2019届一轮复习人教版原电池化学电源学案(2) 32页

第2讲　原电池 化学电源 ‎【2019·备考】‎ 最新考纲：1.理解原电池的构成、工作原理及应用。2.能书写电极反应和总反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。‎ 考点一　原电池的工作原理及其应用 ‎(频数：★★☆　难度：★☆☆)‎ ‎1．概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。‎ ‎2．原电池的构成条件 ‎(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。‎ ‎(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。‎ ‎(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。‎ ‎3．工作原理 以锌铜原电池为例 ‎(1)反应原理 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋‎ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片 自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与溶解的氧气等发生反应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。‎ ‎4．原电池原理的应用 ‎(1)加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。‎ ‎(2)比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。‎ ‎(3)设计制作化学电源 ‎①首先将氧化还原反应分成两个半反应。‎ ‎②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。‎ ‎1．(RJ必修2·P42“实践活动”改编)如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是(　　)‎ A．若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2‎ B．水果电池的化学能转化为电能 C．此水果发电的原理是电磁感应 D．金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片 答案　C ‎2．(溯源题)(2016·上海化学，8)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示________。‎ ‎①铜棒的质量　②c(Zn2＋)　③c(H＋)　④c(SO)‎ 答案　③‎ 探源：本考题源于教材RJ选修4 P71“图41锌铜原电池装置”，对原电池的工作原理进行了考查。‎ 题组一　原电池基础 ‎1．基础知识判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极(　　)‎ ‎(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强(　　)‎ ‎(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应(　　)‎ ‎(4)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生(　　)‎ ‎(5)CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能(　　)‎ ‎(6)在内电路中，电子由正极流向负极(　　)‎ ‎(7)某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液(　　)‎ 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×‎ ‎2．课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是(　　)‎ A．原电池是将化学能转化成电能的装置 B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C．图中电极a为铝条、电极b为锌片时，导线中会产生电流 D．图中电极a为锌片、电极b为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片 解析　D项，电极a为负极，电子由负极(锌片)流出。‎ 答案　D ‎【反思归纳】‎ 规避原电池工作原理的3个失分点 ‎　(1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。‎ ‎(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。‎ ‎(3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。‎ 题组二　原电池原理的应用 ‎3．用a、b、c、d四种金属按表中所示的装置进行实验，下列叙述中正确的是(　　)‎ 甲 乙 丙 实验 装置 现象 a不断溶解 c的质量增加 a上有气泡产生 A.装置甲中的b金属是原电池的负极 B．装置乙中的c金属是原电池的阴极 C．装置丙中的d金属是原电池的正极 D．四种金属的活泼性顺序：d>a>b>c 解析　甲中a溶解说明a是负极，活泼性a>b，A错误；原电池用正极或负极命名电极，B错误，由乙中现象知活泼性b>c；丙中d是负极，活泼性d>a，C错误；综上可知D正确。‎ 答案　D ‎4．某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。‎ ‎(1)给你一只电流表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。‎ ‎(2)一段时间后，铝片发生的电极反应式是______________________________‎ ‎________________________________________________________________；‎ 镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极产生的主要反应的电极反应式为____________________________________________________________。‎ 解析　铝能够与NaOH溶液反应，所以作原电池的负极，而镁与NaOH溶液不反应，故作原电池的正极。‎ 答案　(1)如图所示 ‎(2)Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O ‎2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ ‎【规律总结】‎ 原电池设计程序 在设计原电池装置时，首先要书写出总氧化还原反应的离子方程式，确定原电池的正、负极，再把总反应的离子方程式拆写成氧化反应(负极反应)和还原反应(正极反应)。