2017-2018学年高中化学选修4教学案：第1章 第3节 第1课时 原电池(4)

是金属和导电非金属)；要有电解质溶液；要形成闭合电路。(1)、(2)中所涉及的装置均符合条件，能组成原电池。

答案：(1)能

碳棒 铜片 2Fe3＋2e===2Fe2 Cu－2e===Cu2 2Fe3＋Cu===2Fe2＋Cu2

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(2)能

1．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( ) A．正极附近的SO24浓度逐渐增大

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B．电子通过导线由铜片流向锌片 C．正极有O2逸出 D．铜片上有H2逸出

解析：选D A项正极的电极反应为2H＋2e===H2↑。SO24向负极移动，正极附近

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SO2 4的浓度减小；B项电子应从锌片(负极)经导线流向铜片(正极)；C项正极上有H2逸出。

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2．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，以下叙述正确的是( )

A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢

解析：选C 甲、乙中发生的反应均为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，故pH均增大；甲形成原电池，铜片是正极，表面有气泡产生；乙中Zn与稀硫酸反应，在Zn表面产生气泡，产生气泡的速度比甲慢。

3．某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则( )

A．电流方向：电极Ⅳ→B．电极Ⅰ发生还原反应 C．电极Ⅱ逐渐溶解

→电极Ⅰ

D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋2e===Cu

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解析：选A 首先应根据图示判断左边两池通过盐桥构成原电池，产生电流对右边硫酸铜溶液进行电解(相当于精炼铜)。电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，所以电流方向：电极Ⅳ→

→电极Ⅰ，A正确。电极Ⅰ上铝失电子发生氧化反应，B错。电极Ⅱ上有铜析出，

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C错。电极Ⅲ的电极反应：Cu－2e===Cu2，D错。

4．纽扣电池可用作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO。关于该电池的叙述不正确的是( )

A．使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极 B．使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极，Ag2O是负极 C．正极的电极反应为Ag2O＋2e＋H2O===2Ag＋2OH D．Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应

解析：选B 由电池方程式可以看出，负极为Zn，正极为Ag2O，使用时电子由负极流向正极，A项正确，B项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，C项正确，D项也正确。

5．某可充电的锂离子电池LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li导电固体为电解质。放电时的电池反应为Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4。下列说法正确的是( )

A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应 B．放电时，正极反应为 Li＋LiMn2O4＋e===Li2Mn2O4 C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D．充电时，阳极反应为Li＋e===Li

解析：选B 根据电池反应可写出电极反应式为 负极：Li－e===Li

正极：LiMn2O4＋Li＋e===Li2Mn2O4 则充电时的电极反应式为 阴极：Li＋e===Li

阳极：Li2Mn2O4－e===LiMn2O4＋Li

可知B正确，D错误；放电时，LiMn2O4发生还原反应生成Li2Mn2O4，充电时，Li2Mn2O4

发生氧化反应生成LiMn2O4，A、C均不正确。

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6．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。下列有关说法正确的是( )

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A．电子通过外电路从b极流向a极

B．b极上的电极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 D．H由a极通过固体电解质传递到b极

解析：选D 由电池总反应及原电池原理可知，充入H2的一极即a极是负极，充入O2的一极即b极是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即H移向正极，正极的电极反应为O2＋4H＋4e===2H2O，故A项、B项错误，D项正确。C项没有指明标准状况，错误。

7．我国首创的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。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是( )

A．正极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用

解析：选B 该原电池负极反应为Al－3e===Al3，正极反应为O2＋2H2O＋4e===

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4OH，工作时电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。

8．宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池，其电池反应为2H2＋O2===2H2O，电解液为KOH溶液，为使生成的水蒸发，反应保持在较高温度下进行。下列说法正确的是( )

A．此电池能发出蓝色的火焰 B．H2在正极上发生电极反应 C．工作时电解液的pH不断减小

D．负极反应为2H2＋4OH－4e===4H2O，正极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH 解析：选D 该燃料电池中H2和O2在两个电极上参加反应，并不发生燃烧反应，所以不能发出蓝色火焰，A项错误。H2在负极上发生氧化反应，B项错误。电解质KOH虽然参与了电极反应，但从电池总反应来看，溶液中OH的总量保持不变，并且反应过程中生成的水不断地被蒸发出去，所以工作时电解液的pH不变，C项错误。

9．下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为

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2CH3OH＋3O2＋4NaOH===2Na2CO3＋6H2O

请回答下列问题：

(1)图中甲、乙两池的名称：甲池是________装置，乙池是________装置；

(2)下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是________，B(石墨)电极的名称是________；

(3)写出电极反应式：

①通入O2的电极的电极反应式是___________________________________________； ②A(石墨)电极的电极反应式为______________________________________________； (4)乙池中反应的化学方程式为_______________________________________________； (5)若反应结束后乙池中A(石墨)电极上共收集到气体0.050 mol，则甲池中理论上消耗O2________mL(标准状况下)。

解析：甲池是以CH3OH为燃料的燃料电池，乙池是以石墨为电极电解饱和食盐水的电解装置。根据电子守恒

O2～4e～2H2 1 mol 2 mol n(O2) 0.050 mol

n(O2)＝0.025 mol V(O2)＝0.56 L 答案：(1)原电池 电解池 (2)负极 阳极 (3)①O2＋2H2O＋4e===4OH ②2H＋2e===H2↑

(4)2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (5)560

10．如图所示，甲池中电池反应式为2Fe3＋Cu===2Fe2＋Cu2，已知B电极质量不

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通电

变，C、D为石墨电极，乙池中为200 mL饱和NaCl溶液。

回答下列问题：

(1)A极为________极(填“正”或“负”)，电极材料为________，发生________反应(填“氧化”或“还原”)。

(2)写出乙池的电极反应式：

阳极反应式为________________________________________________________；

阴极反应式为_________________________________________________________。 (3)A电极质量减少0.64 g时，此时乙池中电解液中c(OH)＝________ mol·L1(忽略反

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应过程中溶液体积的变化)，C电极上产生的气体在标准状况下的体积为________L。

解析：由题知，甲池为原电池，A为负极，电极材料为Cu；乙池为电解池，C为阳极，电极反应为2Cl－2e===Cl2↑，D为阴极，电极反应为2H＋2e===H2↑。

(3)A极有0.64 g Cu溶解时，转移0.02 mol电子，乙池中C极上生成0.01 mol Cl2，溶液中生成0.02 mol OH。

答案：(1)负 铜 氧化

(2)2Cl－2e===Cl2↑ 2H＋2e===H2↑ (3)0.1 0.224

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