《（人教通用版）2022高考化學(xué)新一線大一輪復(fù)習(xí) 第六章 第2講 原電池 化學(xué)電源講義+精練（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（人教通用版）2022高考化學(xué)新一線大一輪復(fù)習(xí) 第六章 第2講 原電池 化學(xué)電源講義+精練（含解析）（29頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、（人教通用版）2022高考化學(xué)新一線大一輪復(fù)習(xí) 第六章 第2講 原電池 化學(xué)電源講義+精練（含解析）【2019備考】最新考綱：1.理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用。2.能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。3.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。考點(diǎn)一原電池的工作原理及其應(yīng)用(頻數(shù)：難度：)1概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。2原電池的構(gòu)成條件(1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。(2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個(gè)條件：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸
2、；兩電極插入電解質(zhì)溶液中。3工作原理以鋅銅原電池為例(1)反應(yīng)原理電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)并不一定是電極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，也可能是電極與溶解的氧氣等發(fā)生反應(yīng)，如將鐵與石墨相連插入食鹽水中。4原電池原理的應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。(3)設(shè)計(jì)制
3、作化學(xué)電源首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。1(RJ必修2P42“實(shí)踐活動(dòng)”改編)如圖所示是一位同學(xué)在測試水果電池，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A若金屬片A是正極，則該金屬片上會(huì)產(chǎn)生H2B水果電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C此水果發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)D金屬片A、B可以一個(gè)是銅片，另一個(gè)是鐵片答案C2(溯源題)(2016上海化學(xué)，8)圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示_。銅棒的質(zhì)量c(Zn2)c(H)c(SO)答案探源：本考題源于教材RJ選修4 P71“圖41鋅銅原電池裝置”，對原電池的工作原理進(jìn)
4、行了考查。題組一原電池基礎(chǔ)1基礎(chǔ)知識(shí)判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極()(2)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)()(3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)()(4)在鋅銅原電池中，因?yàn)橛须娮油ㄟ^電解質(zhì)溶液形成閉合回路，所以有電流產(chǎn)生()(5)CaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能()(6)在內(nèi)電路中，電子由正極流向負(fù)極()(7)某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液()答案(1)(2
5、)(3)(4)(5)(6)(7)2課堂學(xué)習(xí)中，同學(xué)們利用鋁條、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計(jì)、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置B原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成C圖中電極a為鋁條、電極b為鋅片時(shí)，導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生電流D圖中電極a為鋅片、電極b為銅片時(shí)，電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片解析D項(xiàng)，電極a為負(fù)極，電子由負(fù)極(鋅片)流出。答案D【反思?xì)w納】規(guī)避原電池工作原理的3個(gè)失分點(diǎn)(1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極相接觸。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。
6、(3)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。題組二原電池原理的應(yīng)用3用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列敘述中正確的是()甲乙丙實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象a不斷溶解c的質(zhì)量增加a上有氣泡產(chǎn)生A.裝置甲中的b金屬是原電池的負(fù)極B裝置乙中的c金屬是原電池的陰極C裝置丙中的d金屬是原電池的正極D四種金屬的活潑性順序：dabc解析甲中a溶解說明a是負(fù)極，活潑性ab，A錯(cuò)誤；原電池用正極或負(fù)極命名電極，B錯(cuò)誤，由乙中現(xiàn)象知活潑性bc；丙中d是負(fù)極，活潑性da，C錯(cuò)誤；綜上可知D正確。答案D4某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組欲以鎂條、鋁片為電極，以稀NaOH溶液為電解質(zhì)溶液設(shè)計(jì)原電池。(1)給你一
7、只電流表，請你畫出該原電池的示意圖，并標(biāo)出正負(fù)極。(2)一段時(shí)間后，鋁片發(fā)生的電極反應(yīng)式是_；鎂條表面只有極少量的氣泡產(chǎn)生，則鎂電極產(chǎn)生的主要反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_。解析鋁能夠與NaOH溶液反應(yīng)，所以作原電池的負(fù)極，而鎂與NaOH溶液不反應(yīng)，故作原電池的正極。答案(1)如圖所示(2)Al4OH3e=AlO2H2O2H2O2e=H22OH【規(guī)律總結(jié)】原電池設(shè)計(jì)程序在設(shè)計(jì)原電池裝置時(shí)，首先要書寫出總氧化還原反應(yīng)的離子方程式，確定原電池的正、負(fù)極，再把總反應(yīng)的離子方程式拆寫成氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng))和還原反應(yīng)(正極反應(yīng))。熱點(diǎn)說明：相對于常規(guī)原電池，鹽橋原電池能減少副反應(yīng)，提高電池的供電效率。一些原電池裝
