1、课练17 原电池 化学电源练 1某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是()A电池工作时，盐桥中的Cl向负极移动B负极反应式：2H2e=H2C工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变DFe作正极，发生氧化反应2将一张滤纸剪成四等份，用铜片、锌片、发光二极管、导线在玻璃片上连接成如图所示的装置，在四张滤纸上滴加稀硫酸直至全部润湿。下列叙述中正确的是()A锌片上有气泡，铜片溶解BZn片发生还原反应C电子都是从铜片经外电路流向锌片D该装置至少有两种形式的能量转换3我国在太阳能光电催化化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法中正确的是()A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能B该
2、装置工作时，H由b极区流向a极区Ca极上发生的电极反应为Fe3e=Fe2D.a极区需不断补充含Fe3和Fe2的溶液4某学习小组的同学查阅相关资料得到氧化性：Cr2OFe3，设计了如图所示的盐桥原电池。盐桥中装有含琼脂的饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是()A甲烧杯的溶液中发生还原反应B外电路的电流方向是从b极到a极C电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯D乙烧杯中的电极反应式为2Cr37H2O6e=Cr2O14H5一种新型的电池，总反应式为3Zn2FeO8H2O=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()AZn极是负极，发生氧化反应B随着反应的进行，溶液
3、的pH增大C电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路D石墨电极上发生的反应为FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH6在环境和能源备受关注的今天，开发清洁、可再生新能源已成为世界各国政府的国家战略，科学家发现产电细菌后，微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。微生物燃料电池(MFC)示意图如下所示(假设有机物为乙酸盐)。下列说法错误的是()AA室菌为厌氧菌，B室菌为好氧菌BA室的电极反应式为CH3COO8e2H2O=2CO28HC微生物燃料电池(MFC)电流的流向为baD电池总反应式为CH3COO2O2H=2CO22H2O练 72021全
4、国甲卷，13乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H和OH，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是()AKBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B阳极上的反应式为：C制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1 mol电子D双极膜中间层中的H在外电场作用下向铅电极方向迁移82021浙江6月，22某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是()A充电时，集流体A与外接电源的负极相连B放电时，外电路通过a
5、mol电子时，LiPON薄膜电解质损失a mol LiC放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1xCoO2xLixe=LiCoO2D电池总反应可表示为LixSiLi1xCoO2SiLiCoO292021河北卷，9KO2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是()A隔膜允许K通过，不允许O2通过B放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极C产生1 Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22D用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9 g水102021湖南卷，10锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质
