第2耕覆包池化學電源

【2019?備考】

最新考綱：1.理解原電池和電解池的工作原理，能寫出簡單電極反應式和電池反

應方程式。2.了解常見的化學電源，認識化學能與電能相互轉化的重要應用。

最新考情：原電池、化學電源的考查，一是在選擇題中單獨設題，考查新型電池

的分析，涉及正負極判斷、離子電子流向、兩極反應，如2015年碳酸鹽燃料電

池，2013年Mg—H2O2電池等；二是在填空題中考查，主要涉及電極方程式的

書寫，如2016年T20(l)、2012年T2O(3)A1—Ag2O電池總反應等。預測2019年

高考延續這一命題特點，一是在選擇題考查新型電池的分析，二是在填空題中考

查電極反應方程式的書寫，特別關注新型電池的分析。

考點一原電池的工作原理

［知識梳理］

1.原電池的概念：將化學能轉化為電能的裝置。

2.原電池的構成條件

(1)能自發地發生氧化還原反應。

(2)兩個活潑性不同的電極(材料可以是金屬或導電的非金屬)。

①負極：活潑性較強的金屬。

②正極：活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬。

(3)電極均插入電解質溶液中。

(4)構成閉合回路(兩電極接觸或用導線連接)0

3.工作原理

示例：銅鋅原電池

電極反應

負極(鋅)：Zn—2b=Zn2+(氧化反應)

正極(銅)：Cu2++2e-=Cu(還原反應)

總反應式：Zn+Cu2===Cu+Zn2+

名師助學：①辨明三個移動方向：電子從負極流出沿導線流入正極；電流從正極

沿導線流向負極；電解質溶液中，陰離子向負極遷移，陽離子向正極遷移。

②在原電池中活潑性強的金屬不一定作負極，但負極一定發生氧化反應。如Mg

-Al-NaOH溶液組成的原電池，A1作負極。

③鹽橋的組成和作用：鹽橋中裝有飽和的KC1、KNCh等溶液和瓊脂制成的膠凍。

鹽橋的作用：a.連接內電路，形成閉合回路；b.平衡電荷，使原電池不斷產生電

＞痛O

4.原電池原理的三大應用

(1)加快氧化還原反應的速率

一個自發進行的氧化還原反應，設計成原電池時反應速率增大。例如，在Zn與

稀H2s04反應時加入少量CuS04溶液能使產生H2的反應速率加快。

(2)比較金屬活動性強弱

兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。

(3)設計制作化學電源

①首先將氧化還原反應分成兩個半反應。

②根據原電池的反應特點，結合兩個半反應找出正、負極材料和電解質溶液。

如：根據反應2FeC13+Cu=2FeC12+CuC12

設計的原電池為：

［題組診斷］

根塔iT

1.基礎知識判斷，正確的打“，錯誤的打“X”

(1)在原電池中，發生氧化反應的一極一定是負極(J)

(2)在原電池中，負極材料的活潑性一定比正極材料強(X)

⑶在原電池中，正極本身一定不參與電極反應，負極本身一定要發生氧化反應

(X)

(4)其他條件均相同，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續

時間長(J)

⑸在鋅銅原電池中，因為有電子通過電解質溶液形成閉合回路，所以有電流產

生(X)

(6)CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的熱，故可把該反應設計成原電池，把

其中的化學能轉化為電能(X)

(7)在內電路中，電子由正極流向負極(X)

(8)某原電池反應為Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,裝置中的鹽橋中可以是裝

有含瓊膠的KC1飽和溶液(X)

2.如圖所示，在盛有稀H2s04的燒杯中放入用導線連接的電極X、Y,外電路中

電子流向如圖所示，關于該裝置的下列說法正確的是()

A.外電路的電流方向為：X-外電路一Y

B.若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為Fe

C.X極上發生的是還原反應，Y極上發生的是氧化反應

D.若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為X>Y

解析外電路的電子流向為X-外電路一Y,電流方向與其相反，A項錯誤；若

兩電極分別為Fe和碳棒，則Y為碳棒，X為Fe,B項錯誤；X極失電子，作負

極，Y極上發生的是還原反應，X極上發生的是氧化反應，C項錯誤；電解質溶

液為稀硫酸，兩金屬作電極，誰活潑誰作負極，D項正確。

答案D

3.分析下圖所示的四個原電池裝置，其中結論正確的是()

