高中化學(xué)必修2 課時(shí)6.2.2 化學(xué)電源高一化學(xué)精品講義

1、化學(xué)電源【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道干電池、充電電池、燃料電池等發(fā)展中的化學(xué)電源的特點(diǎn)、組成和工作原理2、會(huì)正確書寫燃料電池的電極反應(yīng)【主干知識(shí)梳理】一、常見的化學(xué)電源 1、化學(xué)電源的概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2、化學(xué)電源的分類：一次電池、二次電池、燃料電池(1)一次電池：一次電池的特點(diǎn)是活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗一定程度后，就不能再重復(fù)使用。即：放電之后不能充電，內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的。常見的一次電池有鋅錳干電池、鋅銀電池 酸性鋅錳干電池結(jié)構(gòu)酸性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)電極反應(yīng)負(fù)極Zn2e=Zn2正極2MnO22

2、NHeq oal(,4)2e=Mn2O32NH3H2O總反應(yīng)Zn2MnO22NH4Cl=ZnCl2Mn2O32NH3H2O缺陷酸性鋅錳干電池即使不用，放置過久，鋅筒也會(huì)因酸性的NH4Cl溶液腐蝕，造成漏液而失效，還會(huì)導(dǎo)致電器設(shè)備的腐蝕改進(jìn)措施a.在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒制成防漏電池b.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)，制成堿性鋅錳電池 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 堿性鋅錳干電池結(jié)構(gòu)堿性鋅錳電池是一種常用的一次電池，其負(fù)極是Zn，正極是MnO2，電解質(zhì)溶液是KOH溶液電極反應(yīng)負(fù)極Zn2OH2e=Zn(OH)2正極2MnO22H2O2e=2MnO

3、OH2OH總反應(yīng)Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2特點(diǎn)比能量較高，儲(chǔ)存時(shí)間較長，可適用于大電流和連續(xù)放電 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 鋅銀電池電極反應(yīng)負(fù)極Zn2OH2e=Zn(OH)2正極Ag2OH2O2e=2Ag2OH總反應(yīng)ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag特點(diǎn)比能量大、電壓穩(wěn)定、儲(chǔ)存時(shí)間長(2)二次電池：充電電池又稱二次電池。充電電池在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)又可以逆向進(jìn)行，生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，使充電、放電可在一定時(shí)期內(nèi)循環(huán)進(jìn)行。充電電池中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是：化學(xué)能電能，常見的二次電池有鉛蓄電池、鎘鎳電池、鋰離子電池等蓄電池等鉛蓄電池

4、結(jié)構(gòu)鉛蓄電池是用橡膠或微孔塑料制成的長方形外殼，正極板上有一層棕褐色的PbO2，負(fù)極板是海綿狀金屬鉛，兩極均浸在一定濃度的硫酸溶液中，且兩極間用橡膠或微孔塑料隔開電極反應(yīng)總反應(yīng)Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)負(fù)極Pb(s)SOeq oal(2,4)(aq)2e=PbSO4(s)正極PbO2(s)4H(aq)SOeq oal(2,4)(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)特點(diǎn)常作汽車電瓶，電壓穩(wěn)定，使用方便安全鎳鎘電池結(jié)構(gòu)以Cd為負(fù)極，NiO(OH)為正極，以KOH為電解質(zhì)電極反應(yīng)總反應(yīng)Cd +2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+ Cd(

5、OH)2負(fù)極Cd+2OH2e=Cd(OH)2正極2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH特點(diǎn)壽命比鉛蓄電池長，但鎘是致癌物質(zhì)，廢棄鎳鎘電池如不回收，會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境堿金屬中的Li是最輕的金屬，活動(dòng)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)發(fā)展中的燃料電池燃料電池的構(gòu)成燃料電池是一種將燃料(如氫氣、甲烷、乙醇)與氧化劑(如氧氣)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的 電化學(xué)反應(yīng)裝置。燃料氣可以是氫氣、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、葡萄糖、肼等可燃性氣體，電解質(zhì)通常有四種情況： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 稀硫酸KOH溶液 = 3 * GB3 Li

6、2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，其導(dǎo)電粒子是CO32 = 4 * GB3 固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，高溫下能傳導(dǎo)O2離子燃料電池裝置示意圖特點(diǎn) = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 清潔、安全、高效料的利用率高、能量轉(zhuǎn)化率高，能量轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%以上 = 3 * GB3 與常規(guī)發(fā)電廠相比，其二氧化碳排放量明顯降低 = 4 * GB3 與干電池或者蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是從外部提供，這時(shí)電池起著類似試管、燒杯等反應(yīng)器的作用 = 5 * GB3 * MERGEFORMAT 供電量易于調(diào)節(jié)，能適應(yīng)于電器負(fù)載的變化，而且不需要很長的充電