6、电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：下列说法错误的是()A放电时，N极为正极B放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C充电时，M极的电极反应式为Zn22e=ZnD隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过练 112022山东师范附中月考中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢方案，其基本工作原理如图所示，下列说法错误的是()A该电化学装置中，Pt电极作正极BBiVO4电极上的反应式为SO2e2OH=SOH2OC电子流向：Pt电极导线BiVO4电极电解质溶液Pt电极DPt电极的电势高于BiVO4电极的电势122022浙江淮安质检镍
7、镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是()A断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能电能B断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应C电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变D镍镉二次电池的总反应式：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2132022烟台模考某原电池以银、铂为电极，用含Ag的固体作电解质，Ag可在固体电解质中自由移动。电池总反应式为2AgCl2=2AgCl。利用该电池可以测定空气中Cl2的含量。下列说法中错误的是()A空气中c(Cl2)越大，消耗Ag的速率越快B铂极的电
8、极反应式为Cl22e2Ag=2AgClC电池工作时电解质中Ag总数保持不变D电子移动方向：银固体电解质铂142022山东模考锂空气电池是一种可充电电池，电池反应为2LiO2=Li2O2，某锂空气电池的构造原理图如下。下列说法正确的是()A可选用有机电解液或水性电解液B含催化剂的多孔电极为电池的负极C放电时正极的电极反应式为O22Li2e=Li2O2D充电时锂电极应连接外接电源的正极152022泰安一模某小组探究Na2SO3溶液和酸化的KIO3溶液的反应过程，装置如下。K闭合后，电流表的指针偏转情况如下表：表盘时间0t1t2t3t4偏转右偏右偏至Y指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复
9、多次指针归零若往酸化的KIO3溶液中加少量KI溶液，再闭合K，指针只在“0”到“X”处往返。下列说法不正确的是()AK闭合后，取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成B0t1时，a极的电极反应式为：IO6e6H=I3H2OCt2t3时指针回到“0”处是因为溶液中IO已反应完全Dt2t3时指针返回X处时a极的电极反应式为：I22e=2I一、选择题：本题共7小题，每小题只有一个选项符合题意。1锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述中正确的是()A铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后，甲池中的c(SO)减小C电池工作一段时间后，乙池溶液的
10、总质量增加D阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡2一种突破传统电池设计理念的镁锑液态金属储能电池的工作原理如图所示，该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。下列说法不正确的是()A放电时，Mg(液)层的质量减小B放电时，正极反应式为Mg22e=MgC该电池充电时，MgSb(液)层发生还原反应D该电池充电时，Cl向下移动3一种新型镁硫电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是()A使用碱性电解质水溶液B放电时，正极反应包括3Mg2MgS86e=4MgS2C使用的隔膜是阳离子交换膜D充电时，电子从Mg电极流出4CO2辅助的NaCO2
11、电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池的总反应为3CO24Na2Na2CO3C。下列有关说法不正确的是()A放电时，ClO向b极移动B放电时，正极反应为3CO24e=2COCC充电时，阴极反应为Nae=NaD充电时，电路中每转移4 mol电子，可释放67.2 L CO25我国研究锂硫电池获得突破，电池的总反应是16LiS88Li2S，充、放电曲线如图所示，下列说法不正确的是()A充电时，电能转化为化学能B放电时，锂离子向正极移动C放电时，1 mol Li2S6转化为Li2S4得到2 mol eD充电时，阳极总电极反应式是8S216e=S86锂/氟化碳电池稳定性很高。该电池
