2020版高考化學一輪復習 全程訓練計劃 課練19 原電池 化學電源（含解析）.doc

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課練19　原電池　化學電源 小題狂練? 1．[2019北京海淀區(qū)模擬]如圖所示為鋅銅原電池。下列敘述中，正確的是(　　) A．鹽橋的作用是傳導離子 B．外電路電子由銅片流向鋅片 C．鋅片上的電極反應式為Zn2＋＋2e－===Zn D．外電路中有0.2 mol電子通過時，銅片表面質量增加約3.2 g 答案：A 解析：“雙液”原電池中，鹽橋連接左、右兩個燒杯中的溶液，傳導離子，起到導電作用，A正確。鋅的活潑性強于銅，則鋅片是負極，銅片是正極；在外電路中，電子由負極流向正極，則電子由鋅片流向銅片，B錯誤。鋅片是負極，發(fā)生失去電子的氧化反應，電極反應式為Zn－2e－===Zn2＋，C錯誤。銅片是正極，電極反應式為Cu2＋＋2e－===Cu，電路中通過0.2 mol電子時，銅片上析出0.1 mol Cu，其質量為0.1 mol64 gmol－1＝6.4 g，D錯誤。 2．Mg－AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是(　　) A．負極反應式為Mg－2e－===Mg2＋ B．正極反應式為Ag＋＋e－===Ag C．電池放電時Cl－由正極向負極遷移 D．負極會發(fā)生副反應Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 答案：B 解析：該電池中Mg作負極，失去電子發(fā)生氧化反應，生成Mg2＋，A項正確；正極反應為AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B項錯誤；電池放電時，Cl－從正極向負極移動，C項正確；在負極，Mg會發(fā)生副反應Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D項正確。 3．[2019成都摸底測試]鉛蓄電池是汽車常用的蓄電池，其構造如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．電池放電時，負極質量減輕 B．電池放電時，c(H＋)減小 C．電池充電時總反應為：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4 D．鉛蓄電池的缺點是笨重、比能量低 答案：A 解析：放電時負極Pb失去電子轉化為PbSO4，負極質量增加，A項錯誤；放電過程中消耗硫酸，溶液中c(H＋)減小，B項正確；電池充電時總反應為2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4，C項正確；鉛蓄電池的缺點是笨重、比能量低，廢棄電池污染環(huán)境，D項正確。 4．[2019遼寧大連模擬]鋅、鐵、鎂、鋁、鋰等金屬都可以用在金屬燃料電池中。某金屬燃料電池的基本結構如圖所示，其中Y電極為石墨。下列說法正確的是(　　) A．該電池工作時，電子沿M→電解質溶液→Y電極流動 B．若M為鋁，則該電池工作時溶液的pH將不斷增大 C．若M為鎂，則該電池反應的化學方程式為2Mg＋O2===2MgO D．五種金屬作電極材料時，比能量(單位質量的電極材料放出電能的大小)由高到低的順序依次是鋰、鋁、鎂、鐵、鋅 答案：D 解析：該裝置是原電池，一般活潑金屬作原電池的負極，Y電極為石墨，則Y是正極，M是負極，電子沿M→負載→Y電極流動，不能進入電解質溶液，A錯誤；若M為鋁，該電池總反應式為4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，溶液的pH不變，B錯誤；若M為鎂，該電池總反應式為2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，C錯誤；根據(jù)電池的比能量的定義，1 g金屬Li能產(chǎn)生的電子數(shù)目為NA mol－1＝，同理可分析其他四種金屬材料，求得五種金屬的比能量大小關系為Li>Al>Mg>Fe>Zn，D正確。 5．[2019清華中學高三考試]一種微生物燃料電池如圖所示，下列關于該電池的說法正確的是(　　) A．a(chǎn)電極為正極 B．H＋由右室通過質子交換膜進入左室 C．a(chǎn)電極的電極反應式為C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋ D．當b電極上產(chǎn)生1 mol N2時，溶液中將有10 mol e－通過 答案：C 解析：根據(jù)a電極上C6H5OH轉化為CO2，知a電極上發(fā)生氧化反應，則a電極為負極，A項錯誤；H＋由左室通過質子交換膜進入右室，B項錯誤；a電極上C6H5OH被氧化為CO2，電極反應式為C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，C項正確；電子不能通過電解質溶液，D項錯誤。 6．[2019貴州貴陽模擬]一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質溶液。下列關于該電池的敘述正確的是(　　) A．b電極是負極 B．a(chǎn)電極的電極反應式：N2H4＋4OH－＋4e－===N2↑＋4H2O C．放電時，電子從a電極經(jīng)過負載流向b電極 D．