2021届高考一轮复习精准培优专练18原电池的电极方程式 学生版.pdf
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1 1. 应用 例 1查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理 论上乙醇可以被完全氧化为 CO2，但实际乙醇被氧化为 CH3CHO，即：2CH3CH2OH+O2=2 CH3CHO+2H2O下列说法中不正确的是（） AO2发生的反应是还原反应 B正极的电极反应式为 O2+4e+4H+=2H2O C乙醇在正极发生还原反应 D其中一个电极的反应式为 CH3CH2OH-2e=CH3CHO+2H+ 例 2MgAgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池下列叙述错误的是（） A负极反应式为 Mg2e=Mg2+ B正极反应式为 AgCl+e=Ag+Cl C不能被 KCl 溶液激活 D负极会发生副反应 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 例 3一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开，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+据此，回答下列问题： （1）将反应 3Cu+8H++2NO3===3Cu2++2NO+4H2O 拆写为两个“半反应式”，还原反应式： 优培优培 1818原电池的电极方程原电池的电极方程 原电池的电极方程式 2 ____________________________________________。
（2）此原理可用于电化学锌-锰碱性电池广泛应用于日常生活，电池的总反应式为 Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)===Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s) 该电池的正极反应式为_____________ ________________ 1将反应 2Fe3++2I=2Fe2++I2设计成如图所示的原电池 下列说法不正确的是（） A盐桥中的 K+移向 FeCl3溶液 B反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 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 2根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是（） A2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s) BCo2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq) 提分训练 3 C2Ag+(aq)+Cd(s)= 2Ag(s)+Cd2+(aq) D2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq) 3钠离子电池成本低、安全性好，有望在未来取代锂离子电池，某新型可充电钠离子电池 放电的工作原理如图所示下列分析错误的是（） A出于环保考虑，应尽量避免使用重金属（如 Pb）作为钠的合金化元素 B放电时，Na+由右室移向左室 C放电时，正极反应式为：Na0.44MnO2+0.56e+0.56Na+NaMnO2 D充电时，阴极质量变化 4.6g 时，外电路中通过 0.1mol e 4综合如图判断，下列说法正确的是（） A装置和装置中负极反应均是 Fe2e=Fe2+ B装置中正极反应是 O2+2H2O+4e=4OH C装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动 D放电过程中，装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的 pH 分别增大和减小 5可以将反应 Zn+Br2ZnBr2设计成蓄电池，有下列四个电极反应：Br2+2e==2Br 4 2Br2e==Br2Zn2e==Zn2+Zn2++2e==Zn，其中表示放电时的正极反应（即充电时 的阳极）和放电时的负极反应的分别是（） A和B和C和D和 6镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦 点已知一种镁原电池的反应为： 3434 MgMo SMgxMo Sx 放电 充电 ；在镁原电池放电时， 下列说法错误的是（） A电子从 Mo3S4经导线流向 Mg B负极反应为：xMg-2xe=xMg2+ C正极反应为： -2 3434 Mo S2 eMo S x x D电路中有 0.2mol 电子通过，负极消耗 Mg 的质量为 2.4g 7被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其 另一边镀二氧化锰，在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液，电池总反应为 Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。
下列说法正确的是（） A该电池的正极为锌 B该电池反应中二氧化锰起催化剂作用 C当 0.1mol Zn 完全溶解时，流经电解液的电子个数为 1.2041023 D电池正极反应式为 MnO2+e+H2O=MnO(OH)+OH 8铝是地壳中含量最多的金属元素，它性能稳定，供应充足，铝空气电池具有能量密度 高、工作原理简单、成本低、无污染等优点铝空气电池工作原理示意图如图： 5 下列说法错误的是（） A若是碱性电解质溶液中，则电池反应的离子方程式为：4Al+3O2+6H2O+4OH=4Al(OH)4 B若是中性电解质溶液中，则电池反应的方程式为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 C如果铝电极纯度不高，在碱性电解质溶液中会产生氢气 D若用该电池电解氯化钠溶液（石墨作电极），当负极减少 5.4g 时，阳极产生 6.72L 气体 9一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是（） Aa 电极发生还原反应，作电池的正极 Bb 电极反应式为 2NO3+10e+12H+===N2+6H2O CH+由右室通过质子交换膜进入左室 D标准状况下，电路中产生 6mol CO2同时产生 22.4 L 的 N2 10（1）科研人员设想用如图所示装置生产硫酸。
