还剩12页未读，
继续阅读
2020-2021学年第四章 化学反应与电能第一节 原电池巩固练习
展开
这是一份2020-2021学年第四章 化学反应与电能第一节 原电池巩固练习，共15页。试卷主要包含了锰﹣锂锂离子电池结构如图所示，铅蓄电池反应原理为等内容，欢迎下载使用。
A．正极的电极反应式为O2+4e﹣+4H+═2H2O
B．电子流向：电极1→负载→电极2
C．Na+由左向右移动
D．NH3在电极1上发生氧化反应
【答案】A
【解析】A．通入氧气的一极为正极，电解质溶液为碱性，所以氧气得电子生成氢氧根，电极方程式为O2+4e﹣+2H2O＝4OHˉ，故A错误；
B．原电池中电子由负极经导线流向正极，根据分析可知电极1为负极，电极2为正极，所以电子的流向为电极1→负载→电极2，故B正确；
C．原电池中阳离子流向正极，所以钠离子自左向右移动，故C正确；
D．据图可知NH3在电极1上转化为N2和H2O，失电子发生氧化反应，故D正确；故选：A。
2．氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，电极是多孔镍电极，电解质溶液为质量分数30%的KOH溶液。下列叙述正确的是（ ）
A．通入O2的极是负极
B．负极反应式为2H2﹣4e﹣═4H+
C．工作时溶液中OH﹣移向负极
D．氢氧燃料电池将化学能转化为热能
【答案】C
【解析】A、氧碱性燃料电池中，通入O2的电极为正极，通入H2的电极为负极，故A错误；
B、通入H2的电极为负极，负极发生失去电子的氧化反应生成H2O，负极反应为：H2+2OH﹣﹣2e﹣＝2H2O，故B错误；
C、原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即工作时溶液中OH﹣移向负极，故C正确；
D、氢氧碱性燃料电池是原电池，能量转化主要是化学能转化为电能，故D错误；故选：C。
3．Li﹣MnO2电池放电时反应为Li+MnO2═LiMnO2，下列说法不正确的是（ ）
A．Li电极发生氧化反应
B．溶液中Li﹣向MnO2电极移动
C．可用水代替电池中的有机物
D．正极反应式为Li++e﹣+MnO2═LiMnO2
【答案】C
【解析】A、该原电池中，Li电极为负极，发生失电子的氧化反应，故A正确；
B、原电池工作时，阳离子移向正极，即溶液中Li﹣向MnO2电极移动，故B正确；
C、金属Li是活泼金属，能与水反应，所以不能用水代替电池中的有机物，故C错误；
D、MnO2电极为正极，正极上Mn元素得到电子，电极反应式为Li++e﹣+MnO2═LiMnO2，故D正确；故选：C。
4．化学与生产、生活密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．锌锰干电池是二次电池
B．医用酒精与工业酒精的主要成分相同，都可用于伤口消毒
C．夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差不大
D．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
【答案】D
【解析】A、锌锰干电池不能充电，属于一次电池，不是二次电池，故A错误；
B、工业酒精中含有甲醛，甲醛是有毒的，故B错误；
C、夏天温度高，面粉发酵的速度快，故C错误；
D、煤油来自石油的分馏，可用作航空燃料，也可用于保存Na，故D正确；故选：D。
5．锰﹣锂锂离子电池结构如图所示。放电时总反应为：C（Li）+LiMn2O4═C+Li2Mn2O4[C（Li）表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料]．下列说法错误的是（ ）
A．放电时，C（Li）为电池的负极
B．电解质溶液用稀H2SO4效果更好
C．放电时，电极LiMn2O4发生还原反应
D．负极反应为C（Li）﹣e﹣═C+Li+
【答案】B
【解析】A、原电池总反应中，Li化合价升高、发生失电子的氧化反应，则C（Li）为负极，故A正确；
B、金属Li是活泼金属，能与水反应，发生自损耗现象，所以电解质不能用稀H2SO4溶液，故B错误；
C、原电池总反应中，Mn的化合价由+3.5→+3，LiMn2O4发生得电子的还原反应，故C正确；
D、C（Li）为电池的负极，电极反应式为C（Li）﹣e﹣═C+Li+，故D正确；故选：B。
6．镁﹣空气电池是一种新型燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．金属Mg电极为负极，其电势低于空气电极的电势
B．电子流向：Mg电极→导线→空气电极→电解质溶液→Mg电极
C．电池总反应为2Mg+O2+2H2O═2Mg（OH）2
D．回收后的氢氧化镁经一系列转化，可重新制成镁锭循环利用
【答案】B
【解析】A、该原电池中，Mg为负极、空气电极为正极，则Mg电极电势低于空气电极的电势，故A正确；
B、原电池工作时，电子流向：Mg电极→导线→空气电极，阴离子：空气电极→Mg电极，形成闭合回路，但电子不能进入电解质溶液中，故B错误；
C、负极反应为Mg﹣2e﹣+2OH﹣＝Mg（OH）2、正极反应为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，原电池总反应式为2Mg+O2+2H2O＝2Mg（OH）2，故C正确；
D、Mg（OH）2→MgCl2→熔融MgCl2Mg，即回收后的氢氧化镁经一系列转化，可重新制成镁锭循环利用，故D正确；故选：B。
7．一种镁氧电池电极材料为金属膜和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液，如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．正极反应式为：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
B．负极反应式为：Mg﹣2e﹣+2OH﹣═Mg（OH）2
C．电子的移动方向是由a经外电路到b
D．该电池在工作过程中，电解液KOH的浓度保持不变
【答案】D
【解析】A．Mg电极a作负极、活性炭b电极作正极，正极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，故A正确；
B．Mg作负极、Mg失电子生成Mg（OH）2，电极反应式为Mg﹣2e﹣+2OH﹣＝Mg（OH）2，故B正确；
C．Mg作负极、活性炭作正极，即a电极为负极，b电极为正极，电子从负极a经外电路到正极b，故C正确；
D．负极反应为Mg﹣2e﹣+2OH﹣＝Mg（OH）2、正极反应为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，原电池总反应为2Mg+O2+2H2O＝2Mg（OH）2，消耗水使KOH的浓度增大，故D错误；故选：D。
8．锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，放电时反应为：2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn（OH）42﹣．下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极反应为：Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣
B．放电时，电路中通过2ml电子，消耗氧气22.4L（标准状况）
C．充电时，电解质溶液中c（OH﹣）逐渐增大
D．充电时，电子的运动方向为：电源负极→电解池阴极→电解质溶液→电解池阳极→电源正极
【答案】C
【解析】A．放电时，负极上锌失电子生成Zn（OH）42﹣，负极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣，故A错误；
B．放电时，1ml氧气得到4ml电子，则电路中通过2ml 电子，消耗0.5ml氧气，即消耗标况下11.2L氧气，故B错误；
C、充电是放电的逆过程，则电解反应式为：Zn（OH）42﹣═Zn+4OH﹣﹣2e﹣，则氢氧根离子的浓度变大，故C正确；
D、充电时，是电解池，电子经外电路由电解池的阳极→电源正极→电源负极→电解池阴极，电子不能再溶液中传递，故D错误；故选：C。
9．锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，电池总反应为2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn（OH）42﹣．下列说法正确的是（ ）
A．锌极发生还原反应
B．电子从锌极经KOH溶液移向充空气的电极
C．锌极需定期更换
D．该电池是电能转化为化学能的装置
