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原电池一、选择题1．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是()卡片号：22008.3.15实验后的记录：①Cu为负极，Zn为正极②Cu极上有气泡产生③SO42－向Cu极移动④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体⑤电子的流向是：Cu―→Zn⑥正极反应式：Cu＋2e－===Cu2＋A．①②③B．②④C．④⑤⑥D．③④⑤答案：B2．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)下列说法错误的是()A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小3.25g答案：C解析：电池工作时，电子是由负极通过外电路流向正极的。3．一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是()A．CH3OH(g)＋O2(g)－2e－===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq)D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－答案：C4．据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是()A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2OD．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2(标准状况)时，有0.1mol电子转移答案：D5．利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时，有关说法正确的是()A．铝罐将逐渐被腐蚀B．炭粒和炭棒上发生的反应为：O2＋4e－===2O2－C．炭棒应与玩具电机的负极相连D．该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻答案：A解析：该电池的反应原理是：4Al＋3O2===2Al2O3，所以Al作电源负极，与玩具的负极相连，逐渐被腐蚀，A正确，C、D错误；B选项中正确的反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。6．一个原电池的总反应方程式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池可能为()ABCD正极CuAlZnFe负极ZnZnCuZn电解质溶液H2SO4CuSO4ZnCl2CuCl2答案：D7．一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为：2CO＋O2===2CO2。则下列说法中正确的是()A．通CO的一极是电池的正极B．负极发生的电极反应是：O2＋2CO2＋4e－===2CO32－C．负极发生的电极反应是：CO＋CO32－－2e－===2CO2D．正极发生氧化反应答案：C解析：据题意知通入CO的一极为电源的负极，CO失去电子转变为CO2，发生氧化反应，故A、B、D错误，C正确。8．如图为一电化学综合实验装置。其中装置D为用加有酚酞的淀粉碘化钾溶液湿润的长条滤纸，c、d为Pt片。整套装置工作一段时间后，发现d的周围变为蓝色。下列有关说法错误的是()A．c上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，c周围变为红色B．装置C中，b电极周围的颜色变深C．Z单质的金属活动性较Cu强D．装置A、B之间倒置的U形管是沟通两装置的离子通道答案：C解析：d极周围变蓝色，说明有I2生成，即d极发生的电极反应为2I－－2e－===I2，故d极为电解池的阳极，由此可以推出，Cu极为负极，Z极为正极，a为阳极，b为阴极，c为阴极。c极电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，消耗H＋破坏了水的电离平衡，OH－浓度增大，酚酞变红色，A对；装置C为胶体电泳装置，Fe(OH)3胶粒带正电，故向阴极b移动，b极区颜色加深，B正确；在原电池中，不活泼金属为电池的正极，故Z的金属活动性较Cu弱，C错；电池在工作过程中，离子浓度发生变化，故U形管起平衡两装置中离子浓度的作用，D对。9．下图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液答案：C10．固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆－氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()A．有O2放电的a极为电池的负极B．有H2放电的b极为电池的负极C．a极对应的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．b极对应的电极反应为2H2－4e－＋4OH－===4H2O答案：B解析：原电池中失去电子的物质在负极发生反应，故通H2的b极为负极；通O2的a极为正极。据图示a极对应的电极反应为：12O2＋2e－===O2－，b极对应的电极反应为：H2＋O2－－2e－===H2O。11．已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb＋SO42－－2e－===PbSO4，正极：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－===PbSO4＋2H2O，当铅蓄电池放电转移的电子能氧化Cl－制得Cl222.4L(标况)时，电池内消耗的硫酸的物质的量至少是()A.2.5molB.5molC.1molD.2mol答案：D解析：根据Cl2的体积可以知道其物质的量为1mol，转移电子数为2mol，而根据总反应，转移2mol电子，需2mol硫酸。12．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为()A．H2＋2OH－－2e－===2H2OB．O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．H2－2e－===2H＋D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－答案：C解析：由题意分析，虽然背景比较新颖，但考查的知识点并不复杂，即在酸性条件下的H2－O2燃料电池。则该电池负极反应为：H2－2e－＝2H＋，该电池正极反应为：O2＋4e－＋4H＋＝2H2O。故C正确。二、非选择题13．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。右图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。试回答下列问题：(1)图中通过负载的电子流动方向________(填“向左”或“向右”)。(2)写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式。正极：_____________________________________，负极：_____________________________________，总反应：____________________________________。(3)为了获得氢气，除了充分利用太阳能外，工业上利用石油产品与水在催化剂作用下制取氢气。写出C3H8和H2O反应生成H2和CO的化学方程式：_______________________________________(4)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，正极反应式为_______________________________________；负极反应式为________________________________________________。答案：(1)向右(2)2H2O＋O2＋4e－===4OH－2H2＋4OH－－4e－===4H2O2H2＋O2===2H2O(3)C3H8＋3H2O=====催化剂高温3CO＋7H2(4)2O2＋4H2O＋8e－===8OH－CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O14．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________；(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为______________________；X电极上发生的电极反应为____________________________；(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。答案：(1)铜(或Cu)AgNO3溶液(2)正Ag＋＋e－===AgCu－2e－===Cu2＋(3)负(Cu)正(Ag)解析：由题意分析可知：X极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋；Ag极反应式为：2Ag＋＋2e－＝2Ag。X极发生氧化反应，Ag极发生还原反应，故X极为Cu极，为原电池负极，Ag为原电池正极，Y为AgNO3溶液。电子由Cu经外电路流向Ag。