‎ 热点说明：相对于常规原电池，盐桥原电池能减少副反应，提高电池的供电效率。一些原电池装置考查题，常带有盐桥，正确理解盐桥作用，注意盐桥中的离子移向是解题关键。‎ ‎1．盐桥的构成 盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。‎ ‎2．盐桥的作用 ‎(1)连接内电路，形成闭合回路；(2)平衡电荷，使原电池不断产生电流。‎ ‎3．单池原电池和盐桥原电池的对比 图1和图2两装置的比较 相同点 正负极、电极反应、总反应、反应现象 负极：Zn－2e－===Zn2＋‎ 正极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋‎ 不同点 图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长 关键点 盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区 ‎[模型解题]‎ ‎　盐桥原电池装置分析 ‎1．一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测电压求算Ksp ‎(AgCl)。工作一段时间后，两电极质量均增大。下列说法正确的是(　　)‎ A．右池中的银电极作负极 B．正极反应为Ag－e－===Ag＋‎ C．总反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓‎ D．盐桥中的NO向右池方向移动 解析　若“右池中的银电极作负极”，Ag失去电子被氧化为Ag＋：Ag－e－===‎ Ag＋，电极质量减轻，不符合题干中的信息“两电极质量均增大”，A项错误。该装置图很容易让考生联想到盐桥电池，抓住“两电极质量均增大”判断，若左池Ag失去电子被氧化为Ag＋，Ag＋再结合溶液中的Cl－生成AgCl：Ag－e－＋Cl－===AgCl，即左池的银失去电子作负极；此时右池电解质溶液中的Ag＋在银电极表面得到电子被还原为Ag：Ag＋＋e－===Ag，即右池的银电极为正极；两个电极反应式相加得到总反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓；综上所述，B项错误，C项正确。根据“阴阳相吸”可判断盐桥中的NO向负极方向(即左池)移动，D项错误。‎ 答案　C ‎2．事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号，下同)。‎ a．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0‎ b．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH<0‎ c．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH<0‎ 若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应为____________________________________________________________。‎ 某同学用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U形管)设计成一个原电池，如图所示，下列判断中正确的是________。‎ a．实验过程中，左侧烧杯中NO浓度不变 b．实验过程中取出盐桥，原电池能继续工作 c．若开始时用U形铜代替盐桥，装置中无电流产生 d．若开始时用U形铜代替盐桥，U形铜的质量不变 解析　根据题中信息，设计成原电池的反应通常是放热反应，排除a，根据已学知识，原电池反应必是自发进行的氧化还原反应，排除c。原电池正极发生还原反应，由于是碱性介质，则电极反应中不应出现H＋，故正极的电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。该原电池的工作原理是Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，盐桥起形成闭合回路和平衡电荷的作用，因此当电池工作时，盐桥中的NO向负极移动，因此左侧烧杯中NO的浓度将增大，a错误。当取出盐桥，不能形成闭合回路，电池处于断路状态，不能继续工作，b错误。若开始时用U形铜代替盐桥，则左侧烧杯相当于电解装置，而右侧烧杯相当于原电池装置，电极反应从左往右依次为阳极：Cu－2e－===Cu2＋，阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极Ag＋＋e－===Ag，由此可知c错误、d正确。‎ 答案　b　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　d ‎　可逆反应中的“盐桥”‎ ‎3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是(　　)‎ A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 解析　由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时，Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；D项，在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。‎ 答案　D ‎4．(原创题)已知反应AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O是可逆反应。设计如图装置(C1、C2均为石墨电极)，分别进行下述操作：‎ Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸 Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液 结果发现电流表指针均发生偏转。‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)两次操作过程中指针为什么发生偏转？___________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释之。________________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(3)操作Ⅱ过程中，盐桥中的K＋移向________烧杯溶液(填“A”或“B”)。‎ ‎(4)Ⅰ操作过程中，C1棒上发生的反应为___________________________。‎ 答案　(1)两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能 ‎(2)(Ⅰ)加酸，c(H＋)增大，平衡向正反应方向移动，AsO得电子，I－失电子，所以C1极是负极，C2极是正极。