電池工作時，K＋從正極移向負極 答案：C 解析：由圖可知，N2H4在a電極上發(fā)生氧化反應生成N2，則a電極是負極，b電極是正極，A錯誤；N2H4在a電極上發(fā)生失去電子的氧化反應生成N2，則電極反應式為N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，B錯誤；放電時，電子由負極經(jīng)導線流向正極，即電子從a電極經(jīng)過負載流向b電極，C正確；電池工作時電解質溶液中的陽離子向正極移動，則K＋從負極移向正極，D錯誤。 7．[2019湖南五校聯(lián)考]高鐵電池具有比能量高、無污染的特點，用如圖裝置模擬其工作原理(放電時兩電極均有穩(wěn)定的金屬氫氧化物生成)，下列有關說法中正確的是(　　) A．放電時，電子由正極通過外電路流向負極 B．放電時，負極上的電極反應式為：Zn－2e－＋2H2O===Zn(OH)2＋2H＋ C．充電時，陰極區(qū)溶液的pH減小 D．充電時，陽極上的電極反應式為：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O 答案：D 解析：放電時，電子由負極通過外電路流向正極，A項錯誤；放電時，負極反應為：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，B項錯誤；充電時，陰極反應為：Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－，陰極區(qū)溶液中c(OH－)增大，pH增大，C項錯誤；充電時，陽極上Fe(OH)3轉化為FeO，發(fā)生氧化反應：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O，D項正確。 8．[2019福建泉州質檢]鋰－空氣電池是一種新型的二次電池，其放電時的工作原理如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．電解質溶液中，Li＋由多孔電極遷移向鋰電極 B．該電池放電時，負極發(fā)生了還原反應 C．充電時，電池正極的反應式為Li2O2－2e－===2Li＋＋O2↑ D．電池中的電解質溶液可以是有機溶劑或稀鹽酸等 答案：C 解析：由圖可知，金屬鋰作負極，多孔電極作正極，陽離子向正極移動，則Li＋由鋰電極遷移向多孔電極，A錯誤；放電時，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，B錯誤；充電時，電池的正極與電源的正極相連，作電解池的陽極，電極反應式為Li2O2－2e－===2Li＋＋O2↑，C正確；由于鋰是活潑金屬，可與稀鹽酸反應生成LiCl和H2，故電解質溶液不能用稀鹽酸，D錯誤。 9．美國NASA曾開發(fā)一種鐵－空氣二次電池。該電池放電時，其原理如圖所示，電池反應為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。 有關該電池放電時的說法正確的是(　　) A．電極a質量不變 B．電極b為電池負極 C．電子由電極a經(jīng)負載流向電極b D．由電能轉變?yōu)榛瘜W能 答案：C 解析：從已知的反應原理看，F(xiàn)e在反應過程中失去電子，則在原電池的負極發(fā)生反應，O2在反應過程中得到電子，則在原電池的正極發(fā)生反應。電極a Fe失去電子生成Fe2＋，并進一步變成Fe(OH)2，所以電極a的質量增大，A錯誤；電極b O2得到電子，作原電池的正極，B錯誤；電子從負極流出，經(jīng)過外電路流向正極，C正確；原電池是一種將化學能轉變成電能的裝置，D錯誤。 10．[2019安徽宿州質檢]太陽能光電池具有可靠穩(wěn)定、壽命長、安裝維護簡便等優(yōu)點，現(xiàn)已得到廣泛應用。氮化鎵(GaN)光電池的結構如圖所示。下列說法中正確的是(　　) A．該裝置系統(tǒng)中只存在光能與電能之間的轉化 B．Cu電極上的電極反應式為CO2＋8H＋－8e－===CH4＋2H2O C．工作時，產(chǎn)生的O2、CH4體積比為1:1(同溫同壓) D．離子交換膜為質子交換膜，H＋從左池移向右池 答案：D 解析：由圖可知，該裝置系統(tǒng)中存在太陽能與化學能、化學能與電能及化學能與熱能等的轉化，A錯誤；CO2在Cu電極上發(fā)生還原反應生成CH4，則電極反應式為CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O，B錯誤；H2O在GaN電極上發(fā)生氧化反應生成O2，電極反應式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，根據(jù)得失電子守恒可知，產(chǎn)生O2和CH4的物質的量之比為2:1，在同溫同壓下的體積比為2:1，C錯誤；由上述分析知左池產(chǎn)生H＋，右池消耗H＋，則離子交換膜為質子交換膜，H＋向正極移動，即H＋從左池移向右池，D正確。 11．[2019安陽模擬] 鎂燃料電池作為一種高能化學電源，具有比能量高、使用安全方便、成本低、燃料易于貯運、污染小等特點，擁有良好的應用前景。如圖是鎂燃料電池的一種原理圖，該裝置為圓筒狀，其中心為鎂柱，圓筒為可透氣的導電材料。下列有關該鎂燃料電池的敘述正確的是(　　) A．該電池的總反應為2Mg＋O2===2MgO B．反應生成O2－，該離子由正極移向負極 C．Cl－在負極失去電子生成Cl2 D．