（通用版）2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第2課時(shí) 發(fā)展中的化學(xué)電源學(xué)案 新人教版必修2

《（通用版）2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第2課時(shí) 發(fā)展中的化學(xué)電源學(xué)案 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第2課時(shí) 發(fā)展中的化學(xué)電源學(xué)案 新人教版必修2（14頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（通用版）2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第2課時(shí) 發(fā)展中的化學(xué)電源學(xué)案 新人教版必修2 一、常見的化學(xué)電源 1．鋅錳干電池 (1)結(jié)構(gòu) 鋅錳干電池是以鋅筒為負(fù)極，石墨棒為正極，在石墨棒周圍填充糊狀的MnO2和NH4Cl作電解質(zhì)。 (2)原理 鋅錳電池是一次性電池，放電之后不能充電，內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的。 (3)電極反應(yīng) 負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。 (4)缺陷與改進(jìn)措施 鋅錳干電池電量小，而且在放電過程中容易發(fā)生氣

2、漲或漏液，會(huì)導(dǎo)致電器設(shè)備的腐蝕。 改進(jìn)措施：①在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒制成防漏電池；②將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl換成濕的KOH，并在構(gòu)造上進(jìn)行改進(jìn)，制成堿性鋅錳干電池。 2．充電電池 (1)充電電池又稱二次電池。其能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是化學(xué)能電能。 (2)常見的充電電池 ①鉛蓄電池 常作汽車電瓶，電壓穩(wěn)定，使用方便安全。負(fù)極材料是Pb，正極材料是PbO2，電解質(zhì)溶液是硫酸溶液。 ②鎳鎘電池 以Cd為負(fù)極，NiO(OH)為正極，以KOH為電解質(zhì)，壽命比鉛蓄電池長，但鎘是致癌物質(zhì)，廢棄的鎳鎘電池如不回收，會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。 ③堿金屬中的Li是最輕的金屬，活動(dòng)性極強(qiáng)，是制造電池的理

3、想物質(zhì)。鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池。 3．燃料電池 (1)燃料電池是通過燃料氣體與氧氣分別在兩個(gè)電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 (2)燃料電池與火力發(fā)電相比，其燃料的利用率高、能量轉(zhuǎn)化率高。與干電池或者蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑等。 (3)以30%的KOH溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池的電極反應(yīng)如下： 負(fù)極：2H2＋4OH－－4e－===4H2O(氧化反應(yīng))； 正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(還原反應(yīng))； 總反應(yīng)：2H2＋O2===2H2O。 　從電極反應(yīng)認(rèn)識(shí)化學(xué)電池類型 (

4、1)活潑金屬作負(fù)極，被腐蝕或消耗，發(fā)生氧化反應(yīng)，如鋅錳干電池。 (2)兩電極都參加反應(yīng)，如鉛蓄電池。 (3)兩電極均為惰性電極，電極本身不發(fā)生反應(yīng)，而是由引入到兩極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如燃料電池。 例1　下列電池工作時(shí)，O2在正極得電子的是(　　) A B C D 鋅錳電池 鉛蓄電池 氫氧燃料電池 鎳鎘電池 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　常見化學(xué)電源的分類 答案　C 例2　汽車的啟動(dòng)電源常用鉛蓄電池，其放電時(shí)的原電池反應(yīng)如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是(　　) A．Pb是正極 B．

5、PbO2得電子，被氧化 C．負(fù)極反應(yīng)是Pb＋SO－2e－===PbSO4 D．電池放電時(shí)，溶液的酸性增強(qiáng) 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　鉛蓄電池 答案　C 解析　從鉛蓄電池的放電反應(yīng)可以看出：放電過程中Pb失去電子變?yōu)镻b2＋，發(fā)生氧化反應(yīng)，因而Pb是負(fù)極；PbO2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，被還原；反應(yīng)過程中消耗了H2SO4，使溶液的酸性減弱。 思維啟迪 二次電池的放電、充電是相反的過程，如鉛蓄電池放電時(shí)，Pb電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，充電時(shí)Pb電極上發(fā)生還原反應(yīng)，PbO2電極亦是如此。 二、電池中電極反應(yīng)式的書寫 1．充電電池電極反應(yīng)式的書寫方法 (1)先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的

