B．电池工作时，氧气发生还原反应
C．正极反应式为O2+4H++4e－=2H2O
D．当V=67.2L时，电池总反应方程式可写为CH4＋2O2＋NaOH=NaHCO3＋2H2O
17．研究人员发现了一种利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电的“水”电池，总反应可表示为：
5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。
下列说法正确的是（）
A．正极反应式：
Ag+Cl--e-=AgClB．每生成1molNa2Mn5O10转移的电子数为2NA
C．Na+不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物
18．国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系，原理示意图如下。
该体系正极采用含有I-、Li+的水溶液，负极采用固体有机聚合物，电解质溶液采用LiNO3溶液，聚合物阳离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开（已知
在水溶液中呈黄色）。
下列有关判断正确的是
A．左图是原电池工作原理图
B．放电时，Li+从右向左通过聚合物离子交换膜
C．放电时，正极区电解质溶液的颜色变深
D．充电时，阴极的电极反应式为：
19．MFC（MicrobialFuelCell）是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，其在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。
如图为污水（主要溶质为葡萄糖）处理的实验装置，下列有关该装置的说法正确的是（）
A．为加快处理速度，装置需在高温环境中工作
B．负极的电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋
C．放电过程中，H＋由正极向负极移动
D．装置工作过程中，溶液的酸性逐渐增强
20．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是（）
A．电子从锌电极通过电流表流向铜电极
B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移
C．锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－===H2↑
D．取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变
21．电化学应用广泛。
请回答下列问题：
（1）自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。
若电池放电时的反应式为：
2Cu＋2H2SO4＋O2=2CuSO4＋2H2O，该电池的负极材料为_______；正极的电极反应式为____________。
（2）燃料电池和二次电池的应用非常广泛。
①如图为甲烷燃料电池的示意图，则负极的电极反应式为_____________________；
②铅蓄电池为生活中常用的二次电池。
放电时的反应为：
PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，铅蓄电池负极的电极反应式为_____；充电时，铅蓄电池的PbO2极应与外加直流电源的____极相连。
（3）以铅蓄电池为电源精炼粗铜（含Fe、Pb、Ag、Au及其他不反应物质）时，以硫酸铜溶液为电解质溶液，粗铜做____极；精炼一段时间后，当阴极增重128g时，铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为____mol。
22．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。
有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－
根据上述反应式，完成下列填空。
（1）下列叙述正确的是______。
A．在使用过程中，电解质溶液中的KOH被不断消耗，pH减小
B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C．Zn是负极，Ag2O是正极
D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
（2）写出电池的总反应式：
___________。
（3）使用时，负极区的pH____（填“增大”“减小”或“不变”）。
23．
（1）SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。
利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料,装置如图所示。
①若A为CO,B为H2，C为CH3OH,则通入CO一极的电极反应式为_____________。
②A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极反应式为________________。
③若A为NO2,B为O2,C为HNO3，负极的电极反应式为_________________。
（2）下图所示的原电池装置中,负极材料是_____。
正极上能够观察到的现象是_______________。
负极的电极反应式是_________________。
原电池工作一段时间后,若消耗负极5.4g,则放出气体______mol。
（3）利用反应Cu+Fe2（SO4）3=2FeSO4+CuSO4设计一个原电池。
①在下面方格内画出实验装置图________________。
②指出正极材料可以为_____，该电极上发生的电极反应为___________。
24．
（1）某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。
①正极反应为_________。
②当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少______mol离子。