12、的电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLiCFx=xLiFC，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示。下列说法正确的是()A正极的电极反应式为CFxxexLi=xLiFCB离子交换膜为阴离子交换膜C电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替Da极电势高于b极电势7固体氧化物电解池(SOEC)NOx电化学还原技术，是燃烧后NOx污染物排放控制的潜在技术之一。用NiOYSZ混合氧化物作催化电极的固体氧化物电解池结构如图所示。通电时，NiO转化为金属Ni，金属Ni还原NO。下列叙述错误的是()APt/YSZ电极连接电源的正极，作电解池的阳极B.混合氧化物电极能提高NO的还原效率C
13、还原NO的反应为2NO4e=N22O2D.30 mg NO被还原时阳极生成的O2大于16 mg二、选择题：本题共3小题，每小题有一个或两个选项符合题意。8最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为H2O和CO2，同时产生电能，其原理示意如图。下列有关该电池的说法中正确的是()A氧化银电极上的反应为Ag2O2H2e=2AgH2OB石墨电极上的反应为C6H12O66H2O24e=6CO224HC. 每转移4 mol电子，氧化银电极产生22.4 L CO2气体(标准状况)D每30 g C6H12O6参与反应，有4 mol H经质子交换膜进入正极区9新型NaBH4/H2O2燃料电
14、池(DBFC)的结构如图，该电池总反应方程式为NaBH44H2O2=NaBO26H2O。下列有关说法中正确的是()A电池正极区的电极反应为BH8OH8e=BO6H2OB电极B为负极，纳米MnO2层的作用是提高原电池的工作效率C放电过程中，Na从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1 L 6 molL1 H2O2溶液，理论上流过电路中的电子数为12NA10自然界中金属硫化物之间存在原电池反应。如图所示装置中电极为方铅矿(PbS)，电极为含有方铅矿的硫铁矿，当有电解质溶液按如图所示方向流经该装置时，电流表指针偏转。若电极质量不断减少，a处溶液中加入KSCN溶液未出现红色，加入CuSO4溶液未出
15、现黑色沉淀。下列有关说法中正确的是()A工业上利用该原理富集铁B电极作正极C溶液流经该装置后pH减小D该装置负极的电极反应式为FeS215e8H2O=Fe32SO16H三、非选择题：本题共3小题。11(1)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图1，石墨为电池的_极；该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物Y，其电极反应式为_。(2)化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图2所示：回答下列问题：电池中的负极为_(填“甲”或“乙”)，甲的电极反应式为_，电池工作时，理论上每净化1 mol尿素，消耗O2的体积(
16、标准状况下)约为_ L。12某兴趣小组做如下探究实验：(1)图为依据氧化还原反应设计的原电池装置，该反应的离子方程式为_。反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，则导线中通过_ mol电子。(2)如图，其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极的反应式为_，这是由于NH4Cl溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因：_。(3)如图，其他条件不变，将图中的盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，则乙装置中石墨(1)为_(填“正”“负”“阴”或“阳”)极，乙装置中与铜丝相连的石墨(2)电极上的电极反应式为_。(4)将图乙装置中的Cu
17、Cl2溶液改为400 mL CuSO4溶液，一段时间后，若电极质量增重1.28 g，则此时溶液的pH为_(不考虑反应中溶液体积的变化)。13我国科学家最近发明了一种ZnPbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：回答下列问题：(1)电池中，Zn为_极，B区域的电解质为_(填“K2SO4”“H2SO4”或“KOH”)。(2)电池反应的离子方程式为_。(3)阳离子交换膜为图中的_膜(填“a”或“b”)。(4)此电池中，消耗6.5 g Zn，理论上可产生的容量(电量)为_毫安时(mAh)(1 mol电子的电量为1
18、F，F96 500 Cmol1，结果保留整数)。(5)已知E为电池电动势(电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差，EE()E()，G为电池反应的自由能变，则该电池与传统铅酸蓄电池相比较，EZnPbO2_EPbPbO2；GZnPbO2_GPbPbO2(填“”或“Fe3，即Cr2O可以将Fe2氧化为Fe3，故在原电池中，Fe2失电子被氧化，则a极为负极；Cr2O得电子被还原，则b极为正极。Fe2失电子被氧化，即甲烧杯的溶液中发生氧化反应，A错误；外电路中电流由正极流向负极，即由b极流向a极，B正确；原电池中，阴离子移向负极，则SO移向甲烧杯，C错误；乙烧杯中Cr2O得电子被还原，则电极反应
19、式为Cr2O6e14H=2Cr37H2O，D错误。5C根据电池总反应式，结合原电池的工作原理可知，锌作负极，发生氧化反应，A正确；根据电池总反应式可知，反应生成OH、消耗H2O，溶液的pH增大，B正确；根据原电池的工作原理，电子从Zn电极流出，经外电路流向石墨，电子不能通过电解质溶液，C错误；负极的电极反应式为Zn2OH2e=Zn(OH)2，正极的电极反应式为FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH，D正确。6B根据装置图可知B室中氧气参与反应，应为好氧菌，选项A正确；方程式中电荷和氢原子不守恒，选项B错误；MFC电池中氢离子向得电子的正极移动，即向b极移动，b为正极，电流方向是由正极流向负极
20、，即ba，选项C正确；电池的总反应是醋酸根离子在酸性条件下被氧化成CO2、H2O，即CH3COO2O2H=2CO22H2O，选项D正确。练高考7D根据图示，石墨电极一侧发生反应2Br2e=Br2、OHCCHOBr2H2OHOOCCHO2HBr，总电极反应为OHCCHO2eH2O=HOOCCHO2H，因此石墨电极为阳极，KBr不只是起到电解质的作用，A项错误，B项错误；根据阳极总反应OHCCHO2eH2O=HOOCCHO2H、阴极反应HOOCCOOH2e2H=HOOCCHOH2O，可得总反应式为OHCCHOHOOCCOOH=2HOOCCHO，故制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了2 mol
21、电子，C项错误；根据阴极(铅电极)反应，双极膜中间层中的H在外电场作用下向阴极(铅电极)迁移，D项正确。8B9D由题图可知，b极上O2转化为KO2，则b极为电池正极，a极为电池负极，K通过隔膜由a极向b极迁移，为避免O2氧化K电极，O2不能通过隔膜，A说法正确；放电时，电流由正极经导线流向负极，即由b极经导线流向a极，充电时，b极接外接电源的正极，b电极为阳极，B说法正确；产生1 Ah电量时，生成KO2与消耗O2的质量比为71322.22，C说法正确；消耗3.9 g钾时，转移0.1 mol e，铅酸蓄电池消耗0.1 mol H2O，其质量为1.8 g，D说法错误。10B在该原电池中，活泼金属锌
22、做负极，则N极为正极，A说法正确；放电时，左侧锌放电产生Zn2，贮液器中ZnBr2浓度不断增大，B说法错误；充电时，M极为阴极，电极反应式为Zn22e=Zn，C说法正确；放电时Br通过隔膜进入溶液中与Zn2结合，充电时Zn2通过隔膜在双极性碳和塑料电极上沉积，D说法正确。练模拟11C该原电池装置的Pt极为正极，2H2O2e=H22OH，BiVO4为负极，SO2e2OH=SOH2O。电子流向应为BiVO4电极导线Pt电极，C项错误。12C由图可知，闭合K1时放电，化学能转化为电能，闭合K2时充电，A为阴极，B为阳极。由图可知总反应式为Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2，B极发
23、生氧化反应时消耗OH生成NiOOH，KOH浓度降低。13Dc(Cl2)越大，反应速率越快，则消耗银的速率也越快，A正确；银比铂活泼，铂作正极，Cl2在铂上得到电子发生还原反应生成Cl，再与电解质中的Ag结合，电极反应式为Cl22e2Ag=2AgCl，B正确；根据电池总反应式可知，电解质中Ag总数保持不变，C正确；原电池中，电子从负极经过外电路的导线流向正极，电子不能通过电解质，故电子移动方向应是银外电路导线铂，D错误。14C在锂空气电池中，锂失电子作负极，反应式为Lie=Li，以空气中的氧气作为正极反应物，氧气得电子生成Li2O2，正极反应式为O22Li2e=Li2O2，总反应为2LiO2=L
24、i2O2。选项A，可选用有机电解液，水性电解液会与Li直接反应，错误；选项B，含催化剂的多孔材料为电池的正极，错误；选项C，放电时正极的电极反应式为O22Li2e=Li2O2，正确；选项D，充电时锂电极应连接外接电源的负极，电极反应式为Lie=Li，错误。15CIO5I6H=3I23H2O，若往酸化的KIO3溶液中加少量KI溶液，再闭合K，指针只在“0”到“X”处往返，说明KIO3易与KI反应生成I2，I2比KIO3更易与Na2SO3反应。A.K闭合后，Na2SO3失电子被氧化为Na2SO4，取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀硫酸钡生成，正确；B.0t1时，电流表指针右偏至Y