8、置考查題，常帶有鹽橋，正確理解鹽橋作用，注意鹽橋中的離子移向是解題關(guān)鍵。1鹽橋的構(gòu)成鹽橋里的物質(zhì)一般是強(qiáng)電解質(zhì)而且不與兩池中電解質(zhì)反應(yīng)，教材中常使用裝有飽和KCl瓊脂溶膠的U形管，離子可以在其中自由移動(dòng)，這樣溶液是不致流出來的。2鹽橋的作用(1)連接內(nèi)電路，形成閉合回路；(2)平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。3單池原電池和鹽橋原電池的對比圖1和圖2兩裝置的比較相同點(diǎn)正負(fù)極、電極反應(yīng)、總反應(yīng)、反應(yīng)現(xiàn)象負(fù)極：Zn2e=Zn2正極：Cu22e=Cu總反應(yīng)：ZnCu2=CuZn2不同點(diǎn)圖1中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2，會(huì)有一部分Zn與Cu2直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分
9、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度會(huì)升高。圖2中Zn和CuSO4溶液在兩個(gè)池子中，Zn與Cu2不直接接觸，不存在Zn與Cu2直接反應(yīng)的過程，所以僅是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時(shí)間長關(guān)鍵點(diǎn)鹽橋原電池中，還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)模型解題鹽橋原電池裝置分析1一定條件下，實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置，通過測電壓求算Ksp(AgCl)。工作一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量均增大。下列說法正確的是()A右池中的銀電極作負(fù)極B正極反應(yīng)為Age=AgC總反應(yīng)為AgCl=AgClD鹽橋中的NO向右池方向移動(dòng)解析若“右池中的銀電極作負(fù)極”，Ag失去電子被氧化為Ag：Age=Ag，電極質(zhì)量減輕，不符合題干中的信息“兩
10、電極質(zhì)量均增大”，A項(xiàng)錯(cuò)誤。該裝置圖很容易讓考生聯(lián)想到鹽橋電池，抓住“兩電極質(zhì)量均增大”判斷，若左池Ag失去電子被氧化為Ag，Ag再結(jié)合溶液中的Cl生成AgCl：AgeCl=AgCl，即左池的銀失去電子作負(fù)極；此時(shí)右池電解質(zhì)溶液中的Ag在銀電極表面得到電子被還原為Ag：Age=Ag，即右池的銀電極為正極；兩個(gè)電極反應(yīng)式相加得到總反應(yīng)：AgCl=AgCl；綜上所述，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。根據(jù)“陰陽相吸”可判斷鹽橋中的NO向負(fù)極方向(即左池)移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C2事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是_(填序號(hào)，下同)。aC(s)H2O(g)=CO(
11、g)H2(g)H0b2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H0cNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H0若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，其正極的電極反應(yīng)為_。某同學(xué)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池，如圖所示，下列判斷中正確的是_。a實(shí)驗(yàn)過程中，左側(cè)燒杯中NO濃度不變b實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池能繼續(xù)工作c若開始時(shí)用U形銅代替鹽橋，裝置中無電流產(chǎn)生d若開始時(shí)用U形銅代替鹽橋，U形銅的質(zhì)量不變解析根據(jù)題中信息，設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，排除a，根據(jù)已學(xué)知識(shí)，原電池反應(yīng)必
12、是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，排除c。原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，由于是堿性介質(zhì)，則電極反應(yīng)中不應(yīng)出現(xiàn)H，故正極的電極反應(yīng)為O24e2H2O=4OH。該原電池的工作原理是Cu2Ag=2AgCu2，鹽橋起形成閉合回路和平衡電荷的作用，因此當(dāng)電池工作時(shí)，鹽橋中的NO向負(fù)極移動(dòng)，因此左側(cè)燒杯中NO的濃度將增大，a錯(cuò)誤。當(dāng)取出鹽橋，不能形成閉合回路，電池處于斷路狀態(tài)，不能繼續(xù)工作，b錯(cuò)誤。若開始時(shí)用U形銅代替鹽橋，則左側(cè)燒杯相當(dāng)于電解裝置，而右側(cè)燒杯相當(dāng)于原電池裝置，電極反應(yīng)從左往右依次為陽極：Cu2e=Cu2，陰極：Cu22e=Cu，負(fù)極：Cu2e=Cu2，正極Age=Ag，由此可知c錯(cuò)誤、d正確。答案bO
13、24e2H2O=4OHd可逆反應(yīng)中的“鹽橋”3控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流表讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D電流表讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極解析由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3得電子變成Fe2被還原，I失去電子變成I2被氧化，所以A、B正確；電流表讀數(shù)為零時(shí)，F(xiàn)e3得電子速率等于Fe2失電子速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；D項(xiàng)，在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移動(dòng)，I2被還原為I，
14、乙中石墨為正極，D不正確。答案D4(原創(chuàng)題)已知反應(yīng)AsO2I2HAsOI2H2O是可逆反應(yīng)。設(shè)計(jì)如圖裝置(C1、C2均為石墨電極)，分別進(jìn)行下述操作：.向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸.向B燒杯中逐滴加入40% NaOH溶液結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流表指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)。試回答下列問題：(1)兩次操作過程中指針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？_。(2)兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁聪喾?？試用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋之。_。(3)操作過程中，鹽橋中的K移向_燒杯溶液(填“A”或“B”)。(4)操作過程中，C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為_。答案(1)兩次操作中均能形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能(2)()加酸，c(H)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，AsO