正極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 答案：D 解析：負極電極反應式為Mg－2e－===Mg2＋，電解質為氯化鈉溶液，正極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此電池總反應為2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，故A錯誤；根據(jù)上述分析，沒有O2－產(chǎn)生，故B錯誤；在負極鎂失去電子，故C錯誤；根據(jù)A的分析，故D正確。 12．用單質鐵去除酸性水體中NO的原理如圖所示，下列說法錯誤的是(　　) A．能量轉化形式主要為化學能轉化為電能 B．電極材料分別為Fe和Fe3O4 C．負極反應為NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O D．該原理的總反應可表示為NO＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋Fe3O4 答案：C 解析：此為原電池，其能量轉化形式主要為化學能轉化為電能，故A正確；由圖示可知負極為Fe，正極材料為Fe3O4，故B正確；負極發(fā)生失電子的氧化反應，故C錯誤；該原電池的總反應可表示為NO＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋Fe3O4，故D正確。 13．[2019河南漯河高中模擬] 普通水泥在固化過程中自由水分子減少并產(chǎn)生Ca(OH)2，溶液呈堿性。根據(jù)這一特點科學家發(fā)明了電動勢(E)法測水泥初凝時間，此法的原理如圖所示，反應的總方程式為2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。下列有關說法正確的是(　　) A．裝置中電流方向由Cu經(jīng)導線到Ag2O B．測量原理示意圖中，Ag2O為負極 C．負極的電極反應式為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O D．電池工作時，OH－向正極移動 答案：C 解析：由電池總反應可知，Cu發(fā)生氧化反應，則Cu極是負極，Ag2O/Ag極是正極，原電池中電流由正極經(jīng)導線流向負極，故電流是由Ag2O/Ag極流向Cu極，A錯誤；由A項分析可知，Ag2O/Ag極為正極，B錯誤；負極上Cu失電子被氧化生成Cu2O，電極反應式為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，C正確；電池工作時，陰離子向負極移動，故OH－向Cu電極移動，D錯誤。 14．一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽能電池的原理及電池中發(fā)生的主要反應如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．鍍鉑導電玻璃的作用是傳遞I－ B．電池工作時，光能轉變?yōu)殡娔?，X為電池的正極 C．電解質溶液中發(fā)生反應：2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋I D．電池的電解質溶液中I－和I的濃度均不斷減小 答案：C 解析：由圖中電子的移動方向可知，電極X為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，電極反應為2Ru2＋－2e－===2Ru3＋，電極Y為原電池的正極，電解質為I和I－的混合物，I在正極上得電子被還原，正極反應為I＋2e－===3I－。電池工作時，Y電極為原電池的正極，發(fā)生還原反應，則鍍鉑導電玻璃的作用是作正極材料，A錯誤；由圖中電子的移動方向可知，電極X為原電池的負極，B錯誤；電池工作時，負極反應為2Ru2＋－2e－===2Ru3＋，正極反應為I＋2e－===3I－，又Ru2＋和Ru3＋，I和I－相互轉化，所以電解質溶液中發(fā)生2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋I，C正確；由電池中發(fā)生的反應可知，I在正極上得電子被還原為I－，后又被氧化為I，I和I－相互轉化，反應的實質是光敏有機物在激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉化，所有化學物質都沒有被損耗，故D錯誤。 15．用FeS2納米材料制成的高容量鋰電池，電極分別是二硫化亞鐵和金屬鋰，電解液中含鋰鹽和有機溶劑。下列說法錯誤的是(　　) A．金屬鋰作電池的負極 B．電池正極反應為FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S C．放電時，Li＋向負極遷移 D．電池總反應為FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S 答案：C 解析：金屬鋰是活潑金屬，作電池的負極，A正確；電池正極是二硫化亞鐵得到電子，發(fā)生還原反應，電極反應為FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，B正確；放電時，Li＋向正極遷移，C錯誤；根據(jù)以上分析可知電池總反應為FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S，D正確。 16．