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專題14 原電池 化學電源 考點一　原電池的工作原理 [考試標準] 知識條目 必考要求 加試要求 1.原電池的概念 a a 2.銅鋅原電池的原理及電極反應式 b b 3.原電池的構成條件 a b 4.原電池的構造與工作原理，鹽橋的作用 b 5.判斷與設計簡單的原電池 c 6.原電池的電極反應式及電池反應方程式 b 7.原電池的正、負極和電子流向的判斷 c 1．概念和反應本質 原電池是把化學能轉化為電能的裝置，其反應本質是氧化還原反應。 2．工作原理 (1)反應原理 電極名稱 負極 正極 電極材料 鋅片 銅片 電極反應 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反應類型 氧化反應 還原反應 電子流向 由Zn片沿導線流向Cu片 (2)原理歸納 3．原電池的構成條件 (1)一看反應：看是否有能自發(fā)進行的氧化還原反應發(fā)生(一般是活潑性強的金屬與電解質溶液反應)。 (2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。 (3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件： ①電解質溶液； ②兩電極直接或間接接觸； ③兩電極插入電解質溶液中。 4．鹽橋原電池(加試) (1)構造 (2)鹽橋的組成和作用 ①鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊脂制成的膠凍。 ②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流。 ③鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負極。 (3)單池原電池和鹽橋原電池的對比 圖1和圖2兩裝置的相同點：正負極、電極反應、總反應、反應現象。 負極：Zn－2e－===Zn2＋ 正極：Cu2＋＋2e－===Cu 總反應：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 不同點：圖1中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2＋，會有一部分Zn與Cu2＋直接反應，該裝置中既有化學能和電能的轉化，又有一部分化學能轉化成了熱能，裝置的溫度會升高。 圖2中Zn和CuSO4溶液分別在兩個池子中，Zn與Cu2＋不直接接觸，不存在Zn與Cu2＋直接反應的過程，所以僅是化學能轉化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時間長。 關鍵點：鹽橋原電池中，還原劑在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。 正誤辨析 正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)在原電池中，發(fā)生氧化反應的一極一定是負極 (√) (2)在原電池中，負極材料的活潑性一定比正極材料強 () (3)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(fā)生氧化反應 () (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(xù)時間長 (√) (5)在銅鋅原電池中，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 () (6)原電池工作時，溶液中的陽離子向負極移動，鹽橋中的陽離子向正極移動 () 題組一　原電池裝置的判斷及應用 1．下面裝置中，能構成原電池的是________(填序號)。 答案?、冖堍蔻撷? 2．(2015浙江10月選考，16)如圖所示進行實驗，下列說法不正確的是(　　) A．裝置甲的鋅片上和裝置乙的銅片上均可觀察到有氣泡產生 B．甲、乙裝置中的能量變化均為化學能轉化為電能 C．裝置乙中的鋅、銅之間用導線連接電流計，可觀察到電流計指針發(fā)生偏轉 D．裝置乙中負極的電極反應式：Zn－2e－===Zn2＋ 答案　B 3．在銅鋅原電池中，以硫酸銅為電解質溶液，鋅為________極，電極上發(fā)生的是____________(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式為____________________ ________________________________________________________________________； 鋅片上觀察到的現象為____________________________________________________； 銅為________極，電極上發(fā)生的是________(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式是________________________________________________________________________； 銅片上觀察到的現象是___________________________________________________。 原電池總反應的離子方程式為______________________________________________。 答案　負　氧化　Zn－2e－===Zn2＋　鋅片溶解　正　還原　Cu2＋＋2e－===Cu　銅極變粗　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 題組二　原電池正、負極的判斷(加試) 4．