正极反应：NiO(OH)＋e＋H2O===Ni(OH)2＋OH。 ②充电时的反应
阴极反应：M＋H2O＋e===MH＋OH；
阳极反应：Ni(OH)2＋OH－e===NiO(OH)＋H2O； 放电
总反应：NiO(OH)＋MH充电Ni(OH)2＋M。 说明 可逆电池的充、放电不能理解为可逆反应。 (5)氢氧燃料电池
电池组成：铂碳/氢气、铂碳/氧气、氢氧化钾溶液(或H2SO4溶液) 特点：用于航天飞机、牵引车等。
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。
种类 负极反应式 正极反应式 电池总反应式 酸性 2H2－4e===4H O2＋4e＋4H===2H2O －＋－＋－
－
－
－
－－
碱性 2H2＋4OH－4e===4H2O O2＋2H2O＋4e===4OH －－－－2H2＋O2===2H2O
题组一 原电池的构成及工作原理
1．下面装置中，能构成原电池的是________(填序号)。
答案 ②④⑥⑦⑨
5
2．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应：Cu＋2e===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均由蓝色逐渐变成浅绿色 D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu向铜电极移动 答案 D
解析 A项，a、b不连接，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁上析出铜，正确；B项，a、b用导电连接，形成原电池，铁作负极，铜作正极，铜上铜离子得到电子生成铜，正确；C项，a、b是否连接，铁都溶解，溶液由硫酸铜变成硫酸亚铁，正确；D项，a连接电源的正极，作阳极，铜离子向铁电极移动，错误。
题组二 “盐桥”原电池(加试)
3．下图为一种原电池，下列有关说法中正确的是( )
2＋
2＋
－
A．甲中盛ZnSO4溶液，乙中盛CuSO4溶液，锌为阴极 B．乙中盛CuSO4溶液，Cu在铜电极上被氧化
C．电池工作时，盐桥中的阳离子移向甲，阴离子移向乙，溶液仍保持电中性 D．在Zn极上发生的电极反应为Zn－2e===Zn 答案 D
解析 锌为负极，不是阴极，A项错误；Cu在乙中得电子，被还原成Cu，B项错误；甲中阳离子增多，故盐桥中阴离子进入甲，同理，盐桥中阳离子进入乙，C项错误；金属Zn比Cu活泼，作负极，其电极反应式为Zn－2e===Zn，D项正确。
4．某学生利用下面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：
－
2＋2＋
－
2＋
2＋
6
(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，对盐桥中的K、Cl的移动方向的表述正确的是________。
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 答案 (1)由a流向b (2)Zn－2e===Zn
－
2＋
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
－
＋
(3)0.02NA (4)B
解析 (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。(2)Zn为负极，锌电极上的电极反应式为Zn－2e===Zn。(3)0.64 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。故选B。 题组三 原电池工作原理应用——化学电源的设计 (一)“常规”化学电源
5．(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三上学期考试)干电池模拟实验装置如图。下列说法不正确的是( )
＋
－
2＋
－
－
2＋
A．锌片作负极，碳棒作正极
B．电子从锌片流向碳棒，电流方向则相反
C．NH4Cl是电解质，在锌片逐渐消耗过程中MnO2不断被氧化 D．该电池是一次电池，废旧电池中锌可回收
7
答案 C
解析 锌是活泼金属，则锌片作负极，碳棒作正极，A项正确；原电池中电子从负极沿导线流向正极，电流从正极流向负极，B项正确；以糊状NH4Cl作电解质，其中加入的MnO2被还原，C项错误；该电池是一次电池，废旧电池中锌可回收，D项正确。
6．(2017·丽水、衢州、湖州三地市9月教学质量检测)锌－空气电池适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO，其工作原理如图。下列说法正确的是( )
A．氧气在石墨电极上发生氧化反应 B．负极反应为Zn＋H2O－2e===ZnO＋2H C．放电前后电解质溶液的pH基本不变 D．放电时OH向石墨电极移动 答案 C
解析 A项，氧气在石墨电极上发生得到电子的还原反应，错误；B项，溶液显碱性，负极反应为Zn＋2OH－2e===ZnO＋H2O，错误；C项，总反应式为O2＋2Zn===2ZnO，因此放电前后电解质溶液的pH基本不变，正确；D项，放电时OH向负极即向锌电极移动，错误。
(二)新型化学电源 类型一 “燃料”电池
7．(2017·温州市高三9月选考适应性测试)一种酸性“二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率好等优点，其电池原理如图所示。下列有关该电池的说法不正确的是( )
－
－
－
－
－
＋
A．a电极是该电池的负极
B．b电极上发生的反应为O2＋4H＋4e===2H2O C．H由a电极向b电极迁移
D．电池工作时，电子从a电极→灯泡→b电极→电解液→a电极 答案 D
8
＋
＋
－
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