蘇教版選修4 專題1第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化（第2課時） 學(xué)案 (1).doc

第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第二課時化學(xué)電源課標(biāo)要求1知道化學(xué)電源的分類方法。2熟悉幾種常見化學(xué)電源和新型化學(xué)電源的組成。3了解常見化學(xué)電源和新型化學(xué)電源的工作原理，學(xué)會電極反應(yīng)式的書寫。4知道化學(xué)電源的廣泛應(yīng)用，及廢舊電池對環(huán)境的危害。 1銀鋅鈕扣電池的負(fù)極是zn，正極是ag2o，電解質(zhì)溶液是koh溶液；堿性鋅錳電池的負(fù)極是zn，正極是mno2，電解質(zhì)溶液是koh溶液。2鉛蓄電池是最常見的二次電池，正極是pbo2，負(fù)極是pb，電解質(zhì)溶液是h2so4溶液。3氫氧燃料電池“兩類型”：(1)酸性電解質(zhì)時：負(fù)極反應(yīng)式：2h24e=4h。正極反應(yīng)式：o24h4e=2h2o。(2)堿性電解質(zhì)時：負(fù)極反應(yīng)式：2h24oh4e=4h2o。正極反應(yīng)式：2h2oo24e=4oh。1化學(xué)電源概述(1)化學(xué)電源的分類化學(xué)電源(2)各類電池的特點(diǎn)一次電池：電池中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)大部分被消耗后就不能再使用。二次電池：又稱充電電池或蓄電池，放電后可以再充電，可多次重復(fù)使用。燃料電池：利用燃料和氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池，電極本身不參加反應(yīng)，燃料和氧化劑不是全部儲藏在電池內(nèi)，而是在工作時不斷從外界輸入，同時將產(chǎn)物不斷排出，因此，能連續(xù)不斷地提供電流。(3)廢舊電池的回收廢舊電池中含重金屬和酸堿等有害物質(zhì)，應(yīng)回收利用既減少污染，又節(jié)約資源。2一次電池(1)銀鋅鈕扣電池基本構(gòu)造工作原理負(fù)極反應(yīng)：zn2oh2e=znoh2o；正極反應(yīng)：ag2o2eh2o=2ag2oh；電池反應(yīng)：znag2o=zno2ag。(2)普通鋅錳干電池基本構(gòu)造工作原理負(fù)極反應(yīng)：zn2e=zn2；正極反應(yīng)：2mno22e2nh=mn2o32nh3h2o；電池反應(yīng)：zn2mno22nh=zn2mn2o32nh3h2o。(3)堿性鋅錳電池基本構(gòu)造工作原理負(fù)極反應(yīng)：zn2oh2e=zn(oh)2；正極反應(yīng)：2mno22e2h2o=2mnooh2oh；電池反應(yīng)：zn2mno22h2o=2mnoohzn(oh)2性能優(yōu)點(diǎn)堿性鋅錳電池比普通鋅錳干電池性優(yōu)越，它的比能量大，能提供較大電流并連續(xù)放電。特別提醒判斷某電極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)時，除考慮在該電極上得(或失)電子的物質(zhì)外，還要考慮得(或失)電子后形成的新物質(zhì)是否會和電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應(yīng)。1普通鋅錳干電池在放電時電池總反應(yīng)方程式可以表示為zn2mno22nh=zn2mn2o32nh3h2o。在此電池放電時，正極(碳棒)上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()amno2和nhbzn2和nhczn d碳棒解析：選a在電池的正極上發(fā)生的是得電子的還原反應(yīng)，是電池總反應(yīng)中氧化劑發(fā)生的反應(yīng)。由普通鋅錳干電池的總反應(yīng)式可知，mno2與nh發(fā)生的反應(yīng)為正極反應(yīng)。2堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。堿性鋅錳電池以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液，電池總反應(yīng)式為zn (s)2mno2 (s)2h2o(l)=zn(oh)2(s)2mnooh，下列說法錯誤的是()a電池工作時，鋅失去電子b電池正極的電極反應(yīng)式為2mno2(s)2h2o(l)2e=2mnooh(s)2oh(aq)c電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極d外電路中每通過0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5 g解析：選c由所給的電池總反應(yīng)式可知，電池工作時，每有1 mol zn參加反應(yīng)，則會有2 mol 電子從負(fù)極zn經(jīng)外電路流向正極，并在正極發(fā)生反應(yīng)：2mno2(s)2h2o(l)2e=2mnooh(s)2oh(aq)。