高中化學(xué)原電池習(xí)題

原電池2

參考答案與試題解析

一.選擇題（共13小題）

1.（1993?全國(guó)）如圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增

加，b極板處有無色無臭氣體放出，符合這一情況的是（）

a極板b極板X電極電解質(zhì)溶液

鋅負(fù)極

A石墨CuSO4

B石墨石墨負(fù)極NaOH

C銀鐵正極AgNO3

石墨負(fù)極

D銅CuCI2

A.AB.BC.CD.D

【解答】解：通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，所以金屬陽(yáng)離子在a極上得電子，a

極是陰極，溶液中金屬元素在金屬活動(dòng)性順序表中處于氫元素后邊；b極是陽(yáng)極,

b極板處有無色無臭氣體放出，即溶液中氫氧根離子放電生成氧氣，電極材料必

須是不活潑的非金屬，電解質(zhì)溶液中的陰離子必須是氫氧根離子或含氧酸根離

子.

A、該選項(xiàng)符合條件，故A正確.

B、電解質(zhì)溶液中金屬陽(yáng)離子在氫元素前邊，故B錯(cuò)誤.

C、鐵是活潑金屬，作陽(yáng)極失電子，所以在B極上得不到氧氣，故C錯(cuò)誤.

D、電解質(zhì)溶液中氯離子失電子，在B極上得到有刺激性氣味的氣體，與題意不

符，故D錯(cuò)誤.

故選A.

2.（2000?）在外界提供相同電量的條件下，Ci?+或Ag+分別按Cu2++2e「1Cu,Ag++e

「玲Ag在電極上放電，若析出銅的質(zhì)量為1.92g,則析出銀的質(zhì)量為（）

A.1.62gB.6.48gC.3.24gD.12.96g

【解答】解:由Ci|2++2e--Cu,Ag'+e好Ag知，當(dāng)?shù)秒娮訑?shù)相等時(shí),析出銅和銀

的關(guān)系式為：Cu--Ag.設(shè)析出銀的質(zhì)量為x.

Cu--2Ag

64g(108X2)g

1.92gx

所以x==6.48g

故選B.

3.(2011.)研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源.該

電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電.關(guān)

于該電池的下列說法不正確的是()

A.水既是氧化劑又是溶劑

B.放電時(shí)正極上有氫氣生成

C.放電時(shí)0H響正極移動(dòng)

D.總反應(yīng)為：2Li+2H2O=2LiOH+H2個(gè)

【解答】解：A、金屬鋰和水之間反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，該反應(yīng)中，水是氧

化劑，在電池中還可以擔(dān)當(dāng)溶劑，故A正確；

B、放電時(shí)正極上是水中的氫離子得電子，所以會(huì)有氫氣生成，故B正確；

C、原電池中，陰離子移向原電池的負(fù)極，即放電時(shí)0H響負(fù)極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤;

D、鋰水電池中，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是金屬鋰和水之間反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫

氣，即總反應(yīng)為：2Li+2H2O=2LiOH+H2個(gè)，故D正確.

故選C.

4.(2009-)下列說確的是()

A.廢舊電池應(yīng)集中回收，并填埋處理

B.充電電池放電時(shí)，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

C.放在冰箱中的食品保質(zhì)期較長(zhǎng)，這與溫度對(duì)應(yīng)速率的影響有關(guān)

D.所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以不需吸收能量就可以進(jìn)行

【解答】解：A、廢舊電池應(yīng)集中回收但不能填埋處理，因?yàn)殡姵乩锏闹亟饘贂?huì)

污染土地，人吃了這些土地里的蔬菜后，就會(huì)引發(fā)疾病，故A錯(cuò)誤；

B、充電電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故B錯(cuò)誤；

C、溫度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減小，則放在冰箱中的食品保質(zhì)期較長(zhǎng)，故c正確;

D、有的燃燒反應(yīng)是需要吸收一定熱量才可以反應(yīng)的，比如碳的燃燒，故D錯(cuò)誤.

故選C.

5.(2012?)如圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2H,-Zn2++H2個(gè)，下列說

法錯(cuò)誤的是()

A.a、b不可能是同種材料的電極

B.該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸

C.該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸

D.該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸

【解答】解：A.如果該裝置是電解池，如鋅作陰、陽(yáng)極，電解質(zhì)溶液是酸，陽(yáng)

極上鋅失電子，陰極上氫離子得電子，符合離子反應(yīng)方程式，所以兩個(gè)電極可以

相同，故A錯(cuò)誤；

B.該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液是稀鹽酸，鋅作陽(yáng)極，電解時(shí)，陽(yáng)極上鋅

失電子，陰極上氫離子得電子，符合離子反應(yīng)方程式，故B正確；

C、該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸，鋅作負(fù)極，正極上氫離子得電

子，發(fā)生的反應(yīng)符合離子方程式，故C正確；

D、該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸，負(fù)極上鋅失電子，正

極氫離子得電子，符合離子方程式，故D正確.

