人教版化学选修四 4.1+4.2 原电池及化学电源 导学案（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版化学选修四 4.1+4.2 原电池及化学电源 导学案（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-11-18 13:58:25 | ||
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文档简介
高二化学人教版选修四导学案
第四章 第一节 原电池及化学电源
【学习目标】
1、理解原电池原理，能判断电极名称、电子流向、电流流向，掌握电极反应式和总反应式的书写方法
2、了解常见化学电源的工作原理，了解新型的化学电源
【主干知识梳理】
一、火力发电的工作原理
化学能(氧化还原反应)热能机械能电能
优点：我国煤炭资源丰富，价廉方便；电能清洁安全，快捷方便
缺点：污染环境；能量转化效率低
二、原电池
实验现象：实验1：
实验2：
实验3：用导线连接两块金属片后，锌片逐渐溶解，铜片表面产生气泡
1、原电池的定义：将化学能转变为电能的装置 (能量转化：将化学能转化为电能)
2、原电池的工作原理：
当用导线连接铜片和锌片一同进入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成
Zn2+而进入溶液，电子则有锌片经导线流向铜片，溶液中的H+从铜片中获得电子被还原成氢原
子，氢原子结合成氢分子从铜片上析出。由于导线上有电子通过，因此产生了电流，电流表的
指针会发生偏转。电极反应为：
负极(Zn)：Zn-2e-＝Zn2+?? (氧化反应)
正极(Cu)：2H+＋2e-＝H2 (还原反应)
总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
3、组成原电池的条件
(1)两个活泼性不同的电极
【注意】①其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼，如：金属与金属、金属与非金属、非金属与非金
②燃料电池中两极可同选石墨或铂
(2)电解质溶液（溶液或者熔融）
(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路（两个半电池要用盐桥连接）
(4)有自发进行的氧化还原反应
4、原电池的化学反应本质：任何自发进行的氧化还原反应均可设计为原电池 (只是利用价值不同罢了)
5、原电池中电子流向、电流的流向及离子的迁移方向
外电路中电子的流向：负极——经导线——正极
外电路中电流的流向：正极——经导线——负极
内电路中离子的迁移：阴离子移向负极，阳离子移向正极
沿导线
6、原电池中正负极的判断方法
(1)根据电极反应或总反应方程式来判断
作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极
作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极
(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断
电子流出或电流流入的一极负极；电子流入或电流流出的一极正极
(3)根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断
阳离子向正极移动；阴离子向负极移动
(4)根据原电池的两电极材料来判断
两种金属(或金属与非金属)组成的电极，若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属作负极；若只有一
种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极
(5)根据电极质量的变化来判断
工作后，X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极放电，X极为正极，X极活泼性弱；反之，X极质量减少，说明X极
金属溶解，X极为负极，活动性强
(6)根据电池中的现象来判断：若某电极上有气泡冒出，则是因为析出了H2，说明该电极为正极，活泼性弱
【练习】下列哪些装置能组成原电池，若能，标明原电池的正负极
三、原电池原理的主要应用
1、加快氧化还原反应的速率：一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。如：在Zn与稀H2SO4反应时，
加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快，因为锌、铜(是锌与CuSO4反应产生的)与稀硫酸构成了原电池
【练习2】下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A．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
B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌
C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．把锌粒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
【练习3】实验室欲制氢气，所用稀盐酸和稀硫酸的浓度相同，反应速率最快的是( )
A．纯锌与稀硫酸反应 B．纯锌和浓硫酸反应
C．纯锌与稀盐酸反应 D．粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应
2、制造化学电源：如各种干电池、蓄电池、燃料电池等
3、比较金属活动性的强弱
①方法：一般情况下，负极的金属活动性比正极的金属活动性强。
②常见规律：电极质量较少，作负极较活泼，有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼
【练习4】①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，
③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④
4、设计原电池：从理论上讲，任何自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池，还原剂在负极上发生氧化反应，失去的电子通过导线转移到正极上，氧化剂在正极上得到电子发生还原反应，从而形成闭合回路，外电路中则有电流产生
四、化学电源 (化学电池是将化学能转化为电能的装置)
1、一次电池：一次电池的特点是活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗一定程度后，就不能再重复使用。其电解质溶液是糊状物或制成胶状，不流动，也叫干电池。干电池是用锌制圆筒形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2和炭黑。Zn参与负极反应，NH4+和MnO2参与正极反应。如普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池等
①碱性锌锰电池，电解质是KOH，其电极反应：
负极（Zn）：Zn +2OH－—2e—= Zn（OH）2
正极（MnO2）：2MnO2+2H2O+2e－= 2MnOOH+2OH－
总反应：Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn（OH）2
②锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极总反应如下：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag
则：负极( )：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O
正极( )：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O 2Ag+ ZnO
特点：能量大，体积小，但有优越的大电池放电性能，放电电压平稳，广泛用于电子表、石英钟、计算机CMOS电池
2、二次电池：可多次充电、放电的电池，如铅蓄电池、镉镍电池、锂离子电池等蓄电池等
铅蓄电池可放电亦可充电，具双重功能。它是用橡胶或微孔塑料制成的长方形外壳，正极板上有一层棕褐色的，负极板是海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开
如：铅蓄电池反应方程式如下式：
Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)
负极： Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极： PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O
3、燃料电池：燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。工作时燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。常见的燃料电池有：
Ⅰ、氢氧燃料电池
①酸性介质时，电极反应：
负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质时，电极反应：
负极： ；正极：
总反应：
Ⅱ、甲烷燃料电池
①酸性介质时，电极反应：
负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质时，电极反应：
负极： ；正极：
总反应：
4、电池的优点和应用
①优点：能量转化率较高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作
②应用：在现代生活、生产、国防和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要的作用，大至火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船，小至电脑、收音机、照相机、电话、助电器、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各样的电池
5、电池优劣的判断标准
判断一种电池的优劣或是否适合某种需要，主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。
①比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位：（W·h）/kg或（W·h）/L
②比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位：W/kg或W/L
一般的，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更适合使用者的需要。
6、废旧电池为什么要集中处理？
废旧电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染，1节1号干电池会使1m2的耕地失去使用价值，并通过食物链给人体健康造成危害。另一方面，废弃电池中的有色金属是宝贵的资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约
五、电极反应的书写技巧
1、书写规则：
①得失电子守恒：元素的化合价每升高一价，则元素的原子就会失去(－e—)一个电子
元素的化合价每降低一价，则元素的原子就会得到(＋e—)一个电子
②电荷守恒：电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等
③原子守恒(质量守恒)：电极反应两边同种原子的原子个数相等
2、书写技巧：
(1)先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失
(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式中
(3)用差值法写电极反应方程式
规律：正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。反之，若能写出已知电池反应的离子方程式，可以减去较易写出的电极
反应式，从而得到较难写出的电极反应式。（燃料电池、二次电池）
(4)可充电电池的反应规律 (二次电池)
铅蓄电池电池总反应为：Pb (s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)
放电电极反应：负极(Pb)： Pb (s)＋SO42—(aq)—2e—PbSO4(s) (氧化反应)
正极(PbO2)： PbO2(s)＋4H+＋SO42—(aq)＋2ePbSO4(s)＋2H2O(l) (还原反应)
充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应：
阴极：PbSO4(s)＋2e—Pb(s)＋SO42—(aq) (还原反应)
阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)—2e—PbO2(s)＋4H+＋SO42—(aq) (氧化反应)