（2）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时，阴极的电极反应：
_________；协同转化总反应：
___________；若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为_______性（碱性、中性、酸性）
（3）以石墨为电极，电解Pb（NO3）2溶液制备PbO2，若电解过程中以铅蓄电池为电源，当电解装置中阳极增重23.9g时（忽略副反应），理论上蓄电池正极极增重______g。
（4）电化学降解法可用于处理酸性硝酸盐污水，设计一电解池（如图所示）。
若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm左－Δm右）为____g。
25．正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。
I．电化学法处理SO2是目前研究的热点。
利用双氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示（己知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许H+通过）。
（1）石墨1为________（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为________________。
（2）反应的总方程式为____________________________。
（3）放电时H+迁移向_________。
（填“正极”或“负极”）
（4）某同学关于原电池的笔记中，不合理的有__________。
①原电池两电极材料活泼性一定不同
②原电池负极材料参与反应，正极材料都不参与反应
③Fe-浓硝酸-Cu原电池，Fe是负极
④原电池是将化学能转变为电能的装置
Ⅱ．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。
（1）某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为_______。
（2）氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为_____________。
专题22原电池化学电源【参考答案】
1．
【答案】B
【解析】①Cu为正极，Zn为负极，故①错误；
②Cu极上有气泡产生，发生还原反应，故②正确；
③SO42–带负电荷，向负极Zn移动，故③错误；
④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25molH2，故④正确；
⑤电子的流向是：
Zn→Cu，故⑤错误；
⑥正极反应式：
2H＋＋2e－=H2↑，发生还原反应，故⑥错误；
综上②④正确；
答案选B。
2．
【答案】C
【解析】A.高温能使微生物蛋白质凝固变性，导致电池工作失效，所以该装置不能在高温下工作，A错误；
B.原电池内电路中：
阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜，B错误；C.由图片可知，负极为有机废水CH3COO-的电极，失电子发生氧化反应，电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，C正确；D.该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，D错误。
3．
【答案】A
【解析】A项、阴极上发生的电极反应式为：
2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-，所以导出的溶液呈碱性，故A正确；B项、镍电极是阴极，是硝酸根离子得电子，而不是镍发生氧化反应，故B错误；C项、电子流入石墨电极，且电子不能经过溶液，故C错误；D项、由电极反应2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-，生成1mol氮气消耗2mol的硝酸根离子，所以若阳极生成0.1mol气体，理论上可除去0.2molNO3-，故D错误。
4．
【答案】B
【解析】A．该原电池中，二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸，所以通入二氧化硫的电极是负极、通入氧气的电极是正极，所以a是负极、b是正极，故A正确；B．b是正极，发生还原反应，故B错误；C．原电池中阳离子向正极，而a是负极、b是正极，所以H+从a极向b极移动，故C正确；D．负极上二氧化硫失电子发生氧化反应，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，故D正确。
5．
【答案】D
【解析】A．根据电池反应式知，铅失电子发生氧化反应，作负极，故A正确；B．二氧化铅得电子被还原，故B正确；C．负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，电极反应式为：
Pb（s）+SO42-（aq）-2e-=PbSO4（s），故C正确；D．电池放电时，硫酸参加反应生成水，所以溶质的质量减少，溶剂的质量增加，所以溶液酸性减弱，故D错误。
6．
【答案】C
【解析】A、电池以金属锂和钢为电极材料，LiOH为电解质，锂做负极，钢为正极，钢上发生还原反应，A正确；B、锂水电池中，锂是负极，发生失去电子的氧化反应：
Li－e－＝Li+，B正确；C、原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时OH-向负极锂电极移动，C错误；D、放电时电子流向为负极→导线→正极，即锂电极→导线→钢电极，D正确。
7．
【答案】C
【解析】A.输出电能时，电子由负极经过外电路流向正极，即从钙电极经外电路流向硫酸铅电极，A项错误；B.Li+带正电，放电时向正极移动，即向硫酸铅电极迁移，B项错误；C.负极反应方程式为Ca+2Cl−−2e−=CaCl2，正极电极反应方程式为：
PbSO4+2e−+2Li+=Pb+Li2SO4，则总反应方程式为：
