高考化学一轮综合复习 第六章 化学反应与能量变化 第21讲 原电池 化学电源练习.doc

- 1 - / 30【2019【2019 最新最新】精选高考化学一轮综合复习精选高考化学一轮综合复习 第六章第六章 化学反应与化学反应与能量变化能量变化 第第 2121 讲讲 原电池原电池 化学电源练习化学电源练习考纲要求 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。考点一考点一 原电池的工作原理及应用原电池的工作原理及应用1概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。2原电池的构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：电解质溶液；两电极直接或间接接触；两电极插入电解质溶液中。3工作原理以锌铜原电池为例(1)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由 Zn 片沿导线流向 Cu 片- 2 - / 30盐桥中离子移向盐桥含饱和 KCl 溶液，K移向正极，Cl移向负极(2)盐桥的组成和作用盐桥中装有饱和的 KCl、KNO3 等溶液和琼胶制成的胶冻。盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。(1)理论上说，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池()(2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极()(3)用 Mg、Al 分别作电极，用 NaOH 溶液作电解液构成的原电池，Mg 为正极()(4)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生(×)(5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动(×)(6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极(×)(7)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高()(8)由于 CaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池(×)原电池正负极的判断方法(1)由组成原电池的电极材料判断。一般是活动性较强的金属为_极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为_极。(2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流由_极流向_极；电子由_极流向_极。(3)根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向_极，阴离子移向_极。(4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的_极失电子发生- 3 - / 30氧化反应，其_极得电子发生还原反应。(5)根据现象判断。一般情况下，溶解的一极为_极，增重或有气体逸出的一极为_极。答案 (1)负 正 (2)正 负 负 正 (3)正 负 (4)负 正 (5)负 正 提示 判断电极时，不能简单地依据金属的活动性顺序来判断，要看反应的具体情况，例如：Al 在强碱性溶液中比 Mg 更易失电子，Al 作负极，Mg 作正极；Fe、Al 在浓 HNO3 中钝化，比 Cu 等金属更难失电子，Cu 等金属作负极，Fe、Al 作正极。题组一 原电池的工作原理1(1)下列装置属于原电池的是_。(2)在选出的原电池中，_是负极，电极反应为_；_是正极，电极反应为_。答案 (1) (2)Fe Fe2e=Fe2 Cu 2H2e=H22(2017·信阳质检)分析下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 6H2O6e=6OH3H2C中 Fe 作负极，电极反应式为 Fe2e=Fe2D中 Cu 作正极，电极反应式为 2H2e=H2答案 B解析 中 Mg 不与 NaOH 溶液反应，而 Al 能和 NaOH 溶液反应失去电子，故 Al 是负极；中 Fe 在浓硝酸中钝化，Cu 和浓 HNO3 反应失去电子作负极，A、C 错；中电池总反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，负极反应式为- 4 - / 302Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O6e=6OH3H2，B 正确；中 Cu 是正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH，D 错。(1)Fe 作负极，发生氧化反应时，失 2e变成 Fe2，而不是 Fe3。(2)书写某一极电极反应式时，若书写困难，也可先写另一极的电极反应式。用“减法”来处理，即用总的电极反应式减去容易写出一极的电极反应式(前提是电量守恒)。题组二 聚焦“盐桥”原电池3(2017·××市第五中学高三模拟)根据下图，下列判断中正确的是( )A烧杯 a 中的溶液 pH 降低B烧杯 b 中发生氧化反应C烧杯 a 中发生的反应为 2H2e=H2D烧杯 b 中发生的反应为 2Cl2e=Cl2答案 B解析 由题给原电池装置可知，电子经过导线，由 Zn 电极流向 Fe 电极，则 O2 在 Fe 电极发生还原反应：O22H2O4e=4OH，烧杯 a 中c(OH)增大，溶液的 pH 升高；烧杯 b 中，Zn 发生氧化反应：Zn2e=Zn2。4控制适合的条件，将反应 2Fe32I?2Fe2I2 设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上 Fe3被还原C电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流表读数为零后，在甲中加入 FeCl2 固体，乙中的石墨电极为负极- 5 - / 30答案 D解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3得电子变成 Fe2被还原，I失去电子变成 I2 被氧化，所以 A、B 正确；电流表读数为零时，Fe3得电子速率等于 Fe2失电子速率，反应达到平衡状态，C 正确；在甲中加入 FeCl2 固体，平衡 2Fe32I?2Fe2I2 向左移动，I2 被还原为 I，乙中石墨为正极，D 不正确。