2020届高考化学一轮复习原电池　化学电源作业

2020届高考化学一轮复习原电池　化学电源作业

课练19　原电池　化学电源 小题狂练⑲‎ ‎1．[2019·北京海淀区模拟]如图所示为锌铜原电池。下列叙述中，正确的是(　　)‎ A．盐桥的作用是传导离子 B．外电路电子由铜片流向锌片 C．锌片上的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn D．外电路中有0.2 mol电子通过时，铜片表面质量增加约‎3.2 g 答案：A 解析：“双液”原电池中，盐桥连接左、右两个烧杯中的溶液，传导离子，起到导电作用，A正确。锌的活泼性强于铜，则锌片是负极，铜片是正极；在外电路中，电子由负极流向正极，则电子由锌片流向铜片，B错误。锌片是负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，C错误。铜片是正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，电路中通过0.2 mol电子时，铜片上析出0.1 mol Cu，其质量为0.1 mol×‎64 g·mol－1＝‎6.4 g，D错误。‎ ‎2．Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是(　　)‎ A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋‎ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑‎ 答案：B 解析：该电池中Mg作负极，失去电子发生氧化反应，生成Mg2＋，A项正确；正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B项错误；电池放电时，Cl－从正极向负极移动，C项正确；在负极，Mg会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D项正确。‎ ‎3．[2019·成都摸底测试]铅蓄电池是汽车常用的蓄电池，其构造如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．电池放电时，负极质量减轻 B．电池放电时，c(H＋)减小 C．电池充电时总反应为：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4‎ D．铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低 答案：A 解析：放电时负极Pb失去电子转化为PbSO4，负极质量增加，A项错误；放电过程中消耗硫酸，溶液中c(H＋)减小，B项正确；电池充电时总反应为2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4，C项正确；铅蓄电池的缺点是笨重、比能量低，废弃电池污染环境，D项正确。‎ ‎4．[2019·辽宁大连模拟]锌、铁、镁、铝、锂等金属都可以用在金属燃料电池中。某金属燃料电池的基本结构如图所示，其中Y电极为石墨。下列说法正确的是(　　)‎ A．该电池工作时，电子沿M→电解质溶液→Y电极流动 B．若M为铝，则该电池工作时溶液的pH将不断增大 C．若M为镁，则该电池反应的化学方程式为2Mg＋O2===2MgO D．五种金属作电极材料时，比能量(单位质量的电极材料放出电能的大小)由高到低的顺序依次是锂、铝、镁、铁、锌 答案：D 解析：该装置是原电池，一般活泼金属作原电池的负极，Y电极为石墨，则Y是正极，M是负极，电子沿M→负载→Y电极流动，不能进入电解质溶液，A错误；若M为铝，该电池总反应式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，溶液的pH不变，B错误；若M为镁，该电池总反应式为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，C错误；根据电池的比能量的定义，‎1 g金属Li能产生的电子数目为×NA mol－1＝，同理可分析其他四种金属材料，求得五种金属的比能量大小关系为Li>Al>Mg>Fe>Zn，D正确。‎ ‎5．[2019·清华中学高三考试]一种微生物燃料电池如图所示，‎ 下列关于该电池的说法正确的是(　　)‎ A．a电极为正极 B．H＋由右室通过质子交换膜进入左室 C．a电极的电极反应式为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋‎ D．当b电极上产生1 mol N2时，溶液中将有10 mol e－通过 答案：C 解析：根据a电极上C6H5OH转化为CO2，知a电极上发生氧化反应，则a电极为负极，A项错误；H＋由左室通过质子交换膜进入右室，B项错误；a电极上C6H5OH被氧化为CO2，电极反应式为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，C项正确；电子不能通过电解质溶液，D项错误。‎ ‎6．[2019·贵州贵阳模拟]一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是(　　)‎ A．b电极是负极 B．a电极的电极反应式：N2H4＋4OH－＋4e－===N2↑＋4H2O C．放电时，电子从a电极经过负载流向b电极 D．电池工作时，K＋从正极移向负极 答案：C 解析：由图可知，N2H4在a电极上发生氧化反应生成N2，则a电极是负极，b电极是正极，A错误；N2H4在a电极上发生失去电子的氧化反应生成N2，则电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，B错误；放电时，电子由负极经导线流向正极，即电子从a电极经过负载流向b电极，C正确；电池工作时电解质溶液中的阳离子向正极移动，则K＋从负极移向正极，D错误。‎ ‎7．