2016-2017学年高二上学期 第四章 电化学基础
第一节 原电池 课时练习
选择题（本题包括10小题．每小题4分．共40分．每小题只有一个选项符合题意．）
1.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) =Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是( ) A.电池工作时，锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq) C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g21·世纪*教育网
2.如下图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是( ) ①Zn为正极，Cu为负极； ②H＋向负极移动； ③电子是由Zn经外电路流向Cu； ④Cu极上有H2产生； ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol； ⑥正极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋ ⑦ Cu电级上发生氧化反应 ⑧ 电流由Cu外电路流向Zn A.①②③⑦ ???????B.②③④⑧ C.③④⑤⑧?????? ??????D.④⑤⑥⑦21cnjy.com
3.控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计成如图所示的原电池．下列判断不正确的是（ ）2-1-c-n-j-y
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
有关如图装置中的叙述不正确的是（ ）
A.图①铝片发生的电极反应式是：Al+4OH--3e═AlO2-+2H2O B.图②b电极的电极反应为：4OH--4e-═2H2O+O2↑ C.图③溶液中发生了变化：4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3 D.图④充电时：阳极反应是PbSO4+2H2O-2e-═PbO2+SO42-+4H+21世纪教育网版权所有
5.课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成．下列结论错误的是（ ）21教育网
A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C.图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流 D.图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片www.21-cn-jy.com
6.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电．电池负极反应为（ ） A.H2+2OH-→2H2O+2e-????????B.O2+4H++4e-→2H2O C.H2→2H++2e-??????????? D.O2+2H2O+4e-→4OH- www-2-1-cnjy-com
7.某同学为了使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是（ ） A.?B.?C.?D.
8.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（ ） A.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑ B.氢氧燃料电池的负极反应式：O2+2H2O+4e-═4OH- C.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-═Cu2+ D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-═Fe3+ 21*cnjy*com
9.根据下列反应不能设计为原电池的是（ ） A.Fe+2FeCl3═3FeCl2????????B.CH4+2O2=CO2+2H2O C.H2+Cl2=2HCl??????????? D.H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O【来源：21·世纪·教育·网】
10.下列反应在钢铁的生锈过程中没有发生的是（ ） A.O2+2H2O+4e-=4OH-????????B.Fe-3e-=Fe3+ C.Fe-2e-=Fe2+??????????? D.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【出处：21教育名师】
二、非选择题（本题包括4小题．共60分）
11.(15分)（1）选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应：Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu ①负极材料 ______ ；电解质溶液 ______ ． ②写出电极反应式：正极： ______ ； （2）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25克，铜表面析出了氢气 ______ L（标准状况下）．导线中通过 ______ mol电子．
(15分)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”．如2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，可拆写为氧化反应式：Cu-2e-═Cu2+，还原反应式：2Fe3++2e-═2Fe2+．并由此实现了化学能与电能的相互转化．据此，回答下列问题： （1）将反应Zn+2H+═Zn2++H2↑拆写为两个“半反应式”：其中，氧化反应式为： ______ ． （2）由题（1）反应，设计成原电池如图所示： 【版权所有：21教育】
若电极a为Zn，电极b可选择材料： ______ （只填一种）；电解质溶液甲是 ______ ；电极b处的电极反应式为： ______ ． （3）利用CH4燃烧原理，CH4可用于制造燃料电池，电池的电解质溶液是KOH溶液，其负极反应为： ______ ，放电时溶液中的OH-向 ______ 极移动，如果消耗标准状况下5.6L的甲烷，转移电子的物质的量为 ______ ．【来源：21cnj*y.co*m】
13.(15分)现有如下两个反应： （A）NaOH+HCl=NaCl+H2O （B）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 （1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池 （A） ______ ； （B） ______ ；（填“能”与“不能”） （2）根据能设计成原电池的反应选择适宜的材料和试剂设计一个原电池： ①负极材料是 ______ ； 电解质溶液是 ______ ．（填化学式） ②写出电极反应式：负极 ______ ；正极 ______ ． ③若导线上转移电子1mol，则负极质量变化 ______ g．21·cn·jy·com
14.(15分)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下： 21教育名师原创作品
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al 石墨
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg Al
NaOH溶液
偏向Mg
5
Al Cu
浓硝酸
偏向Al
根据上表中的实验现象完成下列问题： （1）实验1、2的Al所作的电极分别是 ______ A．负极，负极 B．正极，正极 C．负极，正极 D．正极，负极 （2）写出实验5中的电极反应式和电池总反应方程式． 负极 ______ ； 正极 ______ ； 电池总反应离子方程式： ______ ． 2·1·c·n·j·y
2016-2017学年高二上学期 第四章 电化学基础
第一节 原电池 课时练习 解析
选择题（本题包括10小题．每小题4分．共40分．每小题只有一个选项符合题意．）
1.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) =Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是( ) A.电池工作时，锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq) C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 【分析】2·1·c·n·j·y
本题考查化学电源的工作原理，题目难度不大，注意电极反应方程式的书写和判断。
【解答】
A.根据总反应可知Zn被氧化，为原电池的负极失电子，故A正确； B.根据电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）═Zn(OH)2（s）+Mn2O3（s），可知反应中Zn被氧化，为原电池的负极，负极反应为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2，MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO2（s）+H2O（1）+2e-═Mn2O3（s）+2OH-（aq），故B正确； C.原电池中，电子由负极经外电路流向正极，故C错误； D.负极反应为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2，外电路中每通过O.2mol电子，消耗的Zn的物质的量为0.1mol，质量0.1mol×65g/mol=6.5g，故D正确。 故选C。21·世纪*教育网
【答案】C
2.如下图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是( ) ①Zn为正极，Cu为负极； ②H＋向负极移动； ③电子是由Zn经外电路流向Cu； ④Cu极上有H2产生； ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol； ⑥正极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋ ⑦ Cu电级上发生氧化反应 ⑧ 电流由Cu外电路流向Zn A.①②③ ⑦ ???????B.②③④ ⑧ C.③④⑤ ⑧????????????D.④⑤⑥ ⑦ 【分析】【来源：21cnj*y.co*m】
本题考查原电池，明确电极的判断、发生的电极反应、电子、离子的移动方向即可解答。Zn-Cu原电池中，Zn作负极，发生电池反应Zn+2H+=Zn2++H2↑，电子由负极流向正极，阳离子向正极移动，以此来解答。2-1-c-n-j-y
【解答】
①Zn为负极，Cu为正极，故①错误；? ②H+向正极移动，故②错误；? ③电子由Zn电极流向Cu电极，故③正确；? ④Cu电极上发生2H++2e-=H2↑，故④正确；? ⑤由2H++2e-=H2↑可知，有1mol电子流向导线，产生氢气0.5mol，故⑤正确；? ⑥正极反应为2H++2e-=H2↑，故⑥错误；? ⑦Cu电级为正极，发生还原反应，故⑦错误；? ⑧电流由Cu外电路流向Zn，故⑧正确。 综上所述，③④⑤⑧正确，故C正确。 故选C。21世纪教育网版权所有
【答案】C
3.控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计成如图所示的原电池．下列判断不正确的是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极 【分析】【出处：21教育名师】
根据常温下能自动发生的氧化还原反应都可设计成原电池，再利用正反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2可知，铁元素的化合价降低，而碘元素的化合价升高，则图中甲烧杯中的石墨作正极，乙烧杯中的石墨作负极，利用负极发生氧化反应，正极发生还原反应，并利用平衡移动来分析解答．21教育名师原创作品
【解答】
A、因乙中I-失去电子放电，元素的化合价升高，则发生氧化反应，故A正确； B、由总反应方程式知，Fe3+被还原成Fe2+，则发生还原反应，故B正确； C、当电流计为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，故C正确； D、当加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，而乙中石墨成为正极，故D错误； 故选D．
【答案】D
有关如图装置中的叙述不正确的是（ ）
A.图①铝片发生的电极反应式是：Al+4OH--3e═AlO2-+2H2O B.图②b电极的电极反应为：4OH--4e-═2H2O+O2↑ C.图③溶液中发生了变化：4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3 D.图④充电时：阳极反应是PbSO4+2H2O-2e-═PbO2+SO42-+4H+ 【分析】
A．该装置中Al作负极、Mg作正极，负极上Al失电子和氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子； B．该装置中通入氢气的电极是负极、通入氧气的电极是正极，所以b是正极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水； C．该装置发生吸氧腐蚀，Fe作负极、Pt作正极，Fe失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成氢氧化铁； D．充电时，阳极上硫酸铅失电子生成二氧化铅和硫酸．www-2-1-cnjy-com
【解答】
A．该装置中Al作负极、Mg作正极，负极上Al失电子和氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子，铝片发生的电极反应式是：Al+4OH--3e═AlO2-+2H2O，故A正确； B．该装置中通入氢气的电极是负极、通入氧气的电极是正极，所以b是正极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，b电极的电极反应为：2H2O+O2+4e-═4OH-，故B错误； C．该装置发生吸氧腐蚀，Fe作负极、Pt作正极，Fe失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成氢氧化铁，所以图③溶液中发生了变化：4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3，故C正确； D．充电时，阳极上硫酸铅失电子生成二氧化铅和硫酸，充电时：阳极反应是PbSO4+2H2O-2e-═PbO2+SO42-+4H+，故D正确； 故选B．
【答案】B
5.课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成．下列结论错误的是（ ）
A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C.图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流 D.图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片 【分析】
原电池是将化学能转变为电能的装置，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极、②将电极插入电解质溶液中、③两电极间构成闭合回路、④能自发的进行氧化还原反应，原电池放电时电子从负极沿导线流向正极，溶液中阴阳离子定向移动而构成闭合回路，从而能产生电流．
【解答】
A、原电池是把化学能转变为电能的装置，故A正确； B、根据图片知，原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，故B正确； C、该装置符合原电池的构成条件，所以该装置是原电池，放电时能产生电流，故C正确； D、该装置是原电池，锌是负极，铜是正极，原电池放电时电子从锌片通过导线流向铜片，故D错误． 故选D．
【答案】D
6.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电．电池负极反应为（ ） A.H2+2OH-→2H2O+2e-?????? ??B.O2+4H++4e-→2H2O C.H2→2H++2e-??????????? D.O2+2H2O+4e-→4OH- 【分析】
该燃料电池中，负极上通入氢气，氢气在负极上失电子发生氧化反应生成氢离子，正极上通入氧化剂，氧化剂在正极上得电子生成水．
【解答】
酸性氢氧燃料电池中，负极上通入氢气，氢气失电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为H2→2H++2e-，正极上通入氧化剂氧气，氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为O2+4H++4e-→2H2O，故选C．www.21-cn-jy.com
【答案】C
7.某同学为了使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是（ ） A.?B.?C.?D. 【分析】
Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，且Ag作阳极、电解质溶液中氢离子放电，据此分析解答．
【解答】
Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，所以Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C，故选C．21*cnjy*com
【答案】C
8.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（ ） A.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑ B.氢氧燃料电池的负极反应式：O2+2H2O+4e-═4OH- C.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-═Cu2+ D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-═Fe3+ 【分析】
A．电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气； B．氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应； C．粗铜精炼时，粗铜作阳极、纯铜作阴极； D．钢铁发生电化学腐蚀时，负极上铁失电子生成亚铁离子．
【解答】
A．电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑，故A正确； B．氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，碱性条件下正极电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，故B错误； C．粗铜精炼时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，阳极电极反应式为Cu-2e-═Cu2+，故C错误； D．钢铁发生电化学腐蚀时，负极上铁失电子生成亚铁离子，负极电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，故D错误； 故选A．
【答案】A
9.根据下列反应不能设计为原电池的是（ ） A.Fe+2FeCl3═3FeCl2????????B.CH4+2O2=CO2+2H2O C.H2+Cl2=2HCl??????????? D.H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O 【分析】
原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，这几个条件必须同时具备才能设计成原电池，否则不能设计成原电池，据此分析解答．
【解答】
原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应， A．该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故A不选； B．该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故B不选； C．该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故C不选； D．该反应是复分解反应，没有电子转移，所以不能氧化还原反应，不能设计成原电池，故D选； 故选D．
【答案】D
10.下列反应在钢铁的生锈过程中没有发生的是（ ） A.O2+2H2O+4e-=4OH-????????B.Fe-3e-=Fe3+ C.Fe-2e-=Fe2+??????????? D.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 【分析】
钢铁生锈发生的是吸氧腐蚀，负极上Fe失电子发生氧化反应生成亚铁离子，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁失水生成带结晶水的铁的氧化物．
【解答】
钢铁生锈发生的是吸氧腐蚀，负极上Fe失电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化生成氢氧化铁，反应式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；氢氧化铁失水生成带结晶水的铁的氧化物，故选B． 21*cnjy*com
【答案】B
二、非选择题（本题包括4小题．共60分）
11.(15分)（1）选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应：Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu ①负极材料 ______ ；电解质溶液 ______ ． ②写出电极反应式：正极： ______ ； （2）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25克，铜表面析出了氢气 ______ L（标准状况下）．导线中通过 ______ mol电子．
【分析】
（1）原电池电池反应式中，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，根据电池反应式确定正负极和电解质溶液； （2）锌、铜和稀硫酸构成的原电池中，根据转移电子相等计算生成氢气体积，根据锌和转移电子之间的关系式计算电子物质的量．
【解答】
（1）①原电池电池反应式中，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，该原电池中，Zn失电子发生氧化反应，则Zn是负极、不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，硫酸铜溶液作电解质溶液， 故答案为：锌；CuSO4溶液； ②正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故答案为：Cu2++2e-=Cu； （2）该原电池中，锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子发生还原反应，根据转移电子相等知，生成氢气体积=×22.4L/mol=1.12L， 每个Zn原子在反应中失去2个电子，所以转移电子物质的量==0.1mol， 故答案为：1.12；0.1．
【答案】
（1）①锌；CuSO4溶液； ②Cu2++2e-=Cu； （2）1.12；0.1．
(15分)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”．如2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，可拆写为氧化反应式：Cu-2e-═Cu2+，还原反应式：2Fe3++2e-═2Fe2+．并由此实现了化学能与电能的相互转化．据此，回答下列问题： （1）将反应Zn+2H+═Zn2++H2↑拆写为两个“半反应式”：其中，氧化反应式为： ______ ． （2）由题（1）反应，设计成原电池如图所示： 21cnjy.com
若电极a为Zn，电极b可选择材料： ______ （只填一种）；电解质溶液甲是 ______ ；电极b处的电极反应式为： ______ ． （3）利用CH4燃烧原理，CH4可用于制造燃料电池，电池的电解质溶液是KOH溶液，其负极反应为： ______ ，放电时溶液中的OH-向 ______ 极移动，如果消耗标准状况下5.6L的甲烷，转移电子的物质的量为 ______ ．【版权所有：21教育】
【分析】
（1）失电子的物质发生氧化反应； （2）将反应Zn+2H+═Zn2++H2↑，若电极a为Zn，电极b为不如锌活泼的金属或导电的非金属，电极和相应的电解质溶液含有相同的阳离子，正极上得电子发生还原反应； （3）负极上燃料甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，正负极反应式分别为：2H2O+O2+4e-=4OH-、CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，结合电解方程式解答．
【解答】
（1）根据方程式知，锌失电子发生氧化反应，所以其反应式为：Zn=Zn2++2e-， 故答案为：Zn-2e-=Zn2+； （2）反应Zn+2H+═Zn2++H2↑，若电极a为Zn，电极b为不如锌活泼的金属或导电的非金属，如铜等，电极和相应的电解质溶液含有相同的阳离子，可以是硫酸锌溶液，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑， 故答案为：铜；ZnSO4；H++2e-=H2↑； （3）该燃料电池中，负极上燃料甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极方程式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，阴离子向负极移动，如果消耗标准状况下5.6L的甲烷，n（CH4）==0.25mol，由电极方程式可知转移电子的物质的量为2mol， 故答案为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；负；2mol．
【答案】
（1）Zn-2e-=Zn2+； （2）铜；ZnSO4；H++2e-=H2↑； （3）CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；负；2mol．
13.(15分)现有如下两个反应： （A）NaOH+HCl=NaCl+H2O （B）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 （1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池 （A） ______ ； （B） ______ ；（填“能”与“不能”） （2）根据能设计成原电池的反应选择适宜的材料和试剂设计一个原电池： ①负极材料是 ______ ； 电解质溶液是 ______ ．（填化学式） ②写出电极反应式：负极 ______ ；正极 ______ ． ③若导线上转移电子1mol，则负极质量变化 ______ g．
【分析】
原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应； （2）根据电池反应式知，失电子化合价升高的金属单质作负极、不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，得电子化合价降低的电解质溶液为原电池电解质溶液； 根据转移电子和Cu之间的关系式计算消耗Cu的质量．
【解答】
（1）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应，（A）中各元素化合价不变，所以不是氧化还原反应，不能设计成原电池，（B）中Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价，所以（B）能设计成原电池， 故答案为：能；不能； （2）①根据电池反应式知，失电子化合价升高的金属单质作负极、不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，得电子化合价降低的电解质溶液为原电池电解质溶液，Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价，所以Cu作负极、FeCl3溶液作电解质溶液， 故答案为：Cu；FeCl3溶液； ②负极上Cu失电子发生氧化反应、正极上铁离子得电子发生还原反应，所以负极、正极反应式分别为Cu-2e-=Cu2+、2Fe3++2e-=2Fe2+，故答案为： Cu-2e-=Cu2+；2Fe3++2e-=2Fe2+； ③根据负极反应式Cu-2e-=Cu2+得消耗m（Cu）==32g， 故答案为：32．
【答案】
（1）能；不能； （2）①Cu；FeCl3溶液； ② Cu-2e-=Cu2+；2Fe3++2e-=2Fe2+； ③32．
14.(15分)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al 石墨
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg Al
NaOH溶液
偏向Mg
5
Al Cu
浓硝酸
偏向Al
根据上表中的实验现象完成下列问题： （1）实验1、2的Al所作的电极分别是 ______ A．负极，负极 B．正极，正极 C．负极，正极 D．正极，负极 （2）写出实验5中的电极反应式和电池总反应方程式． 负极 ______ ； 正极 ______ ； 电池总反应离子方程式： ______ ．21教育网
【分析】
（1）实验1中电流计指针偏向Al，则Al为正极；实验2中电流计指针偏向Cu，Cu为正极； （2）实验5中，发生Cu与浓硝酸的电池反应．21·cn·jy·com
【解答】
（1）由电流的方向可知，实验1中，氧化还原反应发生在金属镁和稀盐酸之间，失电子的是金属镁，为负极金属；实验2中，氧化还原反应发生在金属铝和稀盐酸之间，失电子的是金属铝，为负极金属，故答案为：D； （2）实验5中Al遇浓硝酸发生钝化，发生Cu与浓硝酸的氧化还原反应，Cu作负极，Al作正极，负极Cu失去电子生成锌离子，负极反应为Cu-2e-=Cu2+，正极上硝酸得到电子生成二氧化氮，则正极反应为4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O，总反应为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O， 故答案为：Cu-2e-=Cu2+；4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O；Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O．
【答案】
（1）D； （2）Cu-2e-=Cu2+；4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O；Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O．