故選A.

6.(2012?)將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是()

A.Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.電子沿Zn玲a玲b—Cu路徑流動(dòng)

片刻后甲池中2增大

C.c(SO4O

D.片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色

【解答】解：A,Zn作原電池的負(fù)極，Cu作原電池的正極，Cu電極是發(fā)生還原

反應(yīng)；故A正確；

B、電子流向是負(fù)極到正極，但a玲b這一環(huán)節(jié)是在溶液中導(dǎo)電，是離子導(dǎo)電，電

子并沒沿此路徑流動(dòng)；故B錯(cuò)誤；

C、選項(xiàng)中硫酸根離子濃度基本保持不變；故C錯(cuò)誤；

D、選項(xiàng)中是濾紙a點(diǎn)是陰極，氫離子放電，水電離平衡破壞附近氫氧根離子濃

度增大，酚醐變紅；b做陽(yáng)極氫氧根離子失電子生成氧氣，附近氫離子濃度增大,

故D錯(cuò)誤；

故選A.

7.（2013*）如圖所示的電解池I和II中，a、b、c和d均為Pt電極.電解過程

中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b<d.符合上述實(shí)驗(yàn)

結(jié)果的鹽溶液是（）

選項(xiàng)XY

AMgS04CuSO4

BAgN03Pb(N03)2

CFeSO4Al2(SO4)3

DCuSO4AgN03

A.AB.BC.CD.D

【解答】解：電極b、d均為陰極，在它們上面均沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大,

且增重b<d,則所電解的鹽溶液中金屬元素應(yīng)該在金屬活動(dòng)順序表中（H）以后,

轉(zhuǎn)移相同電子時(shí)，b析出金屬質(zhì)量小于d.陽(yáng)離子得電子能力如圖所示：

Ag，F(xiàn)e3+、Cu”、H，PtP，F(xiàn)e2,Zn”、（斤〉、Ap-、、喈+、Na，Ca-、K"

得電子能力由易到難,前面

的H，表示酸溶液中的H,，后面的印表示鹽溶液中的H：

A.在金屬活動(dòng)性順序表中，Mg在H之前，所以電解鎂鹽溶液時(shí)陰極上不能得

到金屬單質(zhì)，故A錯(cuò)誤；

B.由陽(yáng)離子得電子能力順序表可以看出，鹽溶液中Ag+和Pb2+的得電子能力均大

于因此電解硝酸銀溶液時(shí)陰極b電極上生成Ag、電解硝酸鉛溶液陰極d上

生成Pb,兩池中的電極上轉(zhuǎn)移的電子是相等的，設(shè)轉(zhuǎn)移2moi電子，b增重216g,

d增重207g,所以質(zhì)量增加b>d,故B錯(cuò)誤；

C.在金屬活動(dòng)性順序表中，F(xiàn)e、Al都在H之前，電解亞鐵鹽、鋁溶液溶液時(shí)陰

極上都不能得到金屬單質(zhì)，故C錯(cuò)誤；

D.兩池中的電極上轉(zhuǎn)移的電子是相等的，設(shè)轉(zhuǎn)移2moi電子，b增重64g,d增

重216g,所以質(zhì)量增加b<d,故D正確；

故選D.

8.(2014?新課標(biāo)H)2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電

池體系，下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.a為電池的正極

電池充電反應(yīng)為

B.LiMn2O4=Lii-xMn2O4+xLi

C.放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化

D.放電時(shí)，溶液中L廠從b向a遷移

【解答】解：A、鋰離子電池中，b電極為L(zhǎng)i,放電時(shí)，Li失電子為負(fù)極，LiMQCU

得電子為正極，所以a為電池的正極，故A正確；

、充電時(shí)，在陰極得電子，在陽(yáng)極失電子，電池充電反應(yīng)為

BLi,LiMQCULiMn2O4=Lii

故正確；

-xMn2O4+xLi,B

、放電時(shí)，為正極，正極上中元素得電子，所以鋰的化合價(jià)不變,

CaLiMn2O4Mn

故C錯(cuò)誤；

D、放電時(shí)，溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即溶液中L:從b向a遷移，故D正確；

故選C.

9.(2015.)研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示.下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是

()

A.d為石墨，鐵片腐蝕加快

B.d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：02+2力0+41=401<

C.d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕

D.d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2H++21玲出個(gè)

【解答】解：A、d為石墨，活潑金屬鐵片作負(fù)極，發(fā)生腐蝕，所以鐵片腐蝕加

快，故A正確；

B、海水呈中性，所以發(fā)生吸氧腐蝕，所以石墨作正極，電極反應(yīng)：O2+2H2O+4e

=40H-,故B正確；

C、鋅比鐵片活潑，所以腐蝕鋅，所以鐵片不易被腐蝕，故C正確；

D、d為鋅塊，作為負(fù)極，因海水呈中性，所以發(fā)生吸氧腐蝕，所以鐵片上電極

反應(yīng)為：C)2+2H2O+4e-40H,故D錯(cuò)誤；

故選D.

