1、1课时跟踪检测（十） 化学能转化为电能 化学电源1.如图是铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成的原电池，则锌片是( )A阴极：得到电子，发生氧化反应B正极：得到电子，发生还原反应C阳极：失去电子，发生还原反应D负极：失去电子，发生氧化反应解析：选 D 原电池的两极是以正、负极命名；在酸性溶液中比较活泼的一极是负极，所以锌片是负极，负极失去电子发生氧化反应。2.(2016宁波效实中学期中)“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为 2MgO 22H 2O=2Mg(OH)2 。下列关于该电池的说法错误的是( )A镁片作为正极B食盐水作为电解质溶液C
2、电池工作时镁片逐渐被消耗D电池工作时实现了化学能向电能的转化解析：选 A 根据原电池原理镁为负极发生氧化反应；氧气在正极发生还原反应。3已知空气锌电池的电极反应如下：锌电极：Zn2OH 2e =ZnOH 2O；石墨电极： O2H 2O2e =2OH 。12可以判断石墨电极是( )A负极，发生还原反应 B正极，发生氧化反应C负极，发生氧化反应 D正极，发生还原反应解析：选 D 在电池中，失去电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的一极是正极，发生还原反应。4.如图是氢氧燃料电池构造示意图。下列说法不正确的是( )Aa 极是负极B电子由 b 通过溶液流向 aC该电池总反应是 2H2O 2=2H2
3、OD氢氧燃料电池是环保电池解析：选 B A 项，氢氧燃料电池中，通入氢气的 a 极为负极，正确；B 项，通入氧气的 b 极为正极，电子由 a 经过导线流向 b，错误；C 项，氢氧燃料电池的总反应为22H2O 2=2H2O，正确；D 项，氢氧燃料电池反应产物是水，无污染，是环保电池，正确。5(2016余杭中学等四校联考)关于如图装置的叙述中正确的是( )A电流由铁钉经过导线流向石墨棒B该装置是一个简易的电解饱和食盐水的装置C石墨棒上发生的电极反应式：2H 2e =H2D石墨棒上发生的电极反应式：2H 2OO 24e =4OH解析：选 D 电流从石墨棒沿导线流向铁棒，故 A 错误；该装置是铁的吸氧
4、腐蚀的装置，属于原电池，故 B 错误；石墨棒作正极，石墨棒上的电极反应式：2H2OO 24e =4OH ，故 C 错误，D 正确。6(2016桐乡高级中学期中)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是( )A装置甲中铜片表面产生气泡B装置甲溶液中 SO 向铜片做定向移动24C装置乙中电子从铜片经导线流向锌片D装置乙中正极的电极反应式：2H 2e =H2解析：选 D 甲不是原电池，只是锌片与稀硫酸反应，且表面有气泡，铜片不参与反应也没有任何现象；乙是原电池，锌片是负极，失电子发生氧化反应，锌片溶解，铜片是正极得电子发生还原反应，表面有气泡。7一个原电池的总反应方程
5、式为 ZnCu 2 =Zn2 Cu，该原电池可能为( )选项 A B C D正极 Cu Al Zn Fe负极 Zn Zn Cu Zn电解质溶液 H2SO4 CuSO4 ZnCl2 CuCl2解析：选 D 由电池的总反应方程式知，Zn 被氧化作负极，比 Zn 活动性弱的金属或导电的非金属作正极，Cu 2 被还原，溶液应为可溶性铜盐溶液。对照各选项，D 项符合题意。38有 a、b、c、d 四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：实验装置部分实验现象a 极质量减小 b 极质量增加溶液中的 SO向 b 极移动24d 极溶解 c 极有气体产生电流从 a 极流向d 极由此可判断这四种金属的活动性顺
6、序是( )Aabcd BbcdaCdabc Dabdc解析：选 C a 极质量减小 b 极质量增加，说明 a 是负极，b 是正极，金属性 ab；溶液中的 SO 向 b 极移动，说明 b 电极是负极，金属性 bc；d 极溶解 c 极有气体产生，说24明 d 电极是负极，c 电极是正极，金属性 dc；电流从 a 极流向 d 极，说明 a 电极是正极，d 电极是负极，金属性 da，所以金属性 dabc。9将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。(1)锌片上发生的电极反应式为_；银片上发生的电极反应式为_。(2)若起始时该电池中两电极的总质量为 60 g，工作一段时间后，取出锌片和
7、银片洗净干燥后称重，总质量为 47 g，则生成 H2体积(标准状况 )为_，电子转移数目是_。解析：(1)因金属的活动性 ZnAg，所以将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池时，锌片作负极，发生氧化反应 Zn2e =Zn2 ，银片作正极，发生还原反应2H 2e =H2。(2)锌片与银片总质量减轻，是因为负极锌失去电子溶解，根据电子得失守恒有：Zn2H =Zn2 H 2转移 2e 65 g60 g 47 g 22.4 LV L 2 molx得 V4.48 L， x0.4 mol，故 N(e )0.4 NA。答案：(1)Zn2e =Zn2 2H 2e =H2(2)4.48 L 0.4 NA10.依据氧