(Ⅱ)加碱，c(OH－‎ ‎)增大，平衡向逆反应方向移动，AsO失电子，I2得电子，此时，C1极是正极，C2极是负极。故化学平衡向不同方向移动，发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即电流表指针偏转方向不同 ‎(3)A　(4)2I－－2e－===I2‎ 考点二　化学电源 ‎(频数：★★★　难度：★★★)‎ ‎1．一次电池 ‎(1)碱性锌锰干电池(图一)‎ 图一 负极材料：Zn 电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2‎ 正极材料：碳棒 电极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－‎ 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2‎ ‎(2)锌银电池(图二)‎ 图二 负极材料：Zn 电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2‎ 正极材料：Ag2O 电极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－‎ 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag ‎2．二次电池 铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)‎ ‎3．燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种：‎ 种类 酸性 碱性 负极反应式 ‎2H2－4e－===4H＋‎ ‎2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极反应式 O2＋4H＋＋4e－===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ 电池反应式 ‎2H2＋O2===2H2O 探源：书写燃料电池的电极反应时，要注意溶液的酸碱性，介质的酸碱性对半反应及总反应书写的影响。‎ ‎1．教材知识思考(RJ选修4 P78“科学视野”微型燃料电池)‎ 微型燃料电池是采用甲醇(质子交换膜)取代氢作燃料设计而成的，性能良好，有望取代传统电池，说出此微型燃料电池的优点，并写出电池的负极反应。‎ 提示　优点①电池设计简单；‎ ‎②和传统充电电池比电池的能量密度高。‎ 负极反应：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋‎ ‎2．(RJ选修4·P783改编)镉镍可充电电池的充、放电反应按下式进行：Cd＋2NiO(OH)＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2，由此判断错误的是(　　)‎ A．放电时，Cd作负极 B．放电时，NiO(OH)作负极 C．电解质溶液为碱性溶液 D．放电时，负极反应为Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2‎ 答案　B ‎3．(溯源题)(2017·课标全国Ⅲ，11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。判断下列说法是否正确 ‎(1)电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4(　　)‎ ‎(2)电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重‎0.14 g(　　)‎ ‎(3)石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性(　　)‎ ‎(4)电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多(　　)‎ 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×‎ 探源：本考题源于RJ选修4 P76“二次电池”及其知识拓展，对常见及新型电源的工作原理及电极反应进行了考查。‎ 题组　教材常见传统电池的分析判断与拓展 ‎1．铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，研读下图，下列判断正确的是(　　)‎ A．K闭合时，d电极的电极反应式：PbSO4＋2e－===Pb＋SO B．当电路中通过0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol C．K闭合时，Ⅱ中SO向c电极迁移 D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为负极 解析　根据图示，K闭合时，Ⅰ为原电池，a为正极，b为负极，Ⅱ为电解池，c为阴极，d为阳极。d为阳极，发生氧化反应：PbSO4－2e－＋2H2O===PbO2＋‎ ‎4H＋＋SO，A项错误；根据铅蓄电池的总反应知，电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗0.2 mol H2SO4，B项正确；K闭合时，Ⅱ中SO向阳极(d极)迁移，C项错误；K闭合一段时间后，c电极析出Pb，d电极析出PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，此时可以形成铅蓄电池，d电极作正极，D项错误。‎ 答案　B ‎2．由我国科学家研发成功的铝锰电池是一种比能量很高的新型干电池，以氯化钠和稀氨水混合溶液为电解质，铝和二氧化锰—石墨为两极，其电池反应为Al＋3MnO2＋3H2O===3MnO(OH)＋Al(OH)3。下列有关该电池放电时的说法不正确的是(　　)‎ A．二氧化锰—石墨为电池正极 B．负极反应式为Al－3e－＋3NH3·H2O===Al(OH)3＋3NH C．OH－不断由负极向正极移动 D．每生成1 mol MnO(OH)转移1 mol电子 解析　由电池反应方程式知，铝为电池负极，铝失去电子转化为Al(OH)3，A、B正确；阴离子移向负极，C错误；由反应中锰元素价态变化知D正确。‎ 答案　C ‎3．电池在现代社会中具有极其广泛的应用。‎ ‎(1)银锌蓄电池是人造卫星所使用的高能电池之一，其放电时的反应是Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。则该电池的负极材料是________，放电时正极的电极反应式为______________________________________________________________，‎ 放电时负极区的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(2)某氢氧燃料电池用固体金属化合物陶瓷作电解质(可电离出金属离子和O2－)，两极上发生的反应为A极：2H2＋2O2－－4e－===2H2O；B极：_____________。