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

課練19原電池化學電源小題狂練12019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Zn22e=ZnD外電路中有0.2 mol電子通過時，銅片表面質(zhì)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Zn2e=Zn2，C錯誤。銅片是正極，電極反應式為Cu22e=Cu，電路中通過0.2 mol電子時，銅片上析出0.1 mol Cu，其質(zhì)量為0.1 mol64 gmol16.4 g，D錯誤。2MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A負極反應式為Mg2e=Mg2B正極反應式為Age=AgC電池放電時Cl由正極向負極遷移D負極會發(fā)生副反應Mg2H2O=Mg(OH)2H2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AgCle=AgCl，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Mg2H2O=Mg(OH)2H2，D項正確。32019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(zhì)量減輕B電池放電時，c(H)減小C電池充電時總反應為：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4D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(zhuǎn)化為PbSO4，負極質(zhì)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2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4，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。42019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(zhì)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2MgO2=2MgOD五種金屬作電極材料時，比能量(單位質(zhì)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(zhì)溶液，A錯誤；若M為鋁，該電池總反應式為4Al3O26H2O=4Al(OH)3，溶液的pH不變，B錯誤；若M為鎂，該電池總反應式為2MgO22H2O=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 mol1，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。52019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()Aa電極為正極BH由右室通過質(zhì)子交換膜進入左室Ca電極的電極反應式為C6H5OH28e11H2O=6CO228HD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(zhuǎn)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(zhì)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C6H5OH28e11H2O=6CO228H，C項正確；電子不能通過電解質(zhì)溶液，D項錯誤。62019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(zhì)溶液。下列關于該電池的敘述正確的是()Ab電極是負極Ba電極的電極反應式：N2H44OH4e=N24H2OC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N2H44OH4e=N24H2O，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(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，則K從負極移向正極，D錯誤。72019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：Zn2e2H2O=Zn(OH)22HC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)33e5OH=FeO4H2O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：Zn2e2OH=Zn(OH)2，B項錯誤；充電時，陰極反應為：Zn(OH)22e=Zn2OH，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(zhuǎn)化為FeO，發(fā)生氧化反應：Fe(OH)33e5OH=FeO4H2O，D項正確。82019福建泉州質(zhì)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(zhì)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Li2O22e=2LiO2D電池中的電解質(zhì)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Li2O22e=2LiO2，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(zhì)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2FeO22H2O=2Fe(OH)2。有關該電池放電時的說法正確的是()A電極a質(zhì)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bD由電能轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhuǎn)變成電能的裝置，D錯誤。102019安徽宿州質(zhì)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(zhuǎn)化BCu電極上的電極反應式為CO28H8e=CH42H2OC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(zhì)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(zhuǎn)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CO28H8e=CH42H2O，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2H2O4e=4HO2，根據(jù)得失電子守恒可知，產(chǎn)生O2和CH4的物質(zhì)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(zhì)子交換膜，H向正極移動，即H從左池移向右池，D正確。112019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2MgO2=2MgOB反應生成O2，該離子由正極移向負極CCl在負極失去電子生成Cl2D正極反應式為O22H2O4e=4OH答案：D解析：負極電極反應式為Mg2e=Mg2，電解質(zhì)為氯化鈉溶液，正極反應式為O22H2O4e=4OH，因此電池總反應為2MgO22H2O=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(zhì)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(zhuǎn)化形式主要為化學能轉(zhuǎn)化為電能B電極材料分別為Fe和Fe3O4C負極反應為NO8e10H=NH3H2OD該原理的總反應可表示為NO3Fe2HH2O=NHFe3O4答案：C解析：此為原電池，其能量轉(zhuǎn)化形式主要為化學能轉(zhuǎn)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NO3Fe2HH2O=NHFe3O4，故D正確。132019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2CuAg2O=Cu2O2Ag。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Ag2OB測量原理示意圖中，Ag2O為負極C負極的電極反應式為2Cu2OH2e=Cu2OH2OD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2Cu2OH2e=Cu2OH2O，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IB電池工作時，光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，X為電池的正極C電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應：2Ru33I=2Ru2ID電池的電解質(zhì)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2Ru22e=2Ru3，電極Y為原電池的正極，電解質(zhì)為I和I的混合物，I在正極上得電子被還原，正極反應為I2e=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2Ru22e=2Ru3，正極反應為I2e=3I，又Ru2和Ru3，I和I相互轉(zhuǎn)化，所以電解質(zhì)溶液中發(fā)生2Ru33I=2Ru2I，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(zhuǎn)化，反應的實質(zhì)是光敏有機物在激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，所有化學物質(zhì)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FeS24Li4e=Fe2Li2SC放電時，Li向負極遷移D電池總反應為FeS24Li=Fe2Li2S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FeS24Li4e=Fe2Li2S，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FeS24Li=Fe2Li2S，D正確。162019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(zhì)的無水LiClKCl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PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。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(zhuǎn)移0.2 mol電子，理論上生成20.7 g PbD電池工作一段時間后，正極質(zhì)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(zhuǎn)移0.2 mol電子時生成0.1 mol Pb，其質(zhì)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(zhì)量減小，D錯誤。