2+；還原

2

（2）CH4-8e+10OH-=CO3+7H2O；減小

（3）鋰；SOCb+4e=4Cr+S+SO2個(gè);鋰是活潑金屬，易與。2反應(yīng)；S03也可與水反應(yīng)

【考點(diǎn)】化學(xué)電源新型電池，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】（1）在原電池中，失電子的物質(zhì)化合價(jià)升高，做負(fù)極，銅失去電子，銅做負(fù)極，所以b

為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu-2e=Cu2+,電極a為正極，鐵離子在正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。

（2）根據(jù)電子流向，電極A為負(fù)極，電極B為正極。燃料在負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極A的

電極反應(yīng)為：CH4-8e+10OH=CO32-+7H2O；電解質(zhì)溶液為堿性，根據(jù)電極A的反應(yīng)，消耗了OK,所

以pH減小。

（3）由總反應(yīng)可知，該原電池中鋰失去電子被氧化，鋰應(yīng)為原電池負(fù)極;SOCb在正極得bai電子被還原生

成S,同時(shí)有生成SO2,電極反反應(yīng)為：