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1、PAGE PAGE 21第2講原電池化學(xué)電源考綱要求1.了解原電池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理??键c一原電池工作原理1知識梳理1.概念和反應(yīng)本質(zhì):原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為的裝置,其反應(yīng)本質(zhì)是。2.構(gòu)成條件(1)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)(原電池必備條件)。(2)兩個的電極(材料可以是金屬或?qū)щ姷姆墙饘伲?。?fù)極:活潑性較強的金屬。正極:活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。(3)電極均插入電解質(zhì)溶液中。(4)構(gòu)成(兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)。3.工作原理(以鋅銅原電池為例)裝置圖電極名稱負(fù)極正極電極材料片片電極反應(yīng)反應(yīng)類型反應(yīng)反應(yīng)電子流向由片沿導(dǎo)線流向
2、片離子遷移方向陰離子向遷移;陽離子向遷移電池反應(yīng)方程式思考下圖是根據(jù)原電池原理設(shè)計的LED燈發(fā)光的裝置:(1)該裝置中,存在怎樣的能量轉(zhuǎn)化過程?(2)如果將硫酸換成檸檬汁,導(dǎo)線中會不會有電子流動?如果將鋅片換成鐵片,電路中的電流方向是否改變?判斷(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)在原電池中,負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強()(2)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)()(3)帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時間長()(4)在“鋅硫酸銅溶液銅”原電池中,鋅為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)()(5)原電池工作時,溶液中的陽離子向負(fù)極移動,鹽橋中的陽離子向正極
3、移動()(6)原電池放電時,電流方向由電源的負(fù)極流向正極()2對點速練練點一原電池基礎(chǔ)判斷1.如圖所示是一位同學(xué)在測試水果電池,下列有關(guān)說法錯誤的是()A.若金屬片A是正極,則該金屬片上會產(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可以一個是銅片,另一個是鐵片2.原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是()A.(1)(2)中Mg作負(fù)極,(3)(4)中Fe作負(fù)極B(2)中Mg作正極,電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C(3)中Fe作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D(4)中Cu作正極,電極反應(yīng)式為2H2e=H2方法總
4、結(jié)正、負(fù)極的判斷方法練點二鹽橋原電池3.有關(guān)下圖所示原電池的敘述不正確的是()A.電子沿導(dǎo)線由Cu片流向Ag片B正極的電極反應(yīng)是Age=AgCCu片上發(fā)生氧化反應(yīng),Ag片上發(fā)生還原反應(yīng)D反應(yīng)時鹽橋中的陽離子移向Cu(NO3)2溶液4.根據(jù)下圖,下列判斷中正確的是()A燒杯a中的溶液pH降低B燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)C燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2D燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2練后歸納兩種原電池裝置的比較名稱單液原電池雙液原電池裝置圖兩類裝置的不同點還原劑Zn與氧化劑Cu2直接接觸,既有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,又有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,造成能量損耗Zn與氧化劑Cu2不直接接觸,僅有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電
5、能,避免了能量損耗,故電流穩(wěn)定,持續(xù)時間長備注鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍,有導(dǎo)電和平衡電荷作用。練點三創(chuàng)新型原電池5.利用如圖所示原電池可測量空氣中Cl2含量,其中電解質(zhì)是Ag可以自由移動的固體物質(zhì)。下列分析不正確的是()A.電子經(jīng)外電路流向Pt電極B電池工作時,電解質(zhì)中Ag數(shù)目減少C正極反應(yīng):Cl22e2Ag=2AgClD空氣中c(Cl2)越大,Ag極消耗速率越快6.氣體的自動化檢測中常常應(yīng)用原電池原理的傳感器。下圖為電池的工作示意圖:氣體擴散進入傳感器,在敏感電極上發(fā)生反應(yīng),傳感器就會接收到電信號。下表列出了待測氣體及敏感電極上部分反應(yīng)產(chǎn)物。則下列說法中正確的是