外電路每通過0.2 mol電子，zn的質(zhì)量減少6.5 g。1基本構(gòu)造2組成負(fù)極：pb，正極：pbo2，電解質(zhì)：硫酸。3工作原理(1)放電過程(原電池反應(yīng))負(fù)極：pbso2e=pbso4；正極：pbo24hso2e=pbso42h2o；電池反應(yīng)：pbpbo24h2so=2pbso42h2o。(2)充電過程陰極：pbso42e=pbso(發(fā)生還原反應(yīng))；陽極：pbso42h2o2e=pbo24hso(發(fā)生氧化反應(yīng))；總反應(yīng)：2pbso42h2o=pbpbo24h2so。4鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)：性能優(yōu)良、價格低廉、安全可靠，可多次充放電；生產(chǎn)生活中使用廣泛。(2)缺點(diǎn)：比能量低，廢棄電池污染環(huán)境。已知鉛蓄電池的充、放電過程：pbpbo22h2so42pbso42h2o。(1)鉛蓄電池放電時，正極區(qū)域溶液的ph是如何變化的？提示：鉛蓄電池放電時，正極反應(yīng)式為pbo24hso2e=pbso42h2o，反應(yīng)消耗h，故c(h)下降，ph升高。(2)鉛蓄電池放電時，兩極發(fā)生什么反應(yīng)？充電時兩極發(fā)生什么反應(yīng)？據(jù)此，在充電時，怎樣連接電源的兩極？提示：放電時，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)；鉛蓄電池在充電時，負(fù)極接電源負(fù)極，正極接電源正極。1二次電池在充電時，正、負(fù)電極上發(fā)生的反應(yīng)正好與放電時發(fā)生的反應(yīng)相反，因而充電時，二次電池的正極應(yīng)與充電電源的正極相連接，電池的負(fù)極應(yīng)與充電電源的負(fù)極相連接。2充電時發(fā)生的電極反應(yīng)和總反應(yīng)是放電時發(fā)生的反應(yīng)的逆過程。(1)放電時，(2)充電時，3可充電電池復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫方法第一步：先標(biāo)出放電(原電池)總反應(yīng)式中變價元素的化合價，確定電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)。如鉛蓄電池中：bo2得到2e，發(fā)生還原反應(yīng)2h2so42bso42h2o第二步：寫出一個比較容易書寫的電極反應(yīng)式，書寫時一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存。如鉛蓄電池的負(fù)極反應(yīng)式為pbso2e=pbso4。第三步：在電子守恒的基礎(chǔ)上，用總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式，即得另一極的反應(yīng)式。如鉛蓄電池的正極反應(yīng)式可用總反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式得到，即pbpbo24h2so(pbso2e)=2pbso42h2opbso4，整理得：pbo24hso2e=pbso42h2o。1鎳鎘(nicd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為koh溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：cd2niooh2h2ocd(oh)22ni(oh)2有關(guān)該電池的說法正確的是()a充電時陽極反應(yīng)：ni(oh)2eoh=nioohh2ob充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程c放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變d放電時電解質(zhì)溶液中的oh向正極移動解析：選a由總反應(yīng)可知，放電時，負(fù)極cd發(fā)生氧化反應(yīng)：cd2e2oh=cd(oh)2，負(fù)極堿性變?nèi)?，c項(xiàng)錯誤；正極反應(yīng)為2niooh2e2h2o=2ni(oh)22oh，放電時，oh由正極向負(fù)極移動，d項(xiàng)錯誤；充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，b項(xiàng)錯誤；充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，即為ni(oh)2ohe=nioohh2o，a項(xiàng)正確。22013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。