15、得電子，I失電子，所以C1極是負(fù)極，C2極是正極。()加堿，c(OH)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，AsO失電子，I2得電子，此時(shí)，C1極是正極，C2極是負(fù)極。故化學(xué)平衡向不同方向移動(dòng)，發(fā)生不同方向的反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移方向不同，即電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同(3)A(4)2I2e=I2考點(diǎn)二化學(xué)電源(頻數(shù)：難度：)1一次電池(1)堿性鋅錳干電池(圖一)圖一負(fù)極材料：Zn電極反應(yīng)：Zn2OH2e=Zn(OH)2正極材料：碳棒電極反應(yīng)：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2(2)鋅銀電池(圖二)圖二負(fù)極材料：Zn電極反應(yīng)：Zn2OH2e=Zn(OH
16、)2正極材料：Ag2O電極反應(yīng)：Ag2OH2O2e=2Ag2OH總反應(yīng)：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag2二次電池鉛蓄電池是最常見的二次電池，總反應(yīng)為Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l)3燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種：種類酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應(yīng)式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH電池反應(yīng)式2H2O2=2H2O探源：書寫燃料電池的電極反應(yīng)時(shí)，要注意溶液的酸堿性，介質(zhì)的酸堿性對半反應(yīng)及總反應(yīng)書寫的影響。1教材知識(shí)思考(RJ選修4 P78“科學(xué)視野”微型燃料
17、電池)微型燃料電池是采用甲醇(質(zhì)子交換膜)取代氫作燃料設(shè)計(jì)而成的，性能良好，有望取代傳統(tǒng)電池，說出此微型燃料電池的優(yōu)點(diǎn)，并寫出電池的負(fù)極反應(yīng)。提示優(yōu)點(diǎn)電池設(shè)計(jì)簡單；和傳統(tǒng)充電電池比電池的能量密度高。負(fù)極反應(yīng)：CH3OH6eH2O=CO26H2(RJ選修4P783改編)鎘鎳可充電電池的充、放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd2NiO(OH)2H2OCd(OH)22Ni(OH)2，由此判斷錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)，Cd作負(fù)極B放電時(shí)，NiO(OH)作負(fù)極C電解質(zhì)溶液為堿性溶液D放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Cd2OH2e=Cd(OH)2答案B3(溯源題)(2017課標(biāo)全國，11)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如
18、圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16LixS8=8Li2Sx(2x8)。判斷下列說法是否正確(1)電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S62Li2e=3Li2S4()(2)電池工作時(shí)，外電路中流過0.02 mol電子，負(fù)極材料減重0.14 g()(3)石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性()(4)電池充電時(shí)間越長，電池中Li2S2的量越多()答案(1)(2)(3)(4)探源：本考題源于RJ選修4 P76“二次電池”及其知識(shí)拓展，對常見及新型電源的工作原理及電極反應(yīng)進(jìn)行了考查。題組教材常見傳統(tǒng)電池的分析判斷與拓展1鉛蓄電池的工作原理為：PbPbO22H2SO4=2PbSO
19、42H2O，研讀下圖，下列判斷正確的是()AK閉合時(shí)，d電極的電極反應(yīng)式：PbSO42e=PbSOB當(dāng)電路中通過0.2 mol電子時(shí)，中消耗的H2SO4為0.2 molCK閉合時(shí)，中SO向c電極遷移DK閉合一段時(shí)間后，可單獨(dú)作為原電池，d電極為負(fù)極解析根據(jù)圖示，K閉合時(shí)，為原電池，a為正極，b為負(fù)極，為電解池，c為陰極，d為陽極。d為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：PbSO42e2H2O=PbO24HSO，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)鉛蓄電池的總反應(yīng)知，電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，中消耗0.2 mol H2SO4，B項(xiàng)正確；K閉合時(shí)，中SO向陽極(d極)遷移，C項(xiàng)錯(cuò)誤；K閉合一段時(shí)間后，c電極析出Pb，d電極析出P
20、bO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液，此時(shí)可以形成鉛蓄電池，d電極作正極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B2由我國科學(xué)家研發(fā)成功的鋁錳電池是一種比能量很高的新型干電池，以氯化鈉和稀氨水混合溶液為電解質(zhì)，鋁和二氧化錳石墨為兩極，其電池反應(yīng)為Al3MnO23H2O=3MnO(OH)Al(OH)3。下列有關(guān)該電池放電時(shí)的說法不正確的是()A二氧化錳石墨為電池正極B負(fù)極反應(yīng)式為Al3e3NH3H2O=Al(OH)33NHCOH不斷由負(fù)極向正極移動(dòng)D每生成1 mol MnO(OH)轉(zhuǎn)移1 mol電子解析由電池反應(yīng)方程式知，鋁為電池負(fù)極，鋁失去電子轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，A、B正確；陰離子移向負(fù)極，C錯(cuò)誤；由反應(yīng)中錳元素價(jià)態(tài)