题组三 原电池工作原理的应用5(2018·江门质检)M、N、P、E 四种金属，已知：MN2=NM2；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；N、E 用导线连接放入 E 的硫酸盐溶液中，电极反应为 E22e=E，N2e=N2。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是( )APMNEBENMPCPNMEDEPMN答案 A解析 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，A 正确。6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(盐桥为盛有 KNO3 琼脂的 U 形管)。请回答下列问题：(1)电极 X 的材料是_；电解质溶液 Y 是_(填化学式)。(2)银电极为电池的_极，其电极反应为_- 6 - / 30_。(3)盐桥中的 NO 移向_溶液。答案 (1)Cu AgNO3 (2)正 Age=Ag(3)Cu(NO3)2原电池设计类试题的解题思路(1)利用氧化还原反应知识判断题给总反应中的氧化反应、还原反应。(2)选择合适的电极材料和电解质溶液。(3)画出原电池装置图。画图时应注意：电极材料、电解质溶液；简易装置图和带有盐桥的装置图的区别等。7银器日久表面会逐渐变黑，这是因为生成了硫化银。有人设计用原电池原理进行“抛光” ，其处理方法：将一定浓度的氯化钠溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去，而银器恢复光泽，且不会损失。试回答：(1)氯化钠溶液的作用是_。(2)在此原电池反应中，负极发生的电极反应为_，正极发生的电极反应为_。(3)反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，溶液中发生的反应为_，原电池总反应方程式为- 7 - / 30_。答案 (1)为电解质溶液，起导电作用(2)2Al6e=2Al3 3Ag2S6e=6Ag3S2(3)2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S 3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S解析 要善于抓住题给信息， “黑色会褪去，而银器恢复光泽，且不会损失” ，必然发生 Ag2SAg，显然这是原电池的正极反应，Ag2S2e=2AgS2，负极反应为活泼金属 Al 发生氧化反应：Al3e=Al3。正极生成的 S2和负极生成的 Al3在溶液中发生双水解反应：2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，与题意产生臭鸡蛋气味的气体相吻合。原电池的总反应为上述三个反应的和：3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S。考点二考点二 化学电源化学电源1日常生活中的三种电池(1)碱性锌锰干电池一次电池正极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2；总反应：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。(2)锌银电池一次电池负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正极反应：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；- 8 - / 30总反应：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。(3)二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是 Pb，正极材料是 PbO2。放电时的反应a负极反应：PbSO2e=PbSO4；b正极反应：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；c总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。充电时的反应a阴极反应：PbSO42e=PbSO；b阳极反应：PbSO42H2O2e=PbO24HSO；c总反应：2PbSO42H2OPbPbO22H2SO4。注 可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。2 “高效、环境友好”的燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。种类酸性碱性负极反应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反应式O24e4H=2H2OO22H2O4e=4OH电池总反应式2H2O2=2H2O备注燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用对常见化学电源的认识与理解(1)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加( )(2)手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池( )(3)若使反应 Fe2Fe3=3Fe2以原电池方式进行，可用锌铁作电极材料( )(4)碱性锌锰干电池是一次电池，其中 MnO2 是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长( )- 9 - / 30(5)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能( )(6)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应为 2H24e=4H( )答案 (1) (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×解析 (2)锂离子电池属于可充电电池，即二次电池。(3)若用锌和铁作电极，则电极反应就变为 Zn2Fe3=Zn22Fe2。(4)MnO2 不是催化剂。(5)燃料电池直接将化学能转变为电能。(6)负极反应应写为2H24e4OH=4H2O。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)酸性条件总反应式：_；正极反应式：_；负极反应式：_。(2)碱性条件总反应式：_；正极反应式：_；- 10 - / 30负极反应式：_。(3)固体电解质(高温下能传导 O2)总反应式：_；正极反应式：_；负极反应式：_。