A.①②中Mg作負極，③④中Fe作負極

--

B.②中Mg作正極，電極反應式為6H2O+6e===6OH+3H2t

C.③中Fe作負極，電極反應式為Fe—2e-=Fe2+

D.④中Cu作正極，電極反應式為2H++2e-=H2t

解析②中Mg不與NaOH溶液反應，而A1能和NaOH溶液反應失去電子作負

極；③中Fe在濃HN03中鈍化，Cu和濃HN03反應失去電子作負極，則Fe作

正極，A、C錯誤；②中電池總反應為2Al+2NaOH+2H20===2NaA102+3H2t,

負極反應式為2A1+8OIT—6-=2A1O2+4H2O,二者相減得到正極反應式為

6H2O+6e-=6OH"+3H2t,B正確；④中Cu作正極，電極反應式為O2+2H2O

+4e=4OH,D錯誤。

答案B

【歸納總結】

1.原電池正、負極判斷方法

2.原電池正、負極判斷的注意點

⑴原電池正、負極的判斷基礎是自發進行的氧化還原反應，如果給出一個化學

反應方程式判斷正、負極，可以直接根據化合價的升降來判斷，發生氧化反應的

一極為負極，發生還原反應的一極為正極。

(2)判斷電極時，不能簡單地依據金屬的活潑性來判斷，要看反應的具體情況，

如題3圖②③。

根闔二||

4.①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，①②相連時，外

電路電流從②流向①；①③相連時，③為正極；②④相連時，②上有氣泡逸出；

③④相連時，③的質量減少。據此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是

()

A.①③②④B.①③④②

C.③④②①D.③①②④

解析①②相連，電流從②流出，金屬活動性：①〉②；①③相連，③為正極，

金屬活動性：①〉③；②④相連，②上有氣泡逸出，則②上為H+放電，②為正

極，金屬活動性：④〉②；③④相連，③的質量減少，則③為負極，金屬活動性：

③〉④。故金屬活動性：①>③>①>②，B項正確。

答案B

5.把適合題意的圖像填在橫線上(用A、B、C、D表示)。

(1)將等質量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加入少量的

CuS04溶液，產生H2的體積V(L)與時間/(min)的關系是。

(2)將過量的兩份鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4

溶液，產生H2的體積V(L)與時間/(min)的關系是。

(3)將(1)中的CuS04溶液改成CH3COONa溶液，其他條件不變，則圖像

是。

解析加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu,形成原電池，加快反應速率。(l)a中

Zn減少，H2體積減小；(2)中由于H2s04定量，產生H2的體積一樣多；(3)當把

CuS04溶液改成CH3coONa溶液時，由于CH3coeT+H+=^CH3coOH,a

中c(H+)減少，反應速率減小，但產生H2的體積不變，所以C項正確。

答案(1)A(2)B(3)C

6.依據氧化還原反應：2Ag+(aq)+Cu(s)===Ci?+(叫)+2Ag(s)設計的原電池如圖所

Zj\O

請回答下列問題：

(1)電極X的材料是；電解質溶液Y是；

(2)銀電極為電池的極，發生的電極反；

X電極上發生的電極反應為;

(3)外電路中的電子是從電極流向電極。

解析原電池中負極發生氧化反應，正極發生還原反應，鹽橋起到平衡電荷的作

用。由總反應方程式可知電極X的材料是銅，發生氧化反應，電解質溶液Y是

可溶性銀鹽，常用硝酸銀。電極反應式表示為，負極：Cu-2e-=Cu2+,正極

Ag++e-=Ag,電子由負極流出，經外電路流向正極。

答案⑴銅(或Cu)AgNCh溶液⑵正2Ag++21=2AgCu-2e-===Cu2+

(3)負(Cu)正(Ag)