规律：①可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应
②放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。将负(正)极反应式变
方向并将电子移向即得出阴（阳）极反应式
③放电总反应和充电总反应在形式上互逆（但不是可逆反应）
④二次电池充电时原负极必然要发生还原反应（生成原来消耗的物质），即作阴极，连接外接电源的负极；同理，原正
极连接电源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正
3、常见的电极反应书写
I、一般常见电池
(1)Zn——Cu (稀硫酸)： 负极： ；正极：
总反应：
(2)Cu——Ag (硝酸银溶液)： 负极： ；正极：
总反应：
(3)Al——Mg (稀盐酸)： 负极： ；正极：
总反应：
(4)Al——Mg (NaOH溶液)： 负极： ；正极：
总反应：
(5)Al——Cu (稀硝酸)： 负极： ；正极：
总反应：
(6)Al——Cu (浓硝酸)： 负极： ；正极：
总反应：
(7)Fe——Cu (FeCl3溶液)： 负极： ；正极：
总反应：
(8)Fe——Si (NaOH溶液)： 负极： ；正极：
总反应：
(9)高铁电池的总反应为 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O＝3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH，其电池正、负极反应分别为：
负极： ；正极：
II、常见的燃料电池(四种介质)
(1)氢氧燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
(2)甲烷燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如：熔融Na2CO3)环境下：熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，其导电粒子是CO32－
负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)：一种新型固体电解质的燃料电池，其效率更高，其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y：钇)的ZrO2(Zr：锆)固体，它在高温下能传导O2－离子（其中氧化反应发生完全）
负极： ；正极：
总反应：
(3)甲醇燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(4)乙烷燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(5)丙烷燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(6)丁烷燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(7)乙醇(二甲醚)燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(8)葡萄糖——燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
六、原电池的两个装置的比较 (以铜锌原电池为例)
1、反应原理
电极名称
负极
正极
电极材料
锌片
铜片
电极反应
Zn－2e－===Zn2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
反应类型
氧化反应
还原反应
电子流向
由Zn沿导线流向Cu (电子由负极经导线流向正极)
电流流向
由Cu沿导线流向Zn (电流由正极经导线流向负极)
离子移向
盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极
2、两个装置的比较：装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ盐桥原电池中，还原剂在负极区，
而氧化剂在正极区，能避免能量损耗
3、盐桥的成分及作用
(1)成分：盐桥通常是装有饱和KCl或者NH4NO3琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动
(2)作用：连接两个半电池；保持溶液呈电中性
(3)半反应：即氧化反应和还原反应（即盐桥将原电池分成两个半电池）
半电池：Zn与ZnSO4(aq)组成的锌半电池；Cu与CuSO4(aq)组成的铜半电池
4、盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢？
Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，
SO42-过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4 溶液迁
移，K+向CuSO4 溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。盐桥中离子的定向迁移构成了
电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触
5、乙装置的原电池效率比甲装置的电池效率高，甲装置电流在短时间内就会衰减(“极化作用”)
原因：由于在铜电极上很快就聚集许多氢气泡，把铜电极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不畅通
【课后作业一】
1、某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2 ＋，与此电池反应不符合的原电池是( )
A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D．银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池
2、下列叙述正确的是( )
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置 ②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应
③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置可以实现
④碳棒不能用来作原电池的正极 ⑤反应Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag可以进行
A．①③⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②⑤
3、某原电池的总反应离子方程式为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu则该原电池的正确组成可以是下列的( )
4、如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是( )
A．①②③ B．②④ C．②④⑥ D．③④⑤
5、如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持
平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验
过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)( )
A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低
D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高
6、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，下列各图中产生H2的体积V(L)与时
间t(min)的关系，正确的是( )
7、如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置的是( )
选项号
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
8、控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
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，在甲中加入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
9、对于锌—铜—稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是( )
①锌片溶解了32.5g ②锌片增重32.5g ③铜片上析出1g H2 ④铜片上析出1 mol H2
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
10、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．产生气泡的速率甲比乙慢
11、某同学做完铜—锌原电池的实验后得出了下列结论，你认为正确的是( )
A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B．由铜、锌电极与硫酸铜溶液组成的原电池铜是负极
C．电子沿导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气
D．铜锌原电池工作时，锌被硫酸溶解，所以才产生电子
12、在理论上不能用于设计原电池的化学反应的是( )
A．Al(OH)3(s)＋NaOH(aq)===NaAlO2(aq)＋2H2O(l)ΔH<0 B．CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH<0
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3 ΔH<0 D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH<0
13、现有如下两个反应：(A)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O (B)Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋
(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池________
(2)如果不能，说明其原因________________________________ ___________________________________
(3)如果可以，则写出正、负极材料，其电极反应式及反应类型(“氧化”或“还原”)，电解质溶液名称：
负极：________，__________________________________________________________________，________
正极：________，__________________________________________________________________，________
电解质溶液：___________________________，若导线上转移电子1 mol，则正极质量增加________g
14、在甲、乙、丙三个烧杯中分别盛有相同浓度的稀硫酸，如图所示：
(1)甲中反应的离子方程式为___________________________
(2)乙中Sn极的电极反应式为____________________，Sn极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)丙中被腐蚀的金属是________，总反应式为______________________(写离子方程式)
(4)比较甲、乙、丙中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________
15、为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如下图，回答下列问题：
(1)根据原电池原理填写下表：
装置序号
正极
负极反应式
阳离子移动方向
甲
乙
丙
丁
戊
(2)电极类型除与电极材料的性质有关外，还与________有关。
(3)根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？________(填“是”“否”或“不一定”)，请举例说明：________________
(4)指出下列电池的放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲_______，丙______，戊_______。(填酸性或碱性增强或减弱)
【课后作业二】
1、下面装置中，能构成原电池的是________
2、有关电化学知识的描述正确的是( )
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