(4)熔融碳酸盐(如熔融 K2CO3)环境下总反应式：_；正极反应式：_；负极反应式：_。答案 (1)CH42O2=CO22H2O2O28H8e=4H2OCH48e2H2O=CO28H- 11 - / 30(2)CH42O22OH=CO3H2O2O24H2O8e=8OHCH410OH8e=CO7H2O(3)CH42O2=CO22H2O2O28e=4O2CH44O28e=CO22H2O(4)CH42O2=CO22H2O2O24CO28e=4CO23CH44CO8e=5CO22H2O题组一 根据图示理解化学电源1(一次电池的工作原理)(2017·银川一模)普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn2NH2MnO2=Zn(NH3)22Mn2O3H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是( )A当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原B电池负极反应式为 2MnO22NH2e=Mn2O32NH3H2OC原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极D外电路中每通过 0.1mol 电子，锌的质量理论上减小 6.5g答案 C解析 普通锌锰干电池是一次电池，不能充电复原，A 项错误；根据原电池工作原理，负极失电子，电极反应式为 Zn2e=Zn2，B 项错误；由负极的电极反应式可知，每通过 0.1mol 电子，消耗锌的质量是- 12 - / 3065g·mol1×3.25g，D 项错误。2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 LiClO4 溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入 MnO2 晶格中，生成 LiMnO2。回答下列问题：(1)外电路的电流方向是由_(填字母，下同)极流向_极。(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_。答案 (1)b a(2)MnO2eLi=LiMnO2(3)否 电极 Li 是活泼金属，能与水反应解析 (1)结合所给装置图以及原电池反应原理，可知 Li 作负极材料，MnO2 作正极材料，所以电子流向是从 ab，那么电流方向则是 ba。(2)根据题目中的信息“电解质 LiClO4 溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入 MnO2 晶格中，生成 LiMnO2” ，所以正极的电极反应式为MnO2eLi=LiMnO2。(3)因为负极的电极材料 Li 是活泼的金属，能够与水发生反应，故不能用水代替电池中的混合有机溶剂。题组二 燃料电池3(2017·湖南郴州一模)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在- 13 - / 30200左右时供电，电池总反应：C2H5OH3O2=2CO23H2O，电池示意图如图所示。下列说法中正确的是( )A电池工作时，质子向电池的负极迁移B电池工作时，电子由 b 极沿导线流向 a 极Ca 极上发生的电极反应：C2H5OH3H2O12e=2CO212HDb 极上发生的电极反应：4HO24e=2H2O答案 D4(2017·兰州一诊)科学家设计出质子膜 H2S 燃料电池，实现了利用H2S 废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜 H2S 燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法错误的是( )A电极 a 为电池的负极B电极 b 上发生的电极反应：O24H4e=2H2OC电路中每通过 4mol 电子，在正极消耗 44.8LH2SD每 17gH2S 参与反应，有 1molH经质子膜进入正极区答案 C解析 根据题目可知，该电池为燃料电池，根据燃料电池的特点，通氧气的一极为正极，故电极 b 为正极，电极 a 为负极，A 项正确；电极 b为正极，氧气得电子生成水，B 项正确；从装置图可以看出，电池总反应为 2H2SO2=S22H2O，电路中每通过 4 mol 电子，正极应该消耗1 mol O2，负极应该有 2 mol H2S 反应，但是题目中没有给定标准状况下，所以不一定是 44.8 L，故 C 错误；17 g H2S 即 0.5 mol H2S，每0.5 mol H2S 参与反应会消耗 0.25 mol O2，根据正极反应式O24H4e=2H2O，可知有 1 mol H经质子膜进入正极区，故 D正确。(1)要注意介质是什么？是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。- 14 - / 30(2)通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧气。(3)通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正负极，同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。题组三 可充电电池5(二次电池的理解与应用)镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为 KOH 溶液，其充、放电按下式进行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是( )A充电时阳极反应：Ni(OH)2OHe=NiOOHH2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的 OH向正极移动答案 A解析 放电时 Cd 的化合价升高，Cd 作负极，Ni 的化合价降低，NiOOH作正极，则充电时 Cd(OH)2 作阴极，Ni(OH)2 作阳极，电极反应式为Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，A 项正确；充电过程是电能转化为化学能的过程，B 项错误；放电时负极电极反应式为Cd2OH2e=Cd(OH)2，Cd 电极周围 OH的浓度减小，C 项错误；放电时 OH向负极移动，D 项错误。6(2018·柳州模拟)锌空气燃料电池可作电动车的动力电源，电解质溶液为 KOH 溶液，反应为 2ZnO22H2O4OH=2Zn(OH)。