下列敘述錯誤的是()aa為電池的正極b電池充電反應(yīng)為limn2o4=li1xmn2o4xlic放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化d放電時，溶液中l(wèi)i從b向a遷移解析：選c鋰離子電池中，b電極為li，放電時，li失電子為負(fù)極，limn2o4得電子為正極，所以a為電池的正極，a正確；充電時，li在陰極得電子，limn2o4在陽極失電子，電池充電反應(yīng)為limn2o4=li1x mn2o4xli，b正確；放電時，a為正極，正極上li1x mn2o4中錳元素得電子，所以鋰的化合價不變，c錯誤；放電時，溶液中陽離子向正極移動，即溶液中l(wèi)i從b向a遷移，d正確。1氫氧燃料電池原理圖示2工作原理通入可燃物(h2)的一極為電池的負(fù)極，通入o2的一極為電池的正極。(1)酸性氫氧燃料電池(電解質(zhì)為h2so4)負(fù)極反應(yīng)：2h24e=4h，正極反應(yīng)：o24h4e=2h2o，總反應(yīng)：2h2o2=2h2o。(2)堿性氫氧燃料電池(電解質(zhì)為koh)負(fù)極反應(yīng)：2h24oh4e=4h2o，正極反應(yīng)：2h2oo24e=4oh，總反應(yīng)：2h2o2=2h2o。3電池特點(diǎn)(1)能量轉(zhuǎn)換率高，污染小。(2)工作時，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷進(jìn)行反應(yīng)，連續(xù)不斷地提供電能。特別提醒(1)燃料電池的兩個電極與其他電池不同，電極材料本身不參與電極反應(yīng)。(2)酸性介質(zhì)中的燃料電池(氧化劑為o2)的正極反應(yīng)式為o24h4e=2h2o；堿性介質(zhì)中的燃料電池(氧化劑為o2)的正極反應(yīng)式為o22h2o4e=4oh。1用稀h2so4作電解質(zhì)溶液時，甲烷燃料電池的正、負(fù)極反應(yīng)式如何書寫？并寫出總反應(yīng)式。提示：總反應(yīng)式是甲烷燃燒的化學(xué)方程式ch42o2=co22h2o，其中正極反應(yīng)式為2o28h8e=4h2o。負(fù)極反應(yīng)式為ch48e2h2o=co28h。2用koh作電解質(zhì)溶液時，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式與“1”中相同嗎？試分別寫出兩極的電極反應(yīng)式。提示：不相同；因?yàn)閏o2與koh溶液反應(yīng)生成k2co3，故總反應(yīng)式為ch42o22oh=co3h2o，其中正極反應(yīng)式為2o24h2o8e=8oh，負(fù)極反應(yīng)式為ch410oh8e=co7h2o。有機(jī)燃料電池電極反應(yīng)式書寫方法電池的負(fù)極一定是可燃物，有機(jī)燃料中各元素的化合價變化遵循一般化合價規(guī)則，燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電池的正極多為氧氣或空氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，特別注意電解質(zhì)溶液酸堿性不同的區(qū)別?？筛鶕?jù)電荷守恒來配平電極反應(yīng)式。如乙醇堿性(koh溶液)燃料電池負(fù)極反應(yīng)式的書寫方法。第一步：確定生成物。乙醇燃燒生成co2和h2o，其中co2與koh溶液反應(yīng)生成k2co3和h2o，故生成物為co和h2o。第二步：確定價態(tài)的變化及轉(zhuǎn)移電子數(shù)。乙醇(c2h6o)中碳元素的化合價為2，co中碳元素的化合價為4，故1 mol乙醇完全反應(yīng)失去24(2)12 mol電子。第三步：列出表達(dá)式。c2h5ohoh12ecoh2o。第四步：確定電極反應(yīng)式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。由碳原子守恒確定co的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，由電荷守恒確定oh的化學(xué)計(jì)量數(shù)為16。(注：失去12個電子，相當(dāng)于帶12個單位正電荷)再由氫原子守恒確定h2o的化學(xué)計(jì)量數(shù)為11，故負(fù)極反應(yīng)式為c2h5oh16oh12e=2co11h2o。1肼(n2h4)空氣燃料電池是一種環(huán)保型堿性燃料電池，電解質(zhì)為20%30%的koh溶液，電池總反應(yīng)式為n2h4o2=n22h2o。下列關(guān)于該電池工作時說法中正確的是()a溶液的ph保持不變b溶液中的陰離子向正極移動c正極的電極反應(yīng)式：o24h4e=2h2od負(fù)極的電極反應(yīng)式：n2h44oh4e=4h2on2解析：選da項(xiàng)，因?yàn)橛兴桑芤旱膒h會減小，錯誤；b項(xiàng)，原電池中，溶液中的陰離子總是移向電池的負(fù)極，錯誤；c項(xiàng)，溶液介質(zhì)為堿性，正極的電極反應(yīng)式是o22h2o4e=4oh，錯誤。2.