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训练(二十九) 原电池和常见化学电源
1．(2021·河南平顶山质检)下图是盐桥中吸附有饱和KCl溶液的原电池示意图。下列说法错误
的是( )
A．该原电池的负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
B．电子流向：Cu棒→盐桥→Pt棒→电流表→Cu棒
C．甲烧杯中的c(NO)逐渐减小
D．盐桥中的K＋移向甲烧杯
B [Cu比Pt活泼，则Cu作原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，A项正
确；电子只能在电极和导线中移动，不能进入电解质溶液，故电子流向为Cu棒→电流表→Pt棒，B项
错误；Pt电极是正极，电极反应式为NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2HO，反应消耗NO，则甲烧杯中c(NO)逐
2
渐减小，C项正确；盐桥中阳离子向正极移动，则K＋移向甲烧杯，D项正确。]
2．(2021·重庆南川中学检测)有关下列四个常用电化学装置的叙述中正确的是( )
Ⅰ.碱性锌锰电池 Ⅱ.铅蓄电池 Ⅲ.铜锌原电池 Ⅳ.银锌电池
A．Ⅰ所示电池工作中，MnO 的作用是催化剂
2
B．Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大
C．Ⅲ所示电池工作过程中，盐桥中K＋移向硫酸锌溶液
D．Ⅳ所示电池放电过程中，AgO是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag
2
D [碱性锌锰电池中二氧化锰为氧化剂，A项错误；铅蓄电池放电时电池反应为Pb＋PbO ＋
2
2HSO===2PbSO＋2HO，HSO 浓度减小，B项错误；原电池中阳离子向正极移动，故盐桥中K＋移向硫酸
2 4 4 2 2 4
铜溶液，C项错误；该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以AgO作氧化剂，D项正确。]
2
3．(2021·广东广州六区联考)某化学兴趣小组利用反应Zn＋2FeCl===ZnCl＋2FeCl，设计了如
3 2 2
图所示的装置，下列说法正确的是( )
A．Zn为负极，发生还原反应B．石墨电极上发生的反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋
C．电子流动方向为石墨电极→电流表→锌电极
D．盐桥中K＋向ZnCl 溶液移动，Cl－向FeCl 溶液移动
2 3
B [由电池总反应可知，Zn发生氧化反应生成ZnCl，则Zn为负极，A项错误；石墨电极是正极，
2
Fe3＋发生还原反应生成Fe2＋，电极反应式为Fe3＋＋e—===Fe2＋，B项正确；原电池中电子由负极流出经
导线流向正极，则电子流动方向为锌电极→电流表→石墨电极，C项错误；电解质溶液中阳离子移向
正极，阴离子移向负极，故盐桥中K＋向FeCl 溶液移动，Cl－向ZnCl 溶液移动，D项错误。]
3 2
4．(2021·山东青岛期初调研)我国某科研机构研究表明，利用KCrO 可实现含苯酚废水的有效
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处理，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A．N为该电池的负极
B．该电池可以在高温下使用
C．一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度减小
D．M的电极反应式为CHOH＋28e－＋11HO===6CO＋28H＋
6 5 2 2
C [由图中信息可知，N电极上CrO被还原生成Cr(OH)，则N电极是正极，A项错误；该电池内
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部有微生物参与，不能在高温下使用，B项错误；左室产生H＋由阳离子交换膜进入中间室，右室产生
OH－由阴离子交换膜进入中间室，H＋＋OH－===HO，中间室中NaCl溶液的浓度减小，C项正确；M极是负
2
极，发生氧化反应生成CO，电极反应式应为CHOH＋11HO－28e－===6CO↑＋28H＋，D项错误。]
2 6 5 2 2
5．(2020·天津卷)熔融钠硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为
2Na＋xS NaSx(x＝5～3，难溶于熔融硫)。下列说法错误的是( )
2
A．NaS 的电子式为
2 4
B．放电时正极反应为xS＋2Na＋＋2e－===NaS
2 x
C．Na和NaS 分别为电池的负极和正极
2 x
D．该电池是以NaβAlO 为隔膜的二次电池
2 3
C [A 对，四硫化二钠属于离子化合物，其中硫达到 8 电子稳定结构，其电子式为
；B对， 根据总反应可知，S在正极发生反应，电极反应为xS＋2Na＋
＋2e－===NaS；C错，电池正极是含碳粉的熔融硫；D对，因为该电池可以充电，所以为二次电池，其中
2 x
NaβAlO 是隔膜，防止钠与硫直接反应。]
2 36．(2021·天津滨海联考)某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：CrO＞Fe3＋，设计了盐桥式
2
的原电池，如图所示。盐桥中装有琼脂与饱和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－===CrO＋14H＋