【答案】C
【解析】A、锌极发生氧化反应，故A错误；
B、电子从锌极经导线流向充空气的电极，故B错误；
C、锌失电子不断消耗，所以锌极需定期更换，故C正确；
D、原电池化学能转化为电能，故D错误；故选：C。
10．铅蓄电池反应原理为：Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）2PbSO4（s）+2H2O（l），下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极附近pH减小
B．充电时，铅蓄电池的负极连接电源的正极
C．放电时，负极的电极反应式为：Pb﹣2e﹣═Pb2+
D．充电时，阴极的电极反应式为：PbSO4+2e﹣═Pb+SO42﹣
【答案】D
【解析】A、由总方程式可知，为原电池时，Pb为负极，PbO2为正极，发生还原反应，电极方程式为PbO2+4H++SO42﹣﹣2e﹣＝2H2O+PbSO4，正极附近pH增大，故A错误；
B、充电时，该装置是电解池，电池的负极和外加电源的负极相连，为阴极，发生还原反应，故B错误；
C、由总方程式可知，为原电池时，Pb为负极，发生氧化反应，电极方程式为Pb+SO42﹣﹣2e﹣＝PbSO4，故C错误；
D、在充电时，该装置是电解池，阴极发生的还原反应：PbSO4+2e﹣＝Pb+SO42﹣，故D正确。故选：D。
11．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。氢氧燃料电池已用于航天飞机。如图为氢氧燃料电池构造示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．a极为电池的正极，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣
B．b极为电池的负极，电极反应式为：H2﹣2e﹣═2H+
C．电解质溶液中K+离子向a极移动
D．当生成1ml H2O时，电路中流过电子的物质的量为2ml
【答案】D
【解析】A、a极为负极，电极反应为：2OH﹣+H2﹣2e﹣═2H2O，故A错误；
B、b极为电池的正极，电极反应式：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故B错误；
C、电解质溶液中K+离子向正极b移动，故C错误；
D、总反应方程式为：2H2+O2＝2H2O，生成2ml水转移4ml电子，则当生成1ml H2O时，电路中流过电子的物质的量为2ml，故D正确；故选：D。
12．普通锌锰干电池的构造如图所示，其电池反应的方程式为：Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnO（OH），下列说法不正确的是（ ）
A．石墨作正极
B．锌发生氧化反应
C．电池工作时，电子从石墨经导线流向锌
D．正极的电极反应为：NH4++MnO2+e﹣═MnO（OH）+NH3
【答案】C
【解析】A、锌筒为负极，石墨作正极，故A正确；
B、电池中锌失去电子，发生氧化反应，故B正确；
C、电池中电子从负极流向正极即从锌经导线流向石墨，故C错误；
D、正极得电子发生还原反应，所以正极的电极反应为NH4++MnO2+e﹣＝MnO（OH）+NH3，故D正确；故选：C。
13．将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即产生电流，称为甲烷燃料电池。下列有关说法中错误的是（ ）
A．CH4在负极上反应，O2在正极上反应
B．放电过程中电解质溶液的碱性减弱
C．此电池属于环境友好型电池
D．此电池中化学能100%转化为电能
【答案】D
【解析】A．在燃料电池中，通入燃料甲烷的电极为负极，失去电子，发生氧化反应，通入氧气的电极为正极，正极上氧气得到电子，发生还原反应，故A正确；
B．在甲烷燃料电池中，负极电极反应式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝CO32﹣+7H2O，正极的电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，总反应方程式为CH4+2O2+2OH﹣＝CO32﹣+3H2O，可见在放电过程中，反应消耗KOH，产生H2O，使溶液中溶质的物质的量浓度减小，因而溶液的碱性减弱，故B正确；
C．反应产生H2O，无污染，因此电池属于环境友好型电池，故C正确；
D．电池在工作时，除转化为电能外，还产生了热量，有热能产生，因此化学能不可能100%转化为电能，故D错误；故选：D。
14．DBFC燃料电池的结构如图，该电池的总反应为NaBH4+4H2O2═NaBO2+6H2O．下列关于电池工作时的相关分析不正确的是（ ）
A．X极为正极，电流经X流向外电路
B．Y极发生的还原反应为H2O2+2e﹣═2OH﹣
C．X极区溶液的pH逐渐减小
D．每消耗1.0L 0.50ml/L的H2O2电路中转移1.0ml e﹣
【答案】A
【解析】由电池的总反应为NaBH4+4H2O2═NaBO2+6H2O可知，X电极上NaBH4发生失去电子的氧化反应，作负极，则Y极作正极，
A．该电池中X极为负极，Y极作正极，电子经X流向外电路流入Y，电流经Y流向外电路，故A错误；
B．该电池中Y极为正极，正极上H2O2发生还原反应，电极反应为H2O2+2e﹣＝2OH﹣，故B正确；
C．X极为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣＝BO2﹣+6H2O，所以X极区溶液的pH逐渐减小，故C正确；
D．由电极反应式H2O2+2e﹣＝2OH﹣可知，每消耗1mlH2O2电路中转移2mle﹣，所以每消耗即0.50mlH2O2，电路中转移1.0mle﹣，故D正确；故选：A。
15．铅蓄电池放电时发生的化学反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，其电极材料分别是PbO2和Pb，电解质为H2SO4溶液，下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作过程中，H2SO4溶液浓度降低
B．电池工作过程中，电解质溶液中H+向正极移动
C．每当有2ml电子通过电路时，负极材料增重96g
D．正极发生反应为：PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O
【答案】D
【解析】A、铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水，导致硫酸浓度降低，故A正确；
B、原电池放电时阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即电解质溶液中H+向正极移动，故B正确；
C、蓄电池中，负极上金属Pb失电子，发生氧化反应Pb+SO42﹣﹣2e﹣＝PbSO4，每当有2ml电子通过电路时，负极材料增重96g，故C正确；
D、铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbSO4+2H2O，故D错误。故选：D。
16．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2﹣．下列对该燃料电池说法不正确的是（ ）
A．在熔融电解质中，O2﹣移向负极
B．电池的总反应是：2C4H10+13O2═8CO2+10H2O
C．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10﹣26e﹣+13O2﹣═4CO2↑+5H2O
D．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e﹣+4H+═2H2O
【答案】D
【解析】A、原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以O2﹣移向负极，故A正确；
B、电池的总反应与丁烷燃烧的化学方程式一致，为2C4H10+13O2＝8CO2+10H2O，故B正确；
C、通入丁烷一极是负极，失电子被氧化，电极反应式为C4H10+13O2﹣﹣26e﹣＝4CO2+5H2O，故C正确；
D、通入空气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e﹣＝2O2﹣，故D错误；故选：D。
17．2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示，电池反应式为LixC6+Li1﹣xCO2C6+LiCO2（x＜1）。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，a极为负极