10.(2016?新課標(biāo)HI)鋅-空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)

溶液為KOH溶液,反應(yīng)為2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH了，下列說確的是()

A.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K「向陽(yáng)極移動(dòng)

B.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OHO逐漸減小

-2-

C.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn+4OH-2e=Zn(OH)4

D.放電時(shí)，電路過2moi電子，消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

【解答】解：A.充電時(shí)陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

2-

B.充電時(shí)，電池反應(yīng)為Zn(OH)4+2e=Zn+4OH,電解質(zhì)溶液中c(OH)

逐漸增大，故B錯(cuò)誤；

2-

C.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Zn+40K-21—Zn(OH)4-故C正確；

D.放電時(shí)，每消耗標(biāo)況下22.4L氧氣，轉(zhuǎn)移電子4mol,故D錯(cuò)誤.

故選C.

11.(2016-)圖1是銅鋅原電池示意圖.圖2中，x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電

子的物質(zhì)的量，y軸表示()

2+2-

A.銅棒的質(zhì)量B.c(Zn)C.c(印)D.c(SO4)

【解答】解：銅鋅原電池中，Zn是負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為

Zn-2e=Zn2+,Cu是正極，氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H,+21

=七個(gè)，

A.Cu是正極，氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Cu棒的質(zhì)量不變，故A錯(cuò)誤；

B.由于Zn是負(fù)極，不斷發(fā)生反應(yīng)Zn-2e=Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大，

故B錯(cuò)誤；

C.由于反應(yīng)不斷消耗H',所以溶液的c(4)逐漸降低，故C正確；

D.SO’?一不參加反應(yīng)，其濃度不變，故D錯(cuò)誤；

故選：C.

12.(2017?新課標(biāo)HI)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所

示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2sx(2Wx

W8).下列說法錯(cuò)誤的是()

A.電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2s6+2L1+2e=3Li2s4

B.電池工作時(shí)，外電路中流過0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14g

C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性

D.電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的Li2s2量越多

【解答】解：A.據(jù)分析可知正極可發(fā)生反應(yīng):2U2s6+2Li++2e=3Li2s4,故A正確；

B.負(fù)極反應(yīng)為：Li-e=Lr，當(dāng)外電路流過0.02mol電子時(shí)，消耗的鋰為0.02mol,

負(fù)極減重的質(zhì)量為0.02molX7g/mol=0.14g,故B正確；

C.硫作為不導(dǎo)電的物質(zhì)，導(dǎo)電性非常差，而石墨烯的特性是室溫下導(dǎo)電最好的

材料，則石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性，故C正確；

D.充電時(shí)a為陽(yáng)極，與放電時(shí)的電極反應(yīng)相反，則充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的Li2s2

量就會(huì)越少，故D錯(cuò)誤；

故選D.

13.(2017?)銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其原理反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)

2+2Ag,其工作示意圖如圖.下列說法不正確的是()

A.Zn電極是負(fù)極

B.Ag2O電極上發(fā)生還原反應(yīng)

C.Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn-2e+2OH=Zn（OH）2

D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變

【解答】解：A、活潑金屬Zn為負(fù)極，故A正確；

B、正極反應(yīng)為Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OK,發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；

C、負(fù)極反應(yīng)為Zn+2OFT-2e-=Zn（OH）2，故C正確；

D、氫氧根離子物質(zhì)的量雖然不變，但水的量減少，KOH的濃度增大，pH增大，

故D錯(cuò)誤；

故選D.

二.填空題（共6小題）

14.（2014春?船營(yíng)區(qū)校級(jí)期末）（1）如圖所示，組成一種原電池.試回答下列

問題（燈泡功率合適）：

①電解質(zhì)溶液為稀H2s。4時(shí)上述裝置中燈泡亮，此時(shí)AI電極上發(fā)生反應(yīng)的電極

反應(yīng)式為：2H'+2e=H2個(gè)；

②電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，燈泡亮（填"亮"或"不亮",填"亮"做a題，

填"不亮”做b題）.

a.若燈泡亮，則Mg電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：6HzO+6e=6OH+3Hz個(gè)；

Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：2AI-6e-+80H一=2AICV+4心0；

b.若燈泡不亮，其理由為：此空不填.

（2）原電池原理的應(yīng)用之一是可以設(shè)計(jì)原電池.請(qǐng)利用反應(yīng)

"Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2”設(shè)制一個(gè)原電池（正極材料用碳棒）則該電池的負(fù)極材料

是Cu,若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1.5mol,則溶解銅的質(zhì)量是48g.另外的重要

應(yīng)用是實(shí)驗(yàn)室在用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時(shí)，可向溶液中滴加少量硫酸銅溶

液.其作用是：形成了Zn-Cu原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)的速率.