‎ 电子流动的方向是________；假设该燃料电池工作时，每生成1 mol H2O(l)时产生的最大电能为240 kJ，则该电池的能量转化效率为________(H2的燃烧热为285 kJ·mol－1，最大电能与所能释放出的全部热量之比)。‎ 解析　(1)由总反应式知锌是负极，电极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，故负极区的pH减小。(2)该燃料电池中，因A极上发生的是失去电子的反应，故B极上是氧气得到电子变成O2－的反应，工作过程中A极失去电子而B极得到电子。能量转化效率为×100%＝84.2 %。‎ 答案　(1)锌　Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－　减小　(2)O2＋4e－===2O2－　由A极流向B极　84.2%‎ 热点说明：随着全球能源逐渐枯竭，研发、推广新型能源迫在眉睫，因此，化学中的新型电源，成为科学家研究的重点方向之一，也成了高考的高频考点。高考中的新型化学电源，一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量(单位质量释放的能量)高等特点。由于该类试题题材广、信息新、陌生度大，因此许多考生感觉难度大。但应用的解题原理仍然还是原电池的基础知识，只要细心分析，实际上得分相对比较容易。‎ ‎1．新型燃料电池(Fuel Cell)‎ 燃料电池是利用氢气、碳、甲醇、硼氢化物、天然气等为燃料与氧气或空气进行反应，将化学能直接转化成电能的一类原电池。其特点是：(1)有两个相同的多孔电极，同时电极不参与反应(掺杂适当的催化剂)。(2)不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内。(3)能量转换率较高，超过80%(普通燃烧能量转换率30%多)。‎ ‎【解题模板】‎ ‎2．可充电电池 对于一般的电池而言，充电电池具有一定的可逆性，在放电时，它是原电池装置；在充电时，它是电解过程，是一种经济、环保、电量足、适合大功率、长时间使用的电器。‎ ‎【模型示例】　镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的反应为xMg＋Mo3S4MgxMo3S4。下列说法错误的是(　　)‎ A．放电时Mg2＋向正极移动 B．放电时正极的电极反应式为Mo3S4＋2xe－===Mo3S C．放电时Mo3S4发生氧化反应 D．充电时阴极的电极反应为xMg2＋＋2xe－===xMg ‎【解题模板】‎ 答案　C ‎3．电极反应式书写与判断的三个步骤 步骤一：负极失去电子发生氧化反应；正极上，溶液中阳离子(或氧化性强的离子)得到电子，发生还原反应，充电时则正好相反。‎ 步骤二：两电极转移电子数守恒，符合正极反应加负极反应等于电池反应的原则；‎ 步骤三：注意电极产物是否与电解质溶液反应，若反应，一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合并。‎ ‎[模型解题]‎ ‎　“常考不衰”的燃料电池 ‎1．科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．电极a为电池的负极 B．电极b上发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．电路中每流过4 mol电子，在正极消耗‎44.8 L H2S D．每‎17 g H2S参与反应，有1 mol H＋经质子膜进入正极区 解析　电极a上H2S转化为S2，发生氧化反应，则电极a为电池的负极，A项正确；电极b上O2转化为H2O，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B项正确；负极反应式为2H2S－4e－===S2＋4H＋，电路中每流过4 mol电子，在负极消耗2 mol H2S，而不是正极，且题中未指明H2S所处的状态，C项错误；根据2H2S－4e－===S2＋4H＋知，‎17 g(0.5 mol)H2S参与反应，生成1 mol H＋经质子膜进入正极区，D项正确。‎ 答案　C ‎2．(2018·保定模拟)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是(　　)‎ A．b电极发生氧化反应 B．a电极的电极反应式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O C．放电时，电流从a电极经过负载流向b电极 D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜 解析　燃料电池燃料(N2H4)在负极(a电极)发生氧化反应：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，O2在正极发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，A项错误，B项正确；放电时电流由正极流向负极，C项错误；OH－在正极生成，移向负极，所以离子交换膜应让OH－通过，故选用阴离子交换膜，D项错误。‎ 答案　B ‎　“起点高、落点低”的压轴选择题：可逆电池 ‎3．已知：锂离子电池的总反应为：LixC＋Li1－xCoO‎2‎C＋LiCoO2；‎ 锂硫电池的总反应为：2Li＋SLi2S。‎ 有关上述两种电池说法正确的是(　　)‎ A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移 B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C．理论上两种电池的比能量相同 D．如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 解析　锂离子电池放电时Li＋(阳离子)向正极迁移，A项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C项错误；题中装置是锂硫电池给锂离子电池充电，D项错误。‎ 答案　B ‎4．科技工作者设计出的新型可充电锂—空气电池如图所示，该电池使用了两种电解质溶液，a极一侧使用含有锂盐的有机电解液，b极一侧使用水性电解液。下列有关这种电池的判断正确的是(　　)‎ A．放电时，a为负极，充电时，a为阴极 B．放电时，正极反应式为4OH－＋4e－===2H2O＋O2↑‎ C．充电时，Li＋通过离子交换膜的方向是从左到右 D．充电后，水性电解液的pH增大 解析　放电时，Li失电子，发生氧化反应，Li＋进入有机电解液，a为负极，充电时，有机电解液中的Li＋得电子变为Li，发生还原反应，a为阴极，A项正确；放电时，负极Li失电子，正极O2得电子与水生成OH－，故正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项错误；充电时，Li＋通过离子交换膜的方向是从右到左，C项错误；放电后，水性电解液的pH增大，充电后pH减小，D项错误。‎ 答案　A ‎　其它新型、高效环保电池 ‎5．