21、變化知D正確。答案C3電池在現(xiàn)代社會(huì)中具有極其廣泛的應(yīng)用。(1)銀鋅蓄電池是人造衛(wèi)星所使用的高能電池之一，其放電時(shí)的反應(yīng)是ZnAg2O=ZnO2Ag。則該電池的負(fù)極材料是_，放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_，放電時(shí)負(fù)極區(qū)的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)某氫氧燃料電池用固體金屬化合物陶瓷作電解質(zhì)(可電離出金屬離子和O2)，兩極上發(fā)生的反應(yīng)為A極：2H22O24e=2H2O；B極：_。電子流動(dòng)的方向是_；假設(shè)該燃料電池工作時(shí)，每生成1 mol H2O(l)時(shí)產(chǎn)生的最大電能為240 kJ，則該電池的能量轉(zhuǎn)化效率為_(H2的燃燒熱為285 kJmol1，最大電能與所能釋放出的全部熱量之比)
22、。解析(1)由總反應(yīng)式知鋅是負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn2e2OH=ZnOH2O，故負(fù)極區(qū)的pH減小。(2)該燃料電池中，因A極上發(fā)生的是失去電子的反應(yīng)，故B極上是氧氣得到電子變成O2的反應(yīng)，工作過程中A極失去電子而B極得到電子。能量轉(zhuǎn)化效率為100%84.2 %。答案(1)鋅Ag2OH2O2e=2Ag2OH減小(2)O24e=2O2由A極流向B極84.2%熱點(diǎn)說明：隨著全球能源逐漸枯竭，研發(fā)、推廣新型能源迫在眉睫，因此，化學(xué)中的新型電源，成為科學(xué)家研究的重點(diǎn)方向之一，也成了高考的高頻考點(diǎn)。高考中的新型化學(xué)電源，一般具有高能環(huán)保、經(jīng)久耐用、電壓穩(wěn)定、比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)高等特點(diǎn)。由于該類試題題
23、材廣、信息新、陌生度大，因此許多考生感覺難度大。但應(yīng)用的解題原理仍然還是原電池的基礎(chǔ)知識(shí)，只要細(xì)心分析，實(shí)際上得分相對比較容易。1新型燃料電池(Fuel Cell)燃料電池是利用氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、天然氣等為燃料與氧氣或空氣進(jìn)行反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。其特點(diǎn)是：(1)有兩個(gè)相同的多孔電極，同時(shí)電極不參與反應(yīng)(摻雜適當(dāng)?shù)拇呋瘎?。(2)不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏在電池內(nèi)。(3)能量轉(zhuǎn)換率較高，超過80%(普通燃燒能量轉(zhuǎn)換率30%多)?！窘忸}模板】2可充電電池對于一般的電池而言，充電電池具有一定的可逆性，在放電時(shí)，它是原電池裝置；在充電時(shí)，它是電解過程，是一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保
24、、電量足、適合大功率、長時(shí)間使用的電器。【模型示例】鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染，鎂電池放電時(shí)電壓高且平穩(wěn)，因此成為人們研制綠色電池所關(guān)注的重點(diǎn)。有一種鎂二次電池的反應(yīng)為xMgMo3S4MgxMo3S4。下列說法錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)Mg2向正極移動(dòng)B放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為Mo3S42xe=Mo3SC放電時(shí)Mo3S4發(fā)生氧化反應(yīng)D充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)為xMg22xe=xMg【解題模板】答案C3電極反應(yīng)式書寫與判斷的三個(gè)步驟步驟一：負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；正極上，溶液中陽離子(或氧化性強(qiáng)的離子)得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，充電時(shí)則正好相反。步驟二：兩電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒，符合正極反應(yīng)加負(fù)極
25、反應(yīng)等于電池反應(yīng)的原則；步驟三：注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，若反應(yīng)，一般要將電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)合并。模型解題“?？疾凰ァ钡娜剂想姵?科學(xué)家設(shè)計(jì)出質(zhì)子膜H2S燃料電池，實(shí)現(xiàn)了利用H2S廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)硫。質(zhì)子膜H2S燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列說法不正確的是()A電極a為電池的負(fù)極B電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為O24H4e=2H2OC電路中每流過4 mol電子，在正極消耗44.8 L H2SD每17 g H2S參與反應(yīng)，有1 mol H經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)解析電極a上H2S轉(zhuǎn)化為S2，發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極a為電池的負(fù)極，A項(xiàng)正確；電極b上O2轉(zhuǎn)化為H2O，電
26、極反應(yīng)式為O24H4e=2H2O，B項(xiàng)正確；負(fù)極反應(yīng)式為2H2S4e=S24H，電路中每流過4 mol電子，在負(fù)極消耗2 mol H2S，而不是正極，且題中未指明H2S所處的狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)2H2S4e=S24H知，17 g(0.5 mol)H2S參與反應(yīng)，生成1 mol H經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)，D項(xiàng)正確。答案C2(2018保定模擬)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是()Ab電極發(fā)生氧化反應(yīng)Ba電極的電極反應(yīng)式：N2H44OH4e=N24H2O
27、C放電時(shí)，電流從a電極經(jīng)過負(fù)載流向b電極D其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜解析燃料電池燃料(N2H4)在負(fù)極(a電極)發(fā)生氧化反應(yīng)：N2H44OH4e=N24H2O，O2在正極發(fā)生還原反應(yīng)：O24e2H2O=4OH，總反應(yīng)為N2H4O2=N22H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；放電時(shí)電流由正極流向負(fù)極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；OH在正極生成，移向負(fù)極，所以離子交換膜應(yīng)讓OH通過，故選用陰離子交換膜，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B“起點(diǎn)高、落點(diǎn)低”的壓軸選擇題：可逆電池3已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為：LixCLi1xCoO2CLiCoO2；鋰硫電池的總反應(yīng)為：2LiSLi2S。有關(guān)上述兩種電池說法正確的是()A鋰離子電池放電時(shí)，