下列有關原電池的說法中正確的是(　　) A．在內電路中，電子由正極流向負極 B．在原電池中，相對較活潑的金屬作負極，不活潑的金屬作正極 C．原電池工作時，正極表面一定有氣泡產生 D．原電池工作時，可能會伴隨著熱能變化 答案　D 解析　A項，內電路中不存在電子的移動；B項，若是由鋁、鎂、氫氧化鈉溶液構成的原電池，則負極是鋁；C項，若是由鋅、銅、硫酸銅溶液構成的原電池，則正極表面析出銅，沒有氣泡產生。 5．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－＋3H2↑ 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－===H2↑ 答案　B 解析?、谥蠱g不與NaOH溶液反應，而Al能和NaOH溶液反應失去電子，故Al是負極；③中Fe在濃硝酸中鈍化，Cu和濃HNO3反應失去電子作負極，A、C錯；②中電池總反應為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，負極反應式為2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O，二者相減得到正極反應式為6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正確；④中Cu是正極，電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D錯。 1．規(guī)避原電池工作原理的3個失分點 (1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導線連接兩個電極，也可以是兩電極相接觸。 (2)電解質溶液中陰、陽離子的定向移動，與導線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。 (3)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質溶液。 2．原電池正、負極判斷方法 說明　原電池的正極和負極與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關，不要形成“活潑電極一定作負極”的思維定勢。 題組三　鹽橋原電池(加試) 6．(2016紹興調研)根據下圖，下列判斷中正確的是(　　) A．燒杯a中的溶液pH降低 B．燒杯b中發(fā)生氧化反應 C．燒杯a中發(fā)生的反應為2H＋＋2e－===H2↑ D．燒杯b中發(fā)生的反應為2Cl－－2e－===Cl2↑ 答案　B 解析　由題給原電池裝置可知，電子經過導線，由Zn電極流向Fe電極，則O2在Fe電極發(fā)生還原反應：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，燒杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高；燒杯b中，Zn發(fā)生氧化反應：Zn－2e－===Zn2＋。 7．如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質量相等的空心銅球和空心鐵球，調節(jié)杠桿并使其保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液，一段時間后，下列有關杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中，不考慮兩球的浮力變化)(　　) A．杠桿為導體或絕緣體時，均為A端高B端低 B．杠桿為導體或絕緣體時，均為A端低B端高 C．當杠桿為導體時，A端低B端高 D．當杠桿為導體時，A端高B端低 答案　C 解析　當杠桿為導體時，構成原電池，Fe作負極，Cu作正極，電極反應式分別為 負極：Fe－2e－===Fe2＋， 正極：Cu2＋＋2e－===Cu， 銅球質量增加，鐵球質量減少，杠桿A端低B端高。 8．控制適合的條件，將反應2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是(　　) A．反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應 B．反應開始時，甲中石墨電極上Fe3＋被還原 C．電流計讀數為零時，反應達到化學平衡狀態(tài) D．電流計讀數為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負極 答案　D 解析　由圖示結合原電池原理分析可知，Fe3＋得電子變成Fe2＋被還原，I－失去電子變成I2被氧化，所以A、B正確；電流計讀數為零時，Fe3＋得電子速率等于Fe2＋失電子速率，反應達到平衡狀態(tài)，C正確；在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移動，I2被還原為I－，乙中石墨為正極，D不正確。 　平衡移動與鹽橋作用 當氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時，可逆反應達到化學平衡狀態(tài)，電流計示數為零；當電流計指針往相反方向偏轉，暗示電路中電子流向相反，說明化學平衡移動方向相反。 題組四　原電池原理的應用 應用一　判斷金屬的活動性 9．有A、B、C、D、E五塊金屬片，進行如下實驗： (1)A、B用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，A極為負極，活動性________。 (2)C、D用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，電流由D→導線→C，活動性________。 (3)A、C相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，C極產生大量氣泡，活動性________。 (4)B、D相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應，活動性________。 (5)用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出，活動性________。 綜上所述，這五種金屬的活動性從強到弱的順序為__________________________。 ________________________________________________________________________。 答案　(1)A>B　(2)C>D　(3)A>C　(4)D>B (5)B>E　A>C>D>B>E 10．(2016浙江樂清芙蓉中學高一5月月考)有A、B、C、D四塊金屬片，進行如下實驗，①A、B用導線相連后，同時插入稀H2SO4中，A極為負極　②C、D用導線相連后，同時浸入稀H2SO4中，電子由C→導線→D?、跘、C相連后，同時浸入稀H2SO4，C極產生大量氣泡?、蹷、D相連后，同時浸入稀H2SO4中，D極發(fā)生氧化反應，則四種金屬的活動性順序為(　　) A．A＞B＞C＞D B．C＞A＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A 答案　C 　比較金屬活動性順序的思維模型 (1)思路歸納 依據原理，判斷正負極，比較活動性。 (2)方法歸納 ①根據原電池：一般情況下，負極大于正極。 ②根據電解池：易得電子的金屬陽離子，相應金屬的活動性較弱。 ③根據金屬活動性順序表。 應用二　設計原電池，畫出裝置圖 11．請運用原電池原理設計實驗，驗證Cu2＋、Fe3＋氧化性的強弱。請寫出電極反應式，負極：________________________________________________________________________， 正極：________________________________________________________________________， 并在方框內畫出實驗裝置圖，要求用燒杯和鹽橋，并標出外電路電子流向。 答案　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ 　“裝置圖”常見失分點提示 (1)不注明電極材料名稱或元素符號。 (2)不畫出電解質溶液(或畫出但不標注)。 (3)誤把鹽橋畫成導線。 (4)不能連成閉合回路。 提醒　只有放熱的氧化還原反應才能設計成原電池將化學能轉化成電能。 考點二　常見化學電源 [考試標準] 知識條目 必考要求 加試要求 1.常見化學電源 b c 2.銀－鋅電池、鉛蓄電池、燃料電池的工作原理與應用價值 b 1．堿性鋅錳電池——一次電池 電池組成：鋅、碳棒、二氧化錳、氯化鋅、氯化銨 特點：用途廣泛 正極反應：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－； 負極反應：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 總反應：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 2．銀鋅鈕扣電池——一次電池 電池組成：鋅、氧化銀、氫氧化鉀溶液 特點：放電平穩(wěn)，電流大 負極反應：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正極反應：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 總反應：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 3．鉛蓄電池——二次電池 電池組成：鉛、二氧化鉛、硫酸 特點：廣泛用于機動車輛 鉛蓄電池是最常見的二次電池，負極材料是Pb，正極材料是PbO2。 (1)放電時的反應 ①負極反應：Pb＋SO－2e－===PbSO4； ②正極反應：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。 (2)充電時的反應 ①陰極反應：PbSO4＋2e－===Pb＋SO； ②陽極反應：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO； 總反應：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 4．鎳氫電池——二次電池 電池組成：貯氫合金，泡沫氧化鎳、氫氧化鉀溶液 特點：壽命長、性能好，比能量高 (1)放電時的反應 負極反應：MH－e－＋OH－===M＋H2O 正極反應：NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－ (2)充電時的反應 陰極反應：M＋H2O＋e－===MH＋OH－ 陽極反應：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O 總反應：NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M 說明　(1)MH表示貯氫合金M中吸收結合的氫。 (2)可逆電池的充、放電不能理解為可逆反應。 5．氫氧燃料電池 電池組成：鉑碳/氫氣、鉑碳/氧氣，氫氧化鉀溶液(或H2SO4溶液) 特點：用于航天飛機、牽引車等。 氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種。 