3、判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( )
(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( )
(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( )
(4)其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )
4、下列有关原电池的说法中正确的是( )
A．在外电路中，电子由负极流向正极 B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极
C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化
5、分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
6、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液。请画出产生H2的体积V(L)与时间
t(min)的关系图像。
将(2)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系图像。
8、将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)
的关系图像。
9、有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为 负极；②C、
D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入 稀H2SO4溶液中，C极
产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的
溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是( )
A．A>B>C>D>E B．A>C>D>B>E C．C>A>B>D>E D．B>D>C>A>E
10、有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分
别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，
有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．A＞B＞C＞D B．C＞D＞A＞B C．D＞A＞B＞C D．A＞B＞D＞C
11、请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请写出电极反应式，负极________________，
正极________________________，并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。
12、Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4?SOCl2。电池的总反
应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为_______________________
(2)电池正极发生的电极反应为_____________________________________________
13、Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－
试书写该电池的正、负极电极反应式。_________________________________________________________
14、铝－空气海水电池：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
负极：____________________________________ 正极：____________________________________
15、根据下图，下列判断中正确的是( )
A．烧杯a中的溶液pH降低 B．烧杯b中发生氧化反应
C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑ D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
16、如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其保持平衡，然后小心地向
水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)( )
A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低 B．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为导体时，A端低B端高 D．当杠杆为导体时，A端高B端低
17、控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
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．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
18、燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料， 其中最环保的是( )
A．甲醇 B．天然气 C．液化石油气 D．氢气
19、Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确
的是( )
A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．石墨电极附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl－向正极移动
20、下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是( )
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
21、某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是( )
A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子
22、“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池
的叙述错误的是( )
A．电池反应中有NaCl生成 B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C．正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－ D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
23、银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，
再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是( )
A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
24、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．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2 B．放电过程中，Li＋向负极移动
C．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
25、由于具有超低耗电量、寿命长的特点，LED产品越来越受人欢迎。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关
叙述正确的是( )
A．a处通入氧气，b处通入氢气 B．该装置中只涉及两种形式的能量转化
C．电池正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．P－型半导体连接的是电池负极
26、某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见下图。下列说法正确的是( )
A．a为CH4，b为CO2 B．CO向正极移动
C．此电池在常温时也能工作 D．正极电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO
27、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是( )
A．由Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池，负极反应式为Al－3e－===Al3＋
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
28、锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目，其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是( )
A．随着电极反应的不断进行，正极附近的电解液pH不断升高
B．若把碱性电解液换成固体氧化物电解质，则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞，不利于正极空气的吸附
C．放电时，当有22.4LO2(标准状况下)被还原时，溶液中有4molLi＋从左槽移动到右槽
D．锂空气电池又称作“锂燃料电池”，其总反应方程式为4Li＋O2===2Li2O
29、利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利
用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是( )
A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阳离子交换膜
C．电极A极反应式为2NH3－6e－===N2＋6H＋ D．当有4.48LNO2(标准状况)被处理时，转移电子为0.8mol
30、液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼(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作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是( )
A．电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极
B．负极发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O
C．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分
接触
D．该燃料电池持续放电时，K＋从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜
31、银制器皿表面日久因生成Ag2S而变黑，可进行如下处理：将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝质容器中(如图)，一段
时间后黑色褪去。有关说法正确的是( )
A．该处理过程中电能转化为化学能 B．银器为正极，Ag2S还原为单质银
C．Ag2S溶解于食盐水生成了AgCl D．铝质容器为阳极，其质量变轻
32、普通锌锰干电池的简图（下图所示），它是用锌皮制成的锌筒作电极兼做容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在
石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀
粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为：Zn＋2NH4+＋2MnO2＝[Zn(NH3)2]2+＋Mn2O3＋H2O，关于锌锰干电
池的下列说法中正确的是( )
A．当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原
B．电池负极的电极反应式为：2MnO2+2NH4++2e- = Mn2O3+2NH3+H2O
C．该电池碳棒可用铜棒代替，但是工作电压会下降
D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
33、以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如右图。下列说法正确的是( )
A．以此电池为电源电解精炼铜，当有0.1 mol e－ 转移时，有3.2 g铜溶解
B．若以甲烷为燃料气时负极电极反应式：CH4+5O2－－8e－=CO32-+2H2O