28、Li向負(fù)極遷移B鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C理論上兩種電池的比能量相同D如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電解析鋰離子電池放電時(shí)Li(陽離子)向正極遷移，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋰硫電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為鋰失去電子變?yōu)殇囯x子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小，二者的比能量不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；題中裝置是鋰硫電池給鋰離子電池充電，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B4科技工作者設(shè)計(jì)出的新型可充電鋰空氣電池如圖所示，該電池使用了兩種電解質(zhì)溶液，a極一側(cè)使用含有鋰鹽的有機(jī)電解液，b極一側(cè)使用水性電解液。下列有關(guān)這種電池的判斷正確的是()A放電時(shí)，a為負(fù)極，充
29、電時(shí)，a為陰極B放電時(shí)，正極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2C充電時(shí)，Li通過離子交換膜的方向是從左到右D充電后，水性電解液的pH增大解析放電時(shí)，Li失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Li進(jìn)入有機(jī)電解液，a為負(fù)極，充電時(shí)，有機(jī)電解液中的Li得電子變?yōu)長i，發(fā)生還原反應(yīng)，a為陰極，A項(xiàng)正確；放電時(shí)，負(fù)極Li失電子，正極O2得電子與水生成OH，故正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，Li通過離子交換膜的方向是從右到左，C項(xiàng)錯(cuò)誤；放電后，水性電解液的pH增大，充電后pH減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A其它新型、高效環(huán)保電池5環(huán)保、安全的鋁空氣電池的工作原理如圖所示，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()ANaCl的作
30、用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性B正極的電極反應(yīng)式為：O24e2H2O=4OHC電池工作過程中，電解質(zhì)溶液的pH不斷增大D用該電池做電源電解KI溶液制取1 mol KIO3，消耗鋁電極的質(zhì)量為54 g解析由圖示可知Al電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Al3e3OH=Al(OH)3，O2在正極反應(yīng)：O24e2H2O=4OH，總反應(yīng)方程式為：4Al3O26H2O=4Al(OH)3，pH基本不變，A、B正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，1 mol KI制得1 mol KIO3轉(zhuǎn)移6 mol電子，消耗2 mol Al，即54 g鋁，正確。答案C6酶生物電池通常以葡萄糖作為反應(yīng)原料，葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和輔酶的作用下被氧化
31、成葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法中正確的是()A該電池可以在高溫條件下使用BH通過交換膜從b極區(qū)移向a極區(qū)C電極a是正極D電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O6H2O2e=C6H12O72H解析酶的主要成分為蛋白質(zhì)，在高溫條件下變性，喪失催化作用，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖示電子的移動(dòng)方向可知a為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：C6H12O6H2O2e=C6H12O72H，b為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)：H2O22e2H=2H2O，H通過交換膜從a極移向b極，D項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D 試題分析(2016課標(biāo)全國，11)MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列說法
32、錯(cuò)誤的是()A負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2B正極反應(yīng)式為Age=AgC電池放電時(shí)Cl由正極向負(fù)極遷移D負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2解題思路：我的答案：考查意圖：本題主題是CuZn型原電池電化學(xué)原理。綜合考查了原電池正負(fù)電極和離子移動(dòng)方向的判斷、離子反應(yīng)方程式的書寫、金屬的電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)；同時(shí)考查考生獲取新信息，并與已有知識(shí)整合成新的知識(shí)模塊解決實(shí)際問題的能力。試題以新型 MgAgCl海水激活電池為情境，要求考生依據(jù)題干給予的電極材料信息判斷出電池正負(fù)極，進(jìn)而判斷電極反應(yīng)式；命題要求考生對于電化學(xué)反應(yīng)原理不僅要有感性認(rèn)識(shí)，還要應(yīng)用模型思想、綜合相關(guān)模塊知識(shí)
33、、辯證分析與解答具體問題，題目較難。本題抽樣統(tǒng)計(jì)難度為0.352，區(qū)分度為0.261。解題思路： 首先從題干信息“MgAgCl電池”所提供的電極材料判斷電池類型，屬于CuZn型原電池，應(yīng)用模型思想推斷出電池電化學(xué)原理：活潑金屬M(fèi)g做負(fù)極，含金屬陽離子的AgCl做正極，電池反應(yīng)式為：Mg2AgCl=MgCl22Ag；其次，判斷各選項(xiàng)正誤： B錯(cuò)誤，因?yàn)锳gCl難溶于水，正極發(fā)生還原反應(yīng)的Ag存在形式為AgCl，因而正極反應(yīng)式：AgCle=AgCl。答案B真題演練1(2013新課標(biāo)全國卷，10)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故，根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理，在鋁質(zhì)容器中加入食鹽
