2020版高考化学大一轮复习专题7化学反应与能量变化第二单元原电池化学电源学案

A．该电化学装置是电解池

B．a极反应式为CH2 ==CH2－2e＋H2O===CH3CHO＋2HC．氧气在b极被氧化

D．电子移动方向：电极a→负载→电极b→磷酸溶液→电极a 答案 B

解析 由总反应式可知CH2==CH2被氧化，应为原电池的负极反应，因电解质溶液呈酸性，则负极电极方程式为CH2 ==CH2－2e＋H2O===CH3CHO＋2H，正极通入氧气，发生还原反应，电极方程式为O2＋4H＋4e－===2H2O。A项，该电池属于燃料电池，是原电池，错误；B项，a极为负极，反应式为CH2==CH2－2e＋H2O===CH3CHO＋2H，正确；C项，氧气在b极被还原，错误； D项，电子只能经过导线，不能经过溶液，错误；故选B。

13．[2017·杭州市七县(市、区)高二上学期期末]柔性电子产品因具有独特的柔性、延展性等优点在信息、医疗、能源等领域具有广泛应用前景。下图为中科院张新波课题组受中国传统书法艺术启发，直接将用毛笔书写后的纸张和锂箔作为电极材料组装成的锂空气电池。下列说法不正确的是( )

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A．纸张电极是该电池的正极

B．锂箔电极发生的电极反应：Li－e===Li

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C．电池工作时，电子从锂箔电极经导线流向纸张电极，再从纸张电极经电解质溶液流向锂箔电极

D．该电池具有轻型、柔性且可折叠的特点，有望应用于柔性电子器件 答案 C

14．(加试题)按要求回答下列问题

(1)某学生利用下面的实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。按照实验步骤依次回答下列问题：

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①导线中电子流向为________(用a、b表示)；

②写出装置中锌电极上的电极反应式：_____________________________________________； ③若装置中铜电极的质量增加0.64 g，则导线中转移的电子数目为________(用“NA”表示)； ④装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，下列对盐桥中的K、Cl的移动方向的表述正确的是__________(填字母)。 A．盐桥中的K向左侧烧杯移动、Cl向右侧烧杯移动 B．盐桥中的K向右侧烧杯移动、Cl向左侧烧杯移动 C．盐桥中的K、Cl都向左侧烧杯移动 D．盐桥中的K、Cl几乎都不移动

(2)科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。

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①写出铜电极表面的电极反应式：______________________________________________； ②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量__(填“氢氧化钠”或“硫酸”)。 答案 (1)①由a流向b ②Zn － 2e===Zn ③0.02NA ④B

(2)①CO2＋8e＋8H===CH4＋2H2O ②硫酸

解析 (1)①锌铜原电池中，锌比铜活泼，故锌为负极，铜为正极。原电池中，电子由负极流向正极，故电子的流向为a→b；②Zn为负极，锌电极上的电极反应式为Zn－2e===Zn；③0.64 g铜的物质的量为0.01 mol，由电极反应式Cu＋2e===Cu可知，生成1 mol铜，转移2 mol电子，故生成0.01 mol铜，导线中转移0.02 mol电子，电子数目为0.02NA；④左侧烧杯中锌失电子变成锌离子，使得锌电极附近带正电荷，吸引阴离子向左侧烧杯移动，右侧烧杯中铜离子得到电子变成铜，使得铜电极附近带负电荷，吸引阳离子向右侧烧杯移动，故盐桥中的K向右侧烧杯移动、Cl向左侧烧杯移动，故答案为B。

15．(加试题)(2017·绍兴市第一中学高二上学期期中)(1)利用反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2设计成如图所示原电池，回答下列问题：

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②图中X溶液是________，Y溶液是________。

①写出电极反应式：正极_________________________；负极____________________。

③原电池工作时，盐桥中的________(填“阳”或“阴”)离子向X溶液方向移动。 (2)控制适合的条件，将反应2Fe＋2I列问题：

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2Fe＋I2，设计成如图所示的原电池。请回答下

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①反应开始时，乙中石墨电极上发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为________________________。甲中石墨电极上发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_________________________________________________________。

②电流计读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作________(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为__________________________。 (3)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为__________________________________________________________。 答案 (1)①2Fe＋2e===2Fe Cu－2e===Cu ②FeCl3溶液 CuCl2溶液 ③阳 (2)①氧化 2I－2e===I2 还原 2Fe＋2e===2Fe ②正 I2＋2e===2I (3)O2＋4e＋4H===2H2O

解析 (1)①原电池中正极得到电子，则根据方程式可知正极是铁离子得到电子，电极反应式为2Fe＋2e===2Fe；负极是铜失去电子，电极反应式为Cu－2e===Cu。 ②图中碳棒是正极，铜棒是负极，因此X溶液是FeCl3溶液，Y溶液是CuCl2溶液。 ③原电池工作时溶液中的阳离子向正极移动，因此盐桥中的阳离子向X溶液方向移动。 (2)①碘离子失去电子，则乙中石墨是负极，所以反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应，电极反应式为2I－2e===I2。甲中石墨电极上发生还原反应，电极反应式为2Fe＋2e===2Fe

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②电流计读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，平衡向逆反应方向移动，则乙中的石墨为正极，该电极的电极反应式为I2＋2e===2I。

(3)根据方程式可知氧气得到电子，所以氧气在正极放电，溶液显酸性，则电极反应式为O2＋4e＋4H===2H2O。

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