C．该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3
D．空气极发生的电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO
34、下图为两个原电池装置图，由此判断下列说法错误的是( )
A．当两电池转移相同电子时，生成和消耗Ni的物质的量相同
B．两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
C．由此可判断能够发生2Cr3++3Ni=3Ni2++2Cr和Ni2++Sn=Sn2++Ni的反应
D．由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为：Cr＞Ni＞Sn
35、通过NO传感器可监测NO的含量，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．该装置实现化学能向电能的转化 B．该电池的总反应为2NO + O2 = 2NO2
C．NiO电极的电极反应式: NO + O2- - 2e— ＝ NO2 D．当有2.24L的O2参与反应时，转移了0.4mole—
【高二化学人教版选修四导学案 第四章 第一节 原电池及化学电源.】答案
【课后作业一】
1、CD 2、A 3、C 4、B 5、D 6、A 7、C 8、D 9、A 10、C 11、D 12、A
13、(1)(A)不能，(B)可以 (2)(A)的反应是非氧化还原反应，没有电子转移
(3)Cu Cu－2e－===Cu2＋ 氧化 石墨棒、Ag、铂、金(任选一种) 2Ag＋＋2e－===2Ag 还原 AgNO3溶液 108
14、(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)2H＋＋2e－===H2↑ 增大 (3)Zn Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ (4)乙>甲>丙
15、(1)
装置序号
正极
负极反应式
阳离子移动方向
甲
Al
Mg－2e－===Mg2＋
铝极
乙
Pt
Fe－2e－===Fe2＋
铂极
丙
Mg
Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
镁极
丁
Al
Cu－2e－=== Cu2＋
铝极
戊
石墨
CH4－8e－＋10OH－=== CO＋7H2O
石墨
(2)电解质溶液的性质
(3)不一定 上述五个原电池中，戊装置的负极材料没有参与反应，其他电池的负极发生了氧化反应
(4)酸性减弱 碱性减弱 碱性减弱
【课后作业二】
1、②④⑥⑦⑨
2、D 解析 CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。
3、(1)√ (2)× (3)× (4)√
4、AD 解析 B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝。
5、B 解析 ②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。
6、 7、 8、
9、B 解析 金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在正极电极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极→正极，电流方向则由正极→负极。在题述原电池中，A?B原电池，A为负极；C?D原电池，C为负极；A?C原电池，A为负极；B?D原电池，D为负极；E先析出，E不活泼。综上可知，金属活动性顺序：A>C>D>B>E。
10、C 解析 ①A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B不易腐蚀，说明B为原电池的正极，金属活动性A＞B；②A、D与等物质的量浓度的盐酸反应，D比A反应剧烈，金属活动性D＞A；③根据置换反应规律，Cu不能置换出B，说明金属活动性B＞Cu；Cu能置换出C，说明金属活动性Cu＞C。则四种金属活动性的排列顺序是D＞A＞B＞C。
11、Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
12、(1)锂 4Li－4e－===4Li＋ (2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑
13、负极：Mg－2e－===Mg2＋ 正极：2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－
14、4Al－12e－===4Al3＋ 3O2＋6H2O＋12e－===12OH－
15、B 解析 由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高。烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。
16、C 解析 当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为 负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu，铜球质量增加，铁球质量减少，杠杆A端低B端高。
17、D 解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－??2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。
18、D 解析 甲醇、天然气(CH4)、液化石油气(气态烃)燃烧均生成CO2和H2O，CO2会造成温室效应，氢气燃烧只生成H2O，因此最环保的是氢气，D项正确。
19、C 解析 Mg－H2O2－海水电池，活泼金属(Mg)作负极，发生氧化反应：Mg－2e－===Mg2＋，H2O2在正极(石墨电极)发生还原反应：H2O2＋2e－===2OH－(由于电解质为中性溶液，则生成OH－)，A、B项错误，C项正确；原电池电解质溶液中Cl－向负极移动，D项错误。
20、C解析 太阳能电池利用光能转化为电能可直接作用于工作马达实现了电能与机械能的转化；在装置X中，电解水生成H2、O2，实现了电能与化学能的转化；在装置Y中构成燃料电池，化学能转化为电能，作用于马达实现了电能与机械能的转化，A、D错误；氢氧燃料电池的负极上应是H2参加反应，B错误；装置X能利用光能实现H2、O2、H2O的循环再生，C正确。
21、D 解析 根据电池总反应可以看出Cl2得电子，Ag失电子，所以在原电池中Cl2在正极上发生还原反应，Ag在负极上发生氧化反应。正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，A项错误；因为电解质溶液为盐酸，所以负极上Ag失电子生成的Ag＋随即与附近的Cl－反应，B项错误；用氯化钠代替盐酸后，电极反应不发生改变，C项错误；当电路中转移0.01mole－时，负极生成0.01molAg＋，由于Ag＋＋Cl－===AgCl↓，所以消耗0.01molCl－，由于电荷守恒，同时有0.01molH＋通过阳离子交换膜转移至右侧溶液中，D项正确。
22、B 解析 结合蓄电池装置图，利用原电池原理分析相关问题。A项，负极反应为Na－e－===Na＋，正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故电池反应中有NaCl生成；B项，电池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C项，正极上NiCl2发生还原反应，电极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D项，钠在负极失电子，被氧化生成Na＋，Na＋通过钠离子导体在两电极间移动。
23、B 解析 铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。Al3＋与S2－在溶液中不能大量共存，能发生水解相互促进反应2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原电池总反应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故B项正确，C项错误；A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中Ag2S被还原成Ag，质量减轻，A项错误；D项，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag，D项错误。
24、D 解析 正极应得到电子发生还原反应，A错误；放电时为原电池，阳离子移向正极，B错误；每转移0.1mol电子，根据电子守恒，应生成0.05molPb，质量为10.35g，C错误；常温下，电解质不能熔融形成自由移动的离子，所以不能导电，故指针不偏转，D正确。
25、C 解析 根据电子移向，a处应通H2，b处应通O2，A错误；在该装置中化学能转化为电能，电能转化为光能、热能等，B错误；P－型半导体连接的是电池正极，D错误。
26、D 解析 电极反应式为负极：CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O 正极：2O2＋8e－＋4CO2===4CO 根据图示中电子的移向，可以判断a处通甲烷，b处通O2，CO应移向负极，由于是熔融盐，所以此电池在常温下不能工作。
27、C解析 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极材料是Fe，反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C错。
28、D 解析 电极反应式为负极：4Li－4e－===4Li＋ 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ A项，根据正极反应可以判断该项正确；B项，固体氧化物能传导O2－，然后和负极生成的Li＋反应生成Li2O而造成堵塞，正确；C项，根据两个电极反应式可以判断该项正确；D项应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH。
29、BC 解析 电极反应式为负极：8NH3－24e－＋24OH－===4N2＋24H2O 正极：6NO2＋24e－＋12H2O===3N2＋24OH－
B项，因为为碱性介质，所以应选用阴离子交换膜；C项，应生成H2O，错误；D项，根据正极反应式转移电子为×24＝0.8mol。
30、AD 解析 根据图示，电极反应式为负极：N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ A项，电流从右侧电极经负载流向左侧电极；D项，燃料电池持续放电时，OH－从正极区移向负极区，所以应选用阴离子交换膜。
31、B解析 A项该处理过程是构成了原电池装置，是把化学能转化为电能，A、D都错误；由于铝比较活泼，作负极，银器为正极，Ag2S还原为单质银，B正确，C错误。
32、C【解析】试题分析：A、普通锌锰干电池是一次电池，不能充电，故错误；B、根据原电池工作原理，负极应是失电子的，Zn＋2NH4＋－2e－=[Zn(NH3)2]2＋＋2H＋，故错误；C、两极金属性差别越大，电压越大，铜是金属，碳是非金属，因此碳棒换成铜棒，电压会降低，故正确；D、根据选项B的电极反应式，每通过0.1mol电子消耗锌的质量是65×0.1/2g=3.25g，故错误。考点：考查电池的分类、原电池工作原理、化学计算等知识。
33、D【解析】试题分析：A、电解精炼铜是，阳极除了Cu失去电子，较活泼的Zn、Ni、Fe等也能失去电子溶解，所以当有0.1 mol e－ 转移时，溶解的铜小于3.2 g，错误；B、负极反应为：CH4+4CO32?—8e?=5CO2+2H2O，错误；C、电池总反应为：CH4+2H2O=CO2+2H2O，不需补充Li2CO3和K2CO3，错误；D、空气通入的电极为正极，O2在CO2存在的条件下得电子生成CO32?，电极反应式为：O2＋4e－＋2CO2===2CO，正确。考点：本题考查原电池原理。
34、C【解析】试题分析：A、Ni作正极，发生还原反应，其正极上的电极反应式：Ni2＋＋2e－=Ni，第二装置图是Ni作负极，发生氧化反应，其电极反应式：Ni－2e－=Ni2＋，如果转移相同电子，生成和消耗的Ni的物质的量相同，故说法相同；B、依据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故说法正确；C、第一个装置中总电极反应式为：2Cr＋3Ni2＋=2Cr3＋＋3Ni，根据氧化还原反应的规律，氧化性大小：Ni2＋>Cr3＋，第二个装置中电极反应式：Ni＋Sn2＋=Ni2＋＋Sn，氧化性：Sn2＋>Ni2＋，因此题中反应不能进行，故说法错误；D、根据原电池的工作原理，金属性的强的作负极，即Cr>Ni，Ni>Sn，顺序为Cr＞Ni＞Sn，故说法正确。选项C符合题意。考点：考查原电池的工作原理、氧化还原反应的规律等知识。
35、D【解析】试题分析：A.从图可以看出，元素的化合价发生了改变，发生了氧化还原反应，有电子的转移，则可以将化学能转化为电能，A项正确；B.从图可以看出是NO 和 O2发生了反应，B项正确；C.NO在NiO电极上反应变为NO2，反应是：NO + O2- - 2e— ＝ NO2，C项正确；D.没有说明在标准状况下2.24L的O2的物质的量无法计算，无法计算转移的电子数，D项错误；答案选D。考点：考查新型电池，原电池的工作原理。