34、溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去，下列說法正確的是()A處理過程中銀器一直保持恒重B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C該過程中總反應(yīng)為2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl解析本題要注意運(yùn)用“電化學(xué)原理”這個(gè)關(guān)鍵詞，由題干信息中Ag、Al、食鹽溶液構(gòu)成原電池的條件，Ag2S 是氧化劑，作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確。C項(xiàng)忽視了Al2S3在水溶液中發(fā)生完全的雙水解反應(yīng)，正確的方程式應(yīng)為2Al3Ag2S6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S。D項(xiàng)中黑色褪去的原因是Ag2S被還原成了Ag。答案B2(2014課標(biāo)全國，12)2
35、013年3月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()Aa為電池的正極B電池充電反應(yīng)為LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D放電時(shí)，溶液中Li從b向a遷移解析圖示所給出的是原電池裝置。A項(xiàng)，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負(fù)極，即b為負(fù)極，a為正極，正確；B項(xiàng)，電池充電時(shí)為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價(jià)沒有變化，不正確；D項(xiàng)，放電時(shí)為原電池，鋰離子應(yīng)向正極(a)極遷移，正確。答案C3(2015課標(biāo)全國，11)微生
36、物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是()A正極反應(yīng)中有CO2生成B微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O解析由題意可知，微生物電池的原理是在微生物的作用下，O2與C6H12O6發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)正確；氧氣在正極反應(yīng)，由于質(zhì)子交換膜只允許H通過，則正極反應(yīng)為：O24e4H=2H2O，沒有CO2生成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：C6H12O624e6H2O=6CO224H，H在負(fù)極區(qū)生成，移向正極區(qū)，在正極被消耗，C項(xiàng)正確；總反應(yīng)為：C
37、6H12O66O2=6CO26H2O，D項(xiàng)正確。答案A4(2016課標(biāo)全國，11)鋅空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2ZnO24OH2H2O=2Zn(OH)。下列說法正確的是()A充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K向陽極移動(dòng)B充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OH)逐漸減小C放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn4OH2e=Zn(OH)D放電時(shí)，電路中通過2 mol電子，消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)解析A項(xiàng)，充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，充電時(shí)，總反應(yīng)方程式為2Zn(OH)2ZnO24OH2H2O，所以電解質(zhì)溶液中c(OH)逐漸增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在堿性環(huán)境中負(fù)極Zn失電子
38、生成的Zn2將與OH結(jié)合生成Zn(OH)，正確；D項(xiàng)，O24e，故電路中通過2 mol電子，消耗氧氣0.5 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)體積為11.2 L，錯(cuò)誤。答案C一、選擇題1各式各樣電池的迅速發(fā)展是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A手機(jī)上用的鋰離子電池可以用KOH溶液作電解液B鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極C氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極上被還原D太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅解析鋰能與水反應(yīng)，不能用水溶液作電解液，A錯(cuò)誤；鋅錳干電池中鋅失去電子生成Zn2為負(fù)極，B正確；氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化，C錯(cuò)誤；太陽能電池的主要材料為硅，D錯(cuò)誤。答案B2分析如圖所示的
39、四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A中Mg作負(fù)極，中Fe作負(fù)極B中Mg作正極，正極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2解析中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能與NaOH溶液反應(yīng)，Al失去電子作負(fù)極；中Fe在濃HNO3中鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)，失去電子作負(fù)極，則Fe作正極，A、C錯(cuò)誤；中電池總反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，負(fù)極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相減得到正極反應(yīng)式6H2O6e=6OH3H2，B正確；中Cu作正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，D錯(cuò)誤
40、。答案B3按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是()A裝置甲的鋅片上和裝置乙的銅片上均可觀察到有氣泡產(chǎn)生B甲、乙裝置中的能量變化均為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C裝置乙中的鋅、銅之間用導(dǎo)線連接電流計(jì)，可觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D裝置乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式：Zn2e=Zn2解析裝置甲中鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氫氣，產(chǎn)生氣泡，裝置乙中形成銅鋅原電池，且鋅作負(fù)極，銅作正極，正極上H得電子生成氫氣，A項(xiàng)正確；裝置甲中沒有形成原電池，不存在化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置乙形成了原電池，鋅、銅之間用導(dǎo)線連接電流計(jì)，可觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C項(xiàng)正確；裝置乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，D項(xiàng)正確
