1、原电池和化学电源1分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是（）A中Mg作负极，中Fe作负极B中Mg作正极，电极反应式为6H2O+6e=6OH+3H2C中Fe作负极，电极反应式为Fe-3e=Fe3+D中Cu作正极，电极反应式为2H+2e=H22如图是铜锌原电池示意图。当该原电池工作时，电解质溶液为稀硫酸。下列描述不正确的是（）A溶液逐渐变蓝B锌片逐渐溶解C铜片上有气泡产生D电流计指针发生偏转1下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生大量气泡的是（）ABCD2把金属X放入盐Y(NO3)2的溶液中，发生如下反应：X+Y2+=X2+Y，以下叙述正确的是（）A常温下金属X一定能与水反应，Y一定
2、不能与水反应BX与Y用导线连接后放入CCl4中，一定形成原电池CX、Y用导线连接后放入Y(NO3)2的溶液中，一定有电流产生D由X与Y做电极形成的原电池中，X一定是负极，Y一定是正极3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，发生还原反应B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(s)+2OH(aq)C电池工作时，氢氧化钾电解质溶液中OH移向负极D外电路中每通过0.4mo
3、l电子，锌的质量理论上减小13g4氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应为：负极：2H2+4OH4e=4H2O；正极：O2+2H2O+4e=4OH。当得到3.6L饮用水时，电池内转移的电子的物质的量约为（）A3.6molB400molC200molD800mol5为将反应2Al+6H+=2Al3+3H2的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)（）ABCD6人造地球卫星上使用的一种高能电池（银锌蓄电池），其电池的电极反应式为：Zn+2OH-2e=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH。据此判断氧化银是（）A负极
4、，被氧化B正极，被还原C负极，被还原D正极，被氧化7 把a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连，可以形成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c溶解；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b极上有大量气泡。则四种金属的活动性顺序是（）AacdbBcabdCacbdDcadb8如图所示，a在金属活动性顺序中排在氢之前，b为碳棒，下列说法中不正确的是（）Aa极上发生还原反应，b极上发生氧化反应B碳棒上有气体逸出C导线上有电流，电子移动方向为abD反应后a极质量减小9下列叙述中正确的是（）A由铜、锌作电极与硫酸溶液组成的原电池中，溶液中的H+向正极移动B由铜、锌作电
5、极与硫酸溶液组成的原电池中，正极上发生的反应为Zn2e=Zn2+C铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，溶液中就有0.4mol电子通过D原电池必须有两个活泼性不同的金属作电极10普通锌锰干电池的构造如图所示，其电池反应的方程式为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)下列说法不正确的是（）A石墨作正极B锌发生氧化反应C电池工作时，电子从石墨经导线流向锌D正极的电极反应为：NH+MnO2+e=MnO(OH)+NH311下列关于原电池的叙述正确的是（）A原电池放电时，电子由负极经电解质溶液流向正极B原电池是将电能转变为化学能的装置C在原电池中，电流流入的一极是负极
6、，该电极发生氧化反应D构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属12如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的（）AA是Zn，B是Cu，C为稀硫酸BA是Cu，B是Zn，C为稀硫酸CA是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液DA是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液13某原电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是（）A金属铁作负极B海水作为电解质溶液C将电能转变为化学能D电子由铁电极经导线流向镁电极14少量铁片与100mL 0.01molL1的稀盐酸反应(盐酸过量)，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，如下