6、()待測氣體部分電極反應(yīng)產(chǎn)物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A.上述氣體檢測時,敏感電極均作電池正極B檢測分別含H2S和CO體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時,傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同C檢測H2S時,對電極充入空氣,對電極上的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHD檢測Cl2時,敏感電極的電極反應(yīng)式為Cl22e=2Cl練點四原電池的設(shè)計7.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料知氧化性:Cr2O72Fe3,設(shè)計了鹽橋式的原電池,如圖。鹽橋中裝有瓊脂與飽和K2SO4溶液。下列敘述中正確的是()A.甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)B乙燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cr37H2O6e=Cr2O7214HC外電路
7、的電流方向是從b到aD電池工作時,鹽橋中的SO42移向乙燒杯8.依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示(鹽橋為盛有KNO3瓊脂的U形管)。請回答下列問題:(1)電極X的材料是;電解質(zhì)溶液Y是(填化學(xué)式)。(2)銀電極為電池的極,其電極反應(yīng)式為。(3)鹽橋中的NO3移向溶液。方法總結(jié)原電池的設(shè)計和制作方法首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)。根據(jù)原電池的反應(yīng)特點,結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。如:根據(jù)反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2設(shè)計的原電池為:考點二常見化學(xué)電源的類型1知識梳理1.一次電池(1)堿性鋅錳干電池總反應(yīng):Z
8、n2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。負(fù)極材料:。電極反應(yīng):_。正極材料:碳棒。電極反應(yīng):_。(2)紐扣式鋅銀電池總反應(yīng):_。電解質(zhì)是。負(fù)極材料:。電極反應(yīng):_。正極材料:。電極反應(yīng):_。(3)鋰電池LiSOCl2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8Li3SOCl2=6LiClLi2SO32S。負(fù)極材料為,電極反應(yīng)為_。正極的電極反應(yīng)為_。2.二次電池(以鉛蓄電池為例)(1)放電時的反應(yīng)負(fù)極反應(yīng):_;正極反應(yīng):_;總反應(yīng):PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。(2)充電時的反應(yīng)陰極反應(yīng):_;陽極反應(yīng):
9、_;總反應(yīng):2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。提醒可充電電池充電時電極與外接電源的正、負(fù)極的連接應(yīng)符合以下特點: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。酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H24e=4H正極反應(yīng)式O22H2O4e=4OH電極總反應(yīng)式2H2O2=2H2O提醒(1)在書寫燃料電池的電極反應(yīng)時,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。(2)書寫電極反應(yīng)時應(yīng)注意:“ne”相當(dāng)于正電荷,“ne”相當(dāng)于負(fù)電荷,依據(jù)電荷守恒配平其他物質(zhì)的系數(shù)。從原子守恒的角度還應(yīng)符合:電池總反應(yīng)式正極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式。(3)根據(jù)移動方向,陽離子移向正極,在正極
10、上參與反應(yīng),在負(fù)極上生成(如H);陰離子移向負(fù)極,在負(fù)極上參與反應(yīng),在正極上生成(如OH、O2、CO32)。判斷(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)鉛蓄電池放電時,鉛做正極()(2)可充電電池充電時,外接電源正極,內(nèi)接它的負(fù)極()(3)鉛蓄電池放電時,正極與負(fù)極質(zhì)量均增加()(4)堿性鋅錳干電池是一次電池,其中MnO2是催化劑,可使鋅錳干電池的比能量高、可儲存時間長()(5)氫氧燃料電池以KOH作電解質(zhì)溶液時,工作一段時間,pH將變大()(6)氫氧燃料電池以H2SO4作電解質(zhì)溶液時,工作一段時間,pH將變大()(7)燃料電池工作時燃料在電池中燃燒,然后熱能轉(zhuǎn)化為電能()(8)手機、電腦中使用的
11、鋰電池屬于一次性電池()2對點速練練點一化學(xué)電源中基本工作原理分析1.全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,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)。下列說法錯誤的是()A電池工作時,正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S62Li2e=3Li2S4B電池工作時,外電路中流過0.02 mol電子,負(fù)極材料減重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越多2.如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖,關(guān)于該電池敘述正確的是()A分子組成為Cm(H2O)n的物質(zhì)一定是糖類B微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生還原反應(yīng)C放