（3）氫氧燃料電池（電解質(zhì)為KOH溶液，惰性材料作電極）負(fù)極反應(yīng)的電極反

應(yīng)式為：Hz+2OK-21=2&0.

【解答】解：（1）①該裝置為原電池，Mg易失電子作負(fù)極、AI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++2e』2個(gè)，

故答案為：2H*+2e-=H2個(gè);

②該裝置中，鋁能和氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該裝置符合原電池構(gòu)成條

件，所以Mg、Al和NaOH溶液構(gòu)成原電池，則燈泡亮；

易失電子作負(fù)極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為作

AI2AI-6e+8OH=2AIO2+4H2O,Mg

正極，正極上水得電子生成氫氣，正極上的電極反應(yīng)為6H2O+6e-=6OFT+3H2個(gè)；

故答案為：亮；個(gè)；

6H2O+6e-=60H+3H22AI-6e+8OH=2AIO2+4H2O；

（2）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、Fe元素化合價(jià)由+3

價(jià)變?yōu)?2價(jià)，所以Cu作負(fù)極、石墨作正極，電解質(zhì)為可溶性的鐵鹽，負(fù)極上Cu

失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+,正極上鐵離子得電子發(fā)生還

原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe3++e-=Fe21

根據(jù)Cu-21=（：/知，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1.5mol,則溶解m（Cu）==48g,

Zn和銅離子發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu,Zn、Cu和硫酸構(gòu)成原電池，Zn易失電子作負(fù)

極、Cu作正極，從而加速Zn的腐蝕，

故答案為：Cu；48g；形成了Zn-Cu原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)的速率；

（3）堿性條件下，負(fù)極上氫氣失電子生成水，負(fù)極的電極方程式為H2+2OFT-

故答案為：

2e=2H2O,H2+2OH-2e=2H2O.

15.（2014秋?鄧州市校級(jí)月考）鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應(yīng)式

為：+2

Pb+RbO2+4H+2SO42PbSO4+2H2O

請(qǐng)回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：

（1）放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是PbO2+2e+4H++SOj「=PbSO4+2H2O；電解

液中H7sCU的濃度將變??；當(dāng)外電路通過1moi電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)

量增加48g.

（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí)，若按圖連接，電解一段時(shí)間后，則在A電

極上生成Pb,電極反應(yīng)：PbSOq+Ze=Pb+SOj,B電極上生成PbO?,

電極反應(yīng)PbSOq+ZHz。-2e=PbC）2+4H++SC>42一，此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性

將對(duì)換.

【解答】解：）電池總反應(yīng)式為：+2寫出電

（1Pb+PbO2+4H+2SO4-2PbSO4+2H2O,

2-

極反應(yīng)為：負(fù)極電解反應(yīng)：Pb-2e+SO4=PbSO4＞正極電極反應(yīng)：PbO2+2e

+2+2

+4H+2SO4=PbSO4+2H2O,放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是PbO2+2e+4H+2SO4

=PbSO4+2H2O；電解液中H2sO4的濃度將減少；當(dāng)外電路通過lmol電子時(shí)，依據(jù)

電子守恒計(jì)算理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加0.5molX303g/mol-0.5molX

207g/mol=48g,

+2

故答案為：PbO2+2e+4H+2SO4=PbSO4+2H2O；?。?8；

(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí)，電極上析出的是PbSC?4,若按題右圖連接B

為陽(yáng)極應(yīng)是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A為陰極是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是

+2_

電解反應(yīng)，B電極上發(fā)生反應(yīng)為：PbSCU+2H2O-2e=PbO2+4H+2SO4,A電極發(fā)

2

生反應(yīng)為：PbSO4=Pb-2e+SO4,所以A電極上生成Pb；此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)

極的極性將對(duì)換；

2+2

故答案為：Pb；PbSO4+2e=Pb+SO4;PbO2；PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SO4

■;對(duì)換.

16.(2011?濰坊一模)甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，請(qǐng)回答下列問

題：

(1)高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化

鐵，有關(guān)反應(yīng)為：

1

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=260kJ?mol

已知：2co(g)+O2(g)=2CO2(g)Z\H=-566kJ?mo|T則CPU與。2反應(yīng)生成

CO和H2的熱化學(xué)方程式為：2cH4(g)+。2(g)=2C0(g)+4H2(g)

-46kJ?mo「i.

(2)如圖所示，裝置I為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)，通過裝置

II實(shí)現(xiàn)鐵棒上鍍銅.