环保、安全的铝—空气电池的工作原理如图所示，下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．NaCl的作用是增强溶液的导电性 B．正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－‎ C．电池工作过程中，电解质溶液的pH不断增大 D．用该电池做电源电解KI溶液制取1 mol KIO3，消耗铝电极的质量为‎54 g 解析　由图示可知Al电极为负极，电极反应式为：Al－3e－＋3OH－===Al(OH)3，O2在正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应方程式为：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3↓，pH基本不变，A、B正确，C项错误；D项，1 mol KI制得1 mol KIO3转移6 mol电子，消耗2 mol Al，即‎54 g铝，正确。‎ 答案　C ‎6．酶生物电池通常以葡萄糖作为反应原料，葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和辅酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如图所示。下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．该电池可以在高温条件下使用 B．H＋通过交换膜从b极区移向a极区 C．电极a是正极 D．电池负极的电极反应式为C6H12O6＋H2O－2e－===C6H12O7＋2H＋‎ 解析　酶的主要成分为蛋白质，在高温条件下变性，丧失催化作用，A项错误；由图示电子的移动方向可知a为电池的负极，发生氧化反应：C6H12O6＋H2O－2e－===C6H12O7＋2H＋，b为电池的正极，发生还原反应：H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O，H＋通过交换膜从a极移向b极，D项正确，B、C项错误。‎ 答案　D ‎ [试题分析]‎ ‎(2016·课标全国Ⅱ，11)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列说法错误的是(　　)‎ A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋‎ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑‎ 解题思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 我的答案：　　　　‎ 考查意图：本题主题是Cu－Zn型原电池电化学原理。综合考查了原电池正负电极和离子移动方向的判断、离子反应方程式的书写、金属的电化学腐蚀与化学腐蚀的关系等知识点；同时考查考生获取新信息，并与已有知识整合成新的知识模块解决实际问题的能力。试题以新型 Mg－AgCl海水激活电池为情境，要求考生依据题干给予的电极材料信息判断出电池正负极，进而判断电极反应式；命题要求考生对于电化学反应原理不仅要有感性认识，还要应用模型思想、综合相关模块知识、辩证分析与解答具体问题，题目较难。本题抽样统计难度为0.352，区分度为0.261。‎ 解题思路： 首先从题干信息“Mg－AgCl电池”所提供的电极材料判断电池类型，属于Cu－Zn型原电池，应用模型思想推断出电池电化学原理：活泼金属Mg做负极，含金属阳离子的AgCl做正极，电池反应式为：Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag；其次，判断各选项正误： B错误，因为AgCl难溶于水，正极发生还原反应的Ag＋存在形式为AgCl，因而正极反应式：AgCl＋e－===Ag＋Cl－。‎ 答案　B ‎[真题演练]‎ ‎1．(2013·新课标全国卷Ⅰ，10)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是(　　)‎ A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3‎ D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 解析　本题要注意运用“电化学原理”这个关键词，由题干信息中Ag、Al、食盐溶液构成原电池的条件，Ag2S 是氧化剂，作正极，发生还原反应，B项正确。C项忽视了Al2S3在水溶液中发生完全的双水解反应，正确的方程式应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3↓＋3H2S↑。D项中黑色褪去的原因是Ag2S被还原成了Ag。‎ 答案　B ‎2．(2014·课标全国Ⅱ，12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(　　)‎ A．a为电池的正极 B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi C．放电时，a极锂的化合价发生变化 D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移 解析　图示所给出的是原电池装置。A项，由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，正确；B项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，正确；C项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，不正确；D项，放电时为原电池，锂离子应向正极(a)极迁移，正确。‎ 答案　C ‎3．(2015·课标全国Ⅰ，11)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，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(　　)‎ 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 解析　由题意可知，微生物电池的原理是在微生物的作用下，O2与C6H12O6‎ 发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B项正确；氧气在正极反应，由于质子交换膜只允许H＋通过，则正极反应为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，没有CO2生成，A项错误；负极发生反应：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋，H＋在负极区生成，移向正极区，在正极被消耗，C项正确；总反应为：C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D项正确。‎ 答案　A ‎4．