7、方法中的成立的是（）A加入少量铁粉B加NaCl溶液C滴入几滴硫酸铜溶液D改用10mL 0.1molL1盐酸15可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成蓄电池，下列4个电极反应中，分别表示正极反应和负极反应的是（）Br2+2e=2Br 2Br2e=Br2Zn2e=Zn2+ Zn2+2e=ZnA和B和C和D和16(1)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是_（填装置序号），其正极的电极反应式为_；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.4mol电子时，两个电极的质量差为_g。(2)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B为多孔碳棒）。实验测得
8、OH定向移向A电极，则_（填A或B）处电极入口通CH4，其电极反应式为_。17原电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。I：如图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。(1)中反应的离子方程式为_。(2)中的电极反应：Fe：_、Sn：_Sn极附近溶液的pH_（填增大、减小或不变）。II：依据氧化还原反应：Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+ 设计的原电池如图所示。(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_。(2)Ag电极上发生的反应为：_。 (3)针对上述原电池装置，下列说法中不正确的是_。（双选）A原电池工作时的总反应：Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+B原电池工作时，X电极流出电子，发生氧化反应 C原电池
9、工作时，银电极上发生氧化反应 D原电池工作时，阴离子向Ag极移动18原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。(1)现有如下两个反应：AZn+H2SO4=ZnSO4+H2；BNaOH+HCl=NaCl+H2O。能设计成原电池的反应是_(填“A”或“B”)。(2)将锌片和铜片按如图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：下列说法正确的是_。A甲、乙均为化学能转变为电能的装置B甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少C两烧杯中溶液的c(H+)均减小在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲_乙(填“”、“”或“=”)。请写出图中构成原电池的正极电极反应式：
10、_。当乙中产生2.24L(标准状况)气体时，将锌铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H+)=0.2molL1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为_。19能源是现代社会发展的三大支柱之一，化学在提高能源的利用率和开发新能源中起到了重要的作用。电能是现代社会中应用最广泛的二次能源。（1）下列装置中能够实现化学能转化为电能的是_(填字母)。（2）写出该装置正极反应的电极反应式_。（3）该装置中溶液里的阴离子移向_(填电极的化学式)极。（4）若装置中转移了0.2mol电子，则理论上溶液增加的质量是_。答案与解析【答案】1 B2 A【解析】1装置中Al作负极，装置
11、中，铁与浓硝酸钝化，故Cu作负极，A错误；装置中Al作负极，Mg作正极，电极反应式为6H2O+6e=6O+3H2，B正确；装置中铁发生钝化，Cu作负极，C错误；装置中Fe作负极，Cu作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH，D错误；答案选B。2该原电池中，锌易失电子作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，溶液没有铜离子生成，不会变蓝，故A错误；Zn易失电子作负极，所以锌片逐渐溶解，故B正确；Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片上有气泡产生，故C正确；铜锌原电池中，电子从负极流向正极，所以电流计指针发生偏转，故D正确；故答案为A。【答案】1A2C3A4B5B6B7A8A