B．充电时，Li1﹣xCO2/LiCO2电极发生Li+脱嵌，放电时发生Li+嵌入
C．充电时，若转移0.3ml电子，石墨电极将减轻2.1g
D．放电时，Li+在电解质中由a极向b极迁移
【答案】B
【解析】A、原电池中b电极为负极，a电极为正极，故A错误；
B、充电时，Li1﹣xCO2/LiCO2电极反应为：LiCO2﹣xe﹣＝Li1﹣xCO2+xLi+，电极发生Li+脱嵌，而放电时发生：Li1﹣xCO2+xLi++xe﹣＝LiCO2，Li+嵌入，故B正确；
C、放电时负极反应式为LixC6﹣xe﹣＝C6+xLi+，充电时阴极反应式为C6+xLi++xe﹣＝LixC6，所以充电时若转移0.3ml电子，石墨电极将增重0.3ml×7gml/L＝2.1g，故C错误；
D、放电时，阳离子移向正极、阴离子移向负极，即Li+在电解质中由b极向a极迁移，故D错误；故选：B。
18．乙醇做为可再生能源比化石能源具有较大的优势，如图为乙醇燃料电池，该电池的总反应方程式为C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O．下列关于该电池叙述错误的是（ ）
A．a极与用电器的正极相接
B．该装置将化学能转化为电能
C．质子（H+）由装置左侧向右侧移动
D．该装置的电解质溶液呈酸性
【答案】C
【解析】A、氧气得电子发生还原反应，是原电池的正极，则a极与用电器的正极相接，故A正确；
B、该装置是原电池，是将化学能转化为电能的装置，故B正确；
C、原电池中阳离子向正极移动，则质子（H+）由装置右侧向左侧移动，故C错误；
D、负极的电极产物为二氧化碳，则应装置中电解溶液呈酸性，故D正确；故选：C。
19．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图为氢氧燃料电池的结构示意图，回答下列问题：
（1）O2进入的电极为_______________极。
（2）电池工作时：溶液中的OH﹣向_负_（填“正极”或“负极”）迁移，通___________（填“H2”或“O2”）一极的电势较低。
（3）写出电池工作时的负极反应式：_____________________。
（4）若电池工作时转移0.01ml电子，理论上消耗标准状态下__________mL O2。
（5）若将此燃料电池改成以CH4和O2为原料进行工作时，负极反应式为：______________________。
【答案】（1）正；
（2）负；H2；
（3）H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O；
（4）56；
（5）CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O。
【解析】通常在原电池反应中，O2只能得电子，所以通O2的电极为正极，在碱性电解质溶液中，O2得电子的产物与溶液反应生成OH﹣，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣，通H2的电极为负极，H2失电子的产物与电解质溶液反应生成H2O，电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O。
（1）由以上分析知，O2进入的电极为正极，
故答案为：正；
（2）电池工作时：阴离子向负极移动，则溶液中的OH﹣向负极迁移；在原电池中，负极的电势较低，则通H2一极的电势较低，
故答案为：负；H2；
（3）电池工作时，通H2的电极为负极，H2失电子的产物与电解质溶液反应生成H2O，电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，
故答案为：H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O；
（4）在正极1mlO2转移电子4ml，若电池工作时转移0.01ml电子，理论上消耗标准状态下O2的体积为＝56mL，
故答案为：56；
（5）若将此燃料电池改成以CH4和O2为原料进行工作时，负极为通CH4的电极，CH4失电子的产物与OH﹣反应生成CO32﹣和水，电极反应式为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，
故答案为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O。
20．通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
（1）在酸式介质中，负极反应的物质为___________，正极反应的物质为____________，酸式电池的电极反应：
负极：_____________________，正极：______________________。电解质溶液pH的变化____________（填“变大”，“变小”，“不变”）。
（2）在碱式介质中，碱式电池的电极反应：
负极：______________________，正极：_____________________。电解质溶液pH的变化__________（填“变大”，“变小”，“不变”）。
（3）氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是_C_。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
（4）纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为_______________________________。
②放电时每转移3ml电子，正极有____________ml K2FeO4被还原。
③放电时，正极发生_还原_（填“氧化”或“还原”）反应；正极反应为________________________________。
④放电时，___________（填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强。
【答案】（1）氢气；氧气；2H2﹣4e﹣＝4H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O；变大；
（2）2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝4H2O；O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；变小；
（3）C；
（4）①Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2；
②1；
③还原；FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣；
④正。
【解析】（1）在酸性氢氧燃料电池中，石墨作电极，在负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应为2H2﹣4e﹣＝4H+；在正极由氧气得电子生成水，电极反应为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，由于正负极消耗与生成的氢离子等量，所以氢离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O22H2O，水的总量增加，故pH变大，
故答案为：氢气；氧气；2H2﹣4e﹣＝4H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O；变大；
（2）在碱式介质中，氢气在负极失去电子生成氢离子，氢离子结合氢氧根离子生成水，电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝2H2O；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，由于正负极消耗与生成的氢氧根离子等量，所以氢氧根离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O2＝2H2O，水的总量增加，故pH变小，
故答案为：2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝4H2O；O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；变小；
（3）A.电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，故A正确；