2 2
C．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
C [甲烧杯中发生的反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，为氧化反应，A项错误；乙烧杯中发生还原反应，
得到电子，B项错误； a极为负极，b极为正极，外电路的电流由b→a，C项正确； SO向负极移动，即
移向甲烧杯，D项错误。]
7．(2021·广东深圳质检)John B． Goodenough是锂离子电池正极材料钴酸锂的发明人。某种钴
酸锂电池的电解质为LiPF 放电过程反应式为xLi＋Li CoO===LiCoO，其工作原理如图所示。下列
6, 1—x 2 2
说法正确的是( )
A．放电时，电子由R极流出，经电解质流向Q极
B．放电时，正极反应式为xLi＋＋Li CoO＋xe－===LiCoO
1—x 2 2
C．充电时，Q极与外加电源的负极相连
D．充电时，R极电极反应为Li＋－e－===Li
B [放电时，Li/石墨是负极，则电子由R极流出经负载流向Q极，不能进入电解质，A项错误；放
电时，LiCoO 是正极，发生还原反应，电极反应式为xLi＋＋Li CoO＋xe－===LiCoO，B项正确；充电
2 1—x 2 2
时，Q极是阳极，与外加电源的正极相连，C项错误；充电时，R极是阴极，Li＋得电子发生还原反应，电
极反应式为Li＋＋e－===Li，D项错误。]
8．(2021·河南南阳一中检测)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，
由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是( )
选项 M N P
A 锌 铜 稀硫酸
B 铜 锌 稀盐酸
C 锌 铁 硝酸铁溶液
D 银 锌 硝酸银溶液
D [据“电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细”判断，M棒作正极，N棒作负极，且金属的活泼性：
N>M，电解质溶液应为不活泼金属盐溶液，只有D项符合题意。]9．(2020·全国卷Ⅰ，27题节选)为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行
实验。
(1)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反
应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择________作为电解质。
u∞×108/ u∞×108/
阳离子 阴离子
(m2·s－1·V－1) (m2·s－1·V－1)
Li＋ 4.07 HCO 4.61
Na＋ 5.19 NO 7.40
Ca2＋ 6.59 Cl－ 7.91
K＋ 7.62 SO 8.27
(2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。
(3)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02 mol·L－1。石墨电极上未见Fe
析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝________________。
(4)根据(2)、(3)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为________________________，铁电极
的电极反应式为________________________。因此，验证了Fe2＋氧化性小于__________，还原性小于
________。
解析 (1)盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，两烧杯溶液中含有Fe2＋、Fe3＋和
SO，Ca2＋与SO生成微溶于水的CaSO，Fe2＋、Fe3＋均与HCO反应，酸性条件下NO与Fe2＋发生反应，故盐
4
桥中不能含有Ca2＋、HCO和NO。盐桥中阴、阳离子的电迁移率(u∞)应尽可能相近，根据表中数据可知K
＋与Cl－的电迁移率较接近且与两端电解质溶液均不发生反应，故盐桥中应选择KCl为电解质。(2)电
子由铁电极经外电路流向石墨电极，则石墨电极为正极，发生还原反应，为达到电荷平衡，盐桥中的K
＋进入石墨电极附近的溶液中。(3)铁电极上发生氧化反应Fe－2e－===Fe2＋，石墨电极上未见Fe析出，
说明仅发生还原反应 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，铁电极附近溶液中 Fe2＋的物质的量浓度增加 0.02
mol·L－1，则石墨电极溶液中Fe2＋的物质的量浓度增加0.04 mol·L－1，因此石墨电极溶液中最终得
到Fe2＋的物质的量浓度为0.05 mol·L－1＋0.04 mol·L－1＝0.09 mol·L－1。(4)根据(2)、(3)的实验
结果易知石墨电极的电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，证明Fe2＋的氧化性小于Fe3＋；铁电极的电极反
应式为Fe－2e－===Fe2＋，证明Fe2＋的还原性小于Fe。
答案 (1)KCl (2)石墨 (3)0.09 mol·L－1
(4)Fe3＋＋e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ Fe3＋ Fe