12、9A10C11C12C13B14D15C16（1） Cu2+2e=Cu 24 （2）A CH4-8e+10OH=CO+7H2O 17I：（1）Fe+2H+=Fe2+H2 （2）Fe-2e=Fe2+ 2H+2e=H2 增大 II：（1）Cu FeCl3或Fe2(SO4)3（2）Fe3+e=Fe2+（3）CD 18（1）A （2）C 2H+2e=H2 2mol/L 19（1）C （2）2H+2e=H2 （3）Zn （4）6.1g 【解析】1铜与稀硫酸不反应，故铜电极上产生大量气泡应是构成原电池，且铜电极作正极。A项，构成原电池，Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，Cu上发生的反应为2H+2e=
13、H2，铜片上产生大量气泡。2由反应X+Y2+=X2+Y可知，金属活动性XY，且此置换反应能在水溶液中发生，则常温下金属X、Y与水不反应，A不正确；CCl4为非电解质，X与Y用导线连接后放入CCl4中，不能形成原电池，B不正确；由反应X+Y2+=X2+Y知，X、Y用导线连接放入Y(NO3)2溶液，能形成原电池，并产生电流，C正确；由X与Y做电极形成的原电池中，X不一定是负极，Y不一定是正极，如Fe、Cu、浓硝酸形成的原电池中，Fe作正极，D不正确；故选C。3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)，锌化
14、合价升高，为原电池负极，MnO2化合价降低，为原电池正极。电池工作时，锌失去电子，发生氧化反应，故A错误；电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(s)+2OH(aq)，故B正确；电池工作时，根据“同性相吸”，因此氢氧化钾电解质溶液中OH移向负极，故C正确；外电路中每通过0.4mol电子，则消耗锌为0.2mol，其锌的质量理论上减小0.2mol65gmol1=13g，故D正确。综上，答案为A。4电池总反应方程式为2H2+O2=2H2O，生成2mol水转移了4mol电子，当得到3.6L即3600g饮用水，物质的量为，电池内转移的电子的物质的量约为400mol，故B
15、符合题意。5将反应2Al+6H+=2Al3+3H2的化学能转化为电能，需要形成原电池，并且铝为负极，电解质溶液为非氧化性稀酸，A为原电池，铝为负极，但总反应为：2Al+2OH+2H2O=2AlO+3H2，不符合；B为原电池，铝的金属性强于铜，铝为负极，总反应为2Al+6H+=2Al3+3H2，符合；C为原电池，但硝酸是氧化性酸，则总反应为Al+4H+NO=Al3+NO+2H2O，不符合；D两电极均为铝，不符合；答案选B。6根据Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH，氧化银中银元素化合价降低，发生还原反应，所以氧化银是正极，被还原，故选B。7原电池中较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极。a、b
16、相连时，a为负极，则金属性ab。c、d相连时，c溶解，则金属性c是负极，cd。a、c相连时，c极上产生大量气泡，则a是负极，所以金属性ac。b、d相连时，b极上有大量气泡，则d是负极，所以金属性db。因此金属的活动顺序是acdb，答案选A。8a为负极，本身失电子发生氧化反应，b为正极，溶液中的氢离子得电子发生还原反应，A错误；b为正极，溶液中的氢离子得电子发生还原反应，所以碳棒上有气体逸出，B正确；该装置构成了原电池，导线上有电流，电子从负极流向正极，即从ab，C正确；根据装置没有电源，则构成原电池装置，又a在金属活动性顺序表中排在氢之前，b为碳棒，则a为负极本身失电子发生氧化反应，所以a极质
17、量减小，D正确；故合理选项是A。9在原电池中，阳离子移向正极，A项正确；由铜、锌作电极与硫酸溶液组成的原电池中，正极上发生的反应为2H+2e=H2，铜锌原电池中，锌极作负极，发生氧化反应，电极反应方程式为：Zn2e=Zn2+，由反应方程式可知，每消耗1molZn，则转移2mole。13gZn的物质的量为， 则原电池中转移0.4mol电子，电子通过导线从负极流向正极，C项错误；原电池的电极可以是两种活动性不同的金属，也可以是一种金属和一种非金属导体作电极，D项错误；答案选A。10根据原电池中一般活泼金属作负极，活泼性较弱的金属或非金属作正极，结合原电池的总反应式可知，石墨作正极，A项正确；根据题
18、中电池反应方程式可知，Zn化合价升高，被氧化，发生氧化反应，B项正确；原电池中，电子从负极经导线流向正极，在该普通锌锰干电池中，Zn作负极，石墨作正极，电子应从Zn极经导线流向石墨，C项错误；正极发生还原反应，其电极反应方程式为：NH+MnO2+e=MnO(OH)+NH3，D项正确；选C。11原电池放电时，电子由负极经导线流向正极，A错误；原电池是将化学能转变为电能的装置，B错误；在原电池中，电子流出、电流流入的一极是负极，该电极发生氧化反应，C正确；构成原电池的正极和负极不一定是两种不同的金属，例如燃料电池的正负极均可以用石墨，D错误；答案选C。12在该电池反应中A极溶液中Ag+得电子，A电