考點二化學電源

［知識梳理］

1.一次電池

負極材料：Zn

電極反應：Zn+20H—2e=Zn(0H)2

%

鋅粉和正極材料：碳棒

堿性鋅鎰-KOH的

混合物

電極反應：2MnO2+2H2O+2e-=2Mn00H

-MnO

干電池2

—金屬

—外殼+20H-

總反應：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+

Zn(0H)2

負極材料：Zn

電極反應：Zn+20H—2e=Zn(0H)2

鋅銀電池正極材料：Ag2。

電極反應：Ag2O+H20+2e=2Ag+20H

浸了KOH(aq)的隔板總反應：Zn+Ag?O+H2O==Zn(OH)2+2Ag

2.二次電池

鉛蓄電池是最常見的二次電池，總反應為

放電、

Pb(s)+PbO2(s)+2H2so4(aq)'充電2PbSO4(s)+2H2O(1)

3.燃料電池

氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池：

總反應式：2H2+O2=2H2O

(1)酸性介質

負極：2H2—4e—===4H+

正極：Ch+4H++4e===2氏0

(2)堿性介質

負極：2H2+40H—4e=4壓0

正極：O2+2H2O+4e-^=4OH-

(3)熔融的金屬氧化物作介質

負極：2H2—4屋+2。2=2H2。

正極：02+41=2()2—

(4)碳酸鹽作介質

負極：2H2—4e+2co鋁===2H2O+2CO2

正極：。2+4e-+2co2=2COl

提酉星：①原電池反應中，兩極材料本身不一定發生反應。

②燃料電池燃料一般在負極發生氧化反應，。2在正極發生還原反應。

③書寫燃料電池的電極反應式時，一定要注意介質的影響(溶液的酸堿性、傳導

離子)。傳導離子一般在一極生成，另一極消耗。

［題組診斷］

卷四;“常考不衰”的燃料電池

1.如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流量偵測與控制的功

能，非常適合進行現場酒精檢測。下列說法不正確的是（）

A.電子由02所在的伯電極流出

B.O2所在的鋁電極處發生還原反應

+

C.該電池的負極反應式為：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2t+12H

D.微處理器通過檢測電流大小而計算出被測氣體中酒精的含量

解析燃料電池，燃料在負極反應，氧氣在正極反應。氧氣在正極發生還原反應，

電流由正極流向負極，A錯誤、B正確；由圖可知負極反應物為CH3cH20H（碳

元素的化合價平均顯一2價），生成物為CH3co0H（碳元素的化合價平均顯0價），

由質子交換膜可知溶液呈酸性，負極的電極反應式為：CH3cH20H—4廣十

H2O===CH3COOH+4H+,C項錯誤。

答案AC

2.（2017?南京學情調研）鋅一空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質

溶液為K0H溶液，反應為：2Zn+O2+4OIT+2H2O=2Zn（OH）K,下列說法

正確的是（）

A.充電時，電解質溶液中K+向陽極移動

B.充電時，電解質溶液中c（0IT）逐漸減小

C.放電時，負極的電極反應式為Zn+40H-2e-=Zn（0H）F

D.放電時，電路中通過2moi電子，消耗氧氣22.4L（標準狀況）

解析放電時，Zn為負極，發生反應：Zn+40H-2e=2Zn（0H）F,O2在正

極反應：O2+4e-+2H2O=4OH-；充電時，陰極反應：Zn（0H）F+2e-=Zn

+40H,陽極反應：40H-4e=02t+2H20oA項，充電時，OfT移向陽

極，錯誤；B項，充電時，總反應為：2Zn（OH%-=2Zn+O2t+4OH-+2H2O,

c（0H—）增大，錯誤；D項，電路中通過2moi電子時，消耗0.5mol。2,錯誤。

答案C

3.（2015?江蘇化學，10）一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池

的說法正確的是（）

A.反應CH4+H2O些蜉3H2+C0,每消耗1molCH4轉移12mol電子

-

B.電極A上H2參與的電極反應為：H2+2OH-2e=2H2O

C.電池工作時，COT向電極B移動

D.電極B上發生的電極反應為：02+2CO2+4e-=2COF

~4+2

解析A項，CH4-CO,則該反應中每消耗1molCH4轉移6moi電子，錯誤；

該電池的傳導介質為熔融的碳酸鹽，所以A電極即負極上H2參與的電極反應為：

H2-2e+COr=CO2+H2O,錯誤；C項，原電池工作時，陰離子移向負極，

-

而B極是正極，錯誤；D項，B電極即正極上02參與的電極反應為：O2+4e

+2CO2=2COF,正確。

答案D

【方法技巧】

rai：

4.（2017?南京鹽城一模）最近我國科學家發明“可充電鈉一二氧化碳電池”（如

下圖），放電時電池總反應為：4Na+3CO2=2Na2CO3+C0下列說法鎮考的是

（）

A.充電時，鈉箔與外接電源的負極相連

B.電池工作溫度可能在200℃以上

C.放電時，Na+向正極移動

+-

D.放電時，正極的電極反應為：4Na+3CO2+4e=2Na2CO3+C

解析從電池的總反應可知，鈉單質為電源的負極，充電時接電源的負極，A項

正確；鈉的熔點低，高溫下會熔化，B項錯誤；放電時，發生原電池反應，負極:

Na—e-==Na+,正極：3CO2+4e-+4Na;===2Na2CO3+C,Na+在負極生成，

正極消耗，移向正極，C、D正確。

答案B

5.（2017?通揚泰淮三調）一種鈿一多鹵化物電池結構示意圖如圖所示，電池和儲液

罐均存儲有反應物和酸性電解質溶液。電池中發生的反應為2VC12+BrC12

放電、

-

充電2VC13+BrO

下列說法正確的是（）

A.VC12存儲在正極儲液罐內

B.放電時H+從負極區移至正極區

C.充電時電池的負極與電源的正極相連

D.充電時陽極反應為B「+2c「一2e-==BrC5

解析放電時原電池反應，V由+2價升高到+3價，發生氧化反應：V2+一屋

=V3+,作負極；正極發生還原反應：BrC12+2b=Br-+2CF。VCb存儲在

負極儲液罐內，A錯誤；正極區，陰離子數增多，H+移向正極平衡電荷，B項

正確；充電時負極接電源的負極，C錯誤；充電時陽極反應為正極的逆反應，正

確。

答案BD

【歸納總結】

可充電電池原理示意圖

1.判斷正、負極反應物，正確推斷生成物

（1）金屬單質參加反應一般作負極參加反應。（2）還可以從電子流向、反應類型（負

氧正還）等判斷。（3）燃料電池燃料在負極反應，02在正極反應。推斷生成物一是

要注意溶液的性質，如堿性條件下，不能生成C02,應生成CCT；二是注意題

給圖示或信息，如Zn作負極反應，在不同的條件下產物可能是Zn2\ZnO、

Zn（0H）2等。

2.根據化合價升降配平得失電子數目。

3.根據溶液的性質及電荷守恒補項平衡電荷。注意利用傳導離子（堿性溶液中的

0H＞酸性溶液中的H+、熔融金屬氧化物中的。2-、熔融碳酸鹽中的CO歹）平衡

電荷，傳導離子往往在一極生成，另一極消耗。選擇題中經常考查離子的移動方

向，判斷的前提依然是正、負兩極電極反應式的書寫。例如乙醇一氧氣燃料電池

在酸性、熔融金屬氧化物、熔融碳酸鹽作介質下負極反應式，C2H6。-12e--

2co2,反應物總帶12個正電荷，生成物無負電荷，利用傳導離子平衡電荷分別

有：C2H6。一12e-2co2+12H+、C2H6O—12「+6co歹一8co2、C2H6。一

12e-+6O2"-2co2,再根據原子守恒配平。

4.根據原子守恒補H20等配平，檢查三大守恒。

1.按要求完成下列填空

⑴化學家正在研究尿素動力燃料電池，用這種電池直接去除城市廢水中的尿素，

既能產生凈化的水又能發電。尿素燃料電池結構如圖1所示，寫出該電池的負極

反應式：O

⑵甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示，則該電池負極的電極反應式

為___________________________________________________________________

O

⑶“鎂一次氯酸鹽”燃料電池的裝置如圖3所示，該電池的正極反應式

為__________________________________________________________________

____O

(4)圖4是直接硼氫化鈉一過氧化氫燃料電池示意圖。該電池工作時，正極附近

的pH將(填“增大”“減小”或“不變”)，負極的電極反應式

為___________________________________________________________________

_O

(5)(2017?無錫一榭以N02、02、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖5所示，

在使用過程中石墨I電極反應生成一種氧化物Y,則該電極反應式

為__________________________________________________________________