B.氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，所以氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境，故B正确；
C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2﹣2e﹣═4H+，H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，不相同，故C错误；
D.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2＝2H2O，故D正确，
故答案为：C；
（4）①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，
故答案为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2；
②放电时，正极上1mlK2FeO4得3ml电子发生还原反应生成1mlFe（OH）3，所以每转移3 ml电子，正极有1mlK2FeO4被还原，
故答案为：1；
③放电时，正极上K2FeO4得电子，发生还原反应，正极的电极方程式为FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣，
故答案为：还原；FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣；
④负极电极方程式电极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，正极的电极方程式为FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣，所以正极附近溶液的碱性增强，
故答案为：正。
21．燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。图为燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。请回答下列问题：
（1）若该燃料电池为氢氧燃料电池。
①a极通入的物质为____________，电解质溶液中的OH﹣移向_负_极（填“负”或“正”）。
②写出此氢氧燃料电池工作时，负极的电极反应式：___________。
（2）若该燃料电池为甲烷燃料电池。已知电池的总反应为CH4+2O2+2OH﹣═CO32﹣+3H2O
①下列有关说法正确的是__________。（填字母代号）
A．燃料电池将电能转变为化学能
B．负极的电极反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O
C．正极的电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O
D．通入甲烷的电极发生还原反应
②当消耗甲烷11.2L（标准状况下）时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移的电子的物质的量为____________ml。
【答案】（1）①氢气；负；
②H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；
（2）①B；
②3.2。
【解析】（1）①燃料电池中，负极上失电子发生氧化反应，通入燃料氢气的电极是负极，据图示可知a电极是负极，故a极通入的物质为氢气；原电池中阴离子移向负极故OH﹣移向负极，
故答案为：氢气；负；
②电解质溶液为NaOH溶液，为碱性环境，故此氢氧燃料电池工作时，负极的电极反应式：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，
故答案为：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；
（2）①A．燃料电池为原电池原理，应为将化学能转变为电能，故A错误；
B．电解质溶液为NaOH溶液，为碱性环境，故负极的电极反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣＝CO32﹣+7H2O，故B正确；
C．碱性环境中正极的电极反应式应为：为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故C错误；
D．通入甲烷的电极失电子发生氧化反应，故D错误；
故答案为：B；
②据电池的总反应CH4+2O2+2OH﹣＝CO32﹣+3H2O可知：消耗甲烷22.4L（标准状况下）时，假设电池的能量转化效率为100%，则导线中转移的电子的物质的量为8ml，则当消耗甲烷11.2L（标准状况下）时，假设电池的能量转化效率为100%，则导线中转移的电子的物质的量4ml，故电池的能量转化效率为80%时，导线中转移的电子的物质的量为4×0.8＝3.2ml，
故答案为：3.2。
22．氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入___________，正极通入____________，总反应为____________；电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：
（1）电解质是KOH溶液（碱性电解质）
①负极发生的反应为：H2﹣2e﹣═2H+，2H++2OH﹣═2H2O，所以：负极的电极反应式为：_______________________________。
②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣═2O2﹣，O2﹣在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH﹣即：2O2﹣+2H2O═4OH﹣，因此，正极的电极反应式为______________________。
（2）电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）
①负极的电极反应式为__________。
②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣═2O2﹣，O2﹣在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2﹣+2H+═H2O，因此正极的电极反应式为____________________。
【答案】氢气；氧气；2H2+O2＝2H2O；
（1）①H2﹣2e﹣＝2H+；②H2﹣2e﹣＝2H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O。
【解析】燃料电池中燃料作为负极，发生氧化反应，总反应的产物和燃料燃烧时产物相同，所以氢氧燃料电池，以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料时，负极通入氢气，正极通入氧气，总反应为：2H2+O2＝2H2O，故答案为：氢气；氧气；2H2+O2＝2H2O；
（1）①负极发生的反应为：H2﹣2e﹣＝2H+，2H++2OH﹣＝2H2O，则总的负极的电极反应式为：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣＝2O2﹣，O2﹣在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH﹣即：2O2﹣+2H2O＝4OH﹣，因此，正极的电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；故答案为：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；（2）①电解质为酸时，负极的电极反应式为：H2﹣2e﹣＝2H+；
②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣＝2O2﹣，O2﹣在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2﹣+2H+＝H2O，因此正极的电极反应式为：O2+4e﹣+4H+＝2H2O；故答案为：H2﹣2e﹣＝2H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O。
A．正极的电极反应式为O2+4e﹣+4H+═2H2O
B．电子流向：电极1→负载→电极2
C．Na+由左向右移动
D．NH3在电极1上发生氧化反应
【答案】A
【解析】A．通入氧气的一极为正极，电解质溶液为碱性，所以氧气得电子生成氢氧根，电极方程式为O2+4e﹣+2H2O＝4OHˉ，故A错误；