①a處應(yīng)通入CHq(填"CHJ或"O2")，a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是

CH4+IOOK-8e=CC)32-+7H2O；

②電鍍結(jié)束后，裝置I中溶液的DH變小(填寫"變大""變小"或"不變",下同)，

裝置n中Cl?+的物質(zhì)的量濃度不變；

③電鍍結(jié)束后，裝置I溶液中的陰離子除了OH以外還含有C03?(忽略水

解）；

④在此過程中若完全反應(yīng)，裝置n中陰極質(zhì)量變化12.8g,則裝置I中理論上消

耗甲烷1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）.

催化劑催化劑

（電極）（電極）

1

【解答】解：(1)CH4(g)+C02(g)=2C0(g)+2H2(g)△H=260kJ?mol?

2C0(g)+02(g)=2CO2(g)可=-566kJ?mo|T②，

將方程式2①+②得2cH4(g)+02(g)=2C0(g)+4H2(g)AH=-46kJ?mo|i,

1

故答案為：2cH4(g)+02(g)=2C0(g)+4H2(g)AH=-AGkJ.mol；

（2）①II中首先鍍銅，則Cu作陽(yáng)極、Fe作陰極，I中a處電極為負(fù)極、b處電

極為正極，負(fù)極上通入燃料、正極上通入氧化劑，所以a處通入的氣體是甲烷；

甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)為CH4+10OH-8e

2

■=CO3+7H2O,

-2

故答案為：CH4;CH4+10OH-8e=CO3+7H2O；

②根據(jù)I中電池反應(yīng)為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,KOH參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液中

KOH濃度降低，則溶液的pH減??；

II中發(fā)生電鍍，陽(yáng)極上溶解的銅質(zhì)量等于陰極上析出銅的質(zhì)量，則溶液中銅離子

濃度不變,

故答案為：變?。徊蛔?

③I中負(fù)極反應(yīng)為CH4+IOOH--8e-=CO32-+7H2。，所以還有碳酸根離子生成，故

2

答案為：CO3；

④串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，所以消耗甲烷的體積==1.12L,故答案為：1.12.

17.（2013春?校級(jí)期末）現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：

A、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

B、CH4+2O2=CO2+2H2O

（1）根據(jù)反應(yīng)的本質(zhì)，兩個(gè)反應(yīng)都為放熱反應(yīng)（放熱或吸熱），判斷兩個(gè)反

應(yīng)能否設(shè)計(jì)為原電池？（能或不能）

A不能B能

（2）如果不能，說明其理由A的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，無電子轉(zhuǎn)移

（3）如果能，最好應(yīng)選擇NaOH電解質(zhì)溶液（NaOH或H2s。4）.則負(fù)極電極

反應(yīng)式：CH廠8e+10OK—8/+7土0正極電極反應(yīng)式:20z+8e-+4H

-80H.

【解答】解：（1）中和反應(yīng)、物質(zhì)的燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，A不是自發(fā)的氧化

還原反應(yīng)不能設(shè)計(jì)成原電池，B是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池，故答案

為：放熱；不能；能；

（2）A的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，屬于非氧化還原反應(yīng)，無電子轉(zhuǎn)移，只有自發(fā)的

氧化還原反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池，故答案為：A的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，無電子

轉(zhuǎn)移；

（3）甲烷燃料電池中，負(fù)極是甲烷燃料失電子的過程，正極是氧氣得電子的過

程，電極反應(yīng)分別為：負(fù)極CPU-8e+10OH=CCV+7%0,正極2O2+8e+4H2O

-80K,為了保證放電的充分進(jìn)行，可以選擇堿來作電解質(zhì)溶液，故答案為：

2-

NaOH；CH4-8e+100H=C03+7H20；2O2+8e+4H2O=8OH.

18.（2014秋?岐山縣期末）如圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖.已知甲池的總反應(yīng)

式為：

2cH3OH+3O2+4KOH-2K2CO3+6H2O

（1）寫出下列電極反應(yīng)式：通入CH30H的電極的電極反應(yīng)式

是：CH30H-6e+8OH=6H2O+CO32-,B（石墨）電極的電極反應(yīng)式為：40H

-4e=。2個(gè)+2心0.

（2）乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgN0a+2HzCHAg+O?個(gè)+4HNO3.

（3）當(dāng)乙池中A（Fe）極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上轉(zhuǎn)移電子0.05mol.

【解答】解：（1）甲池能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，為原電池，通入甲醇的電極

2-

是負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH3OH-6e+8OH=6H2O+CO3,乙池為電解池，石墨

作陽(yáng)極，陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式為40FT-4e=C>2個(gè)+2匕0,

2-

故答案為：CH3OH-6e+8OH=6H2O+CO3;40K-4e=C）2個(gè)+2匕0;

（2）乙池中陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣、陰極上銀離子放電生成銀，所以

/

電池反應(yīng)式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2r+4HNO3,故答案為：

/

4AgNO3+2H2O4Ag+O2r+4HNO3；

（3）鐵電極上析出銀，電極反應(yīng)式為Ag*+e-=Ag,n（Ag）==0.05moL根據(jù)銀和

轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式知，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=n（Ag）=0.05mob串聯(lián)電路中

轉(zhuǎn)移電子相等，所以甲池中理論上轉(zhuǎn)移電子0.05mol,故答案為：0.05.