PbSO4+Ca+2LiCl=Pb+CaCl2+Li2SO4，C项正确；D.钙电极为负极，电极反应方程式为Ca+2Cl−−2e−=CaCl2，根据正负极电极反应方程式可知2e−∼2LiCl，每转移0.2mol电子，消耗0.2molLiCl，即消耗85g的LiCl，D项错误。
8．
【答案】C
【解析】A.电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以Na+不断向“水”电池的正极移动，A不符合题意；B.根据5MnO2+2e-=Mn5O102-可知，每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，B不符合题意；C.负极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，正极反应式为5MnO2+2e-=Mn5O102-，C符合题意；D.Ag失电子作还原剂，则AgCl是氧化产物，D不符合题意。
9．
【答案】C
【解析】A.钢管桩连接电源的负极，不失电子，所以该保护方法称为外加电流的阴极保护法，故A正确；
B.外电路中，电子从高硅铸铁流向电源正极，从电源负极流向钢管桩，故B正确；C.高硅铸铁作为惰性辅助阳极，不被损耗，故C错误；D.通入的保护电流应抑制钢管桩电化学腐蚀产生的电流，应该根据环境条件（pH值，离子浓度，温度）变化进行调整，故D正确。
10．
【答案】B
【解析】A．根据上述分析，石墨为正极，Al为负极，石墨电极上的电势比Al电极上的高，故A错误；B．MnO2得电子为正极，则Al为负极，失电子，在氨水溶液中Al失电子生成Al（OH）3，负极电极反应式为Al-3e-+3NH3•H2O═Al（OH）3+3NH4+，故B正确；C．电子从负极流向正极，但是电子只能在导线和电极上移动，不能通过溶液，故C错误；D．若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，负极生成的氢氧化铝会被氢氧化钠溶解，电极反应式不同，故D错误。
11．
【答案】C
【解析】A.由图可知，电解质溶液为酸性，正极的电极反应是O2+4H++4e−
2H2O，A项错误；B.M为阴极产生H2，N为阳极产生Cl2，B项错误；C.1molS2−转化成
失8mole−，则电路中转移8mole-，C项正确；D.该电池为微生物燃料电池，该微生物的最佳活性温度未知，无法确定60℃时电池效率是否升高，D项错误。
12．
【答案】C
【解析】A.根电池装置图分析，可知Al较活泼，作负极，而燃料电池中阴离子往负极移动，因而可推知OH-（阴离子）穿过阴离子交换膜，往Al电极移动，A正确；B.Ni为正极，电子流入的一端，因而电极附近氧化性较强的氧化剂得电子，又已知过氧化氢在强碱性溶液中主要以HO2-存在，可知HO2-得电子变为OH-，故按照缺项配平的原则，Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-，B正确；C.根电池装置图分析，可知Al较活泼，Al失电子变为Al3+，Al3+和过量的OH-反应得到AlO2-和水，Al电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，Ni极的电极反应式是HO2-+2e-+H2O=3OH-，因而总反应为2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+OH-，显然电池工作结束后，电解质溶液的pH升高，C错误；D.A1电极质量减轻13.5g，即Al消耗了0.5mol，Al电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，因而转移电子数为0.5×3NA=9.03×1023，D正确。
13．
【答案】B
【解析】A．原电池工作时，电流从正极经导线流向负极，即电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极，故A正确；B．B极为电池的负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O ═2HCO3-+9H+，B极不是阳极，故B错误；C．根据电子守恒可知，当外电路中有0.2mole-转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA，故C正确；D．A为正极，得到电子，发生还原反应，正极有氢离子参与反应，电极反应式为
+2e-+H+═
+Cl-，故D正确。
14．
【答案】B
【解析】A、在原电池中化合价升高的做负极，从总反应式中可以判断锌化合价升高，所以锌做负极，空气进入正极反应，A错误；B、锌做负极，负极反应为Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O，B正确；C、正极发生的是还原反应，C错误；D、乙醇是非电解质，不能导电，因此电解液不能是乙醇，D错误。
15．
【答案】A
【解析】A.氧气得到电子，发生还原反应，因此氧气通入正极发生还原反应，A错误；B.燃料电池的能量转化率不能达到100%，B正确；C.正负极反应是相加即得到总反应式，即供电时的总反应为：
2H2＋O2＝2H2O，C正确；D.产物为无污染的水，属于环境友好电池，D正确。
16．
【答案】C
【解析】A.当017．
【答案】B
【解析】A.在原电池的正极上发生得电子的还原反应，即5MnO2+2e-=Mn5O102-，A项错误；B.在反应5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl中，化合价降低值=化合价升高值=转移电子数=2，所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，B项正确；C.原电池中，阳离子向正极移动，则Na+不断向“水”电池的正极移动，C项错误；D.在反应中，银元素化合价升高，是氧化产物，D项错误。
18．
【答案】B
【解析】A.左图是电子流向固体有机聚合物，则左图是电池充电原理图，故A项错误；B.放电时，L
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