（魯京津瓊）2020版新高考化學(xué)第六章微考點(diǎn)48燃料電池及其他新型電池電極反應(yīng)式的書寫（含解析）.docx

燃料電池及其他新型電池電極反應(yīng)式的書寫1(1)燃料電池是一種高效低污染的新型電池。燃料電池所用燃料可以是氫氣，也可以是其他燃料，如甲烷、肼等。如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：電池的負(fù)極是_(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)式為_。電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)肼分子(H2NNH2)可以在氧氣中燃燒生成氮?dú)夂退?，利用肼、氧氣與KOH溶液組成堿性燃料電池，請寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：_，正極反應(yīng)式：_，總反應(yīng)式：_。(3)以甲醇(CH3OH)為燃料，空氣為氧化劑，以熔融K2CO3為電解質(zhì)環(huán)境的燃料電池，負(fù)極反應(yīng)式為_，正極反應(yīng)式為_。2(1)某燃料電池以Ca(HSO4)2固體為電解質(zhì)傳遞H，其基本結(jié)構(gòu)如圖甲所示，電池總反應(yīng)可表示為2H2O2=2H2O。請回答：H由_(填“a”或“b”)極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到另一極。b極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_。(2)科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空。如圖乙所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)正極生成的O2。c電極的名稱為_。d電極上的電極反應(yīng)式為_。(3)鋁電池性能優(yōu)越，AlAg2O電池可用作水下動力電源，其原理如圖丙所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。3(2018哈爾濱六中月考)科學(xué)家預(yù)言，燃料電池是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作電極催化劑，在硫酸電解質(zhì)溶液中直接加入純化后的甲醇，同時向一個電極通入空氣。試回答以下問題：(1)配平電池放電時發(fā)生的化學(xué)方程式：CH3OH_O2_CO2_H2O。(2)在硫酸電解質(zhì)溶液中，CH3OH失去電子，此電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是_，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是_。(3)電解質(zhì)溶液中的H向_極移動，向外電路釋放電子的電極是_極。4(2019江西紅色七校高三第一次聯(lián)考)微生物燃料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。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示。試回答下列問題：(1)該微生物燃料電池，負(fù)極為_(填“a”或“b”)，當(dāng)電路中有0.5mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有_mol的H通過質(zhì)子交換膜。(2)該電池正極反應(yīng)式為：_。負(fù)極反應(yīng)式為：_。5(2019天津一中月考)鋰電池應(yīng)用越來越廣泛，大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰空氣電池比鋰離子電池具有更高的能量密度，因?yàn)槠湔龢O(以多孔碳為主)很輕，且氧氣從環(huán)境中獲取而不用保存在電池里。其工作原理如圖，電池總反應(yīng)為4LiO22H2O=4LiOH。請回答下列問題：(1)該電池的正極反應(yīng)式是_。(2)在負(fù)極的有機(jī)電解液和正極的水性電解液之間，用只能通過鋰離子的固體電解質(zhì)隔開，使用該固體電解質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)有_。(3)正極使用水性電解液的優(yōu)點(diǎn)是_。答案精析1(1)aCH410OH8e=CO7H2O減小(2)N2H44e4OH=4H2ON2O24e2H2O=4OHN2H4O2=N22H2O(3)CH3OH6e3CO=4CO22H2OO26e3CO2=3CO2(1)aO24e4H=2H2O(2)正極CH44O28e=CO22H2O(3)2Al3Ag2O2NaOH=2NaAlO26AgH2O解析(1)a極為負(fù)極，b極為正極，電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極：2H24e=4H，正極：O24e4H=2H2O，其中正極上的H來自負(fù)極生成的H。(2)根據(jù)電流的方向，可判斷c為正極，d為負(fù)極。在正極通入空氣，電極反應(yīng)式為2O28e=4O2，在負(fù)極通入CH4，電極反應(yīng)式為CH44O28e=CO22H2O。(3)由鋁電池原理圖可知，Al作負(fù)極，Ag2O/Ag作正極，電池反應(yīng)式為2Al3Ag2O2NaOH=2NaAlO26AgH2O。3(1)2324(2)3O212H12e=6H2O2CH3OH2H2O12e=2CO212H(3)正負(fù)解析(1)根據(jù)得失電子守恒配平反應(yīng)方程式，注意CH3OH中的H顯1價，O顯2價。(2)電極反應(yīng)的書寫應(yīng)注意電解質(zhì)溶液，本題給出的是酸性溶液。(3)由電極反應(yīng)可知，H在正極被消耗，在負(fù)極生成，所以H向正極移動。4(1)a0.5(2)2O28e8H=4H2O，HS4H2O8e=SO9H解析(1)根據(jù)圖示，在硫氧化菌作用下HS轉(zhuǎn)化為SO，發(fā)生氧化反應(yīng)：HS4H2O8e=SO9H；電極a上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極a為負(fù)極，b為正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)：2O28e8H=4H2O，當(dāng)電路中有0.5 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有0.5 mol H通過質(zhì)子交換膜。5(1)O22H2O4e=4OH(2)既可防止兩種電解液混合，又可防止水和氧氣等和