B．原电池中电子由负极经导线流向正极，根据分析可知电极1为负极，电极2为正极，所以电子的流向为电极1→负载→电极2，故B正确；
C．原电池中阳离子流向正极，所以钠离子自左向右移动，故C正确；
D．据图可知NH3在电极1上转化为N2和H2O，失电子发生氧化反应，故D正确；故选：A。
2．氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，电极是多孔镍电极，电解质溶液为质量分数30%的KOH溶液。下列叙述正确的是（ ）
A．通入O2的极是负极
B．负极反应式为2H2﹣4e﹣═4H+
C．工作时溶液中OH﹣移向负极
D．氢氧燃料电池将化学能转化为热能
【答案】C
【解析】A、氧碱性燃料电池中，通入O2的电极为正极，通入H2的电极为负极，故A错误；
B、通入H2的电极为负极，负极发生失去电子的氧化反应生成H2O，负极反应为：H2+2OH﹣﹣2e﹣＝2H2O，故B错误；
C、原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即工作时溶液中OH﹣移向负极，故C正确；
D、氢氧碱性燃料电池是原电池，能量转化主要是化学能转化为电能，故D错误；故选：C。
3．Li﹣MnO2电池放电时反应为Li+MnO2═LiMnO2，下列说法不正确的是（ ）
A．Li电极发生氧化反应
B．溶液中Li﹣向MnO2电极移动
C．可用水代替电池中的有机物
D．正极反应式为Li++e﹣+MnO2═LiMnO2
【答案】C
【解析】A、该原电池中，Li电极为负极，发生失电子的氧化反应，故A正确；
B、原电池工作时，阳离子移向正极，即溶液中Li﹣向MnO2电极移动，故B正确；
C、金属Li是活泼金属，能与水反应，所以不能用水代替电池中的有机物，故C错误；
D、MnO2电极为正极，正极上Mn元素得到电子，电极反应式为Li++e﹣+MnO2═LiMnO2，故D正确；故选：C。
4．化学与生产、生活密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．锌锰干电池是二次电池
B．医用酒精与工业酒精的主要成分相同，都可用于伤口消毒
C．夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差不大
D．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
【答案】D
【解析】A、锌锰干电池不能充电，属于一次电池，不是二次电池，故A错误；
B、工业酒精中含有甲醛，甲醛是有毒的，故B错误；
C、夏天温度高，面粉发酵的速度快，故C错误；
D、煤油来自石油的分馏，可用作航空燃料，也可用于保存Na，故D正确；故选：D。
5．锰﹣锂锂离子电池结构如图所示。放电时总反应为：C（Li）+LiMn2O4═C+Li2Mn2O4[C（Li）表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料]．下列说法错误的是（ ）
A．放电时，C（Li）为电池的负极
B．电解质溶液用稀H2SO4效果更好
C．放电时，电极LiMn2O4发生还原反应
D．负极反应为C（Li）﹣e﹣═C+Li+
【答案】B
【解析】A、原电池总反应中，Li化合价升高、发生失电子的氧化反应，则C（Li）为负极，故A正确；
B、金属Li是活泼金属，能与水反应，发生自损耗现象，所以电解质不能用稀H2SO4溶液，故B错误；
C、原电池总反应中，Mn的化合价由+3.5→+3，LiMn2O4发生得电子的还原反应，故C正确；
D、C（Li）为电池的负极，电极反应式为C（Li）﹣e﹣═C+Li+，故D正确；故选：B。
6．镁﹣空气电池是一种新型燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．金属Mg电极为负极，其电势低于空气电极的电势
B．电子流向：Mg电极→导线→空气电极→电解质溶液→Mg电极
C．电池总反应为2Mg+O2+2H2O═2Mg（OH）2
D．回收后的氢氧化镁经一系列转化，可重新制成镁锭循环利用
【答案】B
【解析】A、该原电池中，Mg为负极、空气电极为正极，则Mg电极电势低于空气电极的电势，故A正确；
B、原电池工作时，电子流向：Mg电极→导线→空气电极，阴离子：空气电极→Mg电极，形成闭合回路，但电子不能进入电解质溶液中，故B错误；
C、负极反应为Mg﹣2e﹣+2OH﹣＝Mg（OH）2、正极反应为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，原电池总反应式为2Mg+O2+2H2O＝2Mg（OH）2，故C正确；
D、Mg（OH）2→MgCl2→熔融MgCl2Mg，即回收后的氢氧化镁经一系列转化，可重新制成镁锭循环利用，故D正确；故选：B。
7．一种镁氧电池电极材料为金属膜和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液，如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．正极反应式为：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
B．负极反应式为：Mg﹣2e﹣+2OH﹣═Mg（OH）2
C．电子的移动方向是由a经外电路到b
D．该电池在工作过程中，电解液KOH的浓度保持不变
【答案】D
【解析】A．Mg电极a作负极、活性炭b电极作正极，正极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，故A正确；
B．Mg作负极、Mg失电子生成Mg（OH）2，电极反应式为Mg﹣2e﹣+2OH﹣＝Mg（OH）2，故B正确；
C．Mg作负极、活性炭作正极，即a电极为负极，b电极为正极，电子从负极a经外电路到正极b，故C正确；
D．负极反应为Mg﹣2e﹣+2OH﹣＝Mg（OH）2、正极反应为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，原电池总反应为2Mg+O2+2H2O＝2Mg（OH）2，消耗水使KOH的浓度增大，故D错误；故选：D。
8．锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，放电时反应为：2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn（OH）42﹣．下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极反应为：Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣
B．放电时，电路中通过2ml电子，消耗氧气22.4L（标准状况）
C．充电时，电解质溶液中c（OH﹣）逐渐增大
D．充电时，电子的运动方向为：电源负极→电解池阴极→电解质溶液→电解池阳极→电源正极
【答案】C
【解析】A．放电时，负极上锌失电子生成Zn（OH）42﹣，负极反应式为Zn+4OH﹣﹣2e﹣═Zn（OH）42﹣，故A错误；
B．放电时，1ml氧气得到4ml电子，则电路中通过2ml 电子，消耗0.5ml氧气，即消耗标况下11.2L氧气，故B错误；
C、充电是放电的逆过程，则电解反应式为：Zn（OH）42﹣═Zn+4OH﹣﹣2e﹣，则氢氧根离子的浓度变大，故C正确；
D、充电时，是电解池，电子经外电路由电解池的阳极→电源正极→电源负极→电解池阴极，电子不能再溶液中传递，故D错误；故选：C。
9．锌﹣空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，电池总反应为2Zn+O2+4OH﹣+2H2O═2Zn（OH）42﹣．下列说法正确的是（ ）
A．锌极发生还原反应
B．电子从锌极经KOH溶液移向充空气的电极
C．锌极需定期更换
D．该电池是电能转化为化学能的装置
【答案】C
【解析】A、锌极发生氧化反应，故A错误；
B、电子从锌极经导线流向充空气的电极，故B错误；
C、锌失电子不断消耗，所以锌极需定期更换，故C正确；
D、原电池化学能转化为电能，故D错误；故选：C。
10．铅蓄电池反应原理为：Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）2PbSO4（s）+2H2O（l），下列说法正确的是（ ）
A．放电时，正极附近pH减小
B．充电时，铅蓄电池的负极连接电源的正极
C．放电时，负极的电极反应式为：Pb﹣2e﹣═Pb2+
D．充电时，阴极的电极反应式为：PbSO4+2e﹣═Pb+SO42﹣
【答案】D
