专题11 原电池装置、原理及其应用热点题型和提分秘籍
【热点题型】
题型一 原电池原理
例1、分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 (
)
A ．①②中Mg 作负极，③④中Fe 作负极
B ．②中Mg 作正极，电极反应式为6H 2O ＋6e ===6OH＋3H 2↑ C ．③中Fe 作负极，电极反应式为Fe －2e ===Fe D ．④中Cu 作正极，电极反应式为2H ＋2e ===H2↑ 【提分秘籍】
【举一反三】
一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH 3CH 2OH －4e ＋H 2O===CH3COOH ＋4H 。下列有关说法正确的是
＋
－
＋
＋
－－
2＋
－
－
( )
A ．检测时，电解质溶液中的H 向负极移动
B ．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气 C ．电池反应的化学方程式为CH 3CH 2OH ＋O 2===CH3COOH ＋H 2O D ．正极上发生的反应为O 2＋4e ＋2H 2O===4OH 【热点题型】 题型二 化学电源
例2．铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料， 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原) ：
(1)电解液中H 2SO 4的浓度将变______________________；
当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加__________g。 (2)在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A 电极上生成________，B 电极上生成____________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。 【提分秘籍】
－
－
【举一反三】
以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法： (1)酸性条件
燃料电池总反应式：CH 4＋2O 2===CO2＋2H 2O① 燃料电池正极反应式：O 2＋4H ＋4e ===2H2O②
①－②×2，得燃料电池负极反应式：__________________________。 (2)碱性条件
燃料电池总反应式：CH 4＋2O 2＋2NaOH===Na2CO 3＋3H 2O① 燃料电池正极反应式：O 2＋2H 2O ＋4e ===4OH②
①－②×2，得燃料电池负极反应式：_________________________。 (3)固体电解质(高温下能传导O ) 燃料电池总反应式：CH 4＋2O 2===CO2＋2H 2O① 燃料电池正极反应式：O 2＋4e ===2O②
①－②×2，得燃料电池负极反应式：_____________________________。
(4)熔融碳酸盐(如：熔融K 2CO 3) 环境下电池总反应式：CH 4＋2O 2===CO2＋2H 2O 。正极电极反应式：O 2＋2CO 2＋4e ===2CO3。电池总反应式－正极电极反应式得负极电极反应式：________________________。 【热点题型】
题型三 电极反应式的书写
例3． 有人设计以Pt 和Zn 为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有的一定浓度的溶解氧、H 和Zn 进行工作，试写出该电池的两极反应式。
【提分秘籍】原电池电极反应式的书写程序
【举一反三】
LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl 4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li ＋2SOCl 2===4LiCl＋S ＋SO 2。
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为____________________。 (2)电池正极发生的电极反应为
________________________________________________________________________。
＋
2＋
－
2－
－
2－
2－
－
－
＋
－
【热点题型】
题型四 原电池原理的应用
例4、燃料在电池中直接被氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。肼分子(H2N —NH 2) 可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH 溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的电极反应式和总反应式：______________________；并指出电解质溶液中OH 向哪极移动：________________________________。 【提分秘籍】
【举一反三】
①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时,③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A ．①③②④ C ．③④②① 【高考风向标】
1．（2014·浙江卷）镍氢电池(NiMH) 目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH 中的M 表示储氢金属或合金，该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH 。
已知：6NiOOH ＋NH 3＋H 2O ＋OH ===6Ni(OH)2＋NO 2 下列说法正确的是( )
A ．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH ＋H 2O ＋e ===Ni(OH)2＋OH B ．充电过程中OH 从阳极向阴极迁移
C ．充电过程中阴极的电极反应式：H 2O ＋M ＋e ===MH＋OH ，H 2O 中的H 被M 还原 D ．NiMH 电池中可以用KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液 2．（2014·天津卷）已知：
放电放电
锂离子电池的总反应为Li x C ＋Li 1－x CoO 2充电KN*C ＋LiCoO 2锂硫电池的总反应2Li ＋S 充电KN*Li 2S 有关上述两种电池说法正确的是( ) A ．锂离子电池放电时， Li向负极迁移 B ．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C ．理论上两种电池的比能量相同 D ．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
3．（2014·新课标全国卷Ⅱ）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )
A ．a 为电池的正极
B ．电池充电反应为LiMn 2O 4===Li1－x Mn 2O 4＋x Li C ．放电时，a 极锂的化合价发生变化 D ．放电时，溶液中Li 从b 向a 迁移
＋
＋
－
－
－
－
－
－
－－
B ．①③④② D ．③①②④
4．（2014·江苏卷）下列有关说法正确的是( )
A ．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀
B ．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO 2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH >0 C ．加热0.1 mol·LNa 2CO 3溶液，CO 3的水解程度和溶液的pH 均增大
D ．对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH
5．（2013·海南卷）MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl ＋ Mg === Mg＋ 2Ag ＋2Cl 。有关该电池的说法正确的是( )
A ．Mg 为电池的正极 B．负极反应为AgCl ＋e ===Ag＋Cl C ．不能被KCl 溶液激活 D．可用于海上应急照明供电
6．（2014·全国卷）如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池) 。下列有关说法不正确的是( )
A ．放电时正极反应为NiOOH ＋H 2O ＋e ―→Ni(OH)2＋OH B ．电池的电解液可为KOH 溶液
C ．充电时负极反应为MH ＋OH ―→H2O ＋M ＋e
D ．MH 是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高 7．（2014·北京卷）下列电池工作时，O 2在正极放电的是( )
－
－
－
－
－
－
2＋
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－1
2－
－
－
8．（2014·福建卷）某原电池装置如下图所示，电池总反应为2Ag ＋Cl 2===2AgCl。下列说法正确的是( )
A ．正极反应为AgCl ＋e ===Ag＋Cl
B ．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C ．若用NaCl 溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D ．当电路中转移0.01 mol e 时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol 离子
9．（2014·海南卷）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO 4，溶于混合有机溶剂中，Li 通过电解质迁移入MnO 2晶格中，生成LiMnO 2。 回答下列问题：
(1)外电路的电流方向是由________极流向________极。(填字母) (2)电池正极反应式为__________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________。
(4)MnO2可与KOH 和KClO 3在高温下反应，生成K 2MnO 4，反应的化学方程式为_____ ______。K 2MnO 4在酸性溶液中歧化，生成KMnO 2
和MnO 2的物质的量之比为________。
（2013·海南卷）12．下图所示的电解池I 和II 中，a 、b 、c 和
d
均为
Pt
电极。电解过程中，电极b 和d
＋
－
（2013·海南卷）4．Mg-AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2+-2AgCl+ Mg = Mg+ 2Ag +2Cl。有关该电池的说法正确的是
-A ．Mg 为电池的正极 B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl C ．不能被KCl 溶液激活 D．可用于海上应急照明供电
（2013·上海卷）8. 糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是
A. 脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期 B.
脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：
Fe-3e→Fe
3+
-
C. 脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H 2O+O2+4e→4OH
D. 含有1.12g 铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL （标准状况）
（2013·新课标I 卷）10．银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag 2S 的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（ ）
A ．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag 2S 被还原生成单质银 C ．该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S 3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag 2S 转化为白色AgCl （2013·新课标II 卷）11.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（ ）
A. 电池反应中有NaCl 生成
B. 电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
--C. 正极反应为：NiCl 2+2e=Ni+2Cl
D. 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 【随堂巩固】
1．为探究原电池的形成条件和反应原理，某同学设计了如下实验，并记录了实验现象：
①向一定浓度的稀硫酸中插入锌片，看到有气泡生成； ②向上述浓度的稀硫酸中插入铜片，没有气泡生成；
③将锌片与铜片上端接触并捏住，一起插入上述浓度的稀硫酸中，看到铜片上有气泡生成，且生成气泡的速率比实验①中快；
④在锌片和铜片中间接上电流计，再将锌片和铜片插入上述浓度的稀硫酸中，发现电流计指针偏转。 下列关于以上实验设计及现象的分析，不正确的是 A ．实验①、②说明锌能与稀硫酸反应而铜不能 B ．实验③说明发生原电池反应时会加快化学反应速率 C ．实验③说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气 D ．实验③、④说明该原电池中铜为正极、锌为负极 2．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 g D ．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
3．如图，在盛有稀H 2SO 4的烧杯中放入用导线连接的电极X 、Y ，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是
( ) 。
A ．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B ．若两电极分别为铁和碳棒，则X 为碳棒，Y 为铁 C ．X 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应 D ．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X ＞Y