7、時(shí)間，在航天、軍事和交通等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用情景氫氧燃料電池用Pt作電極，不斷充入燃料(H2)和氧化劑(O2)，分別在兩極發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，電池總反應(yīng)式是2H2O2=2H2O。氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)：介質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式酸性2H24e=4HO24H4e=2H2O中性2H24e=4HO22H2O4e=4OH堿性2H24e4OH=4H2OO22H2O4e=4OH3、電池的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用(1)優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率較高，供能穩(wěn)定可靠，可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便，易于維護(hù)，并可在各種環(huán)境下工作(2)應(yīng)用：在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)、國防和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，電池發(fā)揮著

8、越來越重要的作用，大至火箭、人造衛(wèi)星、空間電視轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船，小至電腦、收音機(jī)、照相機(jī)、電話、助電器、電子手表、心臟起搏器等，都離不開各式各樣的電池4、電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)：判斷一種電池的優(yōu)劣或是否適合某種需要，主要看這種電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少(1)比能量：單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少，單位：(Wh)/kg或(Wh)/L(2)比功率：單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小，單位：W/kg或W/L(3)電池的可儲(chǔ)存時(shí)間的長短【微點(diǎn)撥】一般的，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲(chǔ)存時(shí)間長的電池，更適合使用者的需要5、廢舊電池為什么要集中處理？廢舊電池中含有汞、鎘、鉻、鉛

9、等大量的重金屬和酸堿等有害物質(zhì)，隨處丟棄會(huì)給土壤、水源等造成嚴(yán)重的污染，1節(jié)1號干電池會(huì)使1m2的耕地失去使用價(jià)值，并通過食物鏈給人體健康造成危害。另一方面，廢棄電池中的有色金屬是寶貴的資源，如果能回收再利用這些廢舊電池，不僅可以減少對我們生存環(huán)境的破壞，而且也是對資源的節(jié)約【對點(diǎn)訓(xùn)練1】1、判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)()(2)氫氧燃料電池是將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?)(3)充電電池可以無限制地反復(fù)充電、放電()(4)氫氧燃料電池比氫氣直接燃燒發(fā)電能量利用率高()2、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

10、蓄電池 D玩具用鎳氫電池3、1800年伏打用鋅片與銅片夾以鹽水浸濕的紙片疊成電堆產(chǎn)生了電流，這個(gè)裝置后來稱為伏打電池(也叫伏打電堆)，如下圖所示。觀察示意圖，思考回答下列問題：(1)負(fù)極是：_，電極反應(yīng)_(2)正極是：_(3)猜測得電子發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)可能是_3、鉛酸電池常用作汽車電瓶，其構(gòu)造如圖所示，工作時(shí)該電池總的方程式為：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，按要求回答下列問題：(1)負(fù)極材料是_，正極材料是_，電解質(zhì)溶液是_。(2)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H移向_極(3)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中硫酸的濃度_(填“增大”“減小”或“不變”)(4)當(dāng)鉛蓄電池向外電路提供2mole時(shí)，

11、理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g4、某電動(dòng)汽車使用的是鈷酸鋰(LiCoO2)電池，其工作原理如圖所示，且電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li的高分子材料，隔膜只允許Li通過，電池反應(yīng)式為LixC6Li1xCoO2C6LiCoO2，放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的Li離子向極方向移動(dòng)，兩電極反應(yīng)為：負(fù)極，正極二、水果簡易電池的制作1、探究制作水果電池對電極材料的要求 (按如圖連接)(已知電流表的指針偏向電子流入的電極)電極材料水果電流表偏轉(zhuǎn)方向電極名稱鐵片、銅片蘋果偏向銅片鐵：負(fù)極銅：正極鐵片、鎂條蘋果偏向鐵片鐵：正極鎂：負(fù)極鐵片、碳棒檸檬偏向碳棒鐵：負(fù)極碳棒：正極鐵片、鐵片檸檬不偏轉(zhuǎn)銅片、碳棒檸檬幾乎不偏轉(zhuǎn)(1)水果的作用

12、是作：電解質(zhì)溶液(2)構(gòu)成原電池的要素有：自發(fā)的氧化還原反應(yīng)兩個(gè)活潑性不同的電極，電解質(zhì)溶液，形成閉合回路根據(jù)電極材料判斷電極：較活潑金屬作負(fù)極，不活潑的金屬或惰性電極作正極2、探究影響電流效果的因素【實(shí)驗(yàn)1】探究電極材料對電流效果的影響電極材料電極間距/cm水果電流表/A，偏轉(zhuǎn)角度(填“大”或“小”)鐵、銅1蘋果小鎂、銅1蘋果大實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在其他條件相同時(shí)，電極材料活潑性差別越大，電流效果越好【實(shí)驗(yàn)2】探究不同水果對電流效果的影響電極材料電極間距/cm水果電流表/A，偏轉(zhuǎn)角度鋅、銅1蘋果小鋅、銅1檸檬大實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在其他條件相同時(shí)，不同的電解質(zhì)溶液，電流效果不同【實(shí)驗(yàn)3】探究電極間距對電流效果的