【解析】A、由总方程式可知，为原电池时，Pb为负极，PbO2为正极，发生还原反应，电极方程式为PbO2+4H++SO42﹣﹣2e﹣＝2H2O+PbSO4，正极附近pH增大，故A错误；
B、充电时，该装置是电解池，电池的负极和外加电源的负极相连，为阴极，发生还原反应，故B错误；
C、由总方程式可知，为原电池时，Pb为负极，发生氧化反应，电极方程式为Pb+SO42﹣﹣2e﹣＝PbSO4，故C错误；
D、在充电时，该装置是电解池，阴极发生的还原反应：PbSO4+2e﹣＝Pb+SO42﹣，故D正确。故选：D。
11．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。氢氧燃料电池已用于航天飞机。如图为氢氧燃料电池构造示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．a极为电池的正极，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣
B．b极为电池的负极，电极反应式为：H2﹣2e﹣═2H+
C．电解质溶液中K+离子向a极移动
D．当生成1ml H2O时，电路中流过电子的物质的量为2ml
【答案】D
【解析】A、a极为负极，电极反应为：2OH﹣+H2﹣2e﹣═2H2O，故A错误；
B、b极为电池的正极，电极反应式：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故B错误；
C、电解质溶液中K+离子向正极b移动，故C错误；
D、总反应方程式为：2H2+O2＝2H2O，生成2ml水转移4ml电子，则当生成1ml H2O时，电路中流过电子的物质的量为2ml，故D正确；故选：D。
12．普通锌锰干电池的构造如图所示，其电池反应的方程式为：Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnO（OH），下列说法不正确的是（ ）
A．石墨作正极
B．锌发生氧化反应
C．电池工作时，电子从石墨经导线流向锌
D．正极的电极反应为：NH4++MnO2+e﹣═MnO（OH）+NH3
【答案】C
【解析】A、锌筒为负极，石墨作正极，故A正确；
B、电池中锌失去电子，发生氧化反应，故B正确；
C、电池中电子从负极流向正极即从锌经导线流向石墨，故C错误；
D、正极得电子发生还原反应，所以正极的电极反应为NH4++MnO2+e﹣＝MnO（OH）+NH3，故D正确；故选：C。
13．将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即产生电流，称为甲烷燃料电池。下列有关说法中错误的是（ ）
A．CH4在负极上反应，O2在正极上反应
B．放电过程中电解质溶液的碱性减弱
C．此电池属于环境友好型电池
D．此电池中化学能100%转化为电能
【答案】D
【解析】A．在燃料电池中，通入燃料甲烷的电极为负极，失去电子，发生氧化反应，通入氧气的电极为正极，正极上氧气得到电子，发生还原反应，故A正确；
B．在甲烷燃料电池中，负极电极反应式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝CO32﹣+7H2O，正极的电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，总反应方程式为CH4+2O2+2OH﹣＝CO32﹣+3H2O，可见在放电过程中，反应消耗KOH，产生H2O，使溶液中溶质的物质的量浓度减小，因而溶液的碱性减弱，故B正确；
C．反应产生H2O，无污染，因此电池属于环境友好型电池，故C正确；
D．电池在工作时，除转化为电能外，还产生了热量，有热能产生，因此化学能不可能100%转化为电能，故D错误；故选：D。
14．DBFC燃料电池的结构如图，该电池的总反应为NaBH4+4H2O2═NaBO2+6H2O．下列关于电池工作时的相关分析不正确的是（ ）
A．X极为正极，电流经X流向外电路
B．Y极发生的还原反应为H2O2+2e﹣═2OH﹣
C．X极区溶液的pH逐渐减小
D．每消耗1.0L 0.50ml/L的H2O2电路中转移1.0ml e﹣
【答案】A
【解析】由电池的总反应为NaBH4+4H2O2═NaBO2+6H2O可知，X电极上NaBH4发生失去电子的氧化反应，作负极，则Y极作正极，
A．该电池中X极为负极，Y极作正极，电子经X流向外电路流入Y，电流经Y流向外电路，故A错误；
B．该电池中Y极为正极，正极上H2O2发生还原反应，电极反应为H2O2+2e﹣＝2OH﹣，故B正确；
C．X极为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣＝BO2﹣+6H2O，所以X极区溶液的pH逐渐减小，故C正确；
D．由电极反应式H2O2+2e﹣＝2OH﹣可知，每消耗1mlH2O2电路中转移2mle﹣，所以每消耗即0.50mlH2O2，电路中转移1.0mle﹣，故D正确；故选：A。
15．铅蓄电池放电时发生的化学反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，其电极材料分别是PbO2和Pb，电解质为H2SO4溶液，下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作过程中，H2SO4溶液浓度降低
B．电池工作过程中，电解质溶液中H+向正极移动
C．每当有2ml电子通过电路时，负极材料增重96g
D．正极发生反应为：PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O
【答案】D
【解析】A、铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水，导致硫酸浓度降低，故A正确；
B、原电池放电时阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即电解质溶液中H+向正极移动，故B正确；
C、蓄电池中，负极上金属Pb失电子，发生氧化反应Pb+SO42﹣﹣2e﹣＝PbSO4，每当有2ml电子通过电路时，负极材料增重96g，故C正确；
D、铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbSO4+2H2O，故D错误。故选：D。
16．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2﹣．下列对该燃料电池说法不正确的是（ ）
A．在熔融电解质中，O2﹣移向负极
B．电池的总反应是：2C4H10+13O2═8CO2+10H2O
C．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10﹣26e﹣+13O2﹣═4CO2↑+5H2O
D．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e﹣+4H+═2H2O
【答案】D
【解析】A、原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以O2﹣移向负极，故A正确；
B、电池的总反应与丁烷燃烧的化学方程式一致，为2C4H10+13O2＝8CO2+10H2O，故B正确；
C、通入丁烷一极是负极，失电子被氧化，电极反应式为C4H10+13O2﹣﹣26e﹣＝4CO2+5H2O，故C正确；
D、通入空气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e﹣＝2O2﹣，故D错误；故选：D。
17．2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示，电池反应式为LixC6+Li1﹣xCO2C6+LiCO2（x＜1）。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，a极为负极
B．充电时，Li1﹣xCO2/LiCO2电极发生Li+脱嵌，放电时发生Li+嵌入
C．充电时，若转移0.3ml电子，石墨电极将减轻2.1g
D．放电时，Li+在电解质中由a极向b极迁移
【答案】B
【解析】A、原电池中b电极为负极，a电极为正极，故A错误；
B、充电时，Li1﹣xCO2/LiCO2电极反应为：LiCO2﹣xe﹣＝Li1﹣xCO2+xLi+，电极发生Li+脱嵌，而放电时发生：Li1﹣xCO2+xLi++xe﹣＝LiCO2，Li+嵌入，故B正确；
C、放电时负极反应式为LixC6﹣xe﹣＝C6+xLi+，充电时阴极反应式为C6+xLi++xe﹣＝LixC6，所以充电时若转移0.3ml电子，石墨电极将增重0.3ml×7gml/L＝2.1g，故C错误；
D、放电时，阳离子移向正极、阴离子移向负极，即Li+在电解质中由b极向a极迁移，故D错误；故选：B。
