1、 原电池 同步练习 （一）典型例题 【 例 1】 锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为 Li+MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是（ ） A Li是正极，电极反应为 Li e- = Li+ B Li是负极，电极反应为 Li e- = Li+ C Li是负极，电极反应为 MnO2 + e- = MnO2 D Li是负极，电极反应为 Li 2e- = Li2+ 解析： 本题根据总反应判断 Li被氧化应为负极材料，其失电子成为 Li+，正极放电 的为MnO2。若已知电池总反应而要写电极反应式，这类题的一般处理方法是：根据 “
2、 负失氧、正得还 ” 的规律容易先判断负极材料，负极材料若是金属则失电子而变为相应阳离子（注意： Fe失电子应变为 Fe2+），负极材料若是其他被氧化的物质（如氢氧燃料电池中的 2、甲烷燃料电池中的 CH4）则失电子变为相应氧化产物，然后再推断正极反应。 答案： B 【 例 2】一种新型燃料电池，是用两根金属铂做电极插入 KOH溶液中，然后向两极上分别通入 H2和 O2，下解说法不正确的是（ ） A通入 H2的电极为负极 B通入 O2的一极电 极反应为 4H2O+O2+8e=8OH- C随着放电的进行，负极附近 pH 上升 D标准状况下通入 5.6LO2完全反应后有 1mol电子转移 解析：
3、本题考点是原电池部分的基础知识，要求学会会判断电源的正负极，会正确书写电极反应式和总电池反应式，高考对这一问题会从两个方面进行考查： 1根据给出的两个电极反应式，写总反应式：书写时注意使两个电极反应式得失电子数相等后相加两式，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意若反应式同侧出现不共存的离子，如 H+和 OH-， Pb2-和 SO42-，要写成反应后的 物质如 H2O和 PbSO4。 2给出总反应式，写电极反应式： 书写步骤为： 1）列物质，标得失 2）选离了配电荷， 3）配个数，巧用水， 4）两式加验总式以氢氧燃料电池为例。已知总电池反应为 2H2+O2=2H2O。电解质溶液为 KOH溶液
4、，试写出两极反应式。 负极书写步骤为： 1）根据总电池方程式列出总式两边化合价升高的有关物质，标出失去电子的数目： 2H2-4e 2H2O 2）根据电解质溶液的酸碱性，用 H+或 OH-或其他离子配平，使反应式两边电荷总数相等。 2H2+4OH-4e 2H2O 此时注意：电子带负电，在碱性电解质溶液中，电极反应式不宜出现 H+，如上式写成2H2-2e 2H2O+4H+就不对了。上式亦不能写成： 2H2-4e 2H2O-4OH-，因为 H2失电子，不可能出现 OH-。 3）利用 H2O使两边元素守恒，即 2H2+4OH-4e=4H2O 同理：正极电极反应式书写如下： 1）， 2） O2+4e 4
5、OH- 3） O2+2H2O+4e=4OH- 4）将正负极电极方程式相加，若得到总反应式，说明写法正确。 答案： C 例 3（海水电池） 1991 年我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，则电源负极材料为： ，正极材料为： 。正、负极反应分别为： 、 。 分析： 根据原电池构成的条件，活泼金属作负极（失去电子），发生氧化反应；惰性材料作正极（得到电子），发生还原反应。 答案： 负极材料为： Al；正极材料为：石墨等能导电的惰性材料或活泼性比铝弱的金属材料。 负极反应： 3Al 12e
6、 3Al3 正极反应： 3O2 6H2O 12e 12OH 例 4 (燃料电池 )宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应为： 2H2 O2 2H2O，试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式，并指出各电极和介质溶液的 pH 的变化，若电解质溶液为 KOH时又如何？ 分析 在负极氢气失去电子，发生氧化反应；在正极氧气得到电子，发生还原反应。若消耗 H+，则 pH增大；若消耗 OH-，则 pH减小；若生成 OH-，则 pH增大；若生成 H+，则 pH减小。若稀释酸溶液，则 pH增大；若稀释碱溶液，则 pH 减小。 答案 若电解质为盐酸时： 负极： 2H2 4e 4H pH 变小 正极： O2 4H 4e
7、 2H2O pH 变大 结论：溶液被稀释， pH变大。 若电解质为 KOH时： 负极： 2H2 4e 4OH 4H2O pH变小 正极： O2 2H2O 4e 4OH pH变大 结论：溶液被稀释， pH 变小。 （二）基础练习 一、选择题 1铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（ ） A阴极 B正极 C阳极 D负极 2在如图所示的装置中， a的金属性比氢要强， b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（ ） A碳棒上有气体放出，溶液酸性变弱 B a是正极， b是负极 C导线中有电子流动，电流从 a极到 b极 D a极上发生了还原反应 3人造地球卫星用到的一种高能电池 银锌蓄电池，它在放电