13、影響電極材料電極間距/cm水果電流表/A，偏轉(zhuǎn)角度鋅、銅1檸檬大鋅、銅2檸檬小實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在其他條件相同時(shí)，兩電極間距越小，電流效果越好【對點(diǎn)訓(xùn)練2】1、下列有關(guān)電池的敘述不正確的是()A水果電池是方便實(shí)用的家用電池B鉛蓄電池是一種常用的二次電池C氫氧燃料電池是一種高效、無污染的發(fā)電裝置D鋅錳干電池工作一段時(shí)間后，鋅外殼逐漸變薄2、下圖為番茄制作的水果電池，下列說法正確的是()A一段時(shí)間后，銅片質(zhì)量減小 B鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)C電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅 D銅電極是該電池的負(fù)極【課后作業(yè)】1、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

14、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(dòng)2、汽車的啟動(dòng)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PbSOeq oal(2,4)2e=PbSO4 D電池放電時(shí)，溶液的酸性增強(qiáng)3、汽車的啟動(dòng)電源常用鉛蓄電池。其結(jié)構(gòu)如圖所示，放電時(shí)的電池反應(yīng)如下：PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O。根據(jù)此反應(yīng)判斷下列敘述中正確的是()APbO2是電池的負(fù)極 BPb是負(fù)極，反應(yīng)式為PbSOeq oal(2,4)2e=PbSO4 CPbO2得電子，被氧化 D電

15、池放電時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)4、鋅空氣電池(如圖所示)適宜用作城市電動(dòng)車的動(dòng)力電源，該電池放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnO。則該電池工作時(shí)，下列說法正確的是()AZn電極是該電池的正極 BZn電極的電極反應(yīng)式為ZnH2O2e=ZnO2HCOH向石墨電極移動(dòng) D氧氣在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)5、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6、(雙選)據(jù)報(bào)道，鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，因?yàn)殇\電池容量大，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)

16、生還原反應(yīng) D電解液肯定為強(qiáng)酸7、氫氧燃料電池以氫氣為燃料，氧氣為氧化劑，電極是多孔鎳電極，電解質(zhì)溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的KOH溶液，有關(guān)敘述正確的是 ()負(fù)極反應(yīng)為2H24e=4H 負(fù)極反應(yīng)為2H24OH4e=4H2O工作時(shí)正極pH增大，而負(fù)極pH減小 工作時(shí)負(fù)極pH增大，而正極pH減小工作時(shí)溶液中陰離子移向正極 使用一段時(shí)間，KOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為30%A B C D8、有四種燃料電池，下面是工作原理示意圖，其中正極反應(yīng)生成水的是()A固體氧化物燃料電池 B堿性氫氧化物燃料電池C質(zhì)子交換膜燃料電池 D熔融鹽燃料電池9、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)常作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力源。該燃料電池以氫氣為

17、燃料，空氣為氧化劑，鉑作催化劑，導(dǎo)電離子是H。下列對該燃料電池的描述中正確的是()正極反應(yīng)為：O24H4e=2H2O 負(fù)極反應(yīng)為：2H24e=4H總的化學(xué)反應(yīng)為：2H2O2eq o(=,sup7(點(diǎn)燃)2H2O 氫離子通過電解質(zhì)向正極移動(dòng)A B C D10、(雙選)如圖是一種航天器能量儲(chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是()A該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B裝置Y中正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHC裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化11、將兩個(gè)鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH4和O2，即

18、可產(chǎn)生電流，稱為燃料電池，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)是O22H2O4e4OH通入CH4的電極反應(yīng)式是CH42O24eCO22H2O負(fù)極的電極反應(yīng)式是CH410OH8eCOeq oal(2,3)7H2O放電時(shí)溶液中的陽離子向負(fù)極移動(dòng)放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)A B C D12、一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為在酸性溶液中甲醇(CH3OH)與氧氣作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是()ACH3OHO22e=H2OCO22H BO24H4e=2H2OCCH3OHH2O6e=CO26H DO22H2O4e=4OH13、(雙選)有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用

19、鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是()A每消耗1 mol CH4可以向外電路提供8 mol eB負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式為CH410OH8e=COeq oal(2,3)7H2OC負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHD電池放電后，溶液pH不斷升高14、(雙選)如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動(dòng)吹氣流量偵測與控制的功能，非常適合進(jìn)行現(xiàn)場酒精檢測。下列說法不正確的是()A該電池的負(fù)極反應(yīng)式為：CH3CH2OH3H2O12e=2CO212HB該電池的正極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OHC電流由O2所在的鉑