19、极增粗，B电极Fe失电子，B电极变细，C正确；选C。13金属铁不如镁活泼，铁作正极，镁作负极，A错误；海水里有很多盐溶液，作电解质溶液，B正确；原电池将化学能转变为电能，C错误；电子由负极镁电极经导线流向正极铁电极，D错误；答案选B。14改用浓度大的盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，盐酸过量，由铁的量决定氢气的产量，则氢气的量不变，D项正确；答案选D。15分析反应Zn+Br2=ZnBr2，Zn化合价升高，发生氧化反应，作原电池负极，负极反应为：Zn2e=Zn2+，Br2化合价降低，发生还原反应，作原电池正极，正极反应为Br2+2e=2Br，故C正确。综上所述，选C。16(1)A装置中Cu作负
20、极，发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，没有涉及Fe，不能验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱；要发生反应Fe+Cu2+=Fe2+Cu，应使用装置，正极的电极反应为Cu2+2e=Cu。在电池中，有如下关系式：Fe2eCu，则参加反应的Fe与生成的Cu都为0.2mol，两个电极的质量差为0.2mol64g/mol+0.2mol56g/mol=24g。答案为：；Cu2+2e=Cu；24；(2)在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因为OH向A电极移动，所以A 电极为负极，CH4在KOH溶液中失电子生成CO、H2O，电极反应式为CH4-8e+10OH=CO+7
21、H2O。答案为：A；CH4-8e+10OH=CO+7H2O。17(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则(1)中反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2+H2；(2)原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。铁的金属性强于锡，则(2)中铁是负极，电极反应为Fe-2e=Fe2+；Sn是正极，溶液中的氢离子放电，则电极反应式为2H+2e=H2，所以Sn极附近溶液的pH增大；(1)根据上述分析可知，X为负极，电极材料为Cu，电解质溶液为Fe3+的盐溶液，可以是FeCl3或Fe2(SO4)3溶液；(2)Ag为原电
22、池的正极，电极上Fe3+得到电子发生还原反应生成Fe2+，电极反应式为Fe3+e=Fe2+；(3)A由上述分析可知，原电池的总反应为Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+，A选项正确；B原电池工作时，X极为原电池的负极，失去电子，发生氧化反应，B选项正确；C原电池工作时，Ag为原电池的正极，电极上Fe3+得到电子发生发生还原反应，C选项错误；D原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，该装置X(Cu)极为负极，故阴离子向X(Cu)极移动，D选项错误；故答案为：CD。18（1）反应AZn+H2SO4=ZnSO4+H2是氧化还原反应，能设计成原电池反应，BNaOH+HCl=NaCl+H2O不是氧化
23、还原反应，不能设计成原电池，正确答案是：A。（2）A甲形成原电池，是化学能转变为电能的装置，乙不是，A猎误；B甲、乙中锌片质量都减少，铜片质量都不变，B错误；C两个烧杯中都产生氢气，氢离子浓度都降低，所以溶液的pH均增大，C正确；所以选C。原电池原理引起的腐蚀速度大于化学腐蚀的速度，所以两烧杯中产生气泡的速度甲乙，本题正确答案：；构成原电池的正极是氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H+2e=H2，本题正确答案是：2H+2e=H2；稀释后氢离子的物质的量为1L0.2mol/L=0.2mol，生成氢气2.24L的物质的量为=0.1mol，消耗的氢离子物质的量为0.2mol，所以原溶液中氢离
24、子的物质的量为0.4mol，原溶液中氢离子的浓度为，硫酸是二元强酸，所以原溶液中稀硫酸的浓度为2mol/L，本题正确答案是2mol/L。19（1）原电池的构成条件有两个不同导体电极电解质溶液自发氧化还原反应形成闭合回路。A中酒精是非电解质，A项错误；B中两个电极相同，B项错误；C符合原电池的四个条件，C项正确；D没有形成闭合回路，D项错误；答案选C。（2）写出该装置正极反应的电极反应式：2H+2e=H2，（3）在原电池的电解质中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。所以该装置中溶液里的阴离子移向Zn极。若装置中转移了0.2mol电子，根据电极式Zn-2e=Zn2+则理论上溶液增加Zn2+的物质的质量是0.1mol，放出氢气为0.1mol，则理论上溶液增加的质量是6.3g-0.2g=6.1g。