8、化还原反应：2Ag+Cu= =Cu2+2Ag 设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极 X 的材料是 ；电解质溶液 Y 是 。4(2)银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；X 电极上发生的电极反应为 (填“氧化”或“还原”)反应。(3)外电路中的电子 (填“流出”或“流向”)Ag 电极。(4)当有 1.6 g 铜溶解时，银电极增重 g。解析：(1)由原电池反应：2Ag+Cu= =Cu2+2Ag 知，铜失电子，发生氧化反应，作负极，比铜不活泼的金属或石墨作正极，电解质溶液用可溶性的硝酸银溶液，则电极 X 的材料是铜，电解质溶液 Y 是 AgNO3 溶液。(2)由(1)知，银电极为电池的
9、正极，发生的电极反应为 Ag+e-=Ag，X 电极上发生氧化反应。(3)外电路中，Cu 是负极，Ag 是正极，Cu 失去的电子沿导线经电流计流向正极(Ag 电极)。(4)1.6 g 铜的物质的量为 1.6640.025 mol，根据反应 2Ag Cu= =Cu2 2Ag，银电极增重实际上是生成金属银的质量，为 0.025 mol2108 gmol1 5.4 g。答案：(1)Cu AgNO 3溶液 (2)正 Ag e =Ag 氧化 (3)流向 (4)5.41利用化学反应：FeCuSO 4=FeSO4Cu，可以设计出一种原电池。该原电池工作时( )AFe 为正极 BCu 为负极C负极上发生氧化反应
10、 D正极上发生氧化反应解析：选 C 由于金属活动性 FeCu，所以 Fe 是负极，Cu 是正极，在负极 Fe 上发生氧化反应：Fe2e =Fe2 ，在正极 Cu 上发生还原反应，Cu 2 2e =Cu。2.(2016舟山中学期中)如图所示，下列说法正确的是( )A铁电极的电极反应式为 Fe3e =Fe3B溶液中的 H 移向 Fe 电极C该装置中能量转化方式为电能转化为化学能D电子从铁棒经导线流入石墨棒解析：选 D A 选项错误，铁电极的电极反应式为 Fe2e =Fe2 ；B 选项错误，溶液中的 H 移向 C 电极；C 选项错误，该装置中能量转化方式为化学能转化为电能；D 选项正确。3我国首创的
11、海洋电池以铝板为负极，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，电解总反应为 4Al3O 26H 2O=4Al(OH)3，下列说法不正确的是( )A正极反应式为 O22H 2O4e =4OHB电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极5C以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D该电池通常只需要更换铝板就可能继续使用解析：选 B A 项，负极反应式：Al3e =Al3 ，正极反应式：O22H 2O4e =4OH ，正确； B 项，电流应由正极铂沿导线流向负极铝，错误；C 项，网状的铂表面积大，与氧气的接触面积大，正确；D 项，负极的铝板被氧化而消耗，正极材料没有消耗，因此需要更
12、换铝板就可继续使用，正确。4.如图所示，电流表指针发生偏转，同时 A 极质量减少，B 极上有气泡产生，C 为电解质溶液，下列说法错误的是( )AB 极为原电池的正极BA、B、C 可能分别为 Zn、Cu、稀盐酸CC 中阳离子向 A 极移动DA 极发生氧化反应解析：选 C A 项，电流计指针偏转，说明原电池在工作，由于 A 极质量减少，B 极上有气泡产生，则 A 是负极，B 是正极，正确；B 项，负极金属活动性大于正极，而且在正极有气泡产生，则溶液为酸，是 H 被还原为 H2逸出，因此 A、B、C 可能分别为 Zn、Cu、稀盐酸，正确；C 项，阳离子移动方向与电流方向一致，阴离子电子移动方向与电流
13、方向相反，溶液 C 中阳离子向正极 B 极移动，错误；D 项，电极 A 是负极，失去电子，发生氧化反应，正确。5.如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且 a 极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是( )Aa 为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸Bb 为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液Ca 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸Db 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液解析：选 C 电流表指针发生偏转，有电流通过，是原电池装置，a 极上有大量气泡生成，a 为正极，b 为负极，H 在 a 极上被还原成 H2，即 a 为正极是碳棒，b 为负极是铁片，烧杯中溶液为硫酸，C