[2019·湖南五校联考]高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用如图装置模拟其工作原理(放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成)，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．放电时，电子由正极通过外电路流向负极 B．放电时，负极上的电极反应式为：Zn－2e－＋2H2O===Zn(OH)2＋2H＋‎ C．充电时，阴极区溶液的pH减小 D．充电时，阳极上的电极反应式为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O 答案：D 解析：放电时，电子由负极通过外电路流向正极，A项错误；放电时，负极反应为：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，B项错误；充电时，阴极反应为：Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－，阴极区溶液中c(OH－)增大，pH增大，C项错误；充电时，阳极上Fe(OH)3转化为FeO，发生氧化反应：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O，D项正确。‎ ‎8．[2019·福建泉州质检]锂－空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．电解质溶液中，Li＋由多孔电极迁移向锂电极 B．该电池放电时，负极发生了还原反应 C．充电时，电池正极的反应式为Li2O2－2e－===2Li＋＋O2↑‎ D．电池中的电解质溶液可以是有机溶剂或稀盐酸等 答案：C 解析：由图可知，金属锂作负极，多孔电极作正极，阳离子向正极移动，则Li＋由锂电极迁移向多孔电极，A错误；放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，B错误；充电时，电池的正极与电源的正极相连，作电解池的阳极，电极反应式为Li2O2－2e－===2Li＋＋O2↑，C正确；由于锂是活泼金属，可与稀盐酸反应生成LiCl和H2，故电解质溶液不能用稀盐酸，D错误。‎ ‎9．美国NASA曾开发一种铁－空气二次电池。该电池放电时，其原理如图所示，电池反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。‎ 有关该电池放电时的说法正确的是(　　)‎ A．电极a质量不变 B．电极b为电池负极 C．电子由电极a经负载流向电极b D．由电能转变为化学能 答案：C 解析：从已知的反应原理看，Fe在反应过程中失去电子，则在原电池的负极发生反应，O2在反应过程中得到电子，则在原电池的正极发生反应。电极a Fe失去电子生成Fe2＋，并进一步变成Fe(OH)2，所以电极a的质量增大，A错误；电极b O2得到电子，作原电池的正极，B错误；电子从负极流出，经过外电路流向正极，C正确；原电池是一种将化学能转变成电能的装置，D错误。‎ ‎10．[2019·安徽宿州质检]太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点，现已得到广泛应用。氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是(　　)‎ A．该装置系统中只存在光能与电能之间的转化 B．Cu电极上的电极反应式为CO2＋8H＋－8e－===CH4＋2H2O C．工作时，产生的O2、CH4体积比为1:1(同温同压)‎ D．离子交换膜为质子交换膜，H＋从左池移向右池 答案：D 解析：由图可知，该装置系统中存在太阳能与化学能、化学能与电能及化学能与热能等的转化，A错误；CO2在Cu电极上发生还原反应生成CH4，则电极反应式为CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O，B错误；H2O在GaN电极上发生氧化反应生成O2，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，根据得失电子守恒可知，产生O2和CH4的物质的量之比为2:‎ ‎1，在同温同压下的体积比为2:1，C错误；由上述分析知左池产生H＋，右池消耗H＋，则离子交换膜为质子交换膜，H＋向正极移动，即H＋从左池移向右池，D正确。‎ ‎11．[2019·安阳模拟]‎ 镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有比能量高、使用安全方便、成本低、燃料易于贮运、污染小等特点，拥有良好的应用前景。如图是镁燃料电池的一种原理图，该装置为圆筒状，其中心为镁柱，圆筒为可透气的导电材料。下列有关该镁燃料电池的叙述正确的是(　　)‎ A．该电池的总反应为2Mg＋O2===2MgO B．反应生成O2－，该离子由正极移向负极 C．Cl－在负极失去电子生成Cl2‎ D．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ 答案：D 解析：负极电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，电解质为氯化钠溶液，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此电池总反应为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2，故A错误；根据上述分析，没有O2－产生，故B错误；在负极镁失去电子，故C错误；根据A的分析，故D正确。‎ ‎12．用单质铁去除酸性水体中NO的原理如图所示，下列说法错误的是(　　)‎ A．能量转化形式主要为化学能转化为电能 B．电极材料分别为Fe和Fe3O4‎ C．负极反应为NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O D．该原理的总反应可表示为NO＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋Fe3O4‎ 答案：C 解析：此为原电池，其能量转化形式主要为化学能转化为电能，故A正确；由图示可知负极为Fe，正极材料为Fe3O4‎ ‎，故B正确；负极发生失电子的氧化反应，故C错误；该原电池的总反应可表示为NO＋3Fe＋2H＋＋H2O===NH＋Fe3O4，故D正确。