6 上述生产硫酸的总反应方程式为____， b 是____极 （填“正”或“负”） ， b 电极反应式为_____， a 电极发生_____填“氧化反应”或“还原反应”） 生产过程中 H+向___(填 a 或 b)电极区域运动 （2）将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中，向两极分别通入甲烷和氧气，可构成甲烷燃料电 池，已知通入甲烷的一极，其电极反应式为：_______，该燃料电池总反应式为：_____，电 池在放电过程中溶液的 pH 将______（填“下降”或“上升”、“不变”） 11电池是人类生产和生活中重要的能量来源，电池的发明是化学对人类的一项重大贡献 (1)依据 NaOH 与 HCl 的反应原理设计原电池，你认为是否可行？________填“是”或“否”）， 理由是_______________________________________________________________ (2)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池请利用反应“Fe+Cu2+ Cu+Fe2+”设计一个化学电池（正极材料用碳棒），回答下列问题： 电池的负极材料是__________，发生_____________反应（填“氧化”或“还原”），电解质 溶液是_____________。
正极上出现的现象是____________________________________________ 若导线上转移电子 1mol，则生成铜___________克 (3)设计一个实验方案，使如图装置中的铁棒上析出铜，而铁不溶解（作图表示） 7 ____________ 原电池的电极方程式 例 1.【解析】A电池总反应 2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O 中，正极上 O2得电子反应 还原反应， 故 A 正确； B 正极上 O2得电子反应还原反应， 电极反应式为 O2+4e+4H+=2H2O， 故 B 正确；C乙醇应该在负极上发生氧化反应，正极上是 O2得电子发生还原反应，故 C 错误；D乙醇在负极上发生氧化反应，电极反应式为 CH3CH2OH-2e=CH3CHO+2H+，故 D 正确；故答案为 C 【答案】C 例 2. 【解析】 MgAgCl 电池中活泼金属镁是还原剂， 氯化银是氧化剂， 金属镁做负极 A 负 电池中镁做负极，电极反应式为 Mg-2e=Mg2+，故正确；B氯化银在正极反应，正极反应 式为 AgCl+e=Ag+Cl，故正确；C由题中信息可知，氯化钾溶液中的水可以激活该电池， 故错误；D镁是活泼金属与水反应，即负极会发生副反应 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2，故正 确。
故选 C 【答案】C 例 3.【解析】（1）反应 3Cu+8H++2NO3===3Cu2+2NO+4H2O，其中 Cu 元素的化合价升高， 被氧化， N 元素的化合价降低， 被还原， 还原反应式为 8H++2NO3+6e===2NO+4H2O； （2） 参考答案 8 电池的总反应式为 Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)===Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)，其中锰元素的化合 价降低，发生还原反应，该电池的正极反应式为 2MnO2+2H2O+2e===2MnOOH+2OH 【答案】（1）8H++2NO3+6e===2NO+4H2O （2）2MnO2+2H2O+2e===2MnOOH+2OH 提分训练 1.【解析】A 项，甲池中石墨电极为正极，乙池中石墨电极为负极，盐桥中阳离子向正极移 动，所以向 FeCl3溶液迁移，正确；B 项，反应开始时，乙中 I失去电子，发生氧化反应， 正确；C 项，当电流计为零时，说明没有电子发生转移，反应达到平衡，正确；D 项，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， 错误 【答案】D 2.【解析】根据图中电极标有“+”和“-”，可确定分别为正极和负极，且金属做电极，负极金 属活动性强于正极金属，结合原电池装置可判断金属性分别为 CdCo 和 CoAg，即 Cd CoAg。
A由于金属性 Cd 强于 Ag，则 2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)反应不可能发 生，故 A 错误；B由于金属性 Cd 强于 Co，则 Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq)反应可以发 生，故 B 正确；C由于金属性 Cd 强于 Ag，则 2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq)反应可以 发生，故 C 正确；D由于金属性 Co 强于 Ag，则 2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq)反应可 以发生，故 D 正确；答案选 A 【答案】A 3.【解析】Pb 是重金属元素有毒，易造成环境污染，A 正确；根据图示原电池放电时，左室 Mn 的化合价降低，得电子，发生还原反应，因此层状晶体做正极，钠合金做负极，Na+向 正极移动，即 Na+由右室移向左室，B 正确；原电池放电时放电时，层状晶体做正极，根据 9 图示，正极反应式为：Na0.44MnO2+0.56e+0.56Na+NaMnO2，C 正确；充电时，阴极质量 变化 4.6g 时，即有 4.6g 的钠元素质量发生变化，为 0.2mol 的钠离子变成钠单质，外电路中 通过 0.2mol e，D 错误。
【答案】D 4.【解析】装置中锌比铁活泼，则负极为锌，反应式为 Zn-2e=Zn2+，装置中负极为铁， 反应式为 Fe-2e=Fe2+，A 错误；装置中电解质溶液呈中性，为氧气得电子的反应，正极 反应为 O2+2H2O+4e=4OH，B 正确；装置中盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动，装置中 盐桥中的阳离子向右侧烧杯移动，C 错误；放电过程中，装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中 溶液的 pH 均增大，D 错误 【答案】B 5.【解析】充电时，阳极上电解质溶液中的阴离子失去电子发生氧化反应，所以是溴离子失 去电子发生氧化反应生成溴单质，电极反应式为 2Br2e=Br2；放电时，较活泼的金属锌失 去电子发生氧化反应，电极反应式为 Zn2e=Zn2+，故选 A 【答案】A 6.【解析】放电时 Mg 为负极，Mo3S4在正极上发生还原反应，电子从负极流向正极A电 池放电时电子从负极流向。