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是()a該電池能夠在高溫下工作b電池的負(fù)極反應(yīng)為c6h12o66h2o24e=6co224hc放電過程中，h從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移d在電池反應(yīng)中， 每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下co2氣體 l解析：選ba項(xiàng)，高溫條件下微生物會變性，錯誤；b項(xiàng)，負(fù)極是葡萄糖失電子生成二氧化碳，正確；c項(xiàng)，原電池內(nèi)部陽離子應(yīng)向正極移動，錯誤；d項(xiàng)，消耗1 mol氧氣生成1 mol二氧化碳，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是22.4 l，錯誤。三級訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)1在堿性鋅錳干電池中，已知?dú)溲趸洖殡娊赓|(zhì)，發(fā)生的電池反應(yīng)為zn2mno22h2o=2mnoohzn(oh)2。下列該電池的電極反應(yīng)正確的是()a負(fù)極反應(yīng)為zn2e=zn2b負(fù)極反應(yīng)為zn2h2o2e=zn(oh)22hc正極反應(yīng)為2mno22h2e=2mnoohd正極反應(yīng)為2mno22h2o2e=2mnooh2oh解析：選d該電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：zn2e2oh=zn(oh)2，正極發(fā)生還原反應(yīng)：2mno22e2h2o=2mnooh2oh。a、b、c均錯誤。2可用于電動汽車的鋁空氣燃料電池，通常以nacl溶液或naoh溶液為電解質(zhì)溶液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是()a以nacl溶液或naoh溶液為電解質(zhì)溶液時，正極反應(yīng)都為o22h2o4e=4ohb以naoh溶液為電解質(zhì)溶液時，負(fù)極反應(yīng)為al3oh3e=al(oh)3c以naoh溶液為電解質(zhì)溶液時，電池在工作過程中電解液的ph保持不變d電池工作時，電子通過外電路從正極流向負(fù)極解析：選a電解質(zhì)溶液顯堿性或中性，該燃料電池的正極反應(yīng)式為o24e2h2o=4oh，a正確；以naoh作電解質(zhì)時，負(fù)極電極反應(yīng)為al3e4oh=alo2h2o，b錯誤；將正、負(fù)極反應(yīng)據(jù)電子守恒加和得出電池反應(yīng)為4al3o24oh=4alo2h2o，因消耗oh同時生成h2o，溶液中c(oh)減小，ph減小，c錯誤；原電池工作時，電子通過外電路從負(fù)極流向正極，d錯誤。3鎳氫電池是近年來開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生鎘污染的鎳鎘電池。鎳氫電池的總反應(yīng)式是h22nio(oh) 2ni(oh)2。根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是()a電池放電時，電池負(fù)極周圍溶液的ph不斷增大b電池放電時，鎳元素被氧化c電池充電時，氫元素被氧化d電池放電時，h2在負(fù)極放電解析：選d根據(jù)電池反應(yīng)可看出放電時，h2在負(fù)極被氧化，nio(oh)在正極被還原，而充電時則是氫元素被還原，鎳元素被氧化。4lisocl2電池可用于心臟起搏器，該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是lialcl4socl2，電池的總反應(yīng)可表示為4li2socl2=4liclsso2，請回答下列問題：(1)電池的負(fù)極材料為_，發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(3)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是_。解析：分析反應(yīng)的化合價變化，可得li為還原劑，socl2為氧化劑。先寫出簡單的負(fù)極反應(yīng)式lie=li，再用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得正極反應(yīng)式。答案：(1)lilie=li(2)2socl24e=4clsso2(3)li能和氧氣、水反應(yīng)，且socl2也與水反應(yīng)1下列有關(guān)電池的說法不正確的是()a手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池b銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極c甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能d鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極解析：選b手機(jī)用電池是可充電電池，a正確；銅鋅原電池，cu為正極，zn為負(fù)極，外電路中電子由負(fù)極流向正極，b錯誤；燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，c正確；鋅錳干電池，zn為負(fù)極，d正確。2銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可表示為2agzn(oh)2ag2oznh2o，在此電池放電時，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()aagbzn(oh)2cag2o dzn解析：選d電池放電時遵循原電池原理，其負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，元素的化合價升高，負(fù)極材料為zn。3鋰電池是新型高能電池，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)為limno2=limno2，下列說法正確的是()a鋰是正極，電極反應(yīng)為lie=lib鋰是負(fù)極，電極反應(yīng)為lie=lic鋰是負(fù)極，電極反應(yīng)為mno2e=mnod鋰是負(fù)極，電極反應(yīng)為li2e=li2解析：選b在原電池中負(fù)極失去電子，被氧化，因此鋰作為負(fù)極，鋰只能生成li。4鉛蓄電池是最常見的二次電池，其電池總反應(yīng)可以表示為pbpbo22h2so42pbso42h2o，下列說法不正確的是()a電池的電解液為酸性溶液，正極為pbo2、負(fù)極為pbb電池放電時，正極反應(yīng)為pbo22eso4h=pbso42h2oc電池充電過程中，陽極附近溶液的ph升高d電池充電時，陰極反應(yīng)為pbso42e=pbso解析：選ca項(xiàng)，鉛蓄電池放電時，該裝置是原電池，其中pb失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以pb是負(fù)極，pbo2是正極，電解液為硫酸，正確；b項(xiàng)，放電時，正極上pbo2得電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛，正確；c項(xiàng)，電池充電時，陽極反應(yīng)式為pbso42h2o=pbo22eso4h，酸性增強(qiáng)，ph降低，錯誤；d項(xiàng)，正確。5最近，科學(xué)家研制出一種紙質(zhì)電池，這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，在一邊附著鋅，在另一邊附著二氧化錳。電池總反應(yīng)為zn2mno2h2o=zno2mnooh。下列說法不正確的是()a該電池zn為負(fù)極，mno2為正極b該電池的正極反應(yīng)為mno2eh2o=mnoohohc導(dǎo)電時外電路電子由zn流向mno2，內(nèi)電路電子由mno2流向znd電池工作時水分子和oh都能通過薄層紙片解析：選c電池反應(yīng)中zn失電子、mno2得電子，因此該電池負(fù)極為zn，正極為mno2。由電池總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式zn2e2oh=znoh2o即得正極反應(yīng)式mno2eh2o=mnoohoh。電子只能由zn經(jīng)外電路流向mno2，而不能通過內(nèi)電路。6mgh2o2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法錯誤的是()amg電極是該電池的負(fù)極b溶液中cl向石墨電極移動c該裝置中電子從mg電極流向石墨電極dh2o2在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)解析：選bmgh2o2電池中，mg是活潑金屬，作電池負(fù)極，a項(xiàng)正確；在負(fù)極，mg失去電子生成mg2，并不斷進(jìn)入溶液中，所以溶液中的陰離子不斷往負(fù)極(mg)移動，b項(xiàng)錯誤；mg失去的電子經(jīng)由外電路轉(zhuǎn)移到石墨電極，c項(xiàng)正確；h2o2在石墨電極上得到電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，d項(xiàng)正確。7不久前，美國一個海軍航空站安裝了一臺250 kw的mcfc型燃料電池，該電池可同時供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600 700 ，所用燃料為h2，電解質(zhì)為熔融的k2co3，已知該電池的總反應(yīng)為2h2o2=2h2o，負(fù)極反應(yīng)為2h22co4e=2h2o2co2，則下列推斷中正確的是()a正極反應(yīng)為4oh4e=o22h2ob該電池的電極沒有參加反應(yīng)c電池供應(yīng)1 mol水蒸氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4 moldo2從正極通入，發(fā)生氧化反應(yīng)解析：選b該電池為氫氧燃料電池，負(fù)極是h2發(fā)生氧化反應(yīng)，正極是o2，發(fā)生還原反應(yīng)，d項(xiàng)錯誤；燃料電池電極本身不參加反應(yīng)，b項(xiàng)正確；由總反應(yīng)式可知，電池供應(yīng)1 mol水蒸氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 mol，c項(xiàng)錯誤；由總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得正極反應(yīng)式o22co24e=2co，a項(xiàng)錯誤。8鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為zn2mno22h2o=zn(oh)22mnooh，下列說法中錯誤的是()a電池工作時，鋅失去電子，鋅是負(fù)極b外電路中每通過0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5 gc電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為zn2e2oh=zn(oh)2d電池工作時，電子由負(fù)極流向正極，溶液中oh向正極移動，k、h向負(fù)極移動解析：選da項(xiàng)，原電池工作時，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正確；b項(xiàng)，由zn2mno22h2o=zn(oh)22mnooh可知，65 g zn反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為2 mol，則6.5 g zn反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，正確；c項(xiàng)，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為zn2e2oh=zn(oh)2，正確；d項(xiàng)，電池工作時，電子由負(fù)極流向正極，溶液中k、h向正極移動，oh向負(fù)極移動，錯誤。9航天飛機(jī)常采用新型燃料電池作為電能來源，燃料電池一般指采用h2、ch4、co、c2h5oh等可燃物質(zhì)與o2一起構(gòu)成的電池裝置，它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。我國發(fā)射的“神舟五號”載人飛船是采用先進(jìn)的甲烷電池為電能來源的，該電池以koh溶液為電解質(zhì)，其電池反應(yīng)為ch42o22oh=co3h2o。(1)負(fù)極上的電極反應(yīng)為_。(2)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的5.6 l o2時，有_mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。(3)開始放電時，正極附近溶液的ph_(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：(1)根據(jù)電池知ch4xeco，c元素的化合價由44，則有ch48eco，由電荷守恒，左邊應(yīng)配10個oh，最后根據(jù)質(zhì)量守恒得：ch410oh8e=co7h2o。(2)正極反應(yīng)為2o24h2o8e=8oh，5.6 l o2的物質(zhì)的量為0.25 mol，故得電子的物質(zhì)的量為0.25 mol41 mol。(3)由于正極生成oh，故其附近的ph增大。答案：(1)ch410oh8e=co7h2o(2)1(3)增大10(1)今有2h2o22h2o反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，負(fù)極通的應(yīng)是_，正極通的應(yīng)是_，電極反應(yīng)式：負(fù)極為_，正極為_。(2)若把koh溶液改為稀h2so4作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式：負(fù)極為_，正極為_。(3)如圖是某筆記本電腦用甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池反應(yīng)為2ch3oh3o2=2co24h2o。則c電極是_(填“正極”或“負(fù)極”)。c電極上發(fā)生的電極反應(yīng)_。解析：(1)堿性條件下，負(fù)極反應(yīng)為2h24e4oh=4h2o，正極反應(yīng)為o24e2h2o=4oh。(2)稀h2so4作電解質(zhì)時，負(fù)極為2h24e=4h，正極反應(yīng)為o24h4e=2h2o。(3)據(jù)圖知c電極流出電子，故為負(fù)極，ch3oh在負(fù)極失電子，電極反應(yīng)為ch3oh6eh2o=co26h。答案：(1)h2o22h24oh4e=4h2oo22h2o4e=4oh(2)2h24e=4ho24h4e=2h2o(3)負(fù)極ch3oh6eh2o=co26h1電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發(fā)明是化學(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鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細(xì)b氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躢氫氧燃料電池工作時氫氣在負(fù)極被氧化d太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅解析：選c鋅錳干電池中鋅為負(fù)極，被氧化而損耗，碳棒不變，a錯誤；電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽琤錯誤；氫氧燃料電池負(fù)極反應(yīng)為h22e=2h，c正確；太陽能電池采用硅材料制作，d錯誤。