41、。答案B4(2018深圳模擬)如圖是課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法錯(cuò)誤的是()A銅片表面有氣泡生成B裝置中存在“化學(xué)能電能光能”的轉(zhuǎn)換C如果將硫酸換成檸檬汁，導(dǎo)線中不會(huì)有電子流動(dòng)D如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向不變解析銅鋅原電池中，Cu作正極，溶液中的氫離子在正極上得電子生成氫氣，所以Cu上有氣泡生成，故A正確；原電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，LED燈發(fā)光時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為光能，故B正確；檸檬汁顯酸性也能作電解質(zhì)溶液，所以將硫酸換成檸檬汁，仍然構(gòu)成原電池，所以導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，故C錯(cuò)誤；金屬性Cu比Zn、Fe弱，Cu作正極，所以電路中的電流方向不變，故D正確。答案C5下
42、列事實(shí)不能用原電池原理解釋的是()A將鎂粉、鐵粉和食鹽一塊加到水中迅速反應(yīng)放熱B鐵被鈍化處理后不易腐蝕C純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量CuSO4溶液后反應(yīng)速率加快D鍍層破損后，鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐用解析將鎂粉、鐵粉和食鹽一塊加到水中，構(gòu)成原電池裝置，金屬鎂是負(fù)極，鎂和水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，形成原電池可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，能用原電池原理解釋，A不符合題意；鐵被鈍化后，在金屬表面會(huì)形成一層致密的金屬氧化膜，保護(hù)內(nèi)部金屬不易被腐蝕，不能用原電池原理解釋，B符合題意；純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量CuSO4溶液后，金屬鋅可以和硫酸銅反應(yīng)置換出銅，Zn、Cu、硫酸會(huì)構(gòu)成原電池裝置，Zn為負(fù)極，使得Zn和硫酸的反
43、應(yīng)速率加快，能用原電池原理解釋，C不符合題意；鍍層破損后，鍍鋅鐵和潮濕空氣形成的原電池中，金屬Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，F(xiàn)e被保護(hù)，鍍錫鐵和潮濕空氣形成的原電池中，金屬Fe為負(fù)極，Sn為正極，F(xiàn)e被腐蝕速率加快，鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐用，能用原電池原理解釋，D不符合題意。答案B6下面4種燃料電池的工作原理示意圖，其中正極的反應(yīng)產(chǎn)物為水的是()解析A項(xiàng)，通空氣的電極作正極，正極反應(yīng)式：O24e=2O2，不符合題意；B項(xiàng)，通入氧氣的一極作正極，電解質(zhì)溶液是堿性溶液，電極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OH，不符合題意；C項(xiàng)，通入空氣的一極作正極，電解質(zhì)傳遞H，正極反應(yīng)式：O24H4e=2H2O，符合題意；D
44、項(xiàng)，通入氧氣一極作正極，依據(jù)電池內(nèi)部傳遞CO，正極反應(yīng)式：O22CO24e=2CO，不符合題意。答案C7(2018太原模擬)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電。在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列有關(guān)“水”電池在海水中放電時(shí)的說法中正確的是()A正極反應(yīng)式為AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子CNa不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)DAgCl是還原產(chǎn)物解析由電池總反應(yīng)式知，反應(yīng)中銀作還原劑，在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，AgCl是氧化產(chǎn)物，故A、D錯(cuò)；Na應(yīng)該移向正極，
45、C錯(cuò)。答案B8一種微生物燃料電池如圖所示，下列關(guān)于該電池說法正確的是()Aa電極發(fā)生還原反應(yīng)BH由右室通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入左室Cb電極上的電極反應(yīng)式為2NO10e12H=N26H2OD電池工作時(shí)，電流由a電極沿導(dǎo)線流向b電極解析在a電極苯酚生成CO2，被氧化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；陽離子向正極移動(dòng)，即H向b電極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；b電極為正極，NO得到電子生成N2，電極反應(yīng)式為2NO10e12H=N26H2O，C項(xiàng)正確；a電極是負(fù)極，b電極是正極，電池工作時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C9我國對可呼吸的鈉二氧化碳電池的研究取得突破性進(jìn)展，該電池的總反應(yīng)式為：4Na3CO22Na2CO3C，其工
46、作原理如圖所示(放電時(shí)產(chǎn)生的碳酸鈉固體儲(chǔ)存于碳納米管中)。關(guān)于該電池，下列說法錯(cuò)誤的是()A充電時(shí)，Na從陽極向陰極移動(dòng)B可以用乙醇代替TEGDME作有機(jī)溶劑C放電時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)負(fù)極質(zhì)量減輕23 gD放電時(shí)，正極反應(yīng)式為3CO24Na4e=2Na2CO3C解析已知4Na3CO22Na2CO3C，放電時(shí)Na為負(fù)極，充電時(shí)Na金屬片連接電源的負(fù)極為陰極；A.充電時(shí)是電解池，Na從陽極向陰極移動(dòng)，故A正確；B.Na能與乙醇反應(yīng)，不可代替TEGDME做有機(jī)溶劑，故B錯(cuò)誤；C.放電時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)，負(fù)極氧化的鈉為1 mol，即質(zhì)量減輕23 g，故C正確；D.放電時(shí)，正極上CO2發(fā)生
47、還原反應(yīng)生成C，發(fā)生的電極反應(yīng)為3CO24Na4e=2Na2CO3C，故D正確。答案B10金屬(M)空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為：4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是()A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B比較Mg、Al、Zn三種金屬空氣電池，Al空氣電池的理論比能量最高CM空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD在Mg空氣電池中，為防止負(fù)