種類 酸性 堿性 負極 反應式 2H2－4e－===4H＋ 2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正極 反應式 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 電池總 反應式 2H2＋O2===2H2O 正誤辨析 正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)在堿性鋅錳電池中，正極碳棒不參與電極反應，起導電作用 (√) (2)銀鋅鈕扣電池工作一段時間后，溶液的pH不會發(fā)生很大變化 (√) (3)在原電池中，一般情況下，陰離子移向負極，陽離子移向正極，而在鉛蓄電池中，SO向兩極均移動 (√) (4)燃料電池的電極不參與反應，有很強的催化活性，起導電作用 (√) 題組一　常見電池考查 1．(2016浙江樂清市芙蓉中學高一5月月考)人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池—銀鋅電池，它在放電時的電極反應為Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。據此判斷，氧化銀是(　　) A．負極，被氧化 B．負極，被還原 C．正極，被還原 D．正極，被氧化 答案　C 2．(2016杭州高一第二學期期末考試押題卷)氫氧燃料電池是一種新能源電池，如圖為氫氧燃料電池示意圖。下列說法不正確的是(　　) A．該裝置能將化學能轉化為電能 B．A極是正極，B極是負極 C．電子由A極通過導線流向B極 D．產物為無污染的水，屬于環(huán)境友好電池 答案　B 題組二　燃料電池電極反應式的書寫 3．以甲烷燃料電池為例來分析不同的環(huán)境下電極反應式的書寫。 (1)酸性介質(如H2SO4) 負極：________________________________________________________________________； 正極：________________________________________________________________________； 總反應式： _______________________________________________________________。 答案　CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋ 2O2＋8e－＋8H＋===4H2O CH4＋2O2===CO2＋2H2O (2)堿性介質(如KOH) 負極：________________________________________________________________________； 正極：________________________________________________________________________； 總反應式： _______________________________________________________________。 答案　CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O 2O2＋8e－＋4H2O===8OH－ CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O (3)固體電解質(高溫下能傳導O2－) 負極：________________________________________________________________________； 正極：________________________________________________________________________； 總反應式： _______________________________________________________________。 答案　CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O 2O2＋8e－===4O2－ CH4＋2O2===CO2＋2H2O (4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下 負極：________________________________________________________________________； 正極：________________________________________________________________________； 總反應式： _______________________________________________________________。 答案　CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O 2O2＋8e－＋4CO2===4CO CH4＋2O2===CO2＋2H2O 題組三　可逆電池的考查 4．一種碳納米管能夠吸附氫氣，可作二次電池(如下圖所示)的碳電極。該電池的電解質溶液為6 molL－1的KOH溶液。 (1)寫出放電時的正、負極電極反應式。(2)寫出充電時的陰、陽極電極反應式。 答案　(1)負極：H2－2e－＋2OH－===2H2O； 正極：2NiO(OH)＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－。 (2)陰極：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－； 陽極：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiO(OH)＋2H2O 技巧點撥　負極與陰極顛倒，正極與陽極顛倒，即得各,自電極反應式。 