‎ ‎13．[2019·河南漯河高中模拟]‎ 普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一特点科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．装置中电流方向由Cu经导线到Ag2O B．测量原理示意图中，Ag2O为负极 C．负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O D．电池工作时，OH－向正极移动 答案：C 解析：由电池总反应可知，Cu发生氧化反应，则Cu极是负极，Ag2O/Ag极是正极，原电池中电流由正极经导线流向负极，故电流是由Ag2O/Ag极流向Cu极，A错误；由A项分析可知，Ag2O/Ag极为正极，B错误；负极上Cu失电子被氧化生成Cu2O，电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，C正确；电池工作时，阴离子向负极移动，故OH－向Cu电极移动，D错误。‎ ‎14．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．镀铂导电玻璃的作用是传递I－‎ B．电池工作时，光能转变为电能，X为电池的正极 C．电解质溶液中发生反应：2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋I D．电池的电解质溶液中I－和I的浓度均不断减小 答案：C 解析：由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为2Ru2＋－2e－===2Ru3＋，电极Y为原电池的正极，电解质为I和I－的混合物，I 在正极上得电子被还原，正极反应为I＋2e－===3I－。电池工作时，Y电极为原电池的正极，发生还原反应，则镀铂导电玻璃的作用是作正极材料，A错误；由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，B错误；电池工作时，负极反应为2Ru2＋－2e－===2Ru3＋，正极反应为I＋2e－===3I－，又Ru2＋和Ru3＋，I和I－相互转化，所以电解质溶液中发生2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋I，C正确；由电池中发生的反应可知，I在正极上得电子被还原为I－，后又被氧化为I，I和I－相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，故D错误。‎ ‎15．用FeS2纳米材料制成的高容量锂电池，电极分别是二硫化亚铁和金属锂，电解液中含锂盐和有机溶剂。下列说法错误的是(　　)‎ A．金属锂作电池的负极 B．电池正极反应为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S C．放电时，Li＋向负极迁移 D．电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S 答案：C 解析：金属锂是活泼金属，作电池的负极，A正确；电池正极是二硫化亚铁得到电子，发生还原反应，电极反应为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，B正确；放电时，Li＋向正极迁移，C错误；根据以上分析可知电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S，D正确。‎ ‎16．[2019·陕西榆林模拟]热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．钙电极为正极 B．放电过程中，Li＋向负极移动 C．每转移0.2 mol电子，理论上生成‎20.7 g Pb D．电池工作一段时间后，正极质量增加 答案：C 解析：由电池总反应可知，Ca发生失电子的氧化反应生成CaCl2，则钙电极是负极，A错误；放电过程中，阳离子向正极移动，则Li＋向硫酸铅电极移动，B错误；正极上PbSO4得电子被还原生成Pb，则转移0.2 mol电子时生成0.1 mol Pb，其质量为‎20.7 g ‎，C正确；PbSO4是正极，电池工作时，PbSO4被还原生成Pb，正极质量减小，D错误。‎ ‎17．[2019·山东枣庄模拟]可充电氟镁动力电池比锂电池具有更高的能量密度和安全性，在充电和放电时，其电池反应为Mg＋2MnF32MnF2＋MgF2。下列说法不正确的是(　　)‎ A．放电时，镁为负极材料 B．放电时，电子从镁极流出，经电解质溶液流向正极 C．充电时，阳极的电极反应式为MnF2＋F－－e－===MnF3‎ D．充电时，外加直流电源的负极应与原电池的Mg极相连 答案：B 解析：放电时，Mg被氧化生成MgF2，则镁为负极材料，A正确；放电时，电子从负极流出经导线流向正极，电子不进入电解质溶液，B错误；充电时，MnF2在阳极上发生氧化反应生成MnF3，电极反应式为MnF2＋F－－e－===MnF3，C正确；充电时，外加直流电源的负极要与原电池的负极相连，即与镁极相连，D正确。‎ ‎18．[2019·四川遂宁诊断]我国科研团队在“可充室温钠－二氧化碳电池”的研究中取得突破进展，该电池放电时工作情况如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．金属钠为电池的负极 B．放电时，电解液中Na＋向碳电极移动 C．充电时，碳电极发生的反应为4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C D．