____O

(6)(2016?江蘇化學)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O廠的

酸性廢水通過鐵炭混合物，在微電池正極上CnO歹轉化為Cr3+,其電極反應式

為___________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

解析(1)由圖1可知02在正極反應，則H2NCONH2在負極和H2。反應生成CO2

和N2：H2NCONH2+H2O-N2+CO2,N的化合價從-3升高到0價，由電子守

恒有：H2NCONH2+H2O+6e^N2+CO2,利用H+平衡電荷：H2NCONH2+H2O

-+

+6e=N2t+CO2t+6HO(2)同理CH30H在負極反應生成CO2。(3)C1CT在

正極發生還原反應生成Cl,(4)正極：生。2+2-=2OH,pH增大。負極BH4

(H顯一1價)一BO屋(5)NC)2和。2生成一種氧化物(N2O5)。電極n上02發生還

原反應，電極I上NO2發生氧化反應生成N2O5：NO2-e^N2O5,利用傳導離

子NO,平衡電荷：NO2+NO3-e-===N2O5o(6)Cr2。歹得6e-生成C，+,溶液呈

+3+

酸性，有：Cr20?+6e+14H=2Cr+7H2O□

+

答案(1)CO(NH2)2+H2O-6e===C02t+N2t+6H

-+

(2)CH3OH+H2O-6e===CO2t+6H

⑶C1CT+2e-+H20===Cr+20H

(4)增大BH；-8e"+8OH"=BO2+6H2O

(5)NO2+NO?-e==N2O5

+3+

(6)Cr2O7"+6e-+l4H=2Cr+7H2。

二I

2.（2017?徐宿連三模）以N2和H?為反應物、溶有A的稀鹽酸為電解質溶液，可

制成能固氮的新型燃料電池，原理如圖所示。下列說法不正確的是（）

A.b電極為負極，發生氧化反應

B.a電極發生的反應為N2+8H++6e-=2NH：

C.A溶液中所含溶質為NH4cl

D.當反應消耗1molN2時，則消耗的H2為67.2L

解析A項，b極H2發生氧化反應，為負極，正確；B項，a極N2發生還原反

應，由于溶液呈酸性，生成NHI,正確；C項，N2和H2生成氨氣，由于加入

鹽酸，生成NH4C1,所以A為NH40,正確；D項，沒有狀態，無法計算H2的

體積，錯誤。

答案D

3.（2018?蘇錫常鎮一調）“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置，其工作原理如下

圖。下列說法正確的是（）

A.該裝置是將電能轉變為化學能

B.正極的電極反應為：C2O4-2e-=2CO2

C.每得到1mol草酸鋁，電路中轉移3mol電子

D.利用該技術可捕捉大氣中的C02

解析原電池將化學能轉化為電能,A項錯誤；正極發生得電子的還原反應：2CCh

+4e-=C2OF,B項錯誤；得到1molAb（C2O4）3轉移6moi電子，C項錯誤。

答案D

4.（2016?南京三模）鋰空氣電池充放電基本原理如圖所示，下列說法不正確的是

A.充電時，鋰離子向陰極移動

B.充電時陰極電極反應式為Li++e-=Li

-

C.放電時正極電極反應式為02+4e+2H2O==4OH

D.負極區的有機電解液可以換成水性電解液

解析A項，放電時，負極：Li—e-=Li+,正極：02+46一+2H2O==4OH，

+

因此充電時,陰極：Li+e=Li,陽極:40H-4e=2H2O+O2t,充電時,

鋰離子向陰極移動，A、B、C正確。D項，若換成水性電解質，鋰能與水反應

生成LiOH和H2,錯誤。

答案D

【知識網絡回顧】

1.(2015?天津理綜，4)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，下列有關敘述正確的是()