19.（2015春?延邊州校級(jí)期中）原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苎b置.電

子表所用的某種鈕扣電池的電極材料為Zn和Ag2。，電解質(zhì)溶液為KOH,其電極

反應(yīng)式為：

Zn+2OH-2e=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e=2Ag+2OH

電池的負(fù)極是Zn,正極發(fā)生的是還原反應(yīng)反應(yīng)（填反應(yīng)類型），總反應(yīng)

式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO.

【解答】解：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，該原電池中，Zn元素化合

價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、Ag元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，所以Zn是負(fù)極、Ag2。是

正極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極電極反應(yīng)

--

式為Zn+20K-2e-20+%0、正極電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,

所以電池反應(yīng)式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO,

故答案為：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；Zn；還原反應(yīng)；Zn+Ag2O=2Ag+ZnO.

三.解答題（共11小題）

20.（2014?玉山縣校級(jí)模擬）氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝

置.如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鋁粉，吸附氣體的能力強(qiáng)，

性質(zhì)穩(wěn)定.請(qǐng)回答：

（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，在?dǎo)線中電

子流動(dòng)方向?yàn)閍到b（用a、b表示）.

（2）負(fù)極反應(yīng)式為2H2+4OK-4e-4H2。.

（3）電極表面鍍粕粉的原因?yàn)樵龃箅姌O單位面積吸附H?、。2的分子數(shù)，加快

電極反應(yīng)速率

（4）該電池工作時(shí)，H2和。2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能.因此,

大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一.金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理

如下：

I.2Li+H22LiH

II.LiH+H2O=LiOH+H21"

①反應(yīng)I中的還原劑是Li.反應(yīng)II中的氧化劑是.

②已知LiH固體密度為0.82g/cm3.用鎂吸收224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H2,生成的LiH

體積與被吸收的H?體積比為8.82X10-4.

③由②生成的LiH與H2O作用放出的出用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%,

則導(dǎo)線過電子的物質(zhì)的量為32mol.

【解答】解：（1）該裝置是把化學(xué)物質(zhì)中的能力轉(zhuǎn)化為電能，所以是化學(xué)能轉(zhuǎn)變

為電能；在原電池中，負(fù)極上失電子，正極上得電子，電子的流向是從負(fù)極流向

正極，所以是由a到b,

故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；a到b；

（2）堿性環(huán)境中，該反應(yīng)中負(fù)極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應(yīng)式為H2+2OH

-2e==2力0,故答案為：2H2+4OH-4e^4力0;

（3）電極表面鍍伯粉，增大了電極單位面積吸附出、。2的分子數(shù)，使反應(yīng)物的

濃度增大，反應(yīng)速率加快，

故答案為：增大電極單位面積吸附出、。2的分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率；

（4）①Li從零價(jià)升至+1價(jià)，作還原劑，H2O的H從+1降至力中的零價(jià)，作氧

化劑，故答案為：Li；H2O；

②由反應(yīng)I,當(dāng)吸收lOmol七時(shí)，則生成20moiLiH,V===197.5X10-3L.==8.82

X104,

故答案為：8.82X10-4；

③20moiLiH可生成20moiH2,實(shí)際參加反應(yīng)的也為20moiX80%=16moI,lmolH2

轉(zhuǎn)化成ImolHzO,轉(zhuǎn)移2moi電子，所以16moi也可轉(zhuǎn)移32moi的電子，

故答案為：32.

21.(2008?棗莊一模)如圖是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程的示意圖.已知甲池的總反應(yīng)式

為：

2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O

(1)請(qǐng)回答圖中甲、乙兩池的名稱.甲電池是原電池(化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?

裝置，乙池是電解池(電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能)裝置.

(2)請(qǐng)回答下列電極的名稱：通入CH30H的電極名稱是負(fù)極，B(石墨)

電極的名稱是陽(yáng)極.

(3)寫出電極反應(yīng)式:通入O?的電極的電極反應(yīng)式是Oz+2H2O+4e=4OH「.A

(Fe)電極的電極反應(yīng)式為4Ag」4e-=4Ag,

(4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNC)a+2H2O4Ag+C)2個(gè)+4HNO3.

(5)當(dāng)乙池中A(Fe)極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上消耗5280mL

(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

【解答】解：(1)根據(jù)反應(yīng)方程式知，甲裝置是一個(gè)燃料電池，所以甲是把化學(xué)

能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，是原電池；乙有外加電源，所以是電解池.

