（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Zn2e=Zn2，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為2MnO22NH2e=Mn2O32NH3H2O。(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)生氣漲或漏液，會導(dǎo)致電器設(shè)備的腐蝕。改進(jìn)措施：在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒制成防漏電池；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。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，會嚴(yán)重污染環(huán)境。堿金屬中的Li是最輕的金屬，活動性極強(qiáng)，是制造電池的理想物質(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：2H24OH4e=4H2O(氧化反應(yīng))；正極：O22H2O4e=4OH(還原反應(yīng))；總反應(yīng)：2H2O2=2H2O。從電極反應(yīng)認(rèn)識化學(xué)電池類型(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()ABCD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汽車的啟動電源常用鉛蓄電池，其放電時(shí)的原電池反應(yīng)如下：PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O，根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是()APb是正極BPbO2得電子，被氧化C負(fù)極反應(yīng)是PbSO2e=PbSO4D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PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。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?？键c(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)PbSO2e=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Pb2eSO=PbSO4，PbO2為正極，正極反應(yīng)為PbO24HSO2e=PbSO42H2O。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·mol1× mol48 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CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。(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：酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下的電極反應(yīng)式：O24H4e=2H2O。堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下的電極反應(yīng)式：O22H2O4e=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：_，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)：_；電解質(zhì)溶液pH的變化為_(填“變大”“變小”或“不變”)?？键c(diǎn)常見化學(xué)電源題點(diǎn)電極反應(yīng)式的書寫答案(1)2H24e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O變大(2)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2=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，錯誤；C項(xiàng)，汽車用鉛蓄電池屬于可充電電池，錯誤；D項(xiàng)，玩具用鎳氫電池屬于可充電電池，錯誤。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，故錯誤；D項(xiàng)，電池內(nèi)部，陽離子向正極碳棒移動，故錯誤。3(2017·北京101中學(xué)期中)LED產(chǎn)品的使用為城市增添色彩。下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動LED發(fā)光的一種裝置示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()Aa處通入氧氣，b處通入氫氣B通入H2的電極發(fā)生反應(yīng)：H22e=2HC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H22e2OH=2H2O，故錯誤；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)，該裝置的能量轉(zhuǎn)換是化學(xué)能電能光能，故錯誤。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、PtFe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中()鋁合金是負(fù)極海水是電解質(zhì)溶液鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A BC D考點(diǎn)新型化學(xué)電源題點(diǎn)金屬空氣燃料電池答案A5銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。其工作示意圖如圖所示。下列說法不正確的是()AZn電極是負(fù)極BAg2O電極發(fā)生還原反應(yīng)CZn電極的電極反應(yīng)式：Zn2e2OH=Zn(OH)2D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：Zn2e2OH=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_?？键c(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：2MnO22e2NH=Mn2O3H2O2NH3F極：Zn2e=Zn2總反應(yīng)式：2MnO2Zn2NH=Mn2O3Zn22NH3H2O下列說法正確的是()AE極是電池的正極，發(fā)生的是氧化反應(yīng)BF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PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，下列對電池放電時(shí)的分析正確的是()APb為正極被氧化B電子從PbO2流向外電路CSO向PbO2處移動D電解質(zhì)溶液pH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錯誤；該原電池放電時(shí)，硫酸根離子向負(fù)極鉛移動，氫離子向正極二氧化鉛移動，故C錯誤；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外電路中電子由電極b通過導(dǎo)線流向電極aD該電池的總反應(yīng)：2H2O2=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)，干電池是一次性電池，放電之后不能再充電，錯誤；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，錯誤；C項(xiàng)，充電電池不能無限制地反復(fù)放電、充電，錯誤；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LiMnO2=LiMnO2，下列說法正確的是()ALi是正極，電極反應(yīng)為Lie=LiBLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為Lie=LiCMnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO2e=MnODLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為Li2e=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)inO2=inO2可知，Li元素在反應(yīng)后化合價(jià)升高(01)，Mn元素在反應(yīng)后化合價(jià)降低(43)。Li被氧化,在電池中作負(fù)極，電極反應(yīng)為Lie=Li，MnO2在正極上反應(yīng)，電極反應(yīng)為MnO2e=MnO。7魚雷采用AlAg2O動力電池，以溶有氫氧化鉀的流動海水為電解液，電池反應(yīng)為2Al3Ag2O2KOH=6Ag2KAlO2H2O，下列說法錯誤的是()AAg2O為電池的正極BAl在電池反應(yīng)中被氧化C電子由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(NiCd)可充電電池可以發(fā)生如下反應(yīng)：Cd(OH)22Ni(OH)2Cd2NiO(OH)2H2O，由此可知，該電池的負(fù)極材料是()ACd BNiO(OH)CCd(OH)2 DNi(OH)2考點(diǎn)新型化學(xué)電源題點(diǎn)常考常新的充電電池答案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電極上的反應(yīng)分別為CH48e10OH=CO7H2O,2O28e4H2O=8OH。下列有關(guān)說法中錯誤的是()ACH4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)CH42O22OH=CO3H2O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)后會生成碳酸鉀，消耗氫氧化鉀，因此溶液的堿性降低，C錯誤。11據(jù)報(bào)道，鋅電池可能將會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2ZnO2=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)入負(fù)極反應(yīng)B負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2C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)：Zn2e=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2ZnO2=2ZnO，而是Zn2H=Zn2H2。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bB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)D正極反應(yīng)式為MnO24H2e=Mn22H2O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錯誤；微生物所在電極區(qū)放電時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯誤；放電時(shí)陽離子向正極移動，C錯誤；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?？偡磻?yīng)為2Li2H2O=2LiOHH2。(1)該電池的負(fù)極是_，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。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Lie=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Lie=Li，LiOH溶液中的陽離子有Li和H，由于氧化性：HLi，所以正極反應(yīng)是2H2e=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，陰離子向負(fù)極移動，所以O(shè)H向負(fù)極移動。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PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，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Pb2eSO=PbSO4PbO24HSO2e=PbSO42H2O減小解析正極反應(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：_。(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PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。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，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)BAl3e4OH=AlO2H2O(2)PbO2SO4H2e=PbSO42H2O增加0.1NA(3)H22OH2e=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：PbO2SO4H2e=PbSO42H2O；同樣A極也生成PbSO4，故質(zhì)量會增加；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。