14、项符合。6(2016浙江 4 月考试)MgH 2O2电池是一种化学电源，以 Mg 和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如图。下列说法不正确的是( )A石墨电极是该电池的正极6B石墨电极上发生还原反应CMg 电极的电极反应式：Mg2e =Mg2D电池工作时，电子从 Mg 电极经导线流向石墨电极，再从石墨电极经电解质溶液流向 Mg 电极解析：选 D 在 MgH2O2电池中，Mg 为负极，石墨为正极。电池工作过程中，镁电极失去电子，所产生的电子经导线流向石墨电极，H 2O2在石墨电极表面得到电子，转变成OH ，负极生成的 Mg2 流向正极，溶液中的阴离子流向负极，在电解质溶液中不存在电子的流动。综
15、上分析，D 项错误。7(2016温州普通高中联考)以锌片和铜片为两极、稀硫酸为电解液组成原电池如图所示，当导线中通过 2 mol 电子时，下列说法正确的是( )A锌片溶解 1 mol，铜片上析出 22.4 L 氢气 B两极上溶解和析出的物质的质量相等C锌片溶解了 1 g，铜片上析出 1 g 氢气 D电解质溶液 pH 升高解析：选 D 在涉及原电池的有关计算中，关键是要把握住一点即两极得失电子数应相等。利用这一特点，我们从电极反应看：负极：Zn2e =Zn2 ；正极：2H 2e =H2，当溶解 1 mol 锌失去 2 mol 电子，铜片上析出 1 mol 氢气也得到 2 mol电子，但并非一定在
16、标准状况下，所以气体体积不一定是 22.4 L。硫酸浓度下降，电解质溶液 pH 升高这样可推出 D 为正确选项。8(2016桐乡高级中学期中)肼(N 2H4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池(如图所示)，电解质溶液是 20%30% 的 KOH 溶液。电池总反应为 N2H4O 2=N22H 2O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是( )A负极的电极反应式是7N2H44OH 4e =4H2ON 2 B正极的电极反应式是 O24H 4e =2H2OC溶液中阴离子向正极移动D放电后电解质溶液的碱性增强解析：选 A B 选项错误，正极的电极反应式是 O22H 2O4e =4OH ；C 选项错误，
17、溶液中阴离子向负极移动；D 选项错误反应生成水，溶液稀释，碱性减弱。9A、B、C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：(1)A 中反应的离子方程式为_。(2)B 中 Sn 极的电极反应式为_，Sn 极附近溶液的 c(H )_(填“升高” “降低”或“不变”)。(3)C 中被氧化的金属是_，总反应式为_。解析：A 烧杯不符合构成原电池的条件，属于金属与酸的反应；B、C 装置构成了原电池，金属活动性：ZnFeSn，所以 B 中 Fe 为负极，被氧化；C 中 Zn 为负极，被氧化。B 烧杯中 Fe 失去电子，电子通过导线流向 Sn 极，Sn 极上有气体产生，H 浓度降低 。答案：
18、(1)Fe2H =Fe2 H 2(2)2H 2e =H2 降低(3)Zn ZnH 2SO4=ZnSO4H 210化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示)，锌锰干电池的负极材料是 ，负极发生的电极反应式为 。若反应消耗 16.25 g 负极材料，则电池中转移电子的物质的量为 mol。(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池其电池总反应式可以表示为 Cd2NiO(OH)2H 2O2Ni(OH)2Cd(OH) 2，已知 Ni(OH)2和 Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说 放 电 充 电法中正确的是_。ANiO(OH)作负极BCd
19、作负极8C此电池是一次电池D放电时化学能转变为电能(3)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向可知，则 X 极为电池的 (填 “正”或“负”)极，Y 极的电极反应式为_。解析：(1)锌锰干电池中的负极是 Zn，发生氧化反应，失去电子生成锌离子，电极反应式是 Zn2e =Zn2 ；16.25 g Zn 的物质的量是 16.25 g65 gmol1 0.25 mol，1 mol Zn 失去 2 mol 电子，所以电池中转移电子的物质的量是 0.5 mol。(2)由电池反应可知，Cd 元素化合价由 02，化合价升高被氧化，Cd 作电池负极，A 错误，B 正确；电池可以充放电，因此是二次电池，C 错误；放电时化学能转变为电能，D 正确。(3)氢氧燃料电池中，电子从负极向正极移动，X 是电子流出的一极，X 是负极，Y 是正极，发生还原反应，电解质溶液是 KOH 溶液，氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应式为 O22H 2O4e =4OH 。答案：(1)锌 Zn2e =Zn2 0.5(2)BD (3)负 O 22H 2O4e =4OH