下列说法正确的是( )A放电时，电解质溶液中 K移向负极B放电时，电解质溶液的 pH 不变C充电时，阴极的反应为 Zn(OH)2e=Zn4OH- 15 - / 30D充电时，当有 4.48L 氧气(标准状况下)释放出来时，则析出固体 Zn为 13g答案 C解析 放电时，为原电池，溶液中阳离子向正极移动，即 K向正极移动，故 A 错误；放电时，消耗氢氧根离子，碱性减弱，pH 减小，故 B 错误；充电时，阴极上发生得电子的还原反应，则阴极反应为 Zn(OH)2e=Zn4OH，故 C 正确；产生 1 mol 氧气，转移电子为 4 mol，充电时，当有 4.48 L 氧气(标准状况下)释放出来时，转移电子的物质的量为×40.8 mol，根据 Zn2e，则析出固体 Zn：×65 g·mol126 g，故 D 错误。1.充放电电池(1)放电时为原电池，充电时为电解池。(2)充电时电极的连接：充电的目的是使电池恢复其供电能力，因此负极应与电源的负极相连以获得电子，可简记为负接负后作阴极，正接正后作阳极。(3)工作时的电极反应式：同一电极上的电极反应式，在充电与放电时，形式上恰好是相反的；同一电极周围的溶液，充电与放电时 pH 的变化趋势也恰好相反。2.微专题微专题 新型电源及电极反应式的书写新型电源及电极反应式的书写近几年高考中的新型电池种类繁多， “储氢电池” “高铁电池” “海洋电池” “燃料电池” “锂离子电池”等，这些新型电源常以选择题的形式呈现。解析这类考题，首先要理解常见的化学电源种类及原电池的工作原理，其次会判断正负电极或阴阳极，以及会书写电极反应式等。- 16 - / 301电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写)2已知总方程式，书写电极反应式(1)书写步骤步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne)。步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。步骤三：写电极反应式。负极反应：还原剂ne=氧化产物正极反应：氧化剂ne=还原产物(2)书写技巧若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。如：CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中：总反应式：CH3OCH33O2=2CO23H2O正极：3O212H12e=6H2O负极：CH3OCH33H2O12e=2CO212H特别提醒 简单电极反应中转移的电子数，必须与总方程式中转移的电子数相同。3氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应总结负极正极专题训练1(燃料电池)(2018·安顺模拟)有一种 MCFC 型燃料电池，该电池所用燃料为 H2，电解质为熔融的 K2CO3。电池的总反应为 2H2O2=2H2O，负极反应：H2CO2e=H2OCO2。下列说法正确的是( )A电路中的电子经正极、熔融的 K2CO3、负极后再到正极，形成闭合回- 17 - / 30路B电池放电时，电池中 CO 的物质的量将逐渐减少C正极反应为 2H2OO24e=4OHD放电时 CO 向负极移动答案 D解析 电子不能通过熔融的 K2CO3，故 A 项错误；该电池的正极反应为O24e2CO2=2CO，根据电子守恒，放电时负极消耗 CO 与正极生成 CO 的物质的量相等，电池中 CO 的物质的量不变，故 B、C 项错误；放电时阴离子向负极移动，故 D 项正确。2LiSOCl2 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 LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。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_。答案 (1)锂 4Li4e=4Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2解析 分析反应的化合价变化，可知 Li 失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2 得电子，被还原，为氧化剂。(1)负极材料为 Li(还原剂)，4Li4e=4Li。(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：- 18 - / 302SOCl24e=4ClSSO2。3MgAgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应方程式为 2AgClMg=Mg22Ag2Cl，试书写该电池的正、负极电极反应式。答案 负极：Mg2e=Mg2正极：2AgCl2e=2Ag2Cl4铝空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为 4Al3O26H2O=4Al(OH)3；负极：_；正极：_。答案 4Al12e=4Al3 3O26H2O12e=12OH5一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为 6mol·L1 的 KOH 溶液。(1)写出放电时的正、负极电极反应式。答案 负极：H22e2OH=2H2O；正极：2NiO(OH)2H2O2e=2Ni(OH)22OH。(2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。答案 阴极：2H2O2e=H22OH；阳极：2Ni(OH)22OH2e=2NiO(OH)2H2O。1(2016·全国卷，11)MgAgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的- 19 - / 30水激活电池。下列叙述错误的是( )A负极反应式为 Mg2e=Mg2B正极反应式为 Age=AgC电池放电时 Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应 Mg2H2O=Mg(OH)2H2答案 B解析 根据题意，Mg海水AgCl 电池总反应式为Mg2AgCl=MgCl22Ag。A 项，负极反应式为 Mg2e=Mg2，正确；B 项，正极反应式为 2AgCl2e=2Cl2Ag，错误；C 项，对原电池来说，阴离子由正极移向负极，正确；D 项，由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应 Mg2H2O=Mg(OH)2H2，正确。