[2019陜西榆林模擬]熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結構如圖所示，其中作為電解質的無水LiCl－KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應為PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有關說法正確的是(　　) A．鈣電極為正極 B．放電過程中，Li＋向負極移動 C．每轉移0.2 mol電子，理論上生成20.7 g Pb D．電池工作一段時間后，正極質量增加 答案：C 解析：由電池總反應可知，Ca發(fā)生失電子的氧化反應生成CaCl2，則鈣電極是負極，A錯誤；放電過程中，陽離子向正極移動，則Li＋向硫酸鉛電極移動，B錯誤；正極上PbSO4得電子被還原生成Pb，則轉移0.2 mol電子時生成0.1 mol Pb，其質量為20.7 g，C正確；PbSO4是正極，電池工作時，PbSO4被還原生成Pb，正極質量減小，D錯誤。 17．[2019山東棗莊模擬]可充電氟鎂動力電池比鋰電池具有更高的能量密度和安全性，在充電和放電時，其電池反應為Mg＋2MnF32MnF2＋MgF2。下列說法不正確的是(　　) A．放電時，鎂為負極材料 B．放電時，電子從鎂極流出，經(jīng)電解質溶液流向正極 C．充電時，陽極的電極反應式為MnF2＋F－－e－===MnF3 D．充電時，外加直流電源的負極應與原電池的Mg極相連 答案：B 解析：放電時，Mg被氧化生成MgF2，則鎂為負極材料，A正確；放電時，電子從負極流出經(jīng)導線流向正極，電子不進入電解質溶液，B錯誤；充電時，MnF2在陽極上發(fā)生氧化反應生成MnF3，電極反應式為MnF2＋F－－e－===MnF3，C正確；充電時，外加直流電源的負極要與原電池的負極相連，即與鎂極相連，D正確。 18．[2019四川遂寧診斷]我國科研團隊在“可充室溫鈉－二氧化碳電池”的研究中取得突破進展，該電池放電時工作情況如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．金屬鈉為電池的負極 B．放電時，電解液中Na＋向碳電極移動 C．充電時，碳電極發(fā)生的反應為4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C D．放電時，每轉移2 mol電子，消耗標準狀況下的CO2 33.6 L 答案：C 解析：由圖可知，電池放電時鈉被氧化生成Na＋，則鈉為負極，碳電極為正極，A正確；放電時，該裝置為原電池，陽離子向正極移動，則電解液中Na＋向碳電極移動，B正確；充電時，該裝置為電解池，碳電極上發(fā)生氧化反應，電極反應式為2Na2CO3＋C－4e－===4Na＋＋3CO2↑，C錯誤；放電時，正極反應式為4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C，則轉移2 mol電子時，消耗1.5 mol CO2，在標準狀況下的體積為1.5 mol22.4 Lmol－1＝33.6 L，D正確。 課時測評? 1.設計如圖所示的裝置研究電化學原理，下列敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)和b不連接時，只鋅片上有氣泡逸出，鋅片逐漸溶解 B．a(chǎn)和b用導線連接時，H＋從銅片上獲得鋅失去的電子 C．無論a和b是否用導線連接，裝置中所涉及的化學反應都相同 D．無論a和b是否用導線連接，裝置中都存在化學能轉變?yōu)殡娔艿倪^程 答案：D 解析：a和b不連接，未構成原電池，鋅片與稀硫酸反應，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，鋅片上產(chǎn)生氫氣，鋅片逐漸溶解，A正確；a和b用導線連接，構成原電池，鋅作負極，銅作正極，根據(jù)原電池工作原理，H＋在銅片上得到鋅失去的電子，轉化成氫氣，B正確；是否連接，都發(fā)生反應Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，C正確；a和b連接，構成原電池，是化學能轉化成電能的過程，a和b不連接，不構成原電池，沒有電流產(chǎn)生，D錯誤。 2．[2019黑龍江雙鴨山模擬]反應Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設計成如圖所示原電池，下列敘述正確的是(　　) A．鹽橋(飽和KNO3－瓊脂)中的K＋移向Cu(NO3)2溶液 B．Ag作負極，Cu作正極 C．工作一段時間后，溶液中c(Cu2＋)增大 D．取出鹽橋后，電流計的指針依然發(fā)生偏轉 答案：C 解析：由電池總反應可知，Cu失電子被氧化生成Cu2＋，則Cu為負極，Ag為正極，鹽橋中陽離子向正極移動，則K＋移向AgNO3溶液，A、B錯誤；負極反應式為Cu－2e－===Cu2＋，則原電池工作一段時間后，溶液中c(Cu2＋)增大，C正確；取出鹽橋后，該裝置不能形成閉合回路，故電流計指針不發(fā)生偏轉，D錯誤。 3．我國最近在太陽能光電催化－化學耦合分解硫化氫研究中獲得新進展，相關裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．該制氫工藝中光能最終轉化為化學能 B．該裝置工作時，H＋由b極區(qū)流向a極區(qū) C．a(chǎn)極上發(fā)生的電極反應為Fe3＋＋e－===Fe2＋ D．