A.銅電極上發生氧化反應

B.電池工作一段時間后，甲池的c(SOr)減小

C.電池工作一段時間后，乙池溶液的總質量增加

D.陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動，保持溶液中電荷平衡

解析A項，由鋅的活潑性大于銅，可知銅電極為正極，在正極上得電子

發生還原反應生成Cu,錯誤；B項，由于陽離子交換膜只允許陽離子和水分子

通過，故甲池的c(SO歹)不變，錯誤；C項，在乙池中Ci?++2e-=Cu,同時甲

池中的Zn2+通過陽離子交換膜進入乙池中，則有Cu2+^Zn2+,由于M(Zn2

+)>M(CU2+),故乙池溶液的總質量增加，正確；D項，陽離子交換膜只允許陽離

子和水分子通過，電解過程中Zn2+通過交換膜移向正極保持溶液中電荷平衡，

陰離子是不能通過交換膜的，錯誤。

答案C

2.(2018?蘇州期中)NO2是大氣的主要污染物之一，某研究小組設計如圖所示的

裝置對NO2進行回收利用，裝置中a、b均為多孔石墨電極。下列說法正確的是

()

A.a為電池的負極，發生還原反應

B.電子流向a電極一用電器一b電極一溶液一a電極

C.一段時間后，b極附近HN03濃度增大

D.電池總反應為4NO2+02+2H2O===4HNO3

解析A項，燃燒電池，。2在正極發生還原反應，N02在負極發生氧化反應，

錯誤；B項，“電子不入水”，溶液中是離子的定向移動，錯誤；C項，b極區

發生反應：O2+4H+4e-=2H2O,負極區發生反應：4NO2-4e-+4H2O==

8H++4NO3,錯誤。

答案D

3.（2017?鹽城質檢）快速充電電池的電解液為LiAlCL—SOC12,電池的總反應為

充電

■5：------

4LiCl+S+SO2放電4Li+2soe12。下列說法正確的是（）

A.該電池的電解質可為LiCl水溶液

B.該電池放電時，負極發生還原反應

C.充電時陽極反應式為4CF+S+SO2—41=2SOC12

D.放電時電子從負極經外電路流向正極，再從正極經電解質溶液流向負極

解析A項，該電池的電解質溶液不能是LiCl的水溶液，因為Li能和水發生反

應，錯誤；B項，電池放電時，負極發生氧化反應，錯誤；D項，放電時，電子

從負極經外電路流向正極，電解質溶液中移動的是陰、陽離子而不是電子，錯誤。

答案C

4.（1）H2s是一種無色、有毒且有惡臭味的氣體。煤的低溫焦化，含硫石油開采、

提煉，橡膠、制革、染料、制糖等工業中都有H2s產生。有人研究設計了一種

硫化氫一空氣燃料電池，總反應式為2H2S+O2=2SI+2H2O,簡易結構如圖1

所示。

①硫化氫應通入到電極（填“a”或"b”）。

②b極發生的電極反應為o

⑵（2018?蘇北四市一模）天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料，其主要成分

為甲烷。科學家用氮化錢材料與銅組裝如圖2的人工光合系統，利用該裝置成功

地實現了以CO2和H2O合成CH4O

①寫出銅電極表面的電極反應式o

②為提高該人工光合系統的工作效率，可向裝置中加入少量________(填“鹽

酸”或“硫酸”)。

(3)GET公司開發的Li—SO2CI2軍用電池，其示意圖如圖3所示，已知電池總反

應為2Li+S02cl2-2LiCl+SO2t,則電池工作時，正極的電極反應式

為___________________________________________________________________

(4)(2017?泰州一模)利用固體氧化物電解池(SOEC)通過電解方式分解氮氧化物

如圖4,該電源的b端是極，寫出電解池中通入NO的電極反應

式：O

答案(D①b②H2S+O2——2e-=SI+H2O

⑵①CO2+8e-+8H+===CH4+2H2O②硫酸

(3)SO2cl2+2b=2Cr+SO2t

2

(4)負2NO+4e-===N2+2O-

1.下列電池工作時，。2在正極放電的是()

A.鋅鎰電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.銀鎘電池

解析A項，鋅鎰干電池的正極為二氧化鎰得電子，A錯誤；B項，燃料電池正

極為氧氣得電子，B正確；鉛蓄電池正極為二氧化鉛得電子，C錯誤；鑲鎘電池

的正極為氫氧化鎂得電子，D錯誤。

答案B

2.把a、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導線兩兩連接組成多個原電池，若a、

b相連，a為負極；c、d相連，d上有氣泡逸出；a、c相連，a極減輕；b、d相

連，b為正極。則四種金屬的活潑性順序為()