(2016·课标全国Ⅲ，11)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，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是(　　)‎ A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动 B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小 C．放电时，负极反应为：Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH) D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气‎22.4 L(标准状况)‎ 解析　A项，充电时，电解质溶液中K＋向阴极移动，错误；B项，充电时，总反应方程式为2Zn(OH)2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O，所以电解质溶液中c(OH－)逐渐增大，错误；C项，在碱性环境中负极Zn失电子生成的Zn2＋将与OH―结合生成Zn(OH)，正确；D项，O2～4e－，故电路中通过2 mol电子，消耗氧气0.5 mol，在标准状况时体积为‎11.2 L，错误。‎ 答案　C 一、选择题 ‎1．各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是(　　)‎ A．手机上用的锂离子电池可以用KOH溶液作电解液 B．锌锰干电池中，锌电极是负极 C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原 D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 解析　锂能与水反应，不能用水溶液作电解液，A错误；锌锰干电池中锌失去电子生成Zn2＋为负极，‎ B正确；氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化，C错误；太阳能电池的主要材料为硅，D错误。‎ 答案　B ‎2．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(　　)‎ A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．②中Mg作正极，正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑‎ C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋‎ D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑‎ 解析　②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能与NaOH溶液反应，Al失去电子作负极；③中Fe在浓HNO3中钝化，Cu和浓HNO3反应，失去电子作负极，则Fe作正极，A、C错误；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O，二者相减得到正极反应式6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错误。‎ 答案　B ‎3．按如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是(　　)‎ A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生 B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能 C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转 D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋‎ 解析　装置甲中锌与稀硫酸发生氧化还原反应，生成氢气，产生气泡，装置乙中形成铜锌原电池，且锌作负极，铜作正极，正极上H＋‎ 得电子生成氢气，A项正确；装置甲中没有形成原电池，不存在化学能与电能的转化，B项错误；装置乙形成了原电池，锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转，C项正确；装置乙中负极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，D项正确。‎ 答案　B ‎4．(2018·深圳模拟)如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是(　　)‎ A．铜片表面有气泡生成 B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 C．如果将硫酸换成柠檬汁，导线中不会有电子流动 D．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变 解析　铜锌原电池中，Cu作正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以Cu上有气泡生成，故A正确；原电池中化学能转化为电能，LED灯发光时，电能转化为光能，故B正确；柠檬汁显酸性也能作电解质溶液，所以将硫酸换成柠檬汁，仍然构成原电池，所以导线中有电子流动，故C错误；金属性Cu比Zn、Fe弱，Cu作正极，所以电路中的电流方向不变，故D正确。‎ 答案　C ‎5．下列事实不能用原电池原理解释的是(　　)‎ A．将镁粉、铁粉和食盐一块加到水中迅速反应放热 B．铁被钝化处理后不易腐蚀 C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后反应速率加快 D．镀层破损后，镀锌铁比镀锡铁更耐用 解析　将镁粉、铁粉和食盐一块加到水中，构成原电池装置，金属镁是负极，镁和水的反应是放热反应，形成原电池可以加快化学反应速率，能用原电池原理解释，A不符合题意；铁被钝化后，在金属表面会形成一层致密的金属氧化膜，保护内部金属不易被腐蚀，不能用原电池原理解释，B符合题意；纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4‎ 溶液后，金属锌可以和硫酸铜反应置换出铜，Zn、Cu、硫酸会构成原电池装置，Zn为负极，使得Zn和硫酸的反应速率加快，能用原电池原理解释，C不符合题意；镀层破损后，镀锌铁和潮湿空气形成的原电池中，金属Zn为负极，Fe为正极，Fe被保护，镀锡铁和潮湿空气形成的原电池中，金属Fe为负极，Sn为正极，Fe被腐蚀速率加快，镀锌铁比镀锡铁更耐用，能用原电池原理解释，D不符合题意。‎ 答案　B ‎6．