4．右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是
－
( ) 。
－
＋
＋
A ．该电池的负极反应式为：CH 3CH 2OH ＋3H 2O －12e ===2CO2↑＋12H B ．该电池的正极反应式为：O 2＋4e ＋4H ===2H2O C ．电流由O 2所在的铂电极经外电路流向另一电极
D ．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
5．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料
易于贮运等特点。研究的燃料电池可分为镁—空气燃料电池，镁—海水燃料电池，镁—过氧化氢燃料电池，镁—次氯酸盐燃料电池。如图为镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是
A ．放电过程中OH 移向正极
B ．电池的总反应式为Mg ＋ClO ＋H 2O=== Mg(OH)2↓＋Cl C ．镁电池中镁均为负极，发生氧化反应
D ．镁—过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应为：H 2O 2＋2H ＋2e =2H2O 6．如图所示，杠杆AB 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO 4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是( ) 。
A ．杠杆为导体或绝缘体时，均为A 端高B 端低 B ．杠杆为导体或绝缘体时，均为A 端低B 端高
C ．当杠杆为导体时，A 端低B 端高；杠杆为绝缘体时，A 端高B 端低 D ．当杠杆为导体时，A 端高B 端低；杠杆为绝缘体时，A 端低B 端高 7．据报道，以硼氢化合物NaBH 4(B元素的化合价为＋3价) 和H 2O 2作原料
的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO 2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( ) 。
A ．电池放电时Na 从b 极区移向a 极区
B ．电极b 采用MnO 2，MnO 2既作电极材料又有催化作用 C ．该电池的负极反应为：BH 4＋8OH －8e ===BO2＋6H 2O D ．每消耗3 mol H2O 2，转移的电子为3 mol
8． (1)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为： 3Zn＋2K 2FeO 4＋8H 2O 请回答下列问题：
①高铁电池的负极材料是________。
②放电时，正极发生________(填“氧化”或“还原”)
－
－
－
－
＋
＋
－
－
－
－
放电充电
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 。
反应：已知负极反应为Zn －2e ＋2OH ===Zn(OH)2，则正极反应为_________________________。 ③放电时，________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。 (2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a 、b 均为惰性电极。 ①使用时，空气从________口通入(填“A”或“B”)； ②假设使用的“燃料”是甲醇，a 极的电极反应式为_______________________________________；
③假设使用的“燃料”是水煤气(成分为CO 、H 2) ，如用这种电池电镀铜，待镀金属的质量增加6.4 g，则至少消耗标准状况下水煤气的体积为________。 9． (1)分析如图所示的四个装置，回答下列问题：
－－
①装置a 和b 中铝电极上的电极反应式分别为________________、________________。
②装置c 中产生气泡的电极为________电极(填“铁”或“铜”) ，装置d 中铜电极上的电极反应式为_______________________________________________________________________________________。
(2)观察如图所示的两个装置，图1装置中铜电极上产生大量的无色气泡，图2装置中铜电极上无气体产生，而铬电极上产生大量的有色气体。根据上述现象试推测金属铬具有的两种重要化学性质为________________、__________________。
(3)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为：
_____________________________________________________。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
10．金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合液中，铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)
(1)写出铜溶解于上述混合液的离子方程式_______________________________________________。 (2)若铜完全溶解时，溶液中的Fe 、Cu 、H 三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH ＝1，则溶解铜的质量是________g，溶液中的c (SO4) ＝________mol·L。
(3)若欲在如图所示的装置中发生反应，请判断图中的正、负极，并选出适当的物质作电极，写出电极反应式，填在相应的表格中。
2－
－1
3＋
2＋
＋
11. 化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列相关说法正确的是________(填序号) 。
A ．通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池 的优劣 B ．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用 C ．除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料
D ．近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提上日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应式可表示为 2Ni(OH)2＋Cd(OH)2
充电放电
Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是________(填序号) 。 A ．以上反应是可逆反应 B．反应环境为碱性 C ．电池放电时Cd 作负极 D．该电池是一种二次电池
(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a 、b 两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。
①a 电极是电源的________极；
②若该电池为飞行员提供了360 kg的水，则电路中通过 了________mol电子。
(4)请运用原电池原理设计实验，验证Cu 、Fe 氧化性的强弱，请画出实验装置图并写出电极反应式。
2＋
3＋
专题11 原电池装置、原理及其应用热点题型和提分秘籍