A.a>b>c>dB.a>c>b>d

C.a>c>d>bD.b>d>c>a

解析依據金屬的活潑性相對強弱的判斷及原電池的正、負極的判斷可知：a、b

相連，a為負極，則a>b；c、d相連，d上有氣泡逸出，則c為負極，即c>d；

a、c相連，a極減輕，a為負極，即a>c；b、d相連，b為正極，則d>b。

答案C

3.（2013?江蘇化學）Mg—H2O2電池可用于驅動無人駕駛的潛航器。該電池以海水

為電解質溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法正確的是（）

A.Mg電極是該電池的正極

B.H2O2在石墨電極上發生氧化反應

C.石墨電極附近溶液的pH增大

D.溶液中C「向正極移動

解析Mg—H2O2—海水電池，活潑金屬作負極，發生氧化反應：Mg-2e-=

Mg2+,H2O2在正極發生還原反應：H2O2+21=2OH-（由于中性溶液生成OH）,

A項、B項錯誤，C項正確。由于負極陽離子（Mg2+）增多，C「向負極移動平衡

電荷，D錯誤。

答案C

4.某化學興趣小組為了探究銘和鐵的活潑性，

設計如圖所示裝置，下列推斷合理的是（）

A.若銘比鐵活潑，則電子經外電路由鐵電極流向銘電極

B.若銘比鐵活潑，則鐵電極反應式為2H++2e-==H2t

C.若鐵比銘活潑，則溶液中H+向鐵電極遷移

D.若鐵電極附近溶液pH增大，則鐵比銘活潑

解析若輅比鐵活潑，則輅為負極，鐵為正極，電子由負極（格）流向正極（鐵），

正極反應為2H++2b=H2t,A項錯誤，B項正確；C項，若鐵比輅活潑，則

鐵為負極，格為正極，溶液中的H+在正極（輅）得電子，H+向輅電極遷移，錯誤；

D項，鐵電極附近pH增大，說明H+得電子生成H2,鐵電極為正極，輅為負極，

錯誤。

答案B

5.下圖是某同學設計的原電池裝置，下列敘述中正確的是（）

A.電極I上發生還原反應，作原電池的正極

B.電極H的電極反應式為：Cu2++2e-===Cu

C.該原電池的總反應為：2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+

D.鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊脂，其作用是傳遞電子

解析從電極的活潑性，可知電極n是負極，電極I是正極，分別發生還原反應

和氧化反應，A對B錯。進而可知總反應是2Fe3++Cu=Ci?++2Fe2+,C項正

確。D項鹽橋的作用是平衡電荷，使原電池形成穩定的電流，錯誤。

答案AC

6.（2017?南通、泰州一模）鋅一空氣電池（原理如圖）適宜用作城市電動車的動力電

源。該電池放電時Zn轉化為ZnO。該電池工作時下列說法正確的是（）

A.氧氣在石墨電極上發生氧化反應

1

B.該電池的負極反應為Zn+H2O-2e=ZnO+2H

C.該電池放電時OfT向石墨電極移動

D.該電池充電時應將Zn電極與電源負極相連

解析氧氣在石墨電極上發生還原反應，A錯；電解質溶液呈堿性，不可能有

H+生成，B錯；放電時OH一向負極（Zn極）移動，C錯；Zn為原電池的負極，充

電時為電解池的陰極，與電源負極相連，D正確。

答案D

7.（2018?無錫期末）微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝

置（總反應方程式為C6Hl2O6+6O2===6CO2+6H2O）,其工作原理如圖所示。下列

有關微生物電池的說法錯誤的是（）

A.正極區溶液的pH減小

B.微生物促進了反應中電子的轉移

C.質子通過交換膜從負極區移向正極區

D.負極電極反應方程式為：6H2O+C6H12O6-24e=6CO2+24H'