放电时，每转移2 mol电子，消耗标准状况下的CO2 ‎‎33.6 L 答案：C 解析：由图可知，电池放电时钠被氧化生成Na＋，则钠为负极，碳电极为正极，A正确；放电时，该装置为原电池，阳离子向正极移动，则电解液中Na＋向碳电极移动，B正确；充电时，该装置为电解池，碳电极上发生氧化反应，电极反应式为2Na2CO3＋C－4e－===4Na＋＋3CO2↑，C错误；放电时，正极反应式为4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C，则转移2 mol电子时，消耗1.5 mol CO2，在标准状况下的体积为1.5 mol×‎22.4 L·mol－1＝‎33.6 L，D正确。‎ 课时测评⑲‎ ‎1.设计如图所示的装置研究电化学原理，下列叙述错误的是(　　)‎ A．a和b不连接时，只锌片上有气泡逸出，锌片逐渐溶解 B．a和b用导线连接时，H＋从铜片上获得锌失去的电子 C．无论a和b是否用导线连接，装置中所涉及的化学反应都相同 D．无论a和b是否用导线连接，装置中都存在化学能转变为电能的过程 答案：D 解析：a和b不连接，未构成原电池，锌片与稀硫酸反应，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，锌片上产生氢气，锌片逐渐溶解，A正确；a和b用导线连接，构成原电池，锌作负极，铜作正极，根据原电池工作原理，H＋在铜片上得到锌失去的电子，转化成氢气，B正确；是否连接，都发生反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，C正确；a和b连接，构成原电池，是化学能转化成电能的过程，a和b不连接，不构成原电池，没有电流产生，D错误。‎ ‎2．[2019·黑龙江双鸭山模拟]反应Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计成如图所示原电池，下列叙述正确的是(　　)‎ A．盐桥(饱和KNO3－琼脂)中的K＋移向Cu(NO3)2溶液 B．Ag作负极，Cu作正极 C．工作一段时间后，溶液中c(Cu2＋)增大 D．取出盐桥后，电流计的指针依然发生偏转 答案：C 解析：由电池总反应可知，Cu失电子被氧化生成Cu2＋，则Cu为负极，Ag为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则K＋移向AgNO3溶液，A、B错误；负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，则原电池工作一段时间后，溶液中c(Cu2＋)增大，C正确；取出盐桥后，该装置不能形成闭合回路，故电流计指针不发生偏转，D错误。‎ ‎3．我国最近在太阳能光电催化－化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，‎ 相关装置如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．该制氢工艺中光能最终转化为化学能 B．该装置工作时，H＋由b极区流向a极区 C．a极上发生的电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋‎ D．a极区需不断补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液 答案：A 解析：该制氢工艺中光能转化为电能，又与分解H2S结合，最终转化为化学能，故A正确；该装置工作时，H＋在b极区放电生成氢气，H＋由a极区流向b极区，故B错误；a极上发生氧化反应，失电子，所以a极上发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，故C错误；该过程涉及两个反应，一个是Fe2＋放电生成Fe3＋，一个是Fe3＋与H2S反应得到Fe2＋，Fe3＋和Fe2＋得到循环，所以a极区无需不断补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液，故D错误。‎ ‎4．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是(　　)‎ 干电池示意图　　铅蓄电池示意图　氢氧燃料电池示意图 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻‎207 g 答案：D 解析：干电池是一次电池，铅蓄电池是可充电电池，属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故A正确；在干电池中，Zn作负极，被氧化，故B正确；氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，故C正确；铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，故D错误。‎ ‎5.019·山西省实验中学模拟]电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，其中NH3被氧化为常见无毒物质。下列说法错误的是(　　)‎ A．溶液中OH－向电极a移动 B．电极b上发生还原反应 C．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O D．理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为3:4‎ 答案：D 解析：NH3在电极a上发生氧化反应，则a为负极，b为正极，溶液中OH－向电极a(负极)移动，A正确；O2在b极上发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；NH3在负极上被氧化生成N2，电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，C正确；反应中NH3被氧化生成N2，而O2被还原生成OH－，根据得失电子守恒可知，理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比n(NH3):n(O2)＝4:3，D错误。‎ ‎6．