20、電極經(jīng)外電路流向另一電極D微處理器通過檢測電流大小而計(jì)算出被測氣體中酒精的含量15、如圖所示是某公司批量生產(chǎn)的筆記本電腦所用的甲醇燃料電池的構(gòu)造示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子(H)和電子，電子經(jīng)外電路流向另一電極、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，該電池總反應(yīng)式為2CH3OH3O2=2CO24H2O。下列有關(guān)該電池的說法錯(cuò)誤的是()A右邊的電極為電池的負(fù)極，b處通入的是空氣B左邊的電極為電池的負(fù)極，a處通入的是甲醇C電池負(fù)極的反應(yīng)式為2CH3OH2H2O12e=2CO212HD電池正極的反應(yīng)式為3O212H12e=6H2O16、鎂燃料電池具有比能量高、使用安全方便、原材料來源豐富、成本低、

21、燃料易于貯運(yùn)等特點(diǎn)。研究的燃料電池可分為鎂空氣燃料電池、鎂海水燃料電池、鎂過氧化氫燃料電池、鎂次氯酸鹽燃料電池。如圖為鎂次氯酸鹽燃料電池的工作原理圖，下列有關(guān)說法不正確的是()A電池的總反應(yīng)式為MgClOH2O=Mg(OH)2ClB鎂電池中鎂均為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C鎂過氧化氫燃料電池，酸性電解質(zhì)中正極反應(yīng)為：H2O22H2e=2H2OD放電過程中OH移向正極17、.中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇(CH3OH)燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電池。甲醇燃料電池的工作原理如圖1所示(電池總反應(yīng)為2CH3OH3O2=2CO24H2O)(1)b處通入的是_，c處通入的是_ (

22、2)該電池正極的電極反應(yīng)為_(3)工作一段時(shí)間后，當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_ mol.第三代混合動(dòng)力車，可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車輪。汽車上坡或加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，降低油耗；在剎車或下坡時(shí)，電池處于充電狀態(tài)?；旌蟿?dòng)力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為負(fù)極，堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理如圖2所示，其總反應(yīng)為H22NiOOH2Ni(OH)2。根據(jù)所給信息判斷，混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí)，乙電極周圍溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)，該電極的電極反應(yīng)為_18、研究人員研制出一種鋰水電池

23、，可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)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(dòng)19、氯鋁電池是一種新型的燃料電池。試回答下列問題：(1)通入Cl2(g)的電極是 (填“正”或“負(fù)”)極(2)投入Al(s)的電極是 (填“正”或“負(fù)”)極(3)電子從 (填“Al”或“Cl”)極流向 (填“正”或“負(fù)”)極(4)每消耗8.1 g Al(s)，電路中通過的電子數(shù)目為 NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)【化學(xué)電源】答案【對點(diǎn)訓(xùn)練1】

24、1、(1)(2)(3)(4)2、A3、(1)ZnZn2e=Zn2(2)Cu(3)氧氣3、(1)PbPbO2H2SO4(2)PbO2電(正)(3)減小(4)96解析：負(fù)極每個(gè)鉛原子失去2e，就生成一個(gè)PbSO4，負(fù)極增加一個(gè)SOeq oal(2,4)，SOeq oal(2,4)的摩爾質(zhì)量為96gmol1。4、正極，LixC6xe=xLiC6，Li1xCoO2xexLi=LiCoO2【對點(diǎn)訓(xùn)練2】1、A2、B。解析：鋅的金屬性強(qiáng)于銅，所以鋅是負(fù)極，銅是正極，溶液中的氫離子在正極得到電子生成氫氣，所以選項(xiàng)B正確?！菊n后作業(yè)】1、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

25、項(xiàng)，在外電路中電子從鋅外殼流向碳棒，故錯(cuò)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(cuò)誤；D項(xiàng)，電池內(nèi)部，陽離子向正極碳棒移動(dòng)，故錯(cuò)誤。2、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。3、B。解析：根據(jù)電池反應(yīng)知放電過程中鉛失去電子，因此它是原電池的負(fù)極，其電極反應(yīng)式為PbSOeq oal(2,4)2e=PbSO4，故B項(xiàng)正確；PbO2在放電過程中得到電子被還原，所以它是原電池的正極，因此A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；由于原電池放電的過程中消耗硫酸，所以

26、溶液的酸性減弱，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4、D。解析：氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，石墨電極是正極，鋅電極是負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；鋅作負(fù)極，堿性條件下，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn2OH2e=ZnOH2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池工作時(shí)，溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即OH向Zn極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。5、C。解析：