12、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練點二二次電池的充放電過程3.水系鋰電池具有安全、環(huán)保和價格低廉等優(yōu)點。以釩酸鈉(NaV3O8)為正極材料的電極反應(yīng)式為NaV3O8xLixe=NaLixV3O8,該電池示意圖如圖所示。下列說法不正確的是()A.放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式:Lie=LiB充電過程中Li從陽極向陰極遷移C充電過程中陽極的電極反應(yīng)式為NaLixV3O8xe=NaV3O8xLi,NaLixV3O8中釩的化合價發(fā)生變化D該電池可以用硫酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液4.“天宮一號”飛行器在太空工作期間必須有源源不斷的電源供應(yīng)。其供電原理是:白天太陽能帆板發(fā)電
13、,將一部分電量直接供給“天宮一號”,另一部分電量儲存在鎳氫電池里,供黑夜時使用。如圖為鎳氫電池構(gòu)造示意圖(氫化物電極為儲氫金屬,可看作H2直接參加反應(yīng))。下列說法正確的是()A充電時陰極區(qū)電解質(zhì)溶液pH降低B在使用過程中此電池要不斷補充水C放電時NiOOH在電極上發(fā)生氧化反應(yīng)D充電時陽極反應(yīng)式為Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O練點三燃料電池的分析5.液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點。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()A.b電極發(fā)生氧化反應(yīng)Ba電極的電極反應(yīng)式為N2H44
14、OH4e=N24H2OC放電時,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6.甲醇燃料電池具有容易攜帶、容易存儲等優(yōu)點,目前被認(rèn)為將會替代傳統(tǒng)的電池成為攜帶型設(shè)備的主要電源。如圖是甲醇的質(zhì)子交換膜型燃料電池模型,下列有關(guān)說法正確的是()AY極為電池的負(fù)極BX極的電極反應(yīng)式:CH3OHH2O6e=CO26HC若常溫下用該電池電解100 mL KCl溶液至pH12時,電池質(zhì)子交換膜遷移的A為0.01 molD空氣以20%為氧氣計算,X極每消耗1 mol甲醇,Y極必消耗168 L空氣中的氧氣方法總結(jié)燃料電池電極反應(yīng)式書寫的常用方法第一步,寫出電池總反應(yīng)式。燃料電池的總反應(yīng)與燃
15、料燃燒的反應(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)。如甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的反應(yīng)如下:CH42O2=CO22H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O可得甲烷燃料電池的總反應(yīng)式:CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。第二步,寫出電池的正極反應(yīng)式。根據(jù)燃料電池的特點,一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2,因電解質(zhì)溶液不同,故其電極反應(yīng)也會有所不同:(1)酸性電解質(zhì):O24H4e=2H2O。(2)堿性電解質(zhì):O22H2O4e=4OH。(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2):O24e=2O2。(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3):O22CO24e=2CO32。
16、第三步,電池的總反應(yīng)式電池的正極反應(yīng)式電池的負(fù)極反應(yīng)式。本講真題研練1.2020全國卷,12科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型ZnCO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下,電極為金屬鋅和選擇性催化材料。放電時,溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等,為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是()A.放電時,負(fù)極反應(yīng)為Zn2e4OH=Zn (OH)42B.放電時,1 mol CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 molC.充電時,電池總反應(yīng)為2Zn (OH)42=2ZnO24OH2H2OD.充電時,正極溶液中OH濃度升高2.2020全國卷,12一種高性能的堿性硼化釩(VB2)空氣電池如圖所示,其中在
17、VB2電極發(fā)生反應(yīng):VB216OH11e=VO432B (OH)44H2O該電池工作時,下列說法錯誤的是()A.負(fù)載通過0.04 mol電子時,有0.224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2參與反應(yīng)B.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高C.電池總反應(yīng)為4VB211O220OH6H2O=8B (OH)424VO43D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極3.2020山東卷,10微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟的能源裝置,利用微生物處理有機廢水獲得電能,同時可實現(xiàn)海水淡化?,F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用下圖裝置處理有機廢水(以含CH3COO的溶液為例)。下列說法錯誤的是