【热点题型】
题型一 原电池原理
例1、分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 (
)
A ．①②中Mg 作负极，③④中Fe 作负极
B ．②中Mg 作正极，电极反应式为6H 2O ＋6e ===6OH＋3H 2↑ C ．③中Fe 作负极，电极反应式为Fe －2e ===Fe D ．④中Cu 作正极，电极反应式为2H ＋2e ===H2↑ 【提分秘籍】
【举一反三】
一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH 3CH 2OH －4e ＋H 2O===CH3COOH ＋4H 。下列有关说法正确的是
＋
－
＋
＋
－－
2＋
－
－
( )
A ．检测时，电解质溶液中的H 向负极移动
B ．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气 C ．电池反应的化学方程式为CH 3CH 2OH ＋O 2===CH3COOH ＋H 2O D ．正极上发生的反应为O 2＋4e ＋2H 2O===4OH 【热点题型】 题型二 化学电源
例2．铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料， 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原) ：
(1)电解液中H 2SO 4的浓度将变______________________；
当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加__________g。 (2)在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A 电极上生成________，B 电极上生成____________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。 【提分秘籍】
－
－
【举一反三】
以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法： (1)酸性条件
燃料电池总反应式：CH 4＋2O 2===CO2＋2H 2O① 燃料电池正极反应式：O 2＋4H ＋4e ===2H2O②
①－②×2，得燃料电池负极反应式：__________________________。 (2)碱性条件
燃料电池总反应式：CH 4＋2O 2＋2NaOH===Na2CO 3＋3H 2O① 燃料电池正极反应式：O 2＋2H 2O ＋4e ===4OH②
①－②×2，得燃料电池负极反应式：_________________________。 (3)固体电解质(高温下能传导O ) 燃料电池总反应式：CH 4＋2O 2===CO2＋2H 2O① 燃料电池正极反应式：O 2＋4e ===2O②
①－②×2，得燃料电池负极反应式：_____________________________。
(4)熔融碳酸盐(如：熔融K 2CO 3) 环境下电池总反应式：CH 4＋2O 2===CO2＋2H 2O 。正极电极反应式：O 2＋2CO 2＋4e ===2CO3。电池总反应式－正极电极反应式得负极电极反应式：________________________。 【热点题型】
题型三 电极反应式的书写
例3． 有人设计以Pt 和Zn 为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有的一定浓度的溶解氧、H 和Zn 进行工作，试写出该电池的两极反应式。
【提分秘籍】原电池电极反应式的书写程序
【举一反三】
LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl 4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li ＋2SOCl 2===4LiCl＋S ＋SO 2。
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为____________________。 (2)电池正极发生的电极反应为
________________________________________________________________________。
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【热点题型】
题型四 原电池原理的应用
例4、燃料在电池中直接被氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。肼分子(H2N —NH 2) 可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH 溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的电极反应式和总反应式：______________________；并指出电解质溶液中OH 向哪极移动：________________________________。 【提分秘籍】
【举一反三】
①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时,③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A ．①③②④ C ．③④②① 【高考风向标】
1．（2014·浙江卷）镍氢电池(NiMH) 目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH 中的M 表示储氢金属或合金，该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH 。
已知：6NiOOH ＋NH 3＋H 2O ＋OH ===6Ni(OH)2＋NO 2 下列说法正确的是( )
A ．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH ＋H 2O ＋e ===Ni(OH)2＋OH B ．充电过程中OH 从阳极向阴极迁移
C ．充电过程中阴极的电极反应式：H 2O ＋M ＋e ===MH＋OH ，H 2O 中的H 被M 还原 D ．NiMH 电池中可以用KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液 2．（2014·天津卷）已知：
放电放电
锂离子电池的总反应为Li x C ＋Li 1－x CoO 2充电KN*C ＋LiCoO 2锂硫电池的总反应2Li ＋S 充电KN*Li 2S 有关上述两种电池说法正确的是( ) A ．锂离子电池放电时， Li向负极迁移 B ．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C ．理论上两种电池的比能量相同 D ．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
3．（2014·新课标全国卷Ⅱ）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )
A ．a 为电池的正极
B ．电池充电反应为LiMn 2O 4===Li1－x Mn 2O 4＋x Li C ．放电时，a 极锂的化合价发生变化 D ．放电时，溶液中Li 从b 向a 迁移
＋
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B ．①③④② D ．③①②④
4．（2014·江苏卷）下列有关说法正确的是( )