第四章 第一节 原电池及化学电源
【学习目标】
1、理解原电池原理，能判断电极名称、电子流向、电流流向，掌握电极反应式和总反应式的书写方法
2、了解常见化学电源的工作原理，了解新型的化学电源
【主干知识梳理】
一、火力发电的工作原理
化学能(氧化还原反应)热能机械能电能
优点：我国煤炭资源丰富，价廉方便；电能清洁安全，快捷方便
缺点：污染环境；能量转化效率低
二、原电池
实验现象：实验1：
实验2：
实验3：用导线连接两块金属片后，锌片逐渐溶解，铜片表面产生气泡
1、原电池的定义：将化学能转变为电能的装置 (能量转化：将化学能转化为电能)
2、原电池的工作原理：
当用导线连接铜片和锌片一同进入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成
Zn2+而进入溶液，电子则有锌片经导线流向铜片，溶液中的H+从铜片中获得电子被还原成氢原
子，氢原子结合成氢分子从铜片上析出。由于导线上有电子通过，因此产生了电流，电流表的
指针会发生偏转。电极反应为：
负极(Zn)：Zn-2e-＝Zn2+?? (氧化反应)
正极(Cu)：2H+＋2e-＝H2 (还原反应)
总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
3、组成原电池的条件
(1)两个活泼性不同的电极
【注意】①其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼，如：金属与金属、金属与非金属、非金属与非金
②燃料电池中两极可同选石墨或铂
(2)电解质溶液（溶液或者熔融）
(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路（两个半电池要用盐桥连接）
(4)有自发进行的氧化还原反应
4、原电池的化学反应本质：任何自发进行的氧化还原反应均可设计为原电池 (只是利用价值不同罢了)
5、原电池中电子流向、电流的流向及离子的迁移方向
外电路中电子的流向：负极——经导线——正极
外电路中电流的流向：正极——经导线——负极
内电路中离子的迁移：阴离子移向负极，阳离子移向正极
沿导线
6、原电池中正负极的判断方法
(1)根据电极反应或总反应方程式来判断
作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极
作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极
(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断
电子流出或电流流入的一极负极；电子流入或电流流出的一极正极
(3)根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断
阳离子向正极移动；阴离子向负极移动
(4)根据原电池的两电极材料来判断
两种金属(或金属与非金属)组成的电极，若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属作负极；若只有一
种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极
(5)根据电极质量的变化来判断
工作后，X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极放电，X极为正极，X极活泼性弱；反之，X极质量减少，说明X极
金属溶解，X极为负极，活动性强
(6)根据电池中的现象来判断：若某电极上有气泡冒出，则是因为析出了H2，说明该电极为正极，活泼性弱
【练习】下列哪些装置能组成原电池，若能，标明原电池的正负极
三、原电池原理的主要应用
1、加快氧化还原反应的速率：一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。如：在Zn与稀H2SO4反应时，
加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快，因为锌、铜(是锌与CuSO4反应产生的)与稀硫酸构成了原电池
【练习2】下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A．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
B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌
C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．把锌粒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
【练习3】实验室欲制氢气，所用稀盐酸和稀硫酸的浓度相同，反应速率最快的是( )
A．纯锌与稀硫酸反应 B．纯锌和浓硫酸反应
C．纯锌与稀盐酸反应 D．粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应
2、制造化学电源：如各种干电池、蓄电池、燃料电池等
3、比较金属活动性的强弱
①方法：一般情况下，负极的金属活动性比正极的金属活动性强。
②常见规律：电极质量较少，作负极较活泼，有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼
【练习4】①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，
③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④
4、设计原电池：从理论上讲，任何自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池，还原剂在负极上发生氧化反应，失去的电子通过导线转移到正极上，氧化剂在正极上得到电子发生还原反应，从而形成闭合回路，外电路中则有电流产生
四、化学电源 (化学电池是将化学能转化为电能的装置)
1、一次电池：一次电池的特点是活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗一定程度后，就不能再重复使用。其电解质溶液是糊状物或制成胶状，不流动，也叫干电池。干电池是用锌制圆筒形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2和炭黑。Zn参与负极反应，NH4+和MnO2参与正极反应。如普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池等
①碱性锌锰电池，电解质是KOH，其电极反应：
负极（Zn）：Zn +2OH－—2e—= Zn（OH）2
正极（MnO2）：2MnO2+2H2O+2e－= 2MnOOH+2OH－
总反应：Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn（OH）2
②锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极总反应如下：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag
则：负极( )：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O
正极( )：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O 2Ag+ ZnO
特点：能量大，体积小，但有优越的大电池放电性能，放电电压平稳，广泛用于电子表、石英钟、计算机CMOS电池
2、二次电池：可多次充电、放电的电池，如铅蓄电池、镉镍电池、锂离子电池等蓄电池等
铅蓄电池可放电亦可充电，具双重功能。它是用橡胶或微孔塑料制成的长方形外壳，正极板上有一层棕褐色的，负极板是海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开
如：铅蓄电池反应方程式如下式：
Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)
负极： Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极： PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O
3、燃料电池：燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。工作时燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。常见的燃料电池有：
Ⅰ、氢氧燃料电池
①酸性介质时，电极反应：
负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质时，电极反应：
负极： ；正极：
总反应：
Ⅱ、甲烷燃料电池
①酸性介质时，电极反应：
负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质时，电极反应：
负极： ；正极：
总反应：
4、电池的优点和应用
①优点：能量转化率较高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作
②应用：在现代生活、生产、国防和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要的作用，大至火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船，小至电脑、收音机、照相机、电话、助电器、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各样的电池
5、电池优劣的判断标准
判断一种电池的优劣或是否适合某种需要，主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。
①比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位：（W·h）/kg或（W·h）/L
②比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位：W/kg或W/L
一般的，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更适合使用者的需要。
6、废旧电池为什么要集中处理？
废旧电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染，1节1号干电池会使1m2的耕地失去使用价值，并通过食物链给人体健康造成危害。另一方面，废弃电池中的有色金属是宝贵的资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约
五、电极反应的书写技巧
1、书写规则：
①得失电子守恒：元素的化合价每升高一价，则元素的原子就会失去(－e—)一个电子
元素的化合价每降低一价，则元素的原子就会得到(＋e—)一个电子
②电荷守恒：电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等
③原子守恒(质量守恒)：电极反应两边同种原子的原子个数相等
2、书写技巧：
(1)先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失
(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式中
(3)用差值法写电极反应方程式
规律：正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。反之，若能写出已知电池反应的离子方程式，可以减去较易写出的电极
反应式，从而得到较难写出的电极反应式。（燃料电池、二次电池）
(4)可充电电池的反应规律 (二次电池)
铅蓄电池电池总反应为：Pb (s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)
放电电极反应：负极(Pb)： Pb (s)＋SO42—(aq)—2e—PbSO4(s) (氧化反应)
正极(PbO2)： PbO2(s)＋4H+＋SO42—(aq)＋2ePbSO4(s)＋2H2O(l) (还原反应)
充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应：
阴极：PbSO4(s)＋2e—Pb(s)＋SO42—(aq) (还原反应)
阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)—2e—PbO2(s)＋4H+＋SO42—(aq) (氧化反应)
规律：①可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应
②放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。将负(正)极反应式变
方向并将电子移向即得出阴（阳）极反应式
③放电总反应和充电总反应在形式上互逆（但不是可逆反应）
④二次电池充电时原负极必然要发生还原反应（生成原来消耗的物质），即作阴极，连接外接电源的负极；同理，原正