下面4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是(　　)‎ 解析　A项，通空气的电极作正极，正极反应式：O2＋4e－===2O2－，不符合题意；B项，通入氧气的一极作正极，电解质溶液是碱性溶液，电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，不符合题意；C项，通入空气的一极作正极，电解质传递H＋，正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，符合题意；D项，通入氧气一极作正极，依据电池内部传递CO，正极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO，不符合题意。‎ 答案　C ‎7．(2018·太原模拟)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列有关“水”电池在海水中放电时的说法中正确的是(　　)‎ A．正极反应式为Ag＋Cl－－e－===AgCl B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C．Na＋不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物 解析　由电池总反应式知，反应中银作还原剂，在负极上发生氧化反应，AgCl是氧化产物，故A、D错；Na＋应该移向正极，C错。‎ 答案　B ‎8．一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(　　)‎ A．a电极发生还原反应 B．H＋由右室通过质子交换膜进入左室 C．b电极上的电极反应式为2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O D．电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极 解析　在a电极苯酚生成CO2，被氧化，A项错误；阳离子向正极移动，即H＋向b电极移动，B项错误；b电极为正极，NO得到电子生成N2，电极反应式为2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，C项正确；a电极是负极，b电极是正极，电池工作时，电流由b电极沿导线流向a电极，D项错误。‎ 答案　C ‎9．我国对可呼吸的钠——二氧化碳电池的研究取得突破性进展，该电池的总反应式为：4Na＋3CO22Na2CO3＋C，其工作原理如图所示(放电时产生的碳酸钠固体储存于碳纳米管中)。关于该电池，下列说法错误的是(　　)‎ A．充电时，Na＋从阳极向阴极移动 B．可以用乙醇代替TEGDME作有机溶剂 C．放电时，当转移1 mol电子时负极质量减轻‎23 g D．放电时，正极反应式为3CO2＋4Na＋＋4e－===2Na2CO3＋C 解析　已知4Na＋3CO22Na2CO3＋C，放电时Na为负极，充电时Na金属片连接电源的负极为阴极；A.充电时是电解池，Na＋从阳极向阴极移动，故A正确；B.Na能与乙醇反应，不可代替TEGDME做有机溶剂，故B错误；C.放电时，当转移1 mol电子时，负极氧化的钠为1 mol，即质量减轻‎23 g，故C正确；D.放电时，正极上CO2发生还原反应生成C，发生的电极反应为3CO2＋4Na＋＋4e－===2Na2CO3＋C，故D正确。‎ 答案　B ‎10．金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：‎4M＋nO2＋2nH2O===‎4M(OH)n。‎ 已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是(　　)‎ A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面 B．比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高 C．M空气电池放电过程的正极反应式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－‎ ‎===‎4M(OH)n D．在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜 解析　A项，采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积，且有利于氧气扩散至电极的表面，正确；B项，单位质量的Mg、Al、Zn释放的电子分别为 mol、 mol、 mol，显然铝的比能量比Mg、Zn高，正确；C项，电池放电过程正极O2得电子生成OH－，但负极生成的金属阳离子不能透过阴离子交换膜移至正极，故正极不能生成M(OH)n，反应式应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误；D项，为避免OH－移至负极而生成Mg(OH)2，可采用中性电解质及阳离子交换膜阻止OH－，正确。‎ 答案　C 二、填空题 ‎11．蓄电池是一种反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应如下：NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2。‎ ‎(1)此蓄电池在充电时，电池负极应与外加电源的________极连接，电极反应式为_____________________________________________________________。‎ ‎(2)以铜为电极，用此蓄电池作电源，电解以下溶液，开始阶段发生反应：‎ Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑的有________。‎ A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．Na2SO4溶液 D．CuSO4溶液 E．NaCl溶液 ‎(3)假如用此蓄电池电解以下溶液(电解池两极均为惰性电极)，工作一段时间后，蓄电池内部消耗了‎0.36 g水，则：电解足量N(NO3)x溶液时某一电极析出了a g金属N，则金属N的相对原子质量R的计算公式为R＝________(用含a、x的代数式表示)。‎ ‎(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、CH4为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。已知该熔融盐电池的负极的电极反应是CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O，则正极的电极反应式为_____________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ 解析　(1)此蓄电池在充电时，电池阴极应与外加电源的负极连接，发生氢氧化亚铁得电子的还原反应，其电极反应式为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－。