25、，a极的电极反应式为：IO6e6H=I3H2O，正确；C.t2t3时指针回到“0”处是因为IO5I6H=3I23H2O，溶液中IO不再与Na2SO3反应，错误；D.t2t3时指针返回X处时a极是碘单质得电子生成碘离子，a极的电极反应式为：I22e=2I，正确。综合测评提能力1C活泼金属锌作负极，铜作正极，铜电极上发生还原反应，故A错误；电池工作一段时间后，甲池中的c(SO)不变，故B错误；铜电极上发生电极反应：Cu22e=Cu，同时Zn2通过阳离子交换膜从甲池移向乙池，由电荷守恒可知，乙池中每析出1 mol Cu，则有1 mol Zn2从甲池移向乙池，因为M(Zn)M(Cu)，所以乙池溶液的总
26、质量增加，故C正确；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，阴离子不能通过阳离子交换膜，故D错误。2C根据电流方向可知上为负极，下为正极。放电时负极为Mg2e=Mg2，正极：Mg22e=Mg。充电时下为阳极，上为阴极，故MgSb(液)作阳极发生氧化反应。3C碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2会生成Mg(OH)2沉淀，降低电池效率，A错误；放电时为原电池，原电池正极发生得电子的还原反应，包括3Mg2MgS86e=4MgS2，B错误；据图可知Mg2通过隔膜移向正极参与电极反应，所以使用的隔膜是阳离子交换膜，C正确；放电时Mg电极发生氧化反应，充电时Mg电极得电子发生还原反应，即电子流入Mg电极，D错
27、误。4D放电时，钠电极是负极，阴离子ClO向b极移动，A正确；放电时，正极上CO2得电子转化为C，电极反应式为3CO24e=2COC，B正确；充电时，该装置是电解池，与电源的负极相连的是阴极，电极反应式为Nae=Na，C正确；充电时，阳极的电极反应式为2COC4e=3CO2，转移4 mol电子时生成3 mol CO2，题目未指明CO2是否处于标准状况，故无法判断其体积是否为67.2 L，D错误。5C充电时电能转化为化学能，故A正确；放电时，是原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，因此锂离子向正极移动，故B正确；根据图示，放电时，1 mol Li2S6转化为Li2S4的反应为2Li2S62Li=
28、3Li2S4，反应中2 mol Li2S6得到2 mol e，即1 mol Li2S6得到1 mol e，故C错误；根据16LiS88Li2S，充电时，阳极总电极反应式是8S216e=S8，故D正确。6A根据总反应可知，Li为负极，石墨棒为正极，正极上CFx转化为C，电极反应式为CFxxexLi=xLiFC，A项正确；根据正极的电极反应式可知，负极区的Li通过离子交换膜进入正极区，则离子交换膜为阳离子交换膜，B项错误；Li能与乙醇发生反应，因此电解质溶液不能用LiClO4的乙醇溶液代替，C项错误；b极为正极，a极为负极，故b极电势高于a极电势，D项错误。7C由题图知，O2在Pt/YSZ电极表面
29、失去电子被氧化为O2，Pt/YSZ为电解池的阳极，电解池的阳极与电源的正极相连，A正确；若用普通电极，O2在阴极优先放电，NO难以被还原，用混合氧化物电极时，由题图可知，氧气在混合氧化物电极的“YSZ”表面放电，NO在“NiO”表面被还原，从而提高了NO的还原效率，B正确；由题干中“通电时，NiO转化为金属Ni，金属Ni还原NO”知，还原NO的反应为2NO2Ni=N22NiO，C错误；阴极有30 mg NO被还原的同时还有O2被还原，转移电子的物质的量大于2 mmol，阳极反应为2O24e=O2，生成的氧气大于0.5 mmol，即阳极生成的O2大于16 mg，D正确。8ADC6H12O6在微生
30、物作用下转化为CO2和H2O，C6H12O6被氧化，即石墨电极为负极，氧化银电极为正极，Ag2O发生得电子的还原反应，电极反应式为Ag2O2H2e=2AgH2O，故A正确；石墨电极为负极，C6H12O6在负极发生失电子的氧化反应：C6H12O66H2O24e=6CO224H，故B错误；根据负极的电极反应式可知，每转移4 mol电子，石墨电极产生22.4 L CO2(标准状况)，故C错误；30 g C6H12O6的物质的量为 mol，根据B项负极的电极反应式可知，每30 g C6H12O6参与反应，有4 mol H经质子交换膜进入正极区，故D正确。9D根据图示知，B电极上H2O2得电子生成OH，
31、所以B电极是正极，发生的电极反应为H2O22e=2OH，故A、B错误；根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则，放电时，阳离子向负电荷较多的正极移动，阴离子向正电荷较多的负极移动，所以Na从负极区向正极区迁移，故C错误；在电池反应中，每消耗1 L 6 molL1 H2O2溶液，消耗H2O2的物质的量为6 mol，根据H2O22e=2OH知，理论上流过电路中的电子数为6 mol2NA mol112NA，故D正确。10AC电极质量不断减少，说明电极为负极，a处溶液中加入KSCN溶液未出现红色，说明溶液中不存在Fe3，加入CuSO4溶液未出现黑色沉淀，说明溶液中不存在S2，则在该原电池中硫铁矿溶