a(chǎn)極區(qū)需不斷補充含F(xiàn)e3＋和Fe2＋的溶液 答案：A 解析：該制氫工藝中光能轉化為電能，又與分解H2S結合，最終轉化為化學能，故A正確；該裝置工作時，H＋在b極區(qū)放電生成氫氣，H＋由a極區(qū)流向b極區(qū)，故B錯誤；a極上發(fā)生氧化反應，失電子，所以a極上發(fā)生的電極反應為Fe2＋－e－===Fe3＋，故C錯誤；該過程涉及兩個反應，一個是Fe2＋放電生成Fe3＋，一個是Fe3＋與H2S反應得到Fe2＋，F(xiàn)e3＋和Fe2＋得到循環(huán)，所以a極區(qū)無需不斷補充含F(xiàn)e3＋和Fe2＋的溶液，故D錯誤。 4．下面是幾種常見的化學電源示意圖，有關說法不正確的是(　　) 干電池示意圖　　鉛蓄電池示意圖　氫氧燃料電池示意圖 A．上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池 B．干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞 C．氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源 D．鉛蓄電池工作過程中，每通過2 mol電子，負極質量減輕207 g 答案：D 解析：干電池是一次電池，鉛蓄電池是可充電電池，屬于二次電池，氫氧燃料電池屬于燃料電池，故A正確；在干電池中，Zn作負極，被氧化，故B正確；氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內，且工作的最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源，故C正確；鉛蓄電池工作過程中，硫酸鉛在負極上析出，該極質量應該增加而非減小，故D錯誤。 5.019山西省實驗中學模擬]電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其工作原理如圖所示，其中NH3被氧化為常見無毒物質。下列說法錯誤的是(　　) A．溶液中OH－向電極a移動 B．電極b上發(fā)生還原反應 C．負極的電極反應式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O D．理論上反應消耗的NH3與O2的物質的量之比為3:4 答案：D 解析：NH3在電極a上發(fā)生氧化反應，則a為負極，b為正極，溶液中OH－向電極a(負極)移動，A正確；O2在b極上發(fā)生還原反應，電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正確；NH3在負極上被氧化生成N2，電極反應式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，C正確；反應中NH3被氧化生成N2，而O2被還原生成OH－，根據(jù)得失電子守恒可知，理論上反應消耗的NH3與O2的物質的量之比n(NH3):n(O2)＝4:3，D錯誤。 6．全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為：16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是(　　) A．電池工作時，正極可發(fā)生反應：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負極材料減重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性 D．電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多 答案：D 解析：原電池工作時，正極發(fā)生一系列得電子的還原反應，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A項正確；該電池工作時，每轉移0.02 mol電子，負極有0.02 mol Li(質量為0.14 g)被氧化為Li＋，則負極質量減少0.14 g，B項正確；石墨烯能導電，用石墨烯作電極，可提高電極a的導電性，C項正確；充電過程中，Li2S2的量逐漸減少，當電池充滿電時，相當于達到平衡狀態(tài)，電池中Li2S2的量趨于不變，故不是電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多，D項錯誤。 7．[2019安徽黃山模擬]一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如圖所示。下列有關該電池的說法正確的是(　　) A．反應CH4＋H2O(g)3H2＋CO，每消耗1 mol CH4轉移8 mol電子 B．電極A上發(fā)生的電極反應為H2＋CO－2e－===CO2＋H2O C．電池工作時，CO向電極A移動 D．用電器上每通過4 mol電子，電極B上參加反應的O2為22.4 L 答案：C 解析：在CH4和H2O的反應中，C元素的化合價由－4價升高到＋2價，H元素的化合價由＋1價降低到0價，則每消耗1 mol CH4轉移6 mol電子，A錯誤；由圖可知，電極A上CO＋H2發(fā)生氧化反應生成CO2＋H2O，則電極A為負極，電極反應式為H2＋CO＋2CO－4e－===3CO2＋H2O，B錯誤；電池工作時，陰離子向負極移動，則CO向電極A移動，C正確；電極B的反應式為O2＋2CO2＋4e－===2CO，則用電器上每通過4 mol電子時，電極B上參與反應的O2為1 mol，在標準狀況下的體積為22.4 L，題目未指明是否處于標準狀況下，D錯誤。 