2下列電池工作時，o2在正極放電的是()解析：選b鋅錳電池中，鋅在負(fù)極放電，mno2在正極放電，a項(xiàng)錯誤；氫燃料電池中，氫氣在負(fù)極放電，氧氣在正極放電，b項(xiàng)正確；鉛蓄電池中，pb在負(fù)極放電，pbo2在正極放電，c項(xiàng)錯誤；鎳鎘電池中，鎘(cd)在負(fù)極放電，nio(oh)在正極放電，d項(xiàng)錯誤。3通過no傳感器可監(jiān)測no的含量，其工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是()a該裝置實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化b該電池的總反應(yīng)為2noo2=2no2cnio電極的電極反應(yīng)式：noo22e=no2d當(dāng)有2.24 l的o2參與反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移了0.4 mol e解析：選da項(xiàng)，裝置原理為原電池原理，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，正確；b項(xiàng)，根據(jù)裝置的工作原理，正極反應(yīng)：o24e=2o2，負(fù)極反應(yīng)：2no2o24e=2no2，兩式相加得2noo2=2no2，正確；c項(xiàng)，由b項(xiàng)的分析知，正確；d項(xiàng)，沒有說明在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，錯誤。4圖中是鎂次氯酸鈉電池，電池反應(yīng)為mgcloh2o=clmg(oh)2，下列說法正確的是() a進(jìn)料口a是次氯酸鈉溶液，出料口b主要成分是氯化鈉b惰性電極附近溶液的ph減小c鎂電極表面發(fā)生氧化反應(yīng)：mg2e2h2o=mg(oh)24hdna向鎂電極方向移動，mg(oh)2沉淀在兩電極之間產(chǎn)生解析：選aa項(xiàng)，鎂次氯酸鈉電池中，次氯酸鈉在正極得電子生成氯化鈉從出料口b排出；b項(xiàng)，惰性電極反應(yīng)為clo2eh2o=cl2oh，溶液ph增大；c項(xiàng)，因正極反應(yīng)產(chǎn)生oh，溶液呈堿性，不會生成h；d項(xiàng)，na向正極(惰性電極)移動。5將兩個鉑電極放置在koh溶液中，然后分別向兩極通入ch4和o2，即可產(chǎn)生電流，稱為甲烷燃料電池，下列敘述正確的是()通入ch4的電極為正極；正極的電極反應(yīng)式是o22h2o4e=4oh；通入ch4的電極反應(yīng)式是ch42o24e=co22h2o；負(fù)極的電極反應(yīng)式是ch410oh8e=co7h2o；放電時溶液中的陽離子向負(fù)極移動；放電時溶液中的陰離子向負(fù)極移動。abc d解析：選b據(jù)題意知，發(fā)生的反應(yīng)為ch42o2=co22h2o，反應(yīng)產(chǎn)生的co2，處于koh溶液中，又會轉(zhuǎn)化為co，故是正確的。o2得電子被還原，作正極。溶液中離子移動情況受溶液(原電池內(nèi)電路)中電流方向影響，內(nèi)電路電流方向是由負(fù)極流向正極，陽離子的運(yùn)動方向與電流方向相同，故在溶液(原電池內(nèi)電路)中陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動。6(全國卷)微生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c6h12o66o26co26h2o解析：選a圖示所給出的是原電池裝置。a.有氧氣反應(yīng)的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，因?yàn)橛匈|(zhì)子通過，故正極電極反應(yīng)式為o24e4h=2h2o，c6h12o6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為c6h12o624e6h2o=6co224h，負(fù)極上有co2產(chǎn)生，故a不正確。b.微生物電池是指在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，故b正確。c.質(zhì)子是陽離子，陽離子由負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，故c正確。d.正極的電極反應(yīng)式為6o224e24h=12h2o，負(fù)極的電極反應(yīng)式為c6h12o624e6h2o=6co224h，兩式相加得電池總反應(yīng)為c6h12o66o2=6co26