32、解生成Fe2和SO。根据上述分析，通过该装置，硫铁矿溶解生成Fe2，可以富集铁，故A正确；根据上述分析，电极作负极，故B错误；该装置负极的电极反应式为FeS214e8H2O=Fe22SO16H，反应生成H，则溶液流经该装置后pH减小，故C正确、D错误。11答案：(1)负NO2NOe=N2O5(2)甲CO(NH2)2H2O6e=CO2N26H33.6解析：(1)该燃料电池中，正极上通入O2，石墨为正极，电极反应式为O22N2O54e=4NO，负极上通入NO2，石墨为负极，电极反应式为NO2NOe=N2O5。(2)根据图示可知，甲电极上CO(NH2)2反应生成二氧化碳和氮气，N元素化合价升高，失电
33、子，为电源的负极，电解质溶液为酸性，则其电极反应式为CO(NH2)2H2O6e=CO2N26H，该反应的总方程式为2CO(NH2)23O2=2CO22N24H2O，根据关系式2CO(NH2)23O2可知，电池工作时，理论上每净化1 mol尿素，消耗O2的体积为1.5 mol22.4 Lmol133.6 L。12答案：(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH(3)阴2Cl2e=Cl2(4)1解析：(1)Fe是活性电极，失电子被氧化生成Fe2，石墨是惰性电极，溶液中的Cu2在石墨电极得电子被还原生成Cu，故该原电池反应为FeCu2=Fe2Cu。工作过程中，
34、Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，铁电极质量减少；石墨作正极，电极反应式为Cu22e=Cu，石墨电极质量增加；设两电极质量相差12 g时电路中转移电子为x mol，则有x mol56 gmol1x mol64 gmol112 g，解得x0.2。(2)NH4Cl溶液中NH会发生水解反应：NHH2ONH3H2OH，使溶液呈酸性，故石墨电极(即正极)上发生的反应为2H2e=H2。(3)其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，则甲装置为原电池，Fe作负极，Cu作正极；乙装置为电解池，则石墨(1)为阴极，石墨(2)为阳极，溶液中的Cl在阳极放电生成Cl2，电极反应式为2Cl2e=Cl
35、2。(4)若将乙装置中的CuCl2溶液改为400 mL CuSO4溶液，电解CuSO4溶液的总反应方程式为2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，当电极质量增加1.28 g(即析出0.02 mol Cu)时，生成0.02 mol H2SO4，则c(H)0.1 molL1，pHlg 0.11，故此时溶液的pH为1。13答案：(1)负K2SO4(2)PbO2SOZn2H2O=PbSO4Zn(OH)(3)a(4)5 361(5)(6)0.23解析：(1)根据图示可知Zn电极失去电子Zn2与溶液中的OH结合形成Zn(OH)，所以Zn电极为负极；在A区域电解质为KOH，在B区域电解质为K2SO4，C
36、区域电解质为H2SO4；PbO2电极为正极，得到电子发生还原反应；(2)负极电极反应式为Zn2e4OH=Zn(OH)，正极的电极反应式为PbO22e4HSO=PbSO42H2O，总反应的方程式为PbO2SOZn2H2O=PbSO4Zn(OH)；(3)A区域是KOH溶液，OH发生反应变为Zn(OH)，为了维持溶液呈电中性，多余的K通过交换膜进入到B区域，由于阳离子交换膜只允许阳离子通过，因此a膜为阳离子交换膜；(4)6.5 g Zn的物质的量是n(Zn)0.1 mol，Zn是2价金属，则转移电子n(e)0.2 mol，1 mol电子的电量为1F，F96 500 Cmol1，转移0.2 mol电子
37、的电量Q0.2 mol96 500 Cmol119 300 C，则理论上可产生的容量(电量)为 mAh5 361 mAh；(5)由于Zn比Pb活动性强，正极材料都是PbO2，所以ZnPbO2的电势差比PbPbO2的电势差大，则EZnPbO2EPbPbO2；不同电池的电势差越大，电池反应的自由能变就越小。则GZnPbO2GPbPbO2；(6)反应ZnS(s)H2(g)Zn(s)H2S(g)在727 时的平衡常数Kp2.24106，若在盛有ZnS的刚性容器内通入压强为1.01105 Pa的H2，由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此反应前后气体总压强不变，假如H2S占总压强分数为x，则H2为(1x)，根据平衡常数的含义可得2.24106，解得x2.24106，所以达到平衡时H2S的分压为2.241061.01105 Pa0.23 Pa。