‎ ‎(2)以铜为电极，用此蓄电池作电源，则阳极铜失去电子，根据总电极方程式可知阴极是氢离子得到电子，铜离子与氢氧根结合生成氢氧化铜沉淀，稀硫酸溶液显酸性，不能生成氢氧化铜，A错误；氢氧化钠溶液显碱性，阴极氢离子放电，可以产生氢氧化铜，B正确；铜电极电解硫酸钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，C正确；铜电极电解硫酸铜溶液，开始阴极铜离子放电，D错误；铜电极电解氯化钠溶液，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，产生氢氧化铜，E正确。‎ ‎(3)假如用此蓄电池电解以下溶液(电解池两极均为惰性电极)，工作一段时间后，蓄电池内部消耗了‎0.36 g水，即0.02 mol水，根据方程式可知反应中转移0.02 mol电子。电解足量N(NO3)x溶液时某一电极析出了a g金属N，则根据电子得失守恒可知，金属N的相对原子质量R的计算公式为R＝＝50ax。‎ ‎(4)已知该熔融盐电池的负极的电极反应是CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O，则正极是氧气得到电子，根据负极反应式可知，正极电极反应式为2O2＋4CO2＋8e－===4CO。‎ 答案　(1)负　Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－‎ ‎(2)B、C、E　(3)50ax ‎(4)O2＋2CO2＋4e－===2CO(或2O2＋4CO2＋8e－===4CO)‎ ‎12．(1)某研究性学习小组为探究Fe3＋与Ag反应，进行如下实验：按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)。‎ ‎①K闭合时，指针向左偏转，石墨作________(填“正极”或“负极”)。‎ ‎②当指针归零后，向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液，发现指针向右偏转，写出此时银电极的反应式：________________________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎③结合上述实验分析，写出Fe3＋和Ag反应的离子方程式：_____________________________________________________________。‎ ‎④丙同学进一步验证其结论：当指针归零后，向右侧U形管中滴加数滴饱和NaCl溶液，可观察到的现象是________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(2)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示：‎ ‎①HS－在硫氧化菌作用下转化为SO的反应式是_______________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是_________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(3)钴酸锂电池的正极采用钴酸锂(LiCoO2)，负极采用金属锂和碳的复合材料，该电池充放电时的总反应式：LiCoO2＋‎6CLi1－xCoO2＋LixC6，写出放电时负极的电极反应__________________________________________________。‎ ‎(4)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。‎ ‎①放电过程中，Li＋向________填(“负极”或“正极”)移动。‎ ‎②负极反应式为__________________________________________。‎ ‎③电路中每转移0.2 mol电子，理论上生成________ g Pb。‎ ‎(5)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。‎ ‎①a电极的电极反应式是________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________；‎ ‎②一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是_________________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析　①K闭合时，指针向左偏转，石墨作正极。②当指针归零后，向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液，发现指针向右偏转，说明银棒作正极，此时银电极的反应式Ag＋＋e－===Ag。③结合上述实验分析，Fe3＋和Ag反应为可逆反应，离子方程式为Ag＋Fe3＋Ag＋＋Fe2＋。④丙同学进一步验证其结论：当指针归零后，向右侧U形管中滴加数滴饱和NaCl溶液，可观察到的现象是出现白色沉淀，溶液中Ag＋浓度减小，Ag＋Fe3＋Ag＋＋Fe2＋平衡正向移动，Ag发生氧化反应为负极，电流表指针向左偏转。‎ ‎(2)①酸性环境中反应物为HS－产物为SO，利用质量守恒和电荷守恒进行配平，电极反应式：HS－＋4H2O－8e－===SO＋9H＋；②从质量守恒角度来说，HS－、SO离子浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2‎ 放出电子。‎ ‎(3)放电时，负极上发生氧化反应，碳单质可以看作是盛放锂单质的容器，结合电池充放电时的总反应式：LiCoO2＋‎6CLi1－xCoO2＋LixC6可知放电时Li元素化合价升高，得到放电时负极的电极反应为LixC6－xe－===C6＋xLi＋。‎ ‎(4)根据方程式，电路中每转移0.2 mol电子，生成0.1 mol Pb，即‎20.7 g。‎ ‎(5)①a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O；一段时间后，需向装置中补充KOH，是由于发生4NH3＋3O22N2＋6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。‎ 答案　(1)①正极　②Ag＋＋e－===Ag　③Ag＋Fe3＋Ag＋＋Fe2＋　④出现白色沉淀，电流表指针向左偏转 ‎(2)①HS－＋4H2O－8e－===SO＋9H＋‎ ‎②HS－、SO离子浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子 ‎(3)LixC6－xe－===C6＋xLi＋‎ ‎(4)①正极　②Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2　③20.7‎ ‎(5)①2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O ‎②由于发生4NH3＋3O2===2N2＋6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH