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第 16 讲 原电池
【练基础】
1．某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是( )
A．电池工作时，盐桥中的Cl－向负极移动
B．负极反应式：2H＋＋2e－===H ↑
2
C．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变
D．Fe作正极，发生氧化反应
2．某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是( )
A．若X为Fe，Y为Cu，则铁为正极
B．若X为Fe，Y为Cu，则电子由铜片流向铁片
C．若X为Fe，Y为C，则碳棒上有红色固体析出
D．若X为Cu，Y为Zn，则锌片发生还原反应
3．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述中正确
的是( )
A.铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池中的c(SO)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
4．根据下图判断，下列说法正确的是( )
A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋
B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O＋2HO＋4e－===4OH－
2 2
C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大
5．将一张滤纸剪成四等份，用铜片、锌片、发光二极管、导线在玻璃片上连接成如图所示的装置，
在四张滤纸上滴加稀硫酸直至全部润湿。下列叙述中正确的是( )
A．锌片上有气泡，铜片溶解
B．Zn片发生还原反应
C．电子都是从铜片经外电路流向锌片
D．该装置至少有两种形式的能量转换
6．某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr O＞Fe3＋，设计了盐桥式的原电池，如图所示。盐桥
2
中装有琼脂与饱和KSO 溶液。下列叙述中正确的是( )
2 4
A．甲烧杯的溶液中发生还原反应
B．乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3＋＋7HO－6e－===Cr O＋14H＋
2 2C．外电路的电流方向为从b到a
D．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯
7．某学习小组的同学查阅相关资料得到氧化性：Cr O>Fe3＋，设计了如图所示的盐桥原电池。盐桥中
2
装有含琼脂的饱和KSO 溶液。下列叙述中正确的是( )
2 4
A．甲烧杯的溶液中发生还原反应
B．外电路的电流方向是从b极到a极
C．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯
D．乙烧杯中的电极反应式为2Cr3＋＋7HO－6e－===Cr O＋14H＋
2 2
8．如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀HSO 为电解质溶液。下列有关说法不
2 4
正确的是( )
A．a极为负极，电子由a极经外电路流向b极
B．a极的电极反应式：H－2e－===2H＋
2
C．电池工作一段时间后，装置中c(H SO )增大
2 4
D．若将H 改为CH，消耗等物质的量的CH 时，O 的用量增多
2 4 4 2
9．一种新型的电池，总反应式为3Zn＋2FeO＋8HO===2Fe(OH) ＋3Zn(OH) ＋4OH－，其工作原理如
2 3 2
图所示。下列说法不正确的是( )
A．Zn极是负极，发生氧化反应
B．随着反应的进行，溶液的pH增大C．电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路
D．石墨电极上发生的反应为FeO＋3e－＋4HO===Fe(OH) ↓＋5OH－
2 3
10．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，其电池反应为Mg＋
2MnF ===2MnF＋MgF 。下列有关说法不正确的是( )
3 2 2
A．镁为负极材料
B．正极的电极反应式为MnF ＋e－===MnF＋F－
3 2
C．电子从镁极流出，经电解质流向正极
D．每生成1 mol MnF 时转移1 mol电子
2
【练提升】
1．某原电池以银、铂为电极，用含Ag＋的固体作电解质，Ag＋可在固体电解质中自由移动。电池总反
应式为2Ag＋Cl===2AgCl。利用该电池可以测定空气中Cl 的含量。下列说法中错误的是( )
2 2
A．空气中c(Cl )越大，消耗Ag的速率越快
2
B．铂极的电极反应式为Cl＋2e－＋2Ag＋===2AgCl
2
C．电池工作时电解质中Ag＋总数保持不变
D．电子移动方向：银→固体电解质→铂
2．某种熔融碳酸盐燃料电池以LiCO、KCO 为电解质，以CH 为燃料时，该电池工作原理如图所示，
2 3 2 3 4
下列说法正确的是( )
A．a为空气，b为CH
4
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2CO＋O＋4e－===2CO
2 2
3．最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为HO和CO，同时产生
2 2
电能，其原理示意如图。下列有关该电池的说法中正确的是( )
A．氧化银电极上的反应为Ag O＋2e－===2Ag＋O2－
2B．石墨电极上的反应为C H O＋6HO＋24e－===6CO ↑＋24H＋
6 12 6 2 2
C．每转移4 mol电子，氧化银电极产生22.4 L CO 气体(标准状况)
2
D．每30 g C H O 参与反应，有4 mol H＋经质子交换膜进入正极区
6 12 6
4．三元电池成为我国电动汽车的新能源，其正极材料可表示为LiNiCoMnO，且x＋y＋z＝1。充电
x y z 2
时电池总反应为LiNiCoMnO＋6C(石墨)===Li NiCoMnO＋LiC ，其电池工作原理如图所示，两极之
x y z 2 1－a x y z 2 a 6
间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列说法正确的是( )
A．允许离子X通过的隔膜属于阳离子交换膜
B．充电时，A为阴极，发生氧化反应
C．放电时，B为负极，发生氧化反应
D．放电时，正极反应式为Li NiCoMnO＋aLi＋＋ae－===LiNiCoMnO
1－a x y z 2 x y z 2
5．新型NaBH /H O 燃料电池(DBFC)的结构如图，该电池总反应方程式为NaBH ＋4HO===NaBO ＋
4 2 2 4 2 2 2
6HO。下列有关说法中正确的是( )
2
A．电池正极区的电极反应为BH＋8OH－－8e－===BO＋6HO
2
B．电极B为负极，纳米MnO 层的作用是提高原电池的工作效率
2
C．放电过程中，Na＋从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1 L 6 mol·L－1 HO 溶液，理论上流过电路中的电子数为12N
2 2 A
6．自然界中金属硫化物之间存在原电池反应。如图所示装置中电极Ⅰ为方铅矿(PbS)，电极Ⅱ为含有
方铅矿的硫铁矿，当有电解质溶液按如图所示方向流经该装置时，电流表指针偏转。若电极Ⅱ质量不断减
少，a处溶液中加入KSCN溶液未出现红色，加入CuSO 溶液未出现黑色沉淀。下列有关说法中正确的是(
4
)A．工业上利用该原理富集铁
B．电极Ⅱ作正极
C．溶液流经该装置后pH增大
D．该装置负极的电极反应式为FeS－15e－＋8HO===Fe3＋＋2SO＋16H＋
2 2
7．应用电化学原理，回答下列问题。
(1)上述三个装置中，负极反应物化学性质上的共同特点是____________________________________。
(2)甲中电流计指针偏移时，盐桥(装有含琼脂的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是
________________________________________________________________________。
(3)乙中正极反应式为________________；若将H 换成CH，则负极反应式为
2 4
________________________________________________________________________。
(4)丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将外接电源的负极与铅蓄电池________极相连接。
(5)应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度。现连接如图装置并加入药品(盐桥中的
物质不参与反应)，进行实验：ⅰ.K闭合时，指针偏移。放置一段时间后，指针偏移减小。
ⅱ.随后向U形管左侧逐渐加入浓Fe (SO ) 溶液，发现电流表指针的变化依次为偏移减小→回到零点
2 4 3
→逆向偏移。
①实验ⅰ中银作________极。
②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，得出Ag＋和Fe2＋反应的离子方程式是__________________________。
8．某兴趣小组做如下探究实验：
(1)图Ⅰ为依据氧化还原反应设计的原电池装置，该反应的离子方程式为___________。反应前，两电
极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，则导线中通过________mol电子。
(2)如图Ⅰ，其他条件不变，若将CuCl 溶液换为NH Cl溶液，石墨电极的反应式为
2 4
________________________________________________________________________，
这是由于NH Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的
4
原因：_________________________________________________________。
(3)如图Ⅱ，其他条件不变，将图Ⅰ中的盐桥换成铜丝与石墨(2)相连成n形，则乙装置中石墨(1)为
________(填“正”“负”“阴”或“阳”)极，乙装置中与铜丝相连的石墨(2)电极上的电极反应式为
__________________________________________。
(4)将图Ⅱ乙装置中的CuCl 溶液改为400 mL CuSO 溶液，一段时间后，若电极质量增重1.28 g，则此
2 4
时溶液的pH为________(不考虑反应中溶液体积的变化)。
9．某兴趣小组做如下探究实验：(1)图Ⅰ为依据氧化还原反应设计的原电池装置，该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，则导线中通过________ mol电子。
(2)如图Ⅰ，其他条件不变，若将CuCl 溶液换为NH Cl溶液，石墨电极的反应式为
2 4
________________________________________________________________________，
这是由于NH Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的
4
原因：____________________________________________________________________________。
(3)如图Ⅱ，其他条件不变，将图Ⅰ中的盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，则乙装置中石墨(1)为
________(填“正”“负”“阴”或“阳”)极，乙装置中与铜丝相连的石墨(2)电极上的电极反应式为
__________________________________________________________。
(4)将图Ⅱ乙装置中的CuCl 溶液改为400 mL CuSO 溶液，一段时间后，若电极质量增重1.28 g，则此
2 4
时溶液的pH为________(不考虑反应中溶液体积的变化)。
10．(1)NO 、O 和熔融NaNO 可制作燃料电池，其原理见图1，石墨Ⅰ为电池的________极；该电池
2 2 3
在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应式为____________________________________。
(2)化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，
又能发电，尿素燃料电池结构如图3所示：
回答下列问题：
电池中的负极为________(填“甲”或“乙”)，甲的电极反应式为______________，电池工作时，理论上每净化1 mol尿素，消耗O 的体积(标准状况下)约为________L。
2