极连接电源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正
3、常见的电极反应书写
I、一般常见电池
(1)Zn——Cu (稀硫酸)： 负极： ；正极：
总反应：
(2)Cu——Ag (硝酸银溶液)： 负极： ；正极：
总反应：
(3)Al——Mg (稀盐酸)： 负极： ；正极：
总反应：
(4)Al——Mg (NaOH溶液)： 负极： ；正极：
总反应：
(5)Al——Cu (稀硝酸)： 负极： ；正极：
总反应：
(6)Al——Cu (浓硝酸)： 负极： ；正极：
总反应：
(7)Fe——Cu (FeCl3溶液)： 负极： ；正极：
总反应：
(8)Fe——Si (NaOH溶液)： 负极： ；正极：
总反应：
(9)高铁电池的总反应为 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O＝3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH，其电池正、负极反应分别为：
负极： ；正极：
II、常见的燃料电池(四种介质)
(1)氢氧燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
(2)甲烷燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如：熔融Na2CO3)环境下：熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，其导电粒子是CO32－
负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)：一种新型固体电解质的燃料电池，其效率更高，其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y：钇)的ZrO2(Zr：锆)固体，它在高温下能传导O2－离子（其中氧化反应发生完全）
负极： ；正极：
总反应：
(3)甲醇燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(4)乙烷燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(5)丙烷燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(6)丁烷燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(7)乙醇(二甲醚)燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
(8)葡萄糖——燃料电池
①酸性介质(如H2SO4)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
②碱性介质(如KOH)，电极反应： 负极： ；正极：
总反应：
③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极： ；正极：
总反应：
④固体电解质(高温下能传导O2－)： 负极： ；正极：
总反应：
六、原电池的两个装置的比较 (以铜锌原电池为例)
1、反应原理
电极名称
负极
正极
电极材料
锌片
铜片
电极反应
Zn－2e－===Zn2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
反应类型
氧化反应
还原反应
电子流向
由Zn沿导线流向Cu (电子由负极经导线流向正极)
电流流向
由Cu沿导线流向Zn (电流由正极经导线流向负极)
离子移向
盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极
2、两个装置的比较：装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ盐桥原电池中，还原剂在负极区，
而氧化剂在正极区，能避免能量损耗
3、盐桥的成分及作用
(1)成分：盐桥通常是装有饱和KCl或者NH4NO3琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动
(2)作用：连接两个半电池；保持溶液呈电中性
(3)半反应：即氧化反应和还原反应（即盐桥将原电池分成两个半电池）
半电池：Zn与ZnSO4(aq)组成的锌半电池；Cu与CuSO4(aq)组成的铜半电池
4、盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢？
Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，
SO42-过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4 溶液迁
移，K+向CuSO4 溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。盐桥中离子的定向迁移构成了
电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触
5、乙装置的原电池效率比甲装置的电池效率高，甲装置电流在短时间内就会衰减(“极化作用”)
原因：由于在铜电极上很快就聚集许多氢气泡，把铜电极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不畅通
【课后作业一】
1、某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2 ＋，与此电池反应不符合的原电池是( )
A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D．银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池
2、下列叙述正确的是( )
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置 ②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应
③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置可以实现
④碳棒不能用来作原电池的正极 ⑤反应Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag可以进行
A．①③⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②⑤
3、某原电池的总反应离子方程式为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu则该原电池的正确组成可以是下列的( )
4、如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是( )
A．①②③ B．②④ C．②④⑥ D．③④⑤
5、如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持
平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验
过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)( )
A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低
D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高
6、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，下列各图中产生H2的体积V(L)与时
间t(min)的关系，正确的是( )
7、如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置的是( )
选项号
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
8、控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
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，在甲中加入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
9、对于锌—铜—稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是( )
①锌片溶解了32.5g ②锌片增重32.5g ③铜片上析出1g H2 ④铜片上析出1 mol H2
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
10、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．产生气泡的速率甲比乙慢
11、某同学做完铜—锌原电池的实验后得出了下列结论，你认为正确的是( )
A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B．由铜、锌电极与硫酸铜溶液组成的原电池铜是负极
C．电子沿导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气
D．铜锌原电池工作时，锌被硫酸溶解，所以才产生电子
12、在理论上不能用于设计原电池的化学反应的是( )
A．Al(OH)3(s)＋NaOH(aq)===NaAlO2(aq)＋2H2O(l)ΔH<0 B．CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH<0
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3 ΔH<0 D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH<0
13、现有如下两个反应：(A)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O (B)Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋
(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池________
(2)如果不能，说明其原因________________________________ ___________________________________
(3)如果可以，则写出正、负极材料，其电极反应式及反应类型(“氧化”或“还原”)，电解质溶液名称：
负极：________，__________________________________________________________________，________
正极：________，__________________________________________________________________，________
电解质溶液：___________________________，若导线上转移电子1 mol，则正极质量增加________g
14、在甲、乙、丙三个烧杯中分别盛有相同浓度的稀硫酸，如图所示：
(1)甲中反应的离子方程式为___________________________
(2)乙中Sn极的电极反应式为____________________，Sn极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)丙中被腐蚀的金属是________，总反应式为______________________(写离子方程式)
(4)比较甲、乙、丙中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________
15、为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如下图，回答下列问题：
(1)根据原电池原理填写下表：
装置序号
正极
负极反应式
阳离子移动方向
甲
乙
丙
丁
戊
(2)电极类型除与电极材料的性质有关外，还与________有关。
(3)根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？________(填“是”“否”或“不一定”)，请举例说明：________________
(4)指出下列电池的放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲_______，丙______，戊_______。(填酸性或碱性增强或减弱)
【课后作业二】
1、下面装置中，能构成原电池的是________
2、有关电化学知识的描述正确的是( )
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
3、判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( )