A ．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀
B ．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO 2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH >0 C ．加热0.1 mol·LNa 2CO 3溶液，CO 3的水解程度和溶液的pH 均增大
D ．对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH
5．（2013·海南卷）MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl ＋ Mg === Mg＋ 2Ag ＋2Cl 。有关该电池的说法正确的是( )
A ．Mg 为电池的正极 B．负极反应为AgCl ＋e ===Ag＋Cl C ．不能被KCl 溶液激活 D．可用于海上应急照明供电
6．（2014·全国卷）如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池) 。下列有关说法不正确的是( )
A ．放电时正极反应为NiOOH ＋H 2O ＋e ―→Ni(OH)2＋OH B ．电池的电解液可为KOH 溶液
C ．充电时负极反应为MH ＋OH ―→H2O ＋M ＋e
D ．MH 是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高 7．（2014·北京卷）下列电池工作时，O 2在正极放电的是( )
－
－
－
－
－
－
2＋
－
－1
2－
－
－
8．（2014·福建卷）某原电池装置如下图所示，电池总反应为2Ag ＋Cl 2===2AgCl。下列说法正确的是( )
A ．正极反应为AgCl ＋e ===Ag＋Cl
B ．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C ．若用NaCl 溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D ．当电路中转移0.01 mol e 时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol 离子
9．（2014·海南卷）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO 4，溶于混合有机溶剂中，Li 通过电解质迁移入MnO 2晶格中，生成LiMnO 2。 回答下列问题：
(1)外电路的电流方向是由________极流向________极。(填字母) (2)电池正极反应式为__________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________。
(4)MnO2可与KOH 和KClO 3在高温下反应，生成K 2MnO 4，反应的化学方程式为_____ ______。K 2MnO 4在酸性溶液中歧化，生成KMnO 2
和MnO 2的物质的量之比为________。
（2013·海南卷）12．下图所示的电解池I 和II 中，a 、b 、c 和
d
均为
Pt
电极。电解过程中，电极b 和d
＋
－
（2013·海南卷）4．Mg-AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：
2+-2AgCl+ Mg = Mg+ 2Ag +2Cl。有关该电池的说法正确的是
-A ．Mg 为电池的正极 B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl C ．不能被KCl 溶液激活 D．可用于海上应急照明供电
（2013·上海卷）8. 糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是
A. 脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期 B.
脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：
Fe-3e→Fe
3+
-
C. 脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H 2O+O2+4e→4OH
D. 含有1.12g 铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL （标准状况）
（2013·新课标I 卷）10．银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag 2S 的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（ ）
A ．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag 2S 被还原生成单质银 C ．该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S 3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag 2S 转化为白色AgCl （2013·新课标II 卷）11.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（ ）
A. 电池反应中有NaCl 生成
B. 电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
--C. 正极反应为：NiCl 2+2e=Ni+2Cl
D. 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 【随堂巩固】
1．为探究原电池的形成条件和反应原理，某同学设计了如下实验，并记录了实验现象：
①向一定浓度的稀硫酸中插入锌片，看到有气泡生成； ②向上述浓度的稀硫酸中插入铜片，没有气泡生成；
③将锌片与铜片上端接触并捏住，一起插入上述浓度的稀硫酸中，看到铜片上有气泡生成，且生成气泡的速率比实验①中快；
④在锌片和铜片中间接上电流计，再将锌片和铜片插入上述浓度的稀硫酸中，发现电流计指针偏转。 下列关于以上实验设计及现象的分析，不正确的是 A ．实验①、②说明锌能与稀硫酸反应而铜不能 B ．实验③说明发生原电池反应时会加快化学反应速率 C ．实验③说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气 D ．实验③、④说明该原电池中铜为正极、锌为负极 2．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 g D ．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
3．如图，在盛有稀H 2SO 4的烧杯中放入用导线连接的电极X 、Y ，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是
( ) 。
A ．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B ．若两电极分别为铁和碳棒，则X 为碳棒，Y 为铁 C ．X 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应 D ．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X ＞Y