故答案為：原電池(化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；電解池(電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能)

(2)根據(jù)2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH30H發(fā)生氧化反應(yīng),所以該

電極是負(fù)極，。2發(fā)生還原反應(yīng)，所以該電極是正極；石墨與原電池的正極相連，

所以石墨電極是陽(yáng)極.

故答案為：負(fù)極；陽(yáng)極

(3)根據(jù)2cH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2。知，CH30H發(fā)生氧化反應(yīng)，所以該

電極是負(fù)極，。2得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以該電極

是正極;石墨與原電池的正極相連，所以石墨電極是陽(yáng)極該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)；

鐵電極是陰極，該電極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng).

故答案為：C)2+2H2O+4e=4OH4Ag'+4e=4Ag

(4)乙池中離子放電順序?yàn)椋宏?yáng)離子Ag+>H,，陰離子0丁>1\103一，

故答案為：4AgNO3+2H2O4Ag+C)2個(gè)+4HNO3

(5)根據(jù)得失電子數(shù)相等，氧氣與銀的關(guān)系式為：

02--------------------------4Ag

22.4L（4X108）g

280mL5.40g

故答案為280

22.（2010春?期末）由銅片、鋅片和100mL稀硫酸溶液組成的原電池中，當(dāng)銅

片上產(chǎn)生2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，此時(shí)溶液中硫酸的物質(zhì)的量濃度為lmol/L,

試計(jì)算：

（1）鋅片質(zhì)量減輕了多少克？

（2）原稀硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？

/

【解答】解：（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2r

65g22.4L

6.5g2.24L

故答案為：6.5g

（2）Zn+H2sO4=ZnSC）4+H2個(gè)

lmol22.4L

O.lmol2.24L

所以反應(yīng)的稀硫酸的物質(zhì)的量為O.lmol；

未反應(yīng)的稀硫酸的物質(zhì)的量為lmol/LX0.1L=0.1mol；

原溶液中稀硫酸的物質(zhì)的量為O.lmol+O.lmol=0.2mol

所以原溶液中稀硫酸的物質(zhì)的量濃度C==2mol/L

故答案為2mol/L.

23.（2013春?沂水縣校級(jí)期中）由等質(zhì)量的Zn片、Cu片和稀H2s。4組成的原電

池，工作一段時(shí)間后，鋅片的質(zhì)量減少了6.5g.

（1）原電池的正極反應(yīng)式是2H++2e=Hz個(gè)；

（2）反應(yīng)中生成氫氣的體積是2.24L；（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；

（3）若將電解質(zhì)溶液改為C11SO4溶液，也輸出相同電量時(shí)，兩極的質(zhì)量差是

12.9g.

【解答】解：（1）銅和稀硫酸構(gòu)成原電池時(shí)，鋅易失電子而作負(fù)極，銅作正極,

正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H++21=出個(gè)，故答案為：2H++2e

=出個(gè)；

（2）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得生成氫氣體積==2.24L,故答案為：2.24L；

（3）電解硫酸銅溶液時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得析出銅的質(zhì)量==6.4g,兩個(gè)電極

的差為減少的鋅的質(zhì)量與析出銅質(zhì)量的和，所以兩個(gè)電極的質(zhì)量差

=6.5g+6.4g=12.9g,故答案為：12.9g.

24.（2015秋?校級(jí)期末）（1）下列裝置屬于原電池的是⑤；

也他"Q刃"

稀硫①酸稀硫②酸酒精⑥稀硫酸?稀硫酸?

（2）在選出的原電池中，F(xiàn)e是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu是正極,

該極的現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生；

（3）此原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+HzSC^FeSOq+Hz個(gè).

【解答】解：（1）①中沒有兩個(gè)活潑性不同的電極，所以不能構(gòu)成原電池，故錯(cuò)

誤；

②沒有構(gòu)成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，故錯(cuò)誤；

③酒精為非電解質(zhì)溶液，所以不能構(gòu)成原電池，故錯(cuò)誤；

④電極材料相同，所以不能構(gòu)成原電池，故錯(cuò)誤；

⑤符合原電池的構(gòu)成條件，所以能構(gòu)成原電池，故正確；

故選⑤；

（2）該裝置中，鐵易失電子而作負(fù)極，銅作正極，負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離

子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)而生成氫氣，所以有氣泡生

成，

故答案為：Fe；氧化；Cu；有氣泡產(chǎn)生；

（3）該原電池中，鐵失電子生成亞鐵離子，正極上氫離子得電子生成氫氣，所

以電池反應(yīng)式為：Fe+H2sC）4=FeSO4+H2個(gè)，故答案為：Fe+H2sC^FeSCU+Hz個(gè).

25.(2016秋?校級(jí)月考)鉛蓄電池是化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbO2,

電解質(zhì)溶液為稀硫酸，工作時(shí)該電池的總反應(yīng)式為

Pb+RbO2+2H2SO4=

2PbSO4+2H2。.試根據(jù)上述情況判斷：

(1)蓄電池的負(fù)極材料是Pb.