(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( )
(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( )
(4)其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )
4、下列有关原电池的说法中正确的是( )
A．在外电路中，电子由负极流向正极 B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极
C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化
5、分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
6、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液。请画出产生H2的体积V(L)与时间
t(min)的关系图像。
将(2)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系图像。
8、将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)
的关系图像。
9、有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为 负极；②C、
D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入 稀H2SO4溶液中，C极
产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的
溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是( )
A．A>B>C>D>E B．A>C>D>B>E C．C>A>B>D>E D．B>D>C>A>E
10、有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分
别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，
有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．A＞B＞C＞D B．C＞D＞A＞B C．D＞A＞B＞C D．A＞B＞D＞C
11、请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请写出电极反应式，负极________________，
正极________________________，并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。
12、Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4?SOCl2。电池的总反
应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为_______________________
(2)电池正极发生的电极反应为_____________________________________________
13、Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－
试书写该电池的正、负极电极反应式。_________________________________________________________
14、铝－空气海水电池：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
负极：____________________________________ 正极：____________________________________
15、根据下图，下列判断中正确的是( )
A．烧杯a中的溶液pH降低 B．烧杯b中发生氧化反应
C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑ D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
16、如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其保持平衡，然后小心地向
水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)( )
A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低 B．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为导体时，A端低B端高 D．当杠杆为导体时，A端高B端低
17、控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
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．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
18、燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料， 其中最环保的是( )
A．甲醇 B．天然气 C．液化石油气 D．氢气
19、Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确
的是( )
A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．石墨电极附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl－向正极移动
20、下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是( )
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
21、某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是( )
A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子
22、“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池
的叙述错误的是( )
A．电池反应中有NaCl生成 B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C．正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－ D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
23、银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，
再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是( )
A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
24、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．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2 B．放电过程中，Li＋向负极移动
C．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
25、由于具有超低耗电量、寿命长的特点，LED产品越来越受人欢迎。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关
叙述正确的是( )
A．a处通入氧气，b处通入氢气 B．该装置中只涉及两种形式的能量转化
C．电池正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．P－型半导体连接的是电池负极
26、某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见下图。下列说法正确的是( )
A．a为CH4，b为CO2 B．CO向正极移动
C．此电池在常温时也能工作 D．正极电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO
27、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是( )
A．由Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池，负极反应式为Al－3e－===Al3＋
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
28、锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目，其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是( )
A．随着电极反应的不断进行，正极附近的电解液pH不断升高
B．若把碱性电解液换成固体氧化物电解质，则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞，不利于正极空气的吸附
C．放电时，当有22.4LO2(标准状况下)被还原时，溶液中有4molLi＋从左槽移动到右槽
D．锂空气电池又称作“锂燃料电池”，其总反应方程式为4Li＋O2===2Li2O
29、利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利
用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是( )
A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阳离子交换膜
C．电极A极反应式为2NH3－6e－===N2＋6H＋ D．当有4.48LNO2(标准状况)被处理时，转移电子为0.8mol
30、液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼(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作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是( )
A．电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极
B．负极发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O
C．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分
接触
D．该燃料电池持续放电时，K＋从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜
31、银制器皿表面日久因生成Ag2S而变黑，可进行如下处理：将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝质容器中(如图)，一段
时间后黑色褪去。有关说法正确的是( )
A．该处理过程中电能转化为化学能 B．银器为正极，Ag2S还原为单质银
C．Ag2S溶解于食盐水生成了AgCl D．铝质容器为阳极，其质量变轻
32、普通锌锰干电池的简图（下图所示），它是用锌皮制成的锌筒作电极兼做容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在
石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀
粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为：Zn＋2NH4+＋2MnO2＝[Zn(NH3)2]2+＋Mn2O3＋H2O，关于锌锰干电
池的下列说法中正确的是( )
A．当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原
B．电池负极的电极反应式为：2MnO2+2NH4++2e- = Mn2O3+2NH3+H2O
C．该电池碳棒可用铜棒代替，但是工作电压会下降
D．外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
33、以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如右图。下列说法正确的是( )
A．以此电池为电源电解精炼铜，当有0.1 mol e－ 转移时，有3.2 g铜溶解
B．若以甲烷为燃料气时负极电极反应式：CH4+5O2－－8e－=CO32-+2H2O
C．该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3