2(2017·全国卷，11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8 材料，电池反应为16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是( )A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li2e=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过 0.02mol 电子，负极材料减重 0.14gC石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D电池充电时间越长，电池中 Li2S2 的量越多答案 D解析 A 项，原电池电解质中阳离子移向正极，根据全固态锂硫电池工作原理图示中 Li移动方向可知，电极 a 为正极，正极发生还原反应，由总反应可知正极依次发生 S8Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2 的还原反应，正确；B 项，电池工作时负极电极方程式为 Lie=Li，当外电路中流过 0.02mol 电子时，负极消耗的 Li 的物质的量为 0.02mol，其质量为 0.14g，正确；C 项，石墨烯具有良好的导电性，故可以提高- 20 - / 30电极 a 的导电能力，正确；D 项，电池充电时为电解池，此时电解总反应为 8Li2Sx16LixS8(2x8)，故 Li2S2 的量会越来越少，错误。3(2016·全国卷，11)锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为 KOH 溶液，反应为2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)。下列说法正确的是( )A充电时，电解质溶液中 K向阳极移动B充电时，电解质溶液中 c(OH)逐渐减小C放电时，负极反应为 Zn4OH2e=Zn(OH)24D放电时，电路中通过 2mol 电子，消耗氧气 22.4L(标准状况)答案 C解析 A 项，充电时，电解质溶液中 K向阴极移动，错误；B 项，充电时，总反应方程式为 2Zn(OH)2ZnO24OH2H2O，所以电解质溶液中 c(OH)逐渐增大，错误；C 项，在碱性环境中负极 Zn 失电子生成的 Zn2将与 OH结合生成 Zn(OH)，正确；D 项，O24e，故电路中通过 2mol 电子，消耗氧气 0.5mol，在标准状况时体积为 11.2L，错误。4(2015·全国卷，11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )A正极反应中有 CO2 生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为 C6H12O66O2=6CO26H2O答案 A解析 由题意可知，微生物电池的原理是在微生物的作用下，O2 与C6H12O6 发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B 项正确；氧气在- 21 - / 30正极反应，由于质子交换膜只允许 H通过，则正极反应为O24e4H=2H2O，没有 CO2 生成，A 项错误；负极发生反应：C6H12O624e6H2O=6CO224H，H在负极区生成，移向正极区，在正极被消耗，C 项正确；总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O，D 项正确。5(2015·天津理综，4)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，甲池的 c(SO)减小C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加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答案 C解析 由图示可知，该电池总反应为 ZnCu2=Zn2Cu，Zn 发生氧化反应，为负极；阳离子交换膜，只允许阳离子和水分子通过，两池中 SO 浓度不变。6(1)2016·北京理综，26(1)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。Fe 还原水体中的 NO 的反应原理如图所示。作负极的物质是_。正极的电极反应式是_。(2)2013·北京理综，26(4)通过 NOx 传感器可监测 NOx 的含量，其工作原理示意图如下：Pt 电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)。写出 NiO 电极的电极反应式：- 22 - / 30_。答案 (1)铁 NO8e10H=NH3H2O (2)还原 NOO22e=NO21(2018·泉州模拟)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是( )A原电池是将化学能转化成电能的装置B原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C图中 a 极为铝条、b 极为锌片时，导线中会产生电流D图中 a 极为锌片、b 极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片答案 D解析 D 项，a 极为负极，电子由负极(锌片)流出。2(2017·北京××区期末统测)有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是( ).碱性锌锰电池.铅硫酸蓄电池.铜锌原电池.银锌纽扣电池A.所示电池工作中，MnO2 的作用是催化剂B所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C所示电池工作过程中，盐桥中 K移向硫酸锌溶液- 23 - / 30D所示电池放电过程中，Ag2O 是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag答案 D解析 碱性锌锰电池中二氧化锰为氧化剂，A 项错误；铅蓄电池放电时电池反应为 PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，H2SO4 浓度减小，B 项错误；原电池中阳离子向正极移动，故盐桥中 K移向硫酸铜溶液，C项错误；该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以 Ag2O 作氧化剂，D 项正确。3有关下图所示原电池的叙述不正确的是( )A电子沿导线由 Cu 片流向 Ag 片B正极的电极反应是 Age=AgCCu 片上发生氧化反应，Ag 片上发生还原反应D反应时盐桥中的阳离子移向 Cu(NO3)2 溶液答案 D解析 该装置是原电池装置，实质上发生的是 Cu 与硝酸银的反应，所以 Cu 失去电子，发