8.如圖所示，在不同的電解質溶液中可以組成不同的電池。 (1)①當電解質溶液為稀硫酸時，F(xiàn)e電極是________(填“正”或“負”)極，其電極反應式為________________________________________________________________________。 ②當電解質溶液為NaOH溶液時，Al電極是________(填“正”或“負”)極，其電極反應式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若把鋁改為鋅，電解質溶液為濃硝酸，則Fe電極是________(填“正”或“負”)極，其電極反應式為 ________________________________________________________________________。 答案：(1)①正　2H＋＋2e－===H2↑ ②負　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O (2)正　NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O 解析： (1)①電解質溶液是稀硫酸時，Al電極是負極，F(xiàn)e電極是正極，正極反應式為2H＋＋2e－===H2↑。②當電解質溶液是NaOH溶液時，鋁與NaOH溶液反應，而Fe不反應，故鋁作原電池的負極，電極反應式為Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。 (2)把鋁改為鋅，用濃硝酸作電解質溶液，鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，則Fe電極是正極，Zn電極是負極，F(xiàn)e電極上的電極反應式為NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O。 9．[2019福建質檢]某實驗小組同學對電化學原理進行了一系列探究活動。 圖1 (1)如圖1為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應：(用離子方程式表示)____________________設計的原電池裝置，反應前，電極質量相等，一段時間后，兩電極質量相差12 g，導線中通過________mol電子。 (2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應式為________________，這是由于NH4Cl溶液顯________(填“酸性”“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性質的原因________________，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應的離子方程式________________，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，同學們對此作了多種假設，某同學的假設是：“溶液中的＋3價鐵被氧化為更高的價態(tài)。”如果＋3價鐵被氧化為FeO，試寫出該反應的離子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。  圖2 (3)如圖2其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導線與石墨相連成n型，如圖所示。一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是______________，電極反應為______________；乙裝置中石墨(1)為________(填“正”、“負”、“陰”或“陽”)極，乙裝置中與銅絲相連石墨電極上發(fā)生的反應式為____________，產(chǎn)物常用________________檢驗，反應的離子方程式為________________________________。 答案： (1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　0.2 (2)2H＋＋2e－===H2↑　酸性 NH＋H2ONH3H2O＋H＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋ (3)溶液變紅　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　陰 2Cl－－2e－===Cl2↑　濕潤的淀粉碘化鉀試紙 Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 解析：(1)設導線中通過的電子的物質的量為x，則負極減少28 gmol－1x，正極增重32 gmol－1x,28 gmol－1x＋32 gmol－1x＝12 g，x＝0.2 mol。 (2)NH4Cl水解，使溶液顯酸性，正極上H＋得電子，負極上Fe失電子生成Fe2＋。Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋，Cl2過量時，發(fā)生的反應為：2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋。 (3)將鹽橋改為銅絲和石墨后甲裝置成為原電池，乙裝置成為電解池。