(2)工作時(shí)，正極反應(yīng)為PbO2+2e-+4H++SOj=pbsc)4+2H2O.

(3)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的酸性減小(填"增大""減小"或"不變").

(4)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子移向極.

(5)電流方向從正極流向負(fù)極.

【解答】解：(1)根據(jù)電池反應(yīng)式知，Pb元素化合價(jià)由0價(jià)、+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)，

失電子化合價(jià)升高的金屬為負(fù)極，則Pb為負(fù)極，故答案為：Pb；

放電時(shí)，正極上得電子和。反應(yīng)生成電極反應(yīng)式為

(2)PbO2H2s4PbSO4,PbO2+2e

+2故答案為：+2

+4H+SO4=PbSO4+2H2O,PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O；

(3)放電時(shí)，H2s。4參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液中c(4)降低，則溶液pH增大、酸性

減小，故答案為：減?。?/p>

(4)放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故答案為：

負(fù)；

(5)電流從正極PbO2沿導(dǎo)線流向負(fù)極Pb,故答案為：正；負(fù).

27.(2016春?大豐市校級(jí)期中)銅鋅原電池(如圖)工作時(shí)，回答下列問題：

(1)Zn(選填"Zn"或"Cu")為原電池負(fù)極.

(2)在外電路中，電子從Zn(選填"Zn"或"Cu",下同)極流向Cu極.

(3)正極反應(yīng)式為Cu'+Ze-—Cu

(4)電池反應(yīng)的離子方程式為Zn+Ci^—zB+Cu

(5)鹽橋中的IC移向CuSC)4(選填"ZnSOJ或"C11SO4”)溶液.

【解答】解：(1)活潑性強(qiáng)的金屬作負(fù)極，活潑性弱的作正極，則Zn為負(fù)極；

故答案為：Zn；

(2)外電路中電子從負(fù)極移向正極，Zn失電子為負(fù)極，Cu為正極，則電子從

Zn流向銅；

故答案為：Zn；Cu；

（3）正極上銅離子得電子，正極上的電極反應(yīng)式為：Cu2++2e=Cu；

故答案為：Cu2++2e=Cu；

（4）電池反應(yīng)為Zn與銅離子的置換反應(yīng)，則電池反應(yīng)的離子方程式為Zn+Ci?+

=Zn2+Cu；

故答案為：Zn+Cu2+=Zn2++Cu；

（5）溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，所以鹽橋中的K*移向溶CuSC）4液，故答案為：

CuSO4.

28.（2016春?校級(jí)期中）某同學(xué)用鐵、銅作為電極，稀硫酸作為電解液組成原

電池，如圖所示，完成下列空格.

（1）正極是銅極（填"銅極"或"鐵極"），現(xiàn)象是：有氣泡產(chǎn)生，電極反

應(yīng)是：2++2葭=出個(gè)、，發(fā)生還原反應(yīng)（填"氧化"或"還原"）.

（2）電流從銅極經(jīng)導(dǎo)線流到鐵極（填"銅極"或"鐵極"）.

（3）若反應(yīng)生成的氫氣在標(biāo)況下為4.48L,則反應(yīng)過程中有0.4mol電子發(fā)生

轉(zhuǎn)移，溶解的鐵質(zhì)量為11.2g.

【解答】解：（1）鐵的活潑性大于銅，所以銅是正極；正極上氫離子得電子生成

氫氣，所以看到的現(xiàn)象是有氣泡生成，發(fā)生還原反應(yīng).

故答案為：銅極；有氣泡產(chǎn)生；2H*+2e-=H2個(gè)；還原；

⑵

電子的流向是從負(fù)極沿導(dǎo)線到正極，電流的方向與電子的流向相反，故答案為：

銅極；鐵極；

（3）Fe+H2sC）4=FeSO4+H2個(gè)轉(zhuǎn)移電子

56g22.4L2mol

11.2g4.48L0.4mol

故答案為：0.4；11.2；

（春?期末）鉛蓄電池是常用的化學(xué)電源，其電極材料分別是和

29.2016PbPbO2,

電解液為稀硫酸.放電時(shí)，該電池總反應(yīng)式為：Rb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2。.請(qǐng)根據(jù)上述情況判斷：

（1）該蓄電池的負(fù)極材料是Pb,放電時(shí)發(fā)生氧化（填"氧化"或"還原"）

反應(yīng).

（2）該蓄電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液的酸性減?。ㄌ?增大"、"減小"或"不變"），

電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)（填"正"或"負(fù)"）極.

（3）已知硫酸鉛為不溶于水的白色沉淀，生成時(shí)附著在電極上.試寫出該電池

放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)PbOz+StV-