18．乙醇做为可再生能源比化石能源具有较大的优势，如图为乙醇燃料电池，该电池的总反应方程式为C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O．下列关于该电池叙述错误的是（ ）
A．a极与用电器的正极相接
B．该装置将化学能转化为电能
C．质子（H+）由装置左侧向右侧移动
D．该装置的电解质溶液呈酸性
【答案】C
【解析】A、氧气得电子发生还原反应，是原电池的正极，则a极与用电器的正极相接，故A正确；
B、该装置是原电池，是将化学能转化为电能的装置，故B正确；
C、原电池中阳离子向正极移动，则质子（H+）由装置右侧向左侧移动，故C错误；
D、负极的电极产物为二氧化碳，则应装置中电解溶液呈酸性，故D正确；故选：C。
19．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图为氢氧燃料电池的结构示意图，回答下列问题：
（1）O2进入的电极为_______________极。
（2）电池工作时：溶液中的OH﹣向_负_（填“正极”或“负极”）迁移，通___________（填“H2”或“O2”）一极的电势较低。
（3）写出电池工作时的负极反应式：_____________________。
（4）若电池工作时转移0.01ml电子，理论上消耗标准状态下__________mL O2。
（5）若将此燃料电池改成以CH4和O2为原料进行工作时，负极反应式为：______________________。
【答案】（1）正；
（2）负；H2；
（3）H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O；
（4）56；
（5）CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O。
【解析】通常在原电池反应中，O2只能得电子，所以通O2的电极为正极，在碱性电解质溶液中，O2得电子的产物与溶液反应生成OH﹣，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣，通H2的电极为负极，H2失电子的产物与电解质溶液反应生成H2O，电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O。
（1）由以上分析知，O2进入的电极为正极，
故答案为：正；
（2）电池工作时：阴离子向负极移动，则溶液中的OH﹣向负极迁移；在原电池中，负极的电势较低，则通H2一极的电势较低，
故答案为：负；H2；
（3）电池工作时，通H2的电极为负极，H2失电子的产物与电解质溶液反应生成H2O，电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，
故答案为：H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O；
（4）在正极1mlO2转移电子4ml，若电池工作时转移0.01ml电子，理论上消耗标准状态下O2的体积为＝56mL，
故答案为：56；
（5）若将此燃料电池改成以CH4和O2为原料进行工作时，负极为通CH4的电极，CH4失电子的产物与OH﹣反应生成CO32﹣和水，电极反应式为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，
故答案为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O。
20．通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
（1）在酸式介质中，负极反应的物质为___________，正极反应的物质为____________，酸式电池的电极反应：
负极：_____________________，正极：______________________。电解质溶液pH的变化____________（填“变大”，“变小”，“不变”）。
（2）在碱式介质中，碱式电池的电极反应：
负极：______________________，正极：_____________________。电解质溶液pH的变化__________（填“变大”，“变小”，“不变”）。
（3）氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是_C_。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
（4）纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为_______________________________。
②放电时每转移3ml电子，正极有____________ml K2FeO4被还原。
③放电时，正极发生_还原_（填“氧化”或“还原”）反应；正极反应为________________________________。
④放电时，___________（填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强。
【答案】（1）氢气；氧气；2H2﹣4e﹣＝4H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O；变大；
（2）2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝4H2O；O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；变小；
（3）C；
（4）①Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2；
②1；
③还原；FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣；
④正。
【解析】（1）在酸性氢氧燃料电池中，石墨作电极，在负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应为2H2﹣4e﹣＝4H+；在正极由氧气得电子生成水，电极反应为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，由于正负极消耗与生成的氢离子等量，所以氢离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O22H2O，水的总量增加，故pH变大，
故答案为：氢气；氧气；2H2﹣4e﹣＝4H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O；变大；
（2）在碱式介质中，氢气在负极失去电子生成氢离子，氢离子结合氢氧根离子生成水，电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝2H2O；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，由于正负极消耗与生成的氢氧根离子等量，所以氢氧根离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O2＝2H2O，水的总量增加，故pH变小，
故答案为：2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝4H2O；O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；变小；
（3）A.电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，故A正确；
B.氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，所以氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境，故B正确；
C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2﹣2e﹣═4H+，H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，不相同，故C错误；
D.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2＝2H2O，故D正确，
故答案为：C；
（4）①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，