172019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Mg2MnF32MnF2MgF2。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(zhì)溶液流向正極C充電時，陽極的電極反應式為MnF2Fe=MnF3D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(zhì)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MnF2Fe=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。182019四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4Na3CO24e=2Na2CO3CD放電時，每轉(zhuǎn)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2Na2CO3C4e=4Na3CO2，C錯誤；放電時，正極反應式為4Na3CO24e=2Na2CO3C，則轉(zhuǎn)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 Lmol133.6 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()Aa和b不連接時，只鋅片上有氣泡逸出，鋅片逐漸溶解Ba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(zhuǎn)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，Zn2H=Zn2H2，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(zhuǎn)化成氫氣，B正確；是否連接，都發(fā)生反應Zn2H=Zn2H2，C正確；a和b連接，構成原電池，是化學能轉(zhuǎn)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。22019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BAg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(zhuǎn)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Cu2e=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(zhuǎn)，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(zhuǎn)化為化學能B該裝置工作時，H由b極區(qū)流向a極區(qū)Ca極上發(fā)生的電極反應為Fe3e=Fe2Da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(zhuǎn)化為電能，又與分解H2S結合，最終轉(zhuǎn)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Fe2e=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(zhì)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(nèi)，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(zhì)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(zhì)。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2NH36e6OH=N26H2OD理論上反應消耗的NH3與O2的物質(zhì)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O22H2O4e=4OH，B正確；NH3在負極上被氧化生成N2，電極反應式為2NH36e6OH=N26H2O，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(zhì)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：16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列說法錯誤的是()A電池工作時，正極可發(fā)生反應：2Li2S62Li2e=3Li2S4B電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負極材料減重0.14 gC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：Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2，其中可能有2Li2S62Li2e=3Li2S4，A項正確；該電池工作時，每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，負極有0.02 mol Li(質(zhì)量為0.14 g)被氧化為Li，則負極質(zhì)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。72019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CH4H2O(g)3H2CO，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移8 mol電子B電極A上發(fā)生的電極反應為H2CO2e=CO2H2OC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(zhuǎn)移6 mol電子，A錯誤；由圖可知，電極A上COH2發(fā)生氧化反應生成CO2H2O，則電極A為負極，電極反應式為H2CO2CO4e=3CO2H2O，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O22CO24e=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(zhì)溶液中可以組成不同的電池。(1)當電解質(zhì)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_。當電解質(zhì)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(zhì)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)正2H2e=H2負Al3e4OH=AlO2H2O(2)正NO2He=NO2H2O解析：(1)電解質(zhì)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2H2e=H2。當電解質(zhì)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Al3e4OH=AlO2H2O。(2)把鋁改為鋅，用濃硝酸作電解質(zhì)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NO2He=NO2H2O。92019福建質(zhì)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(zhì)量相等，一段時間后，兩電極質(zhì)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(zhì)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)?！比绻?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)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液變紅O22H2O4e=4OH陰2Cl2e=Cl2濕潤的淀粉碘化鉀試紙Cl22I=2ClI2解析：(1)設導線中通過的電子的物質(zhì)的量為x，則負極減少28 gmol1x，正極增重32 gmol1x,28 gmol1x32 gmol1x12 g，x0.2 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：2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(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O22H2O4e=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2Cl2e=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(zhuǎn)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(zhuǎn)化溫室氣體的方法，利用圖乙所示裝置可以將CO2轉(zhuǎn)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。氧氣應從c處通入，則電極Y為_極，發(fā)生的電極反應式為_；二甲醚(CH3OCH3)應從b處加入，電極X上發(fā)生的電極反應式為_；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11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(zhì)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。電池的負極是_(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應式為_。電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)。答案：(1)正極CH3CH2OH16OH12e=2CO11H2O(2)2H2O4e=4HO22CO2=O22CO(3)正4HO24e=2H2OCH3OCH33H2O12e=2CO212H減小(4)COH26OH4e=CO4H2O(5)aCH410OH8e=CO7H2O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(zhì)溶液為KOH溶液，負極反應式為CH3CH2OH16OH12e=2CO11H2O。(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2H2O4e=4HO2。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=O22CO。(3)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4HO24e=2H2O。二甲醚 (CH3OCH3)在負極發(fā)生氧化反應生成CO2，電極反應式為CH3OCH33H2O12e=2CO212H。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COH26OH4e=CO4H2O。(5)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CH410OH8e=CO7H2O。O2通入正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為O22H2O4e=4OH，結合負極反應式及得失電子守恒推知，電池總反應式為CH42O22OH=CO3H2O，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。