C. 在外电路中,电流从正极流向负极 D. 盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液 【答案】 BC
【解析】 锌铜原电池,锌作负极,铜作正极,负极反应为Zn-2e-Cu2++2e-Cu,总反应为Zn+Cu2+
Zn2+,正极反应为
Zn2++Cu。外电路中电子从负极流向正极,电流从正极流
向负极,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
8. 分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是( )
A. 原电池中较活泼的金属一定作负极 B. ②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-C. ③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+
4OH- 6OH-+3H2↑
D. ④中Cu作正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O【答案】 BD
【解析】 构成原电池的条件之一是有自发的氧化还原反应,①中Mg与稀硫酸反应,而②中Al与NaOH溶液反应,因而①中Mg作负极,②中Al作负极,A错;②中Al作负极,Mg作正极,正极反应为6H2O+6e-6OH-+3H2↑,B正确;③中Fe遇浓硝酸钝化,Cu和浓硝酸反应,所以Cu
Cu2+,C错;④相当于铁的吸氧腐蚀,Cu作正极,电极反应式为
作负极,负极反应为Cu-2e-O2+2H2O+4e-
4OH-,D正确。
9. (2015·河北邯郸质检)锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如下图所示),电解液为溴化锌水溶液,电解质溶液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是( )
A. 阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应
B. 放电时负极的电极反应式为Zn-2e-C. 充电时电极a连接电源的负极
Zn2+
D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 【答案】 C
【解析】 原电池的负极是金属锌失电子的过程,所以b是负极,a是正极。阳离子交换膜只允许阳离子通过,还起到隔膜的作用,可阻止Br2与Zn直接发生反应,故A正确;原电池的两极反应中,负极上发生失电子的氧化反应,即Zn-2e-Zn2+,故B正确;充电时,电池的正极和电
源的正极相连,即电极a连接电源的正极,故C错误;放电时,右侧生成的锌离子移向左侧,左侧溴单质发生得电子的还原反应生成溴离子,所以左侧电解质储罐中的离子总浓度增大,故D正确。
10. 研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是( )
A. d为石墨,铁片腐蚀加快
B. d为石墨,石墨上电极反应为O2+2H2O+4e-C. d为锌块,铁片不易被腐蚀
D. d为锌块,铁片上电极反应为2H++2e-【答案】 D
【解析】 d为石墨,活泼金属铁片作负极发生腐蚀,所以铁片腐蚀加快,故A正确;海水呈弱碱性,所以发生吸氧腐蚀,石墨作正极,电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,故B正确;锌比铁
H2↑
4OH-
活泼,所以锌作负极被腐蚀,铁片不易被腐蚀,故C正确;d为锌块,作负极,铁片上电极反应为O2+2H2O+4e-
11. 回答下列问题:
(1) (2015·南通一模)LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。下图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图,写出该电池放电时的正极反应式: 。
4OH-,故D错误。
(2) (2015·无锡一模)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,则该电极反应式为 。
(3) (2015·苏锡常二模)Al-Ag2O2电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示。该电池的负极反应式为 。
【答案】 (1) Li++FePO4+e-(2) NO2+N
--O3LiFePO4
-e--
N2O5 Al
(3) Al-3e+4OH
O-2+2H2O
LiFePO4。(2) 因
-O3【解析】 (1) 原电池放电时,正极上Li+得电子,电极反应式为Li++FePO4+e-
为石墨电极Ⅱ上通入的O2得电子,故在石墨电极Ⅰ上NO2失电子,与迁移过来的N+5价N的氧化物N2O5,电极反应式为NO2+N结合溶液中的OH,最终生成Al
12. 下列装置不可以组成原电池的是 ( )
--O3结合生成
-e-
N2O5。(3) 该电池中铝为负极,失去电子,
O-2。
A B C D
【答案】C
【解析】 构成原电池的条件之一是必须构成闭合回路,C项中未构成闭合回路。
13. 下列叙述不正确的是( )
A. 铜、锌、稀硫酸形成的原电池放电时,溶液中阳离子向铜电极移动 B. 充电时,把铅蓄电池的正极接在外电源的正极 C. 镀层破损后镀锌铁中铁更易被腐蚀
D. 原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 【答案】CD
【解析】 A项,原电池放电时,阳离子移向正极,锌铜原电池中,铜是正极;B项,铅蓄电池放电时的正极充电时作阳极,所以与外接电源的正极相连;C项,镀层破损后,镀锌铁中锌作负极,铁作正极,锌对铁起保护作用,所以铁不易腐蚀;D项,原电池的两极可以是活动性不同的两种金属,也可以一个是金属、另一个是非金属导体(碳棒),也可以两个都是碳棒,如燃料电池。
14. (2015·天津高考)锌铜原电池装置如右下图所示,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,甲池的c(S
2-O4)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 【答案】C
【解析】 由图像可知,该原电池反应式为Zn+Cu2+
Zn2++Cu,Zn为负极,发生氧化反应,
Cu为正极,发生还原反应,故A错误;阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故两池中c(S不变,故B错误;甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池,乙池中发生反应:Cu2++2e-
O2-4)
Cu,
保持溶液呈电中性,进入乙池的Zn2+与放电的Cu2+的物质的量相等,而Zn的摩尔质量大于Cu,故乙池溶液总质量增大,故C正确;甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池,以保持溶液电荷守恒,阴离子不能通过阳离子交换膜,故D错误。
15. (2015·河南质检)某化学兴趣小组为了探究铬和铁的活泼性,设计右图所示装置,下列推断合理的是( )
A. 若铬比铁活泼,则电子经外电路由铁电极流向铬电极 B. 若铬比铁活泼,则铁电极反应式为2H++2e-C. 若铁比铬活泼,则溶液中H+向铁电极迁移 D. 若铁电极附近溶液pH增大,则铁比铬活泼 【答案】B
【解析】 若铬比铁活泼,则铬为负极,铁为正极,A错误;若铬比铁活泼,则铁为正极,发生还原反应,B正确;若铁比铬活泼,则铬为正极,阳离子向正极移动,C错误;若铁电极附近溶液pH增大,说明消耗H+,则铁电极发生还原反应,铁是正极,铬是负极,D错误。
16. (2015·新课标Ⅰ卷)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如右下图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )
H2↑
A. 正极反应中有CO2生成
B. 微生物促进了反应中电子的转移 C. 质子通过交换膜从负极区移向正极区 D. 电池总反应为C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O