+

解析燃料電池，02在正極反應：4H+O2+4e=2H2O,負極反應為：C6Hl2。6

-24e-+6H2O=6CO2+24H,H+從負極區移向正極區，負極區pH減小，A

錯誤，B、C、D正確。

答案A

8.（2017?南通一調）某濃差電池的原理示意如圖所示，該電池從濃縮海水中提取

LiCl的同時又獲得了電能。下列有關該電池的說法正確的是（）

A.電子由X極通過外電路移向Y極

B.電池工作時，Li+通過離子導體移向b區

C.負極發生的反應為：2H++2e-=H2t

D.Y極每生成1molCI2,a區得到2molLiCl

解析由圖可知X極有H2生成，說明發生反應2H++21==H2t（還原反應），

X為正極，C項錯誤；Y極有C12生成，說明海水中的cr反應：2C「一2e-

==C12t（氧化反應），Y為負極，電子由Y極經外電路移向X極，A項錯誤；a

區H+反應，正電荷減少，Li+通過離子導體移向a區，與C「結合生成LiCl溶液，

B項錯誤；D項，Y極生成1molCE則a區2moiH+反應生成ImolHz,2mol

Li+移到a區，得2moiLiCl,正確。

答案D

9.（2017?通揚泰淮宿徐二調）某柔性燃料電池（以甲醇為燃料，酸性介質）結構示意

如圖。下列有關說法正確的是（）

A.電池工作時，電子由A電極經外電路流向B電極

B.電池工作時，減少的化學能完全轉化為電能

C.A電極發生的電極反應為：CH3OH—6e-+H2O==CO2+6H+

D.B電極每消耗1molO2,電池中減少4molH+

解析A電極為負極，電極反應為2cH30H—12-+2H2O=2CO2t+12H+,B

-+

電極為正極，電極反應為：3O2+12e+12H=6H2O,電子從負極流出，經外

電路流向正極，A、C正確；電池工作時，H+沒有變化，D項錯誤；電池工作時，

總有部分化學能轉化為熱能，B項錯誤。

答案AC

10.（2017?泰州期末）一種用于驅動潛艇的液氨一液氧燃料電池原理示意如圖，下

列有關該電池說法正確的是（）

A.該電池工作時，每消耗22.4LNH3轉移3mol電子

B.電子由電極A經外電路流向電極B

C.電池工作時，OfT向電極B移動

+

D.電極B上發生的電極反應為：O2+4H+4e-=2H2O

解析A項，NH3沒有指明標準狀況，錯誤；B項，通入02一極為正極，通入

NH3為負極，電子由負極流向正極，正確；C項，原電池中，陰離子（0H-）移向

負極，錯誤；D項，電解質為NaOH,所以電極反應式中不可能有H+參加，錯

誤。

答案B

11.（2017?常州一模）一種三室微生物燃料電池污水凈化系統原理如圖所示，圖中

有機廢水中的有機物可用C6H10O5表示。有關說法正確的是（）

A.b電極為該電池的負極

B.b電極附近溶液的pH減小

C.a電極反應式：C6H10O5-24e-+7H2O=6CO2t+24H+

D.中間室：Na+移向左室，C「移向右室

解析在b電極上NO3轉變為N2,發生還原反應，故b電極為正極，電極反應

式為2NO,+10e-+12H+=N2t+6H2。，電極附近pH增大，A、B錯誤；在a

電極上C6H10O5失電子生成CO2和H+,C正確；電池工作時，電解質溶液中的

Na+向正極（b極）移動，CF向負極（a極）移動，D錯誤。

答案C

12.（2018?南京、鹽城一模）最近中美研究人員發明了一種可快速充放電的鋁離子

電池，該電池電解質為離子液體{A1C13/[EMIM]C1},放電時有關離子轉化如圖所

示。下列說法正確的是（）

A.放電時，負極發生：2Ale14一屋=AbCB+C「

B.放電時，電路中每流過3mol電子，正極減少27g

C.充電時，泡沫石墨極與外電源的負極相連

D.充電時，陰極發生：4AhC17+3e-=Al+7A1CU

-

解析A項，負極為Al,電極反應式為Al-3e+7A1C1^=4A12C17,錯誤；B

項，負極的Al失去3moi「時，質量減少27g,錯誤；C項，充電時，原電池的

正極材料接電源的正極，錯誤；D項，將原電池的負極顛倒即為電解池的陰極，

正確。

答案D

13.⑴理論上任何一個自發的氧化還原反應均可以設計成原電池。根據氧化還原

反應Fe+2Fe3+=3Fe2+設計的原電池如圖所示，其中鹽橋內裝瓊脂一飽和KNO3

溶液。請回答下列問題：

①電解質溶液X是；電解質溶液Y是0

②寫出兩電極的電極反應式。

鐵電極;

石墨電極：