8、时的电极反应为： Zn + 2OH 2e ZnO + H2O， Ag2O + H2O + 2e 2Ag + 2OH ，据此判断氧化银是（ ） A负极，并被 氧化 B正极，并被还原 C负极，并被还原 D正极，并被氧化 4下列各组电极均用导线相连，分别插入对应溶质的溶液中，其中不能组成原电池的是（ ） A B C D 电极与溶液 Zn、 C硫酸 Cu、 Ag 硝酸银 Zn、 Cu 蔗糖 Mg、 Al 氢氧化钠 5下列关于实验现象的描述不正确的是（ ） A.铜锌组成原电池中电子是从锌经过导线流向铜 B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现
9、一层铁 D.把锌片放 入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 7.现有一定条件下进行的反应： Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2，根据该反应设计原电池的说法正确的是（ ） A.可以铜为负极，碳为正极，氯化钠为电解质溶液构成原电池 B.可以铜为正极，碳为负极，氯化钠为电解质溶液构成原电池 C.可以铜为负极，碳为正极，稀硫酸为电解质构成原电池 D.该反应不能构成原电池 7下列关于原电池的叙述中正确的是（ ） A原电池能将化学能转变为电能 B原电池负极发生的电极反应是还原反应 C原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 D原电池的电极只能由两种不同的金属构成 8下列装置
10、属于原电池的是（ ） 9下图中电流表的指针发生偏移，且 B棒的质量增加，则可能的情况是（ ） A. B为正极， C为 CuSO4溶液 B. A为正极， C为 CuSO4溶液 C. B为正极， C为稀 H2SO4溶液 D. B为正极， C为稀 AgNO3溶液 10把 a、 b、 c、 d 四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若 a、 b 相连时， a为负极； c、 d相连时， c为负极； a、 c相连时， c为正极； b、 d相连时， b为正极。则这四种金属活动性由大到小的顺序为（ ） A. abcd B. acdb C. cabd D. bdca 11. 一个电池的总反应
11、的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该反应的原电池的正确组成是（ ） A. B. C. D. 正极 Zn Cu Cu Fe 负极 Cu Zn Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2 12电子计算器中所用的纽扣电池为银锌电池，其电极分别为 Ag2O 和 Zn ,电解质溶液为 KOH溶液。电极反应式为： Zn+2OH- 2e-=Zn(OH)2、 Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 下列叙述中，正确的是（ ） A. 电流由锌经外电路流向氧化银 B. 锌是负极，氧化银是正极 C. 工作时，负极区溶液 pH 减小 ,正极区 pH 增大 D. 溶液中 OH
12、-向正极移动， K+、 H+向负极移动 二、 填空题 13任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成一个原电池。请根据： Fe+2FeCl3 = 3FeCl2 设计成一个原电池。该电池的负极材料为 _，其电极反应为 _；正 极材料为 _，其电极反应为 _。 14（ 1）在一定量的硫酸溶液中，加足量的锌，要使产生的氢气的量保持不变，但反应速率加快，可加入 _溶液，其理由是 _。 （ 2）在一定量的盐酸溶液中加入足量的锌，要使产生的氢气的量保持不变，但反应速率变慢。除水外，可加入 _晶体，其理由是 _。 15.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合
13、物作电解质， CO 为阴极燃气，空气与 CO2的混合气为阳极燃气，制得在 650下工作得燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式： 2CO + 2CO32-= 4CO2 + 4e-。 阴极反应式： ，总反应式： 。 （三）能力测试 1（ 1）今有 2H2 + O2 2H2O 反应，构成燃料电池，则负极通的应是 ， 正极通的应是 ，电极反应式为： ； 。 （ 2）如把 KOH该为用稀硫酸作电解质溶液，则电极反应式为 ， 。 （ 3）如把 H2改为甲烷作导电物质，则电极反应式为 ， 。 答案 （二）基础练习 1.D 2.B 3.B 4.C 5.C 6.D 7.A 8.BC 9 A D 10 B
14、11 CD 12 BC 13 Fe Fe 2e- = Fe2+;金属性比铁差的固态金属或石墨， 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ 14（ 1） CuSO4 溶液； Zn从 CuSO4中置换出 Cu ,形成铜锌原电池，使反应速率加快。 （ 2） CH3COONa； CH3COO-与溶液中的 H+结合生成弱电解质 CH3COOH，使溶液中 c(H+)减小，反应速率减慢，但由于 CH3COOH在溶液中存在电离平衡，所以溶液最大能力提供的H+不变，故产生 H2的总量不变。 15 O2 + 2CO2 + 4e =2CO32 ， 2CO + O2 =2CO2 （三）能力测试 1（ 1） H2 O2 负极： 2H2 + 4OH 4e = 4H2O； 正极： O2 + 2H2O + 4e = 4OH 。 (2) 负极： 2H2 4e = 4H+； 正极： O2 + 4H+ + 4e = 2H2O。 (3) 负极： CH4 + 10OH 8e =CO32 + 7H2O； 正极： O2 + 4H2O + 8e =8OH 。