18、()A.負(fù)極反應(yīng)為CH3COO2H2O8e=2CO27HB.隔膜1為陽離子交換膜,隔膜2為陰離子交換膜C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子時,模擬海水理論上除鹽58.5 gD.電池工作一段時間后,正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為214.2019全國卷,12利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2/MV在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是()A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能B.陰極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H22MV2=2H2MVC.正極區(qū),固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動5.2019
19、天津卷,6我國科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅碘溴液流電池,其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液,提高電池的容量。下列敘述不正確的是()A.放電時,a電極反應(yīng)為I2Br2e=2IBrB.放電時,溶液中離子的數(shù)目增大C.充電時,b電極每增重0.65 g,溶液中有0.02 mol I被氧化D.充電時,a電極接外電源負(fù)極6.2018全國卷,12我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)為:3CO24Na2Na2CO3C。下列說法錯誤的是()A.放電時,ClO4向負(fù)極移動B.充電時釋放
20、CO2,放電時吸收CO2C.放電時,正極反應(yīng)為:3CO24e=2CO32CD.充電時,正極反應(yīng)為:Nae =Na第2講原電池化學(xué)電源考點一1知識梳理1電能氧化還原反應(yīng)2(2)活潑性不同(4)閉合回路3鋅銅Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化還原鋅銅負(fù)極正極ZnCu2=Zn2Cu思考答案:(1)裝置中存在“化學(xué)能電能光能”的轉(zhuǎn)換。(2)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;金屬性Cu比Zn、Fe弱,Cu作正極,所以電路中的電流方向不變。判斷答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)2對點速練1答案:C2解析:(1)中Mg作負(fù)極;(2)中Al作負(fù)
21、極;(3)中銅作負(fù)極;(4)是鐵的吸氧腐蝕,F(xiàn)e作負(fù)極。答案:B3解析:該裝置是原電池裝置,實質(zhì)上發(fā)生的是Cu與硝酸銀的反應(yīng),所以Cu失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),則Cu是負(fù)極,Ag是正極,電子從負(fù)極流向正極,A正確;正極是Ag發(fā)生還原反應(yīng),得到電子生成Ag,B正確;根據(jù)以上分析,Cu片上發(fā)生氧化反應(yīng),Ag片上發(fā)生還原反應(yīng),C正確;原電池中,陽離子向正極移動,所以鹽橋中的陽離子移向AgNO3溶液,D錯誤。答案:D4解析:由題給原電池裝置可知,電子經(jīng)過導(dǎo)線,由Zn電極流向Fe電極,則O2在Fe電極發(fā)生還原反應(yīng):O22H2O4e=4OH,燒杯a中c(OH)增大,溶液的pH升高。燒杯b中,Zn發(fā)生氧化反應(yīng)
22、:Zn2e=Zn2。答案:B5解析:Ag的金屬活潑性強于Pt,則Ag電極是負(fù)極,Ag失去電子,則電子經(jīng)外電路流向Pt電極,A正確;正極是Cl2得到電子,與Ag結(jié)合生成AgCl,即電極反應(yīng)式為Cl22e2Ag=2AgCl,但由于負(fù)極Ag失去電子轉(zhuǎn)化為Ag,所以電池工作時,電解質(zhì)中Ag數(shù)目不變,B錯誤,C正確;空氣中c(Cl2)越大,則得到的電子數(shù)越多,因此消耗的銀越多,則Ag極消耗速率越快,D正確。答案:B6解析:原電池中的正極發(fā)生還原反應(yīng),得到電子,元素的化合價降低,而待測氣體為CO時,反應(yīng)產(chǎn)物為二氧化碳,C元素的化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),所以此時敏感電極作電池負(fù)極,同理,待測氣體為H2S時,
23、S元素的化合價也升高,敏感電極作電池負(fù)極,A錯誤;H2S和CO體積分?jǐn)?shù)相同,則二者物質(zhì)的量相同,二者失去的電子的物質(zhì)的量不同,CO失去2個電子,而H2S中S則失去8個電子,所以在氣體的擴散速度相同的前提下,傳感器上產(chǎn)生的電流大小不同,B錯誤;檢測H2S時,因為電極產(chǎn)物為H2SO4,所以電解質(zhì)溶液為硫酸,對電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),充入空氣,則正極反應(yīng)式為O24H4e=2H2O,C錯誤;檢測Cl2時,Cl元素的化合價降低,所以敏感電極作正極,則敏感電極的電極反應(yīng)式是Cl22e=2Cl,D正確。答案:D7解析:因為氧化性:Cr2O72Fe3,所以該原電池反應(yīng)是Cr2O72將Fe2氧化為Fe3,所以
24、甲燒杯發(fā)生氧化反應(yīng),A錯誤;乙燒杯發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為Cr2O726e14H=2Cr37H2O,B錯誤;根據(jù)以上分析,a是負(fù)極,b是正極,則電流方向是從正極向負(fù)極流動,C正確;原電池中的陰離子向負(fù)極移動,所以SO42向甲燒杯移動,D錯誤。答案:C8答案:(1)CuAgNO3(2)正Age=Ag(3)Cu(NO3)2考點二1知識梳理1(1)ZnZn2OH2e=Zn(OH)22MnO22H2O2e=2MnOOH2OH(2)ZnAg2OH2O=Zn(OH)22AgKOHZnZn2OH2e=Zn(OH)2Ag2OAg2OH2O2e=2Ag2OH(3)鋰8Li8e=8Li3SOCl28e=2SSO3
25、26Cl2(1)PbSO422e=PbSO4PbO24HSO422e=PbSO42H2O(2)PbSO42e=PbSO42PbSO42H2O2e=PbO24HSO4232H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2O判斷答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2對點速練1解析:A項,原電池電解質(zhì)中陽離子移向正極,根據(jù)全固態(tài)鋰硫電池工作原理圖示中Li移動方向可知,電極a為正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),由總反應(yīng)可知正極依次發(fā)生S8Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2的還原反應(yīng),正確;B項,電池工作時負(fù)極電極反應(yīng)式為:Lie=Li,當(dāng)外電路中流過0.02 mol電子時,負(fù)極消耗的Li的物
26、質(zhì)的量為0.02 mol,其質(zhì)量為0.14 g,正確;C項,石墨烯具有良好的導(dǎo)電性,故可以提高電極a的導(dǎo)電能力,正確;D項,電池充電時為電解池,此時電解總反應(yīng)為8Li2Sx eq o(=,sup7(通電) 16LixS8(2x8),故Li2S2的量會越來越少,錯誤。答案:D2解析:分子組成為Cm(H2O)n的物質(zhì)不一定是糖類,例如醋酸(CH3COOH),A錯誤;微生物所在電極區(qū)是負(fù)極,放電時失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),B錯誤;放電過程中,H從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū),C錯誤;正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),則電極反應(yīng)式為MnO24H2e=Mn22H2O,D正確。答案:D3解析:放電時是原電池,電池的負(fù)極發(fā)生氧化
27、反應(yīng),A正確;充電時是電解池,充電過程中陽離子從陽極向陰極遷移,B正確;充電過程中陽極發(fā)生氧化反應(yīng),C正確;鋰能與水反應(yīng),該電池不能用硫酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液,D錯誤。答案:D4解析:充電時,陰極的反應(yīng)為2H2O2e=H22OH,pH升高,A項錯誤;由題意可知該電池的總反應(yīng)為2NiOOHH2=2Ni(OH)2,沒有消耗水,無需補充水,B項錯誤;放電時,NiOOH在電極上得電子,化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),C項錯誤;充電時原電池的正極作陽極,故陽極反應(yīng)式為Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O,D項正確。答案:D5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=N24
28、H2O,O2在正極發(fā)生還原反應(yīng):O24e2H2O=4OH,總反應(yīng)為N2H4O2=N22H2O,A項錯誤,B項正確;放電時電流由正極流向負(fù)極,C項錯誤;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項錯誤。答案:B6解析:根據(jù)X極、Y極所通入的物質(zhì),可以判斷,X極為負(fù)極,Y極為正極,其電極反應(yīng)式為X極(負(fù)極):CH3OHH2O6e=CO26H;Y極(正極) 32O26e6H=3H2O;C項,2KCl2H2O eq o(=,sup7(電解) 2KOHH2Cl2,n(OH)0.01 molL10.1 L103mol,所以電池質(zhì)子交換膜遷移的A(H)應(yīng)為0.001 mol
29、;D項,沒有給出氧氣所處的條件,不能求出氧氣的體積。答案:B本講真題研練1解析:A項,放電時Zn極為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn2e4OH=Zn(OH)42,正確;B項,放電時,正極反應(yīng)為CO22e2H=HCOOH,每轉(zhuǎn)化1 mol CO2,轉(zhuǎn)移2 mol電子,正確;C項,充電時,陽極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2,陰極反應(yīng)式為2Zn(OH)424e=2Zn8OH,將兩極電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng),正確;D項,充電時,正極溶液中OH濃度降低,錯誤。答案:D2解析:由題給信息知VB2電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),則VB2電極為負(fù)極,復(fù)合碳電極為正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O24e2H2O=4OH,電池總反應(yīng)方程式為:4VB211O220OH6H2O=8B(OH)44VO43。由上述分析知,正極的電極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OH,則電路中通過0.04 mol e時,正極有0.01 mol
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