6、方向和數(shù)目，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)。 (2)寫出一個(gè)比較容易書寫的電極反應(yīng)式(書寫時(shí)一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存)。 (3)在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。 例3　鉛蓄電池是化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解液為稀硫酸。工作時(shí)該電池總反應(yīng)式為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根據(jù)上述情況判斷： (1)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。 (2)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陰離子移向______極。 (3)電流方向從______極流向______極。 (4)寫出負(fù)極的

7、電極反應(yīng)式：__________________________________________。 (5)當(dāng)鉛蓄電池向外電路提供1 mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加______ g。 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　鉛蓄電池的相關(guān)綜合 答案　(1)增大　(2)負(fù)　(3)正　負(fù) (4)Pb＋SO－2e－===PbSO4　(5)48 解析　本題解答時(shí)應(yīng)從兩方面入手：一是根據(jù)電池總反應(yīng)式明確鉛蓄電池的工作原理，二是抓住電極反應(yīng)中各反應(yīng)物和生成物之間量的關(guān)系。由鉛蓄電池工作時(shí)總反應(yīng)式可知Pb為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Pb－2e－＋SO===PbSO4，PbO2為正極，正極反應(yīng)為PbO2＋4H＋＋SO

8、＋2e－===PbSO4＋2H2O。由于電池工作時(shí)，不斷消耗H2SO4且生成水，使H＋的濃度減小，故pH增大；陰離子移向負(fù)極，電流方向與電子移動(dòng)方向相反，由正極到負(fù)極；當(dāng)外電路中通過1 mol電子時(shí)，根據(jù)PbPbSO4，則負(fù)極增重為SO的質(zhì)量，即96 g·mol－1× mol＝48 g。 2．燃料電池電極反應(yīng)式的書寫方法 (1)寫出電池總反應(yīng)式。燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的總反應(yīng)為CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。 (2)寫出電池的正極反應(yīng)式。 根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般

9、在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)有所不同，其實(shí)，我們只要熟記以下兩種情況： ①酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下的電極反應(yīng)式： O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 ②堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下的電極反應(yīng)式： O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (3)根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式。 例4　如圖所示，可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí))和堿式[當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)]兩種。 試回答下列問題： (1)酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：_____________________________

10、______________， 正極：________________________________________________________________________； 電池總反應(yīng)：_____________________________________； 電解質(zhì)溶液pH的變化為________(填“變大”“變小”或“不變”)。 (2)堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：________________________________________， 正極：______________；電池總反應(yīng)：____________________________________；

11、 電解質(zhì)溶液pH的變化為__________(填“變大”“變小”或“不變”)。 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　電極反應(yīng)式的書寫 答案　(1)2H2－4e－===4H＋　O2＋4e－＋4H＋===2H2O　2H2＋O2===2H2O　變大 (2)2H2－4e－＋4OH－===4H2O　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　2H2＋O2===2H2O　變小 解析　(1)正極上，O2得電子變?yōu)镺2－，溶液中O2－不能單獨(dú)存在，酸性條件下與H＋結(jié)合成H2O。負(fù)極上，H2失電子變?yōu)镠＋，H＋進(jìn)入電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)相當(dāng)于H2在O2中燃燒的反應(yīng)，由于有水生成，溶液將逐漸變稀，故pH變大。(2)正極

12、上，O2得電子變?yōu)镺2－，溶液中O2－不能單獨(dú)存在，堿性條件下與H2O結(jié)合成OH－。負(fù)極上，H2失電子變?yōu)镠＋，堿性條件下H＋不能大量存在，與OH－結(jié)合成H2O。電池總反應(yīng)相當(dāng)于H2在O2中燃燒的反應(yīng)。同樣，由于有水生成，c(OH－)變小，pH變小。 1．下列幾種化學(xué)電池中，不屬于可充電電池的是(　　) A．堿性鋅錳電池 B．手機(jī)用鋰電池 C．汽車用鉛蓄電池 D．玩具用鎳氫電池 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　常見電源的分類 答案　A 解析　A項(xiàng)，堿性鋅錳電池屬于一次電池，不屬于可充電電池，正確；B項(xiàng)，手機(jī)用鋰電池屬于可充電電池，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，汽車用鉛蓄電池屬于可充電電池