D．空气极发生的电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO
34、下图为两个原电池装置图，由此判断下列说法错误的是( )
A．当两电池转移相同电子时，生成和消耗Ni的物质的量相同
B．两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
C．由此可判断能够发生2Cr3++3Ni=3Ni2++2Cr和Ni2++Sn=Sn2++Ni的反应
D．由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为：Cr＞Ni＞Sn
35、通过NO传感器可监测NO的含量，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．该装置实现化学能向电能的转化 B．该电池的总反应为2NO + O2 = 2NO2
C．NiO电极的电极反应式: NO + O2- - 2e— ＝ NO2 D．当有2.24L的O2参与反应时，转移了0.4mole—
【高二化学人教版选修四导学案 第四章 第一节 原电池及化学电源.】答案
【课后作业一】
1、CD 2、A 3、C 4、B 5、D 6、A 7、C 8、D 9、A 10、C 11、D 12、A
13、(1)(A)不能，(B)可以 (2)(A)的反应是非氧化还原反应，没有电子转移
(3)Cu Cu－2e－===Cu2＋ 氧化 石墨棒、Ag、铂、金(任选一种) 2Ag＋＋2e－===2Ag 还原 AgNO3溶液 108
14、(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)2H＋＋2e－===H2↑ 增大 (3)Zn Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ (4)乙>甲>丙
15、(1)
装置序号
正极
负极反应式
阳离子移动方向
甲
Al
Mg－2e－===Mg2＋
铝极
乙
Pt
Fe－2e－===Fe2＋
铂极
丙
Mg
Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
镁极
丁
Al
Cu－2e－=== Cu2＋
铝极
戊
石墨
CH4－8e－＋10OH－=== CO＋7H2O
石墨
(2)电解质溶液的性质
(3)不一定 上述五个原电池中，戊装置的负极材料没有参与反应，其他电池的负极发生了氧化反应
(4)酸性减弱 碱性减弱 碱性减弱
【课后作业二】
1、②④⑥⑦⑨
2、D 解析 CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。
3、(1)√ (2)× (3)× (4)√
4、AD 解析 B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝。
5、B 解析 ②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。
6、 7、 8、
9、B 解析 金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在正极电极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极→正极，电流方向则由正极→负极。在题述原电池中，A?B原电池，A为负极；C?D原电池，C为负极；A?C原电池，A为负极；B?D原电池，D为负极；E先析出，E不活泼。综上可知，金属活动性顺序：A>C>D>B>E。
10、C 解析 ①A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B不易腐蚀，说明B为原电池的正极，金属活动性A＞B；②A、D与等物质的量浓度的盐酸反应，D比A反应剧烈，金属活动性D＞A；③根据置换反应规律，Cu不能置换出B，说明金属活动性B＞Cu；Cu能置换出C，说明金属活动性Cu＞C。则四种金属活动性的排列顺序是D＞A＞B＞C。
11、Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
12、(1)锂 4Li－4e－===4Li＋ (2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑
13、负极：Mg－2e－===Mg2＋ 正极：2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－
14、4Al－12e－===4Al3＋ 3O2＋6H2O＋12e－===12OH－
15、B 解析 由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高。烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。
16、C 解析 当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为 负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu，铜球质量增加，铁球质量减少，杠杆A端低B端高。
17、D 解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－??2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。
18、D 解析 甲醇、天然气(CH4)、液化石油气(气态烃)燃烧均生成CO2和H2O，CO2会造成温室效应，氢气燃烧只生成H2O，因此最环保的是氢气，D项正确。
19、C 解析 Mg－H2O2－海水电池，活泼金属(Mg)作负极，发生氧化反应：Mg－2e－===Mg2＋，H2O2在正极(石墨电极)发生还原反应：H2O2＋2e－===2OH－(由于电解质为中性溶液，则生成OH－)，A、B项错误，C项正确；原电池电解质溶液中Cl－向负极移动，D项错误。
20、C解析 太阳能电池利用光能转化为电能可直接作用于工作马达实现了电能与机械能的转化；在装置X中，电解水生成H2、O2，实现了电能与化学能的转化；在装置Y中构成燃料电池，化学能转化为电能，作用于马达实现了电能与机械能的转化，A、D错误；氢氧燃料电池的负极上应是H2参加反应，B错误；装置X能利用光能实现H2、O2、H2O的循环再生，C正确。
21、D 解析 根据电池总反应可以看出Cl2得电子，Ag失电子，所以在原电池中Cl2在正极上发生还原反应，Ag在负极上发生氧化反应。正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，A项错误；因为电解质溶液为盐酸，所以负极上Ag失电子生成的Ag＋随即与附近的Cl－反应，B项错误；用氯化钠代替盐酸后，电极反应不发生改变，C项错误；当电路中转移0.01mole－时，负极生成0.01molAg＋，由于Ag＋＋Cl－===AgCl↓，所以消耗0.01molCl－，由于电荷守恒，同时有0.01molH＋通过阳离子交换膜转移至右侧溶液中，D项正确。
22、B 解析 结合蓄电池装置图，利用原电池原理分析相关问题。A项，负极反应为Na－e－===Na＋，正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故电池反应中有NaCl生成；B项，电池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C项，正极上NiCl2发生还原反应，电极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D项，钠在负极失电子，被氧化生成Na＋，Na＋通过钠离子导体在两电极间移动。
23、B 解析 铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。Al3＋与S2－在溶液中不能大量共存，能发生水解相互促进反应2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原电池总反应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故B项正确，C项错误；A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中Ag2S被还原成Ag，质量减轻，A项错误；D项，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag，D项错误。
24、D 解析 正极应得到电子发生还原反应，A错误；放电时为原电池，阳离子移向正极，B错误；每转移0.1mol电子，根据电子守恒，应生成0.05molPb，质量为10.35g，C错误；常温下，电解质不能熔融形成自由移动的离子，所以不能导电，故指针不偏转，D正确。
25、C 解析 根据电子移向，a处应通H2，b处应通O2，A错误；在该装置中化学能转化为电能，电能转化为光能、热能等，B错误；P－型半导体连接的是电池正极，D错误。
26、D 解析 电极反应式为负极：CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O 正极：2O2＋8e－＋4CO2===4CO 根据图示中电子的移向，可以判断a处通甲烷，b处通O2，CO应移向负极，由于是熔融盐，所以此电池在常温下不能工作。
27、C解析 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极材料是Fe，反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C错。
28、D 解析 电极反应式为负极：4Li－4e－===4Li＋ 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ A项，根据正极反应可以判断该项正确；B项，固体氧化物能传导O2－，然后和负极生成的Li＋反应生成Li2O而造成堵塞，正确；C项，根据两个电极反应式可以判断该项正确；D项应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH。
29、BC 解析 电极反应式为负极：8NH3－24e－＋24OH－===4N2＋24H2O 正极：6NO2＋24e－＋12H2O===3N2＋24OH－
B项，因为为碱性介质，所以应选用阴离子交换膜；C项，应生成H2O，错误；D项，根据正极反应式转移电子为×24＝0.8mol。
30、AD 解析 根据图示，电极反应式为负极：N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ A项，电流从右侧电极经负载流向左侧电极；D项，燃料电池持续放电时，OH－从正极区移向负极区，所以应选用阴离子交换膜。
31、B解析 A项该处理过程是构成了原电池装置，是把化学能转化为电能，A、D都错误；由于铝比较活泼，作负极，银器为正极，Ag2S还原为单质银，B正确，C错误。
32、C【解析】试题分析：A、普通锌锰干电池是一次电池，不能充电，故错误；B、根据原电池工作原理，负极应是失电子的，Zn＋2NH4＋－2e－=[Zn(NH3)2]2＋＋2H＋，故错误；C、两极金属性差别越大，电压越大，铜是金属，碳是非金属，因此碳棒换成铜棒，电压会降低，故正确；D、根据选项B的电极反应式，每通过0.1mol电子消耗锌的质量是65×0.1/2g=3.25g，故错误。考点：考查电池的分类、原电池工作原理、化学计算等知识。
33、D【解析】试题分析：A、电解精炼铜是，阳极除了Cu失去电子，较活泼的Zn、Ni、Fe等也能失去电子溶解，所以当有0.1 mol e－ 转移时，溶解的铜小于3.2 g，错误；B、负极反应为：CH4+4CO32?—8e?=5CO2+2H2O，错误；C、电池总反应为：CH4+2H2O=CO2+2H2O，不需补充Li2CO3和K2CO3，错误；D、空气通入的电极为正极，O2在CO2存在的条件下得电子生成CO32?，电极反应式为：O2＋4e－＋2CO2===2CO，正确。考点：本题考查原电池原理。
34、C【解析】试题分析：A、Ni作正极，发生还原反应，其正极上的电极反应式：Ni2＋＋2e－=Ni，第二装置图是Ni作负极，发生氧化反应，其电极反应式：Ni－2e－=Ni2＋，如果转移相同电子，生成和消耗的Ni的物质的量相同，故说法相同；B、依据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故说法正确；C、第一个装置中总电极反应式为：2Cr＋3Ni2＋=2Cr3＋＋3Ni，根据氧化还原反应的规律，氧化性大小：Ni2＋>Cr3＋，第二个装置中电极反应式：Ni＋Sn2＋=Ni2＋＋Sn，氧化性：Sn2＋>Ni2＋，因此题中反应不能进行，故说法错误；D、根据原电池的工作原理，金属性的强的作负极，即Cr>Ni，Ni>Sn，顺序为Cr＞Ni＞Sn，故说法正确。选项C符合题意。考点：考查原电池的工作原理、氧化还原反应的规律等知识。
35、D【解析】试题分析：A.从图可以看出，元素的化合价发生了改变，发生了氧化还原反应，有电子的转移，则可以将化学能转化为电能，A项正确；B.从图可以看出是NO 和 O2发生了反应，B项正确；C.NO在NiO电极上反应变为NO2，反应是：NO + O2- - 2e— ＝ NO2，C项正确；D.没有说明在标准状况下2.24L的O2的物质的量无法计算，无法计算转移的电子数，D项错误；答案选D。考点：考查新型电池，原电池的工作原理。