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是(　　)‎ A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4‎ B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重‎0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多 答案：D 解析：原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A项正确；该电池工作时，每转移0.02 mol电子，负极有0.02 mol Li(质量为‎0.14 g)被氧化为Li＋，则负极质量减少‎0.14 g，B项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多，D项错误。‎ ‎7．[2019·安徽黄山模拟]一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图所示。下列有关该电池的说法正确的是(　　)‎ A．反应CH4＋H2O(g)3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移8 mol电子 B．电极A上发生的电极反应为H2＋CO－2e－===CO2＋H2O C．电池工作时，CO向电极A移动 D．用电器上每通过4 mol电子，电极B上参加反应的O2为‎22.4 L 答案：C 解析：在CH4和H2O的反应中，C元素的化合价由－4价升高到＋2价，H元素的化合价由＋1价降低到0价，则每消耗1 mol CH4转移6 mol电子，A错误；由图可知，电极A上CO＋H2发生氧化反应生成CO2＋H2O，则电极A为负极，电极反应式为H2＋CO＋2CO－4e－===3CO2＋H2O，B错误；电池工作时，阴离子向负极移动，则CO向电极A移动，C正确；电极B的反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO，则用电器上每通过4 mol电子时，电极B上参与反应的O2为1 mol，在标准状况下的体积为‎22.4 L，题目未指明是否处于标准状况下，D错误。‎ ‎8.如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。‎ ‎(1)①当电解质溶液为稀硫酸时，Fe电极是________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为________________________________________________________________________。‎ ‎②当电解质溶液为NaOH溶液时，Al电极是________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则Fe电极是________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)①正　2H＋＋2e－===H2↑‎ ‎②负　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O ‎(2)正　NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O 解析：‎ ‎(1)①电解质溶液是稀硫酸时，Al电极是负极，Fe电极是正极，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。②当电解质溶液是NaOH溶液时，铝与NaOH溶液反应，而Fe不反应，故铝作原电池的负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。‎ ‎(2)把铝改为锌，用浓硝酸作电解质溶液，铁遇浓硝酸发生钝化，则Fe电极是正极，Zn电极是负极，Fe电极上的电极反应式为NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O。‎ ‎9．[2019·福建质检]某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。‎ 图1‎ ‎(1)如图1为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)____________________设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差‎12 g，导线中通过________mol电子。‎ ‎(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为________________，这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性质的原因________________，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式________________，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此作了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。”如果＋3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 图2‎ ‎(3)如图2其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是______________，电极反应为______________；乙装置中石墨(1)为________(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为____________，产物常用________________检验，反应的离子方程式为________________________________。‎ 答案：‎ ‎(1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　0.2‎ ‎(2)2H＋＋2e－===H2↑　酸性 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋‎ ‎2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋‎ ‎(3)溶液变红　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　阴 ‎2Cl－－2e－===Cl2↑　湿润的淀粉碘化钾试纸 Cl2＋2I－===2Cl－＋I2‎ 解析：(1)设导线中通过的电子的物质的量为x，则负极减少‎28 g·mol－1·x，正极增重‎32 g·mol－1·x,‎28 g·mol－1x＋‎32 g·mol－1x＝‎12 g，x＝0.2 mol。‎ ‎(2)NH4Cl水解，使溶液显酸性，正极上H＋得电子，负极上Fe失电子生成Fe2＋。Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，Cl2过量时，发生的反应为：2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋。‎ ‎(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池，乙装置成为电解池。甲中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，滴加酚酞溶液后变红色。乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，该电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。‎ ‎10．燃料电池是一种将燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。‎ ‎(1)以多孔铂为电极，如图甲装置中A、B口分别通入CH3CH2OH和O2构成乙醇燃料电池，则b电极是________(填“正极”或“负极”)，该电池的负极的电极反应式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)科学家研究了转化温室气体的方法，利用图乙所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO，该电池负极反应式为 ‎________________________________________________________________________，‎ 工作时的总反应式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)绿色电源“二甲醚－氧气燃料电池”的工作原理如图丙所示。‎ ‎①氧气应从c处通入，则电极Y为________极，发生的电极反应式为 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②二甲醚(CH3OCH3)应从b处加入，电极X上发生的电极反应式为 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③电池在放电过程中，电极X周围溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(4)合成气(H2、CO)不仅是化工原料，也是清洁能源。如果H2和CO以体积比11组成的混合气体与空气构成碱性燃料电池(KOH溶液为电解质溶液且足量)，假设CO和H2同时按比例发生反应，则燃料电池负极的电极反应式为__________________。‎ ‎(5)如图丁是甲烷燃料电池原理示意图。‎ ‎①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为________________________。‎ ‎②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ 答案：‎ ‎(1)正极　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＋　③减小 ‎(4)CO＋H2＋6OH－－4e－===CO＋4H2O ‎(5)①a　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O ‎②减小 解析：‎ ‎(1)b电极通入O2，发生还原反应，则b电极为正极。乙醇(CH3CH2OH)在负极上发生氧化反应，电解质溶液为KOH溶液，负极反应式为CH3CH2OH＋16OH－－12e－===2CO＋11H2O。‎ ‎(2)由图乙可知，CO2在N极上发生还原反应生成CO，则N为正极，M为负极。H2O在负极上发生氧化反应生成O2，则电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。H2O在M极上生成O2，CO2在N极上生成CO，则电池总反应式为2CO2===O2＋2CO。‎ ‎(3)①二甲醚－氧气燃料电池中，O2通入正极，发生还原反应生成H2O，电极反应式为4H＋＋O2＋4e－===2H2O。②二甲醚 (CH3OCH3)在负极发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋。③放电过程中，电极X上CH3OCH3被氧化生成CO2和H＋，电极X周围溶液中c(H＋)增大，溶液的pH减小。‎ ‎(4)在碱性条件下，CO和H2均被氧化，则燃料电池负极的电极反应式为CO＋H2＋6OH－－4e－===CO＋4H2O。‎ ‎(5)①甲烷燃料电池中，CH4通入负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O。②O2通入正极，发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，结合负极反应式及得失电子守恒推知，电池总反应式为CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O，则甲烷燃料电池工作时不断消耗OH－，溶液中c(OH－)减小，溶液的pH减小。‎