4．右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是
－
( ) 。
－
＋
＋
A ．该电池的负极反应式为：CH 3CH 2OH ＋3H 2O －12e ===2CO2↑＋12H B ．该电池的正极反应式为：O 2＋4e ＋4H ===2H2O C ．电流由O 2所在的铂电极经外电路流向另一电极
D ．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
5．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料
易于贮运等特点。研究的燃料电池可分为镁—空气燃料电池，镁—海水燃料电池，镁—过氧化氢燃料电池，镁—次氯酸盐燃料电池。如图为镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是
A ．放电过程中OH 移向正极
B ．电池的总反应式为Mg ＋ClO ＋H 2O=== Mg(OH)2↓＋Cl C ．镁电池中镁均为负极，发生氧化反应
D ．镁—过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应为：H 2O 2＋2H ＋2e =2H2O 6．如图所示，杠杆AB 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO 4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是( ) 。
A ．杠杆为导体或绝缘体时，均为A 端高B 端低 B ．杠杆为导体或绝缘体时，均为A 端低B 端高
C ．当杠杆为导体时，A 端低B 端高；杠杆为绝缘体时，A 端高B 端低 D ．当杠杆为导体时，A 端高B 端低；杠杆为绝缘体时，A 端低B 端高 7．据报道，以硼氢化合物NaBH 4(B元素的化合价为＋3价) 和H 2O 2作原料
的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO 2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( ) 。
A ．电池放电时Na 从b 极区移向a 极区
B ．电极b 采用MnO 2，MnO 2既作电极材料又有催化作用 C ．该电池的负极反应为：BH 4＋8OH －8e ===BO2＋6H 2O D ．每消耗3 mol H2O 2，转移的电子为3 mol
8． (1)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为： 3Zn＋2K 2FeO 4＋8H 2O 请回答下列问题：
①高铁电池的负极材料是________。
②放电时，正极发生________(填“氧化”或“还原”)
－
－
－
－
＋
＋
－
－
－
－
放电充电
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 。
反应：已知负极反应为Zn －2e ＋2OH ===Zn(OH)2，则正极反应为_________________________。 ③放电时，________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。 (2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a 、b 均为惰性电极。 ①使用时，空气从________口通入(填“A”或“B”)； ②假设使用的“燃料”是甲醇，a 极的电极反应式为_______________________________________；
③假设使用的“燃料”是水煤气(成分为CO 、H 2) ，如用这种电池电镀铜，待镀金属的质量增加6.4 g，则至少消耗标准状况下水煤气的体积为________。 9． (1)分析如图所示的四个装置，回答下列问题：
－－
①装置a 和b 中铝电极上的电极反应式分别为________________、________________。
②装置c 中产生气泡的电极为________电极(填“铁”或“铜”) ，装置d 中铜电极上的电极反应式为_______________________________________________________________________________________。
(2)观察如图所示的两个装置，图1装置中铜电极上产生大量的无色气泡，图2装置中铜电极上无气体产生，而铬电极上产生大量的有色气体。根据上述现象试推测金属铬具有的两种重要化学性质为________________、__________________。
(3)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为：
_____________________________________________________。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
10．金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合液中，铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)
(1)写出铜溶解于上述混合液的离子方程式_______________________________________________。 (2)若铜完全溶解时，溶液中的Fe 、Cu 、H 三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH ＝1，则溶解铜的质量是________g，溶液中的c (SO4) ＝________mol·L。
(3)若欲在如图所示的装置中发生反应，请判断图中的正、负极，并选出适当的物质作电极，写出电极反应式，填在相应的表格中。
2－
－1
3＋
2＋
＋
11. 化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列相关说法正确的是________(填序号) 。
A ．通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池 的优劣 B ．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用 C ．除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料
D ．近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提上日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应式可表示为 2Ni(OH)2＋Cd(OH)2
充电放电
Cd ＋2NiO(OH)＋2H 2O
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是________(填序号) 。 A ．以上反应是可逆反应 B．反应环境为碱性 C ．电池放电时Cd 作负极 D．该电池是一种二次电池
(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a 、b 两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。
①a 电极是电源的________极；
②若该电池为飞行员提供了360 kg的水，则电路中通过 了________mol电子。
(4)请运用原电池原理设计实验，验证Cu 、Fe 氧化性的强弱，请画出实验装置图并写出电极反应式。
2＋
3＋