48、極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜解析A項(xiàng)，采用多孔電極可以增大電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，且有利于氧氣擴(kuò)散至電極的表面，正確；B項(xiàng)，單位質(zhì)量的Mg、Al、Zn釋放的電子分別為 mol、 mol、 mol，顯然鋁的比能量比Mg、Zn高，正確；C項(xiàng)，電池放電過程正極O2得電子生成OH，但負(fù)極生成的金屬陽離子不能透過陰離子交換膜移至正極，故正極不能生成M(OH)n，反應(yīng)式應(yīng)為：O22H2O4e=4OH，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，為避免OH移至負(fù)極而生成Mg(OH)2，可采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜阻止OH，正確。答案C二、填空題11蓄電池是一種反復(fù)充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時(shí)
49、發(fā)生的反應(yīng)如下：NiO2Fe2H2OFe(OH)2Ni(OH)2。(1)此蓄電池在充電時(shí)，電池負(fù)極應(yīng)與外加電源的_極連接，電極反應(yīng)式為_。(2)以銅為電極，用此蓄電池作電源，電解以下溶液，開始階段發(fā)生反應(yīng)：Cu2H2O=Cu(OH)2H2的有_。A稀硫酸 BNaOH溶液CNa2SO4溶液 DCuSO4溶液ENaCl溶液(3)假如用此蓄電池電解以下溶液(電解池兩極均為惰性電極)，工作一段時(shí)間后，蓄電池內(nèi)部消耗了0.36 g水，則：電解足量N(NO3)x溶液時(shí)某一電極析出了a g金屬N，則金屬N的相對原子質(zhì)量R的計(jì)算公式為R_(用含a、x的代數(shù)式表示)。(4)熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)、
50、CH4為燃料、空氣為氧化劑、稀土金屬材料為電極的新型電池。已知該熔融鹽電池的負(fù)極的電極反應(yīng)是CH48e4CO=5CO22H2O，則正極的電極反應(yīng)式為_。解析(1)此蓄電池在充電時(shí)，電池陰極應(yīng)與外加電源的負(fù)極連接，發(fā)生氫氧化亞鐵得電子的還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Fe(OH)22e=Fe2OH。(2)以銅為電極，用此蓄電池作電源，則陽極銅失去電子，根據(jù)總電極方程式可知陰極是氫離子得到電子，銅離子與氫氧根結(jié)合生成氫氧化銅沉淀，稀硫酸溶液顯酸性，不能生成氫氧化銅，A錯(cuò)誤；氫氧化鈉溶液顯堿性，陰極氫離子放電，可以產(chǎn)生氫氧化銅，B正確；銅電極電解硫酸鈉溶液，陰極氫離子放電，破壞水的電離平衡，產(chǎn)生氫氧化銅，C
51、正確；銅電極電解硫酸銅溶液，開始陰極銅離子放電，D錯(cuò)誤；銅電極電解氯化鈉溶液，陰極氫離子放電，破壞水的電離平衡，產(chǎn)生氫氧化銅，E正確。(3)假如用此蓄電池電解以下溶液(電解池兩極均為惰性電極)，工作一段時(shí)間后，蓄電池內(nèi)部消耗了0.36 g水，即0.02 mol水，根據(jù)方程式可知反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子。電解足量N(NO3)x溶液時(shí)某一電極析出了a g金屬N，則根據(jù)電子得失守恒可知，金屬N的相對原子質(zhì)量R的計(jì)算公式為R50ax。(4)已知該熔融鹽電池的負(fù)極的電極反應(yīng)是CH48e4CO=5CO22H2O，則正極是氧氣得到電子，根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式可知，正極電極反應(yīng)式為2O24CO28e=4CO。答
52、案(1)負(fù)Fe(OH)22e=Fe2OH(2)B、C、E(3)50ax(4)O22CO24e=2CO(或2O24CO28e=4CO)12(1)某研究性學(xué)習(xí)小組為探究Fe3與Ag反應(yīng)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：按下圖連接裝置并加入藥品(鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng))。K閉合時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，石墨作_(填“正極”或“負(fù)極”)。當(dāng)指針歸零后，向左側(cè)U形管中滴加幾滴FeCl2濃溶液，發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)，寫出此時(shí)銀電極的反應(yīng)式：_。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)分析，寫出Fe3和Ag反應(yīng)的離子方程式：_。丙同學(xué)進(jìn)一步驗(yàn)證其結(jié)論：當(dāng)指針歸零后，向右側(cè)U形管中滴加數(shù)滴飽和NaCl溶液，可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)微生物燃料電池是指在微生物的作用下
53、將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如下圖所示：HS在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO的反應(yīng)式是_。若維持該微生物電池中兩種細(xì)菌的存在，則電池可以持續(xù)供電，原因是_。(3)鈷酸鋰電池的正極采用鈷酸鋰(LiCoO2)，負(fù)極采用金屬鋰和碳的復(fù)合材料，該電池充放電時(shí)的總反應(yīng)式：LiCoO26CLi1xCoO2LixC6，寫出放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)_。(4)PbSO4熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。放電過程中，Li向_填(“負(fù)極”或“正極”)移動(dòng)。負(fù)極反應(yīng)式為_。電路中每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，理論上生成_ g Pb。(5)氨氧燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿Α０毖跞剂想姵毓ぷ髟砣缦聢D所示。a電極的電極反應(yīng)式是_；一段時(shí)間后，需向裝置中補(bǔ)充KOH，請依據(jù)反應(yīng)原理解釋原因是_。解析K閉合時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，石墨作正極。當(dāng)指針歸零后，向左側(cè)U形管中滴加幾滴FeCl2濃溶液，發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)，說明銀棒作正極，此時(shí)銀電極的反應(yīng)式Age=Ag。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)分析，F(xiàn)e3和Ag反
（人教通用版）2022高考化學(xué)新一線大一輪復(fù)習(xí) 第六章 第2講 原電池 化學(xué)電源講義+精練（含解析）