甲中Fe為負極，Cu為正極，正極電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，滴加酚酞溶液后變紅色。乙中石墨(1)為陰極，與銅絲相連的電極為陽極，該電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗。 10．燃料電池是一種將燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置。 (1)以多孔鉑為電極，如圖甲裝置中A、B口分別通入CH3CH2OH和O2構成乙醇燃料電池，則b電極是________(填“正極”或“負極”)，該電池的負極的電極反應式為________________________________________________________________________。 (2)科學家研究了轉化溫室氣體的方法，利用圖乙所示裝置可以將CO2轉化為氣體燃料CO，該電池負極反應式為 ________________________________________________________________________， 工作時的總反應式為 ________________________________________________________________________。 (3)綠色電源“二甲醚－氧氣燃料電池”的工作原理如圖丙所示。 ①氧氣應從c處通入，則電極Y為________極，發(fā)生的電極反應式為 ________________________________________________________________________； ②二甲醚(CH3OCH3)應從b處加入，電極X上發(fā)生的電極反應式為 ________________________________________________________________________； ③電池在放電過程中，電極X周圍溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (4)合成氣(H2、CO)不僅是化工原料，也是清潔能源。如果H2和CO以體積比11組成的混合氣體與空氣構成堿性燃料電池(KOH溶液為電解質溶液且足量)，假設CO和H2同時按比例發(fā)生反應，則燃料電池負極的電極反應式為__________________。 (5)如圖丁是甲烷燃料電池原理示意圖。 ①電池的負極是________(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應式為________________________。 ②電池工作一段時間后電解質溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。 答案： (1)正極　CH3CH2OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O (2)2H2O－4e－===4H＋＋O2↑　2CO2===O2＋2CO (3)①正　4H＋＋O2＋4e－===2H2O　②CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋?、蹨p小 (4)CO＋H2＋6OH－－4e－===CO＋4H2O (5)①a　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O ②減小 解析： (1)b電極通入O2，發(fā)生還原反應，則b電極為正極。乙醇(CH3CH2OH)在負極上發(fā)生氧化反應，電解質溶液為KOH溶液，負極反應式為CH3CH2OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O。 (2)由圖乙可知，CO2在N極上發(fā)生還原反應生成CO，則N為正極，M為負極。H2O在負極上發(fā)生氧化反應生成O2，則電極反應式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。H2O在M極上生成O2，CO2在N極上生成CO，則電池總反應式為2CO2===O2＋2CO。 (3)①二甲醚－氧氣燃料電池中，O2通入正極，發(fā)生還原反應生成H2O，電極反應式為4H＋＋O2＋4e－===2H2O。②二甲醚 (CH3OCH3)在負極發(fā)生氧化反應生成CO2，電極反應式為CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋。③放電過程中，電極X上CH3OCH3被氧化生成CO2和H＋，電極X周圍溶液中c(H＋)增大，溶液的pH減小。 (4)在堿性條件下，CO和H2均被氧化，則燃料電池負極的電極反應式為CO＋H2＋6OH－－4e－===CO＋4H2O。 (5)①甲烷燃料電池中，CH4通入負極，發(fā)生失去電子的氧化反應，電極反應式為CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O。②O2通入正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，結合負極反應式及得失電子守恒推知，電池總反應式為CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O，則甲烷燃料電池工作時不斷消耗OH－，溶液中c(OH－)減小，溶液的pH減小。