故答案为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2；
②放电时，正极上1mlK2FeO4得3ml电子发生还原反应生成1mlFe（OH）3，所以每转移3 ml电子，正极有1mlK2FeO4被还原，
故答案为：1；
③放电时，正极上K2FeO4得电子，发生还原反应，正极的电极方程式为FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣，
故答案为：还原；FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣；
④负极电极方程式电极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，正极的电极方程式为FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣，所以正极附近溶液的碱性增强，
故答案为：正。
21．燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。图为燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。请回答下列问题：
（1）若该燃料电池为氢氧燃料电池。
①a极通入的物质为____________，电解质溶液中的OH﹣移向_负_极（填“负”或“正”）。
②写出此氢氧燃料电池工作时，负极的电极反应式：___________。
（2）若该燃料电池为甲烷燃料电池。已知电池的总反应为CH4+2O2+2OH﹣═CO32﹣+3H2O
①下列有关说法正确的是__________。（填字母代号）
A．燃料电池将电能转变为化学能
B．负极的电极反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O
C．正极的电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O
D．通入甲烷的电极发生还原反应
②当消耗甲烷11.2L（标准状况下）时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移的电子的物质的量为____________ml。
【答案】（1）①氢气；负；
②H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；
（2）①B；
②3.2。
【解析】（1）①燃料电池中，负极上失电子发生氧化反应，通入燃料氢气的电极是负极，据图示可知a电极是负极，故a极通入的物质为氢气；原电池中阴离子移向负极故OH﹣移向负极，
故答案为：氢气；负；
②电解质溶液为NaOH溶液，为碱性环境，故此氢氧燃料电池工作时，负极的电极反应式：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，
故答案为：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；
（2）①A．燃料电池为原电池原理，应为将化学能转变为电能，故A错误；
B．电解质溶液为NaOH溶液，为碱性环境，故负极的电极反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣＝CO32﹣+7H2O，故B正确；
C．碱性环境中正极的电极反应式应为：为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故C错误；
D．通入甲烷的电极失电子发生氧化反应，故D错误；
故答案为：B；
②据电池的总反应CH4+2O2+2OH﹣＝CO32﹣+3H2O可知：消耗甲烷22.4L（标准状况下）时，假设电池的能量转化效率为100%，则导线中转移的电子的物质的量为8ml，则当消耗甲烷11.2L（标准状况下）时，假设电池的能量转化效率为100%，则导线中转移的电子的物质的量4ml，故电池的能量转化效率为80%时，导线中转移的电子的物质的量为4×0.8＝3.2ml，
故答案为：3.2。
22．氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入___________，正极通入____________，总反应为____________；电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：
（1）电解质是KOH溶液（碱性电解质）
①负极发生的反应为：H2﹣2e﹣═2H+，2H++2OH﹣═2H2O，所以：负极的电极反应式为：_______________________________。
②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣═2O2﹣，O2﹣在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH﹣即：2O2﹣+2H2O═4OH﹣，因此，正极的电极反应式为______________________。
（2）电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）
①负极的电极反应式为__________。
②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣═2O2﹣，O2﹣在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2﹣+2H+═H2O，因此正极的电极反应式为____________________。
【答案】氢气；氧气；2H2+O2＝2H2O；
（1）①H2﹣2e﹣＝2H+；②H2﹣2e﹣＝2H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O。
【解析】燃料电池中燃料作为负极，发生氧化反应，总反应的产物和燃料燃烧时产物相同，所以氢氧燃料电池，以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料时，负极通入氢气，正极通入氧气，总反应为：2H2+O2＝2H2O，故答案为：氢气；氧气；2H2+O2＝2H2O；
（1）①负极发生的反应为：H2﹣2e﹣＝2H+，2H++2OH﹣＝2H2O，则总的负极的电极反应式为：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣＝2O2﹣，O2﹣在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH﹣即：2O2﹣+2H2O＝4OH﹣，因此，正极的电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；故答案为：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；（2）①电解质为酸时，负极的电极反应式为：H2﹣2e﹣＝2H+；
②正极是O2得到电子，即：O2+4e﹣＝2O2﹣，O2﹣在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2﹣+2H+＝H2O，因此正极的电极反应式为：O2+4e﹣+4H+＝2H2O；故答案为：H2﹣2e﹣＝2H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O。
相关试卷
人教版 (2019)第四章 化学反应与电能第一节 原电池优秀综合训练题： 这是一份人教版 (2019)<a href="/hx/tb_c4002434_t7/?tag_id=28" target="_blank">第四章 化学反应与电能第一节 原电池优秀综合训练题</a>，文件包含412化学电源同步练习-高二化学同步精品课堂人教版选择性必修1原卷版docx、412化学电源同步练习-高二化学同步精品课堂人教版选择性必修1解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共15页， 欢迎下载使用。
化学选择性必修1第一节 原电池当堂检测题： 这是一份化学选择性必修1第一节 原电池当堂检测题，文件包含412化学电源-高二化学同步精品讲义+分层练习人教版选择性必修1原卷版docx、412化学电源-高二化学同步精品讲义+分层练习人教版选择性必修1解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
化学选择性必修1第二节 电解池精品一课一练： 这是一份化学选择性必修1第二节 电解池精品一课一练，共14页。试卷主要包含了选择题，fei选择题等内容，欢迎下载使用。