題組四　新型電池的考查 5．(2016浙江4月選考，17)Mg－H2O2電池是一種化學電源，以Mg和石墨為電極，海水為電解質溶液，示意圖如下。下列說法不正確的是(　　) A．石墨電極是該電池的正極 B．石墨電極上發(fā)生還原反應 C．Mg電極的電極反應式：Mg－2e－===Mg2＋ D．電池工作時，電子從Mg電極經導線流向石墨電極，再出石墨電極經電解質溶液流向Mg電極 答案　D 解析　Mg易失電子發(fā)生氧化反應而作負極，石墨電極是該電池的正極，故A正確；H2O2在石墨電極上得電子發(fā)生還原反應，故B正確；Mg易失電子發(fā)生氧化反應而作負極，電極反應為Mg－2e－===Mg2＋，故C正確；電池工作時，電子從負極Mg電極經導線流向石墨電極，但是電子不會經過電解質溶液，故D錯誤。 6．(2016紹興第一中學高一下學期期末考試)如圖為某種甲醇燃料電池示意圖，工作時電子流向如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A．X為氧氣 B．電極A反應式：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋ C．B電極附近溶液pH增大 D．電池工作時，溶液中電子由電極B流向電極A 答案　C 解析　根據圖示中電子的流向可知左邊A電極通入的是燃料甲醇；右邊B電極通入的是氧氣，A錯誤；電極A是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應，由于電解質溶液為堿性，所以電極反應式：CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O，B錯誤；B電極上發(fā)生的電極反應是O2＋4e－＋2H2O===4OH－，由于反應產生OH－，所以附近溶液堿性增強，溶液的pH增大，C正確；電子只能通過導線傳遞，不能在溶液中傳遞，D錯誤。 專題強化練 1．(2016紹興選考適應性考試)某研究性學習小組設計了用化學電源使LED燈發(fā)光的裝置，示意圖如下。下列說法不正確的是(　　) A．鋅是負極，電子從鋅片經導線流向銅片 B．氫離子在銅片表面被還原 C．鋅質量減少65 g時，銅電極表面析出氫氣是22.4 L D．裝置中存在“化學能→電能→光能”的轉換 答案　C 解析　該裝置組成原電池，Zn為負極，Cu為正極，電子由鋅片經導線流向銅片，A項正確；H＋在銅片上得電子被還原，產生H2，B項正確；電池工作時，化學能轉換為電能，LED燈發(fā)光，則是電能轉換為光能，D項正確；未標明狀態(tài)，故C項錯誤。 2．(2016寧波效實中學高一下學期期中)下列關于實驗現象的描述不正確的是(　　) A．銅鋅組成的原電池中電子是從鋅經過導線流向銅 B．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現氣泡 C．把銅片插入FeCl3溶液中，在銅片表面出現一層鐵 D．把鋅片放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴CuCl2溶液，氣泡放出速率加快 答案　C 3．(2016浙江樂清芙蓉中學高二5月月考)某原電池裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．石墨棒為負極 B．鐵片的質量減少 C．硫酸被氧化 D．電子從石墨棒流向鐵片 答案　B 4．(2016金華十校9月高三模擬)下列裝置都伴隨有能量變化，其中是由化學能轉變?yōu)殡娔艿氖?　　) 答案　D 解析　電解水是電能轉化成化學能；水力發(fā)電是機械能轉化成電能；太陽能熱水器是太陽能轉化成熱能；干電池是化學電源，工作時化學能轉化成電能。 5．(2016溫州8月選考模擬)某氫氧燃料電池，以多孔碳棒為電極，電解質為H2SO4溶液，示意圖如下。下列說法正確的是(　　) A．a電極是該電池的負極 B．b電極的電極反應式：H2－2e－===2H＋ C．b電極上發(fā)生還原反應 D．電池工作時，SO移向a電極 答案　B 解析　由題圖可知，a電極通O2為電池的正極；b電極為負極發(fā)生氧化反應，反應式為H2－2e－===2H＋；電池工作時，SO由a極(正極)移向b極(負極)。 6．下圖所示的裝置能夠組成原電池并產生電流的是(　　) 答案　B 解析　依據構成原電池的必要條件分析：A中兩電極相同；C中沒有構成閉合回路；D中酒精是非電解質。在B裝置中雖然鐵與NaCl溶液不能反應，但NaCl溶液中溶有O2，鐵在其中可以發(fā)生吸氧腐蝕，因此B裝置可以構成原電池并產生電流。 7．(2016臺州9月選考質量評估)下圖為水果電池的示意圖，下列說法正確的是(　　) A．鋅片作負極，質量逐漸減少 B．電子由銅片沿導線流向鋅片 C．銅電極逐漸溶解 D．該裝置能夠將電能轉化為化學能 答案　A 解析　A項，鋅比銅活潑，所以Zn作負極，發(fā)生氧化反應，失去電子，生成的Zn2＋進入溶液中，所以質量減少，正確；B項，Zn作負極，則Cu作正極，所以電子從鋅片沿導線流向銅片，錯誤；C項，銅極發(fā)生還原反應，溶液中的氫離子在銅電極上發(fā)生還原反應，生成氫氣，所以Cu不溶解，錯誤；D項，該裝置是原電池，工作時把化學能轉化為電能，錯誤。 8．(2016浙江省名校協作體高三試題)某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解質溶液。下列說法正確的是(　　) A．電子由Zn電極流出，經KOH溶液流向正極 B．正極反應式為2FeO＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C．該電池放電過程中電解質溶液濃度不變 D．電池工作時OH－向負極遷移 答案　D 解析　A項，電子由負極(Zn)流出，經導線流向正極，錯誤；B項，電解液為KOH溶液，故正極電極反應式為2FeO＋6e－＋5H2O===Fe2O3＋10OH－，錯誤；C項，該電池的總反應為3Zn＋2FeO＋5H2O===Fe2O3＋3Zn(OH)2＋4OH－，由方程式可知KOH濃度增大，錯誤；D項，電池工作時陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，正確。 9．(2016浙江選考測試)兩電極用導線連接插入電解質溶液中(不考慮溶液中溶解的氧氣的影響)，你認為不能構成原電池的是(　　) 選項 A B C D 電極材料 Zn Fe Cu Al 電極材料 Cu Zn Ag C 電解質溶液 CuCl2 溶液 H2SO4 溶液 CuSO4 NaOH 溶液 答案　C 10．(2016溫州市十校聯合體高二下學期期末)將一張濾紙剪成四等份，用銅片、鋅片、發(fā)光二極管、導線在玻璃片上連接成如圖所示的裝置，在四張濾紙上滴入稀H2SO4直至全部潤濕。下列敘述正確的是(　　) A．鋅片上有氣泡，銅片溶解 B．Zn片發(fā)生還原反應 C．電子都是從銅片經外電路流向鋅片 D．該裝置至少有兩種形式的能量轉換 答案　D 解析　A項，鋅為負極，銅為正極，正極上生成氫氣，錯誤；B項，鋅為負極，發(fā)生氧化反應，錯誤；C項，電子從鋅極經外電路流向銅極，錯誤；D項，該裝置存在電能與化學能、電能與光能的轉化，正確。 11．(2016杭州西湖高級中學高二5月月考)下列銅－鋅原電池裝置中，電極材料、燈光、燒杯等均相同，能使小燈泡最亮且持續(xù)時間最長的是(　　) 答案　C 12．(加試題)(2016紹興第一中學高二下學期期末考試)甲醇、空氣和強堿溶液作電解質的手機燃料電池中所發(fā)生的反應為2CH3OH＋3O2＋4OH－2CO＋6H2O，下列有關說法正確的是(　　) A．放電時，CH3OH參與反應的電極為正極 B．放電時，每通入標況下11.2 L O2完全反應轉移電子數為1 mol C．放電時，電解質溶液的pH逐漸增大 D．放電時，負極反應為CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O 答案　D 解析　A項，放電時，CH3OH被氧化變?yōu)镃O，因此其反應的電極為負極，錯誤；B項，放電時，每通入標況下11.2 L O2轉移電子的物質的量：(11.2 L22.4 Lmol－1)4＝2 mol，錯誤；C項，放電時，由于消耗OH－，溶液中c(OH－)減小，因此電解質溶液的pH逐漸減小，錯誤；D項，放電時，通入CH3OH的電極是負極，發(fā)生氧化反應，負極反應為CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O，正確。 13．(加試題)下圖所示的裝置不是原電池的是(　　) 答案　D 解析　選項D的裝置中，兩個電極活潑性不同，且有導線相連，又有電解質溶液，但沒有形成閉合回路，所以不能構成原電池。 14．(加試題)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應式為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列敘述不正確的是(　　) A．放電時，負極反應為Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 B．充電時，陽極反應為Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O C．放電時，每轉移3 mol 電子，正極有1 mol K2FeO4被氧化 D．放電時，正極附近溶液堿性增強 答案　C 解析　該電池放電時負極發(fā)生氧化反應：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，A正確；正極發(fā)生還原反應：FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－，電極附近溶液堿性增強，D正確，C不正確；充電時陽極發(fā)生氧化反應：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O，B正確。 15．(加試題)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應原理如圖所示，其中電解質LiClO4溶于混合有機溶劑中，Li＋通過電解質遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。 回答下列問題： (1)外電路的電流方向是由________極流向________極(填字母)。 (2)電池正極反應式為______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)是否可用水代替電池中的混合有機溶劑？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)b　a (2)MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2 (3)否　電極Li是活潑金屬，能與水反應 解析　(1)活潑金屬鋰作電池負極，失去的電子由負極(a極)經過導線流向正極(b極)，電流方向由b極流向a極。(2)負極上Li失去電子生成Li＋：Li－e－===Li＋；正極上MnO2得到電子同時結合遷入的Li＋生成LiMnO2：MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2。(3)Li是活潑金屬，易與水反應，因此不能用水代替電池中的混合有機溶劑。