1、原电池化学电源1.根据右图,可判断出下列离子方程式中错误的是()A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)C2Ag(aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co(s)=2Ag(s)Co2(aq)A从两个原电池的电极可以判断出三种金属的活动性关系为:CdCoAg,则氧化性关系为:Cd2Co2MNEBENMPCPNME DEPMNA由知,金属活动性:MN;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出,说明M作原电池的正极,故金属活动性:PM;N、E构成的原电池中,N作负极,故金属活动性:NE。综合可知,
2、A正确。7下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的是()A上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B干电池在长时间使用后,锌筒被破坏C铅蓄电池工作过程中,每通过2 mol电子,负极质量减轻207 gD氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源C干电池为一次电池,铅蓄电池为二次电池,氢氧燃料电池为燃料电池,选项A正确;在干电池中,Zn作负极,被氧化,B正确;氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内,且工作的最终产物是水,故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源,D正确;C项忽略了硫酸铅在该极上析出,该极质量应该增加而非减小。8下图、分别是甲、乙两组同学将反应“AsO2I2H
3、AsOI2H2O”设计成的原电池装置,其中C1、C2均为碳棒。甲组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸;乙组向图B烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。下列叙述中正确的是()A甲组操作时,电流表(A)指针发生偏转B甲组操作时,溶液颜色变浅C乙组操作时,C2作正极D乙组操作时,C1上发生的电极反应为I22e=2ID装置中的反应,AsO2I2HAsOI2H2O,当加入适量浓盐酸时,平衡向右移动,有电子转移,但电子不会沿导线通过,所以甲组操作时,电流表(A)指针不会发生偏转,但由于I2浓度增大,所以溶液颜色变深;向装置B烧杯中加入NaOH溶液中,C2上发生:AsO2e2OH=AsOH2O,电子沿导线到C1
4、棒,I22e=2I,所以C2为负极,C1为正极。9(2019福建六校联考)某同学利用氧化还原反应:2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如图所示原电池,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法正确的是 ()Ab电极上发生还原反应B外电路电子的流向是从a电极到b电极C电池工作时,盐桥中的SO移向甲烧杯Da电极上发生的反应为MnO8H5e=Mn24H2OD分析化学方程式,Fe2变成Fe3,失电子,所以在负极上Fe2发生反应,即b电极为负极,a电极为正极。b电极为负极,发生氧化反应,A项错误;外电路电子从负极b流出,流向正极a,B项错误;电池工作
5、时,盐桥中的SO向负极移动,即移向乙烧杯,C项错误;a电极为正极,电极上发生的反应为MnO8H5e=Mn24H2O,D项正确。10(2019四川南充适应性考试)一种物质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如图是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池,工作时,b电极的质量不断增大。下列说法错误的是 ()ANO由交换膜右侧向左侧迁移Ba极为负极,发生氧化反应C交换膜左侧溶液浓度最终会大于交换膜右侧溶液浓度D原电池的总反应不一定是氧化还原反应C由于存在阴离子交换膜,所以NO会从交换膜右侧(浓度大)向左侧(浓度小)移动,原电池中阴离子向负极移动,则a极是负极,发生氧化反应,A、B项正确。电池工
6、作一段时间后,两侧溶液浓度相等,电池将不再工作,C项错误。该原电池的负极反应式为:Age=Ag,正极反应式为:Age=Ag,其总反应不是氧化还原反应,D项正确。11(2019湖北武汉部分市级示范高中联考)某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化成环境友好的物质,工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。下列分析正确的是()Aa电极发生反应:H2NCH2CH2NH216e4H2O=2CO2N216HB质子交换膜处H向右向左移动C该电池在微生物作用下将化学能转化为电能D开始放电时b电极附近溶液pH不变C该微生物燃料电池可将污水中的乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化成
7、环境友好的物质,则产物为CO2和N2,根据氧化还原反应原理可知,a电极发生氧化反应,为负极,b电极发生还原反应,为正极。H2N(CH2)2NH2在a电极上失电子发生氧化反应,负极的电极反应式为H2N(CH2)NH24H2O16e=2CO2N216H,A项错误;原电池中阳离子向正极移动,a电极是负极,b电极是正极,所以H透过质子交换膜由左向右移动,B项错误;该装置是原电池,可将化学能转化为电能,C项正确;b电极发生反应:O24e4H=2H2O,所以b电极附近溶液的pH变大,D项错误。12(2019北京海淀区期中)全钒电池以惰性材料作电极,在电解质溶液中发生的原电池反应为:VO(黄色)V2(紫色)
8、2H=VO2(蓝色)H2OV3(绿色)。下列说法不正确的是 ()A正极反应为VO2He=VO2H2OB负极附近的溶液由紫色逐渐变为绿色C反应每生成1 mol H2O时转移电子的物质的量为0.5 molD原电池使用过程中溶液的pH逐渐增大C由电池总反应VO(黄色)V2(紫色)2H=VO2(蓝色)H2OV3(绿色)可得,VO为正极的活性物质,V2为负极的活性物质,所以左室为正极室,右室为负极室。正极反应为VO2He=VO2H2O,A项正确;负极反应为V2e=V3,所以负极附近溶液的颜色由紫色逐渐变为绿色,B项正确;由电极反应VO2He=VO2H2O可知,反应每生成1 mol H2O时转移电子的物质
9、的量为1 mol,C项错误;由原电池总反应可知,反应过程中H被不断消耗,所以溶液的pH逐渐增大,D项正确。13由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题:(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。解析:甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理,甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活泼性AB;乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,活泼性BC;丙中A上有气体即H2产生,则A为正极,活泼性D
10、A,随着H的消耗,pH变大。答案:(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC14根据下列叙述写出对应的电极反应式。(1)LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。下图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图,则电池放电时正极反应式为_。(2)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图,在使用过程中石墨电极反应生成一种氧化物Y,则该电极反应式为_。(3)AlAg2O2电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示。该电池的负极反应式为_。解析:(1)原电池放电时,正极上FePO4得电子生成LiFePO4,电极反应式为LiFePO4e=LiFePO4。(2)
11、因为石墨电极上通入的O2得电子,故在石墨电极上NO2失电子,与迁移过来的NO结合生成5价氮的氧化物N2O5,电极反应式为NO2NOe=N2O5。(3)该电池中铝为负极,失去电子,结合溶液中的OH,最终生成AlO。答案:(1)LiFePO4e=LiFePO4(2)NO2NOe=N2O5(3)Al3e4OH=AlO2H2O15(2019山西临汾八校联考)(1)利用电化学原理可将CO、SO2转化为重要化工原料,装置如图所示:若A为CO,B为H2,C为CH3OH,则通入CO的一极为_极。若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极的电极反应式为_。(2)能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。完成原电池甲的装置示意图(见右图),并作相应标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙。甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_,其原因是_。答案:(1)正SO22H2O2e=SO4H(2)甲Zn和Cu2不直接接触,避免两种物质直接发生反应,从而避免了化学能转化为热能,提高电池效率