13、，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，玩具用鎳氫電池屬于可充電電池，錯(cuò)誤。 2．下列有關(guān)鋅錳干電池的說法中正確的是(　　) A．鋅外殼是負(fù)極，石墨碳棒是正極材料 B．在外電路中電子從碳棒流向鋅外殼 C．電流從鋅流到碳棒上 D．在電池內(nèi)部陽離子從碳棒向鋅片移動(dòng) 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　鋅錳干電池 答案　A 解析　A項(xiàng)，在鋅錳干電池中，鋅外殼是負(fù)極，石墨碳棒是正極，故正確；B項(xiàng)，在外電路中電子從鋅外殼流向碳棒，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電流的方向與電子的流向相反，應(yīng)從碳棒流向鋅，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電池內(nèi)部，陽離子向正極碳棒移動(dòng)，故錯(cuò)誤。 3．(2017·北京101中學(xué)期中)LED產(chǎn)品的使用為城市增添色彩。下圖是氫氧

14、燃料電池驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的一種裝置示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)處通入氧氣，b處通入氫氣 B．通入H2的電極發(fā)生反應(yīng)：H2－2e－===2H＋ C．通入O2的電極為電池的正極 D．該裝置將化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　氫氧燃料電池 答案　C 解析　A項(xiàng)，由電子流向可知a為負(fù)極，b為正極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，通入的是氫氣，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，通入的是氧氣，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a為正極，通入氫氣，電解質(zhì)溶液為堿性，因此發(fā)生的電極反應(yīng)為H2－2e－＋2OH－===2H2O，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氧氣得電子，因此通入氧氣的電極為電池的正極，故正確；D項(xiàng)，該裝置的能量

15、轉(zhuǎn)換是化學(xué)能―→電能―→光能，故錯(cuò)誤。 4．茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt—Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中(　　) ①鋁合金是負(fù)極?、诤Ｋ请娊赓|(zhì)溶液　③鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng) A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ 考點(diǎn)　新型化學(xué)電源 題點(diǎn)　金屬空氣燃料電池 答案　A 5．銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。其工作示意圖如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．Zn電極是負(fù)極 B．Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng) C．Zn電極

16、的電極反應(yīng)式：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 D．放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　常見化學(xué)電源的綜合 答案　D 解析　反應(yīng)中鋅失去電子，Zn電極是負(fù)極，A正確；Ag2O得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；電解質(zhì)溶液顯堿性，Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，C正確；根據(jù)方程式可知消耗水，氫氧根濃度增大，放電后電解質(zhì)溶液的pH升高，D錯(cuò)誤。 6．有一種微型電池，其電極分別為Zn和Ag2O，電解質(zhì)溶液是KOH溶液，試回答下列問題： (1)原電池是把________能轉(zhuǎn)化成__________能的裝置。 (2)該電池中

17、Zn極為________極。 (3)當(dāng)金屬Zn消耗了16.25 g時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__________。 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　常見化學(xué)電源的綜合 答案　(1)化學(xué)　電　(2)負(fù)　(3)0.5 mol [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　常見化學(xué)電源 1．廢電池處理不當(dāng)不僅造成浪費(fèi)，還會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，對人體健康也存在極大的危害。有同學(xué)想將其變廢為寶，以下他的想法你認(rèn)為不正確的是(　　) A．把鋅皮取下洗凈用于實(shí)驗(yàn)室制取氫氣 B．碳棒取出洗凈用作電極 C．把銅帽取下洗凈回收利用 D．電池內(nèi)部填有NH4Cl等化學(xué)物質(zhì)，將廢電池中的黑色糊狀物作化肥用 考點(diǎn)　常見化學(xué)電

18、源 題點(diǎn)　廢舊電池的危害及回收利用 答案　D 解析　雖然氯化銨是一種化學(xué)肥料，但電池內(nèi)部還有其他有害物質(zhì)，如果用作化肥，會(huì)污染土壤，進(jìn)入生物鏈后，影響人體健康。 2．最早使用的化學(xué)電池是鋅錳電池，即大家熟悉的干電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。 盡管這種電池的歷史悠久，但對于它的化學(xué)過程人們尚未完全了解。一般認(rèn)為，放電時(shí)，電池中的反應(yīng)如下： E極：2MnO2＋2e－＋2NH===Mn2O3＋H2O＋2NH3↑ F極：Zn－2e－===Zn2＋ 總反應(yīng)式：2MnO2＋Zn＋2NH===Mn2O3＋Zn2＋＋2NH3↑＋H2O 下列說法正確的是(　　) A．E極是電池的正極，發(fā)生的是氧

19、化反應(yīng) B．F極是電池的負(fù)極，發(fā)生的是氧化反應(yīng) C．從結(jié)構(gòu)上分析，鋅錳電池應(yīng)屬于可充電電池 D．鋅錳電池內(nèi)部發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是可逆的 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　鋅錳干電池 答案　B 解析　E極發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)為電池的正極，F(xiàn)極發(fā)生氧化反應(yīng)，為電池的負(fù)極。干電池中反應(yīng)不可逆，故不屬于可充電電池。 3．鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液，電池放電時(shí)的反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列對電池放電時(shí)的分析正確的是(　　) A．Pb為正極被氧化 B．電子從PbO2流向外電路 C．SO向PbO2處移動(dòng) D．電解質(zhì)溶液p

20、H不斷增大 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　鉛蓄電池 答案　D 解析　根據(jù)元素化合價(jià)變化知，鉛失電子作還原劑而被氧化，則鉛作負(fù)極，故A錯(cuò)誤；該原電池中，鉛失電子作負(fù)極，二氧化鉛得電子作正極，導(dǎo)致電子從鉛沿導(dǎo)線流向正極二氧化鉛，故B錯(cuò)誤；該原電池放電時(shí)，硫酸根離子向負(fù)極鉛移動(dòng)，氫離子向正極二氧化鉛移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)電池反應(yīng)式知，硫酸參加反應(yīng)，則溶液中氫離子濃度逐漸減小，溶液的pH逐漸增大，故D正確。 4．氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上，其反應(yīng)原理示意圖如下所示。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法，正確的是(　　) A．該電池工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．該電池中電極a是正極 C．外電路中

21、電子由電極b通過導(dǎo)線流向電極a D．該電池的總反應(yīng)：2H2＋O2===2H2O 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　氫氧燃料電池 答案　D 解析　燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)不正確；a極通入H2發(fā)生氧化反應(yīng)，是電池的負(fù)極，B項(xiàng)不正確；外電路中電子由負(fù)極流向正極，即由電極a通過導(dǎo)線流向電極b，C項(xiàng)不正確。 5．下列關(guān)于化學(xué)電源的說法正確的是(　　) A．干電池放電之后還能再充電 B．充電電池在放電和充電時(shí)都將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C．充電電池可以無限制地反復(fù)放電、充電 D．氫氧燃料電池是一種環(huán)境友好型電池 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　常見化學(xué)電源的綜合判斷 答案　D 解析　A項(xiàng)

22、，干電池是一次性電池，放電之后不能再充電，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，充電電池在放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，充電電池不能無限制地反復(fù)放電、充電，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氫氧燃料電池的生成物是水，是一種環(huán)境友好型電池，正確。 題組二　新型化學(xué)電源 6．鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式為Li＋MnO2===LiMnO2，下列說法正確的是(　　) A．Li是正極，電極反應(yīng)為Li－e－===Li＋ B．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li－e－===Li＋ C．MnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO2＋e－===MnO D．

23、Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li－2e－===Li2＋ 考點(diǎn)　新型化學(xué)電源 題點(diǎn)　用途廣泛的鋰電池 答案　B 解析　由總反應(yīng)i＋nO2===inO2可知，Li元素在反應(yīng)后化合價(jià)升高(0→＋1)，Mn元素在反應(yīng)后化合價(jià)降低(＋4→＋3)。Li被氧化,在電池中作負(fù)極，電極反應(yīng)為Li－e－===Li＋，MnO2在正極上反應(yīng)，電極反應(yīng)為MnO2＋e－===MnO。 7．魚雷采用Al—Ag2O動(dòng)力電池，以溶有氫氧化鉀的流動(dòng)海水為電解液，電池反應(yīng)為2Al＋3Ag2O＋2KOH===6Ag＋2KAlO2＋H2O，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．Ag2O為電池的正極 B．Al在電池反應(yīng)中被氧化 C．電

24、子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Al極 D．溶液中的OH－向Al極遷移 考點(diǎn)　新型化學(xué)電源 題點(diǎn)　層出不窮的新型化學(xué)電源 答案　C 解析　A項(xiàng)，根據(jù)原電池工作原理，化合價(jià)升高，失電子的作負(fù)極，即鋁單質(zhì)作負(fù)極，則Ag2O作電池的正極，正確；B項(xiàng)，根據(jù)電池總反應(yīng)，鋁的化合價(jià)升高，被氧化，正確；C項(xiàng)，根據(jù)原電池工作原理，外電路電子從負(fù)極流向正極，由鋁流向氧化銀，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)原電池工作原理，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，即OH－移向鋁極，正確。 8．(2017·永州高一檢測)鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池可以發(fā)生如下反應(yīng)：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，由此

25、可知，該電池的負(fù)極材料是(　　) A．Cd B．NiO(OH) C．Cd(OH)2 D．Ni(OH)2 考點(diǎn)　新型化學(xué)電源 題點(diǎn)　?？汲Ｐ碌某潆婋姵? 答案　A 解析　放電時(shí)，元素化合價(jià)升高的物質(zhì)為負(fù)極材料。 9．將鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH4和O2，即產(chǎn)生電流，稱為甲烷燃料電池。已知甲烷燃料電池兩個(gè)電極上的反應(yīng)分別為CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O,2O2＋8e－＋4H2O===8OH－。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．CH4在負(fù)極上反應(yīng)，O2在正極上反應(yīng) B．放電過程中電解質(zhì)溶液的堿性減弱 C．此電池屬于環(huán)境友好型電池 D

26、．此電池中化學(xué)能100%轉(zhuǎn)化為電能 考點(diǎn)　新型化學(xué)電源 題點(diǎn)　甲烷燃料電池 答案　D 解析　A項(xiàng)，CH4燃料電池中，燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以CH4在負(fù)極上反應(yīng)，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以O(shè)2在正極上反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，根據(jù)電池總反應(yīng)CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O知，OH－參加反應(yīng)，所以溶液中OH－濃度降低，溶液的堿性減弱，正確；C項(xiàng)，該電池放電時(shí)不產(chǎn)生對環(huán)境有污染的物質(zhì)，所以屬于環(huán)境友好型電池，正確；D項(xiàng)，此電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和少量熱能，錯(cuò)誤。 10．如圖是甲醇(CH3OH)燃料電池的化學(xué)原理示意圖，下列判斷不正確的是(　　) A．電極A為電池負(fù)極 B．

27、電極B表面上發(fā)生還原反應(yīng) C．工作一段時(shí)間溶液pH保持不變 D．燃料電池工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)火焰 考點(diǎn)　新型化學(xué)電源 題點(diǎn)　甲醇燃料電池 答案　C 解析　甲醇燃料電池中，甲醇在負(fù)極通入，氧氣在正極通入，即A是負(fù)極，B是正極，O2在電極B表面發(fā)生還原反應(yīng)，A、B正確；由于氧氣和甲醇不直接接觸，不可能產(chǎn)生火焰，D正確；因?yàn)榉磻?yīng)后會(huì)生成碳酸鉀，消耗氫氧化鉀，因此溶液的堿性降低，C錯(cuò)誤。 11．據(jù)報(bào)道，鋅電池可能將會(huì)取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反應(yīng)為2Zn＋O2===2ZnO，原料為鋅粒、電解液和空氣。則下列敘述正確的是(　　) A．鋅為正極，空氣進(jìn)

28、入負(fù)極反應(yīng) B．負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋ C．正極發(fā)生氧化反應(yīng) D．電解液為強(qiáng)酸 考點(diǎn)　新型化學(xué)電源 題點(diǎn)　金屬空氣燃料電池 答案　B 解析　Zn與O2反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況為，所以Zn作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn－2e－===Zn2＋。O2是正極反應(yīng)物，發(fā)生還原反應(yīng)。若電解液是強(qiáng)酸，電池的化學(xué)反應(yīng)不是2Zn＋O2===2ZnO，而是Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 12．一種微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下，關(guān)于該電池的敘述正確的是(　　) A．電池工作時(shí)，電子由a流向b B．微生物所在電極區(qū)放電時(shí)發(fā)生還原反應(yīng) C．放電過程中，H＋從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)

29、D．正極反應(yīng)式為MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O 考點(diǎn)　新型化學(xué)電源 題點(diǎn)　微生物燃料電池 答案　D 解析　因?yàn)橛覀?cè)產(chǎn)生CO2，說明微生物所在的電極區(qū)Cm(H2O)n失電子生成CO2，電池工作時(shí)電子由b極經(jīng)外電路流向a極，A錯(cuò)誤；微生物所在電極區(qū)放電時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；放電時(shí)陽離子向正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，D正確。 [綜合強(qiáng)化] 13．研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。總反應(yīng)為2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。 (1)該電池的負(fù)極是____

30、____，負(fù)極反應(yīng)式是________。 (2)正極現(xiàn)象是_______________________________________________。 (3)放電時(shí)OH－向________(填“正極”或“負(fù)極”)移動(dòng)。 考點(diǎn)　新型化學(xué)電源 題點(diǎn)　化學(xué)電源的相關(guān)綜合 答案　(1)鋰　Li－e－===Li＋　(2)有無色氣體產(chǎn)生　(3)負(fù)極 解析　金屬鋰比鐵活潑，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋，LiOH溶液中的陽離子有Li＋和H＋，由于氧化性：H＋＞Li＋，所以正極反應(yīng)是2H＋＋2e－===H2↑，正極產(chǎn)生無色氣體；在原電池的放電過程中，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子

31、向負(fù)極移動(dòng)，所以O(shè)H－向負(fù)極移動(dòng)。 14．目前汽車上使用的鉛蓄電池如圖所示，根據(jù)圖示回答下列問題： 鉛蓄電池的負(fù)極是__________，負(fù)極反應(yīng)式是__________________________________，鉛蓄電池的總反應(yīng)式為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，則正極反應(yīng)式為__________________。放電過程中溶液的密度________(填“增大”“減小”或“不變”)。 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　鉛蓄電池的相關(guān)綜合 答案　鉛　Pb－2e－＋SO===PbSO4　PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O　減小 解析　

32、正極反應(yīng)式等于總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式，放電過程中消耗了硫酸，故電解液的密度減小。 15．如圖為原電池裝置示意圖。 (1)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個(gè)原電池中，作負(fù)極的分別是________(填字母)。 A．鋁片、銅片 B．銅片、鋁片 C．鋁片、鋁片 D．銅片、銅片 寫出插入燒堿溶液中形成的原電池的負(fù)極反應(yīng)式：______________________________ ________________________________________________________________________

33、。 (2)若A為Pb，B為PbO2，電解質(zhì)為H2SO4溶液，工作時(shí)的總反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。寫出B電極反應(yīng)式：__________________________ ________________________________________________________________________； 該電池在工作時(shí)，A電極的質(zhì)量將________(填“增加”“減小”或“不變”)。若該電池反應(yīng)消耗了0.1 mol H2SO4，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為________。 (3)若A、B均為鉑片，電解質(zhì)為KOH溶液，分別從A、B兩極通入H2和O2

34、，該電池即為氫氧燃料電池，寫出A電極反應(yīng)式：___________________________________； 該電池在工作一段時(shí)間后，溶液的堿性將________(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。 考點(diǎn)　常見化學(xué)電源 題點(diǎn)　電極反應(yīng)式的書寫 答案　(1)B　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O (2)PbO2＋SO＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O　增加　0.1NA (3)H2＋2OH－－2e－===2H2O　減弱 解析　(1)鋁遇濃硝酸鈍化，銅能與濃硝酸反應(yīng)，故此時(shí)作負(fù)極的是銅片；鋁能與燒堿溶液反應(yīng)，銅不能，此時(shí)作負(fù)極的是鋁片；鋁在燒堿溶液中失去電子后結(jié)合OH－生成AlO。(2)B為PbO2，得到電子后結(jié)合溶液中的SO生成難溶的PbSO4：PbO2＋SO＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O；同樣A極也生成PbSO4，故質(zhì)量會(huì)增加；由總反應(yīng)可知消耗2 mol H2SO4時(shí)，轉(zhuǎn)移2 mol電子，故消耗0.1 mol H2SO4時(shí)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.1NA。(3)堿性條件下電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H＋，只能出現(xiàn)OH－；因?yàn)殡姵胤磻?yīng)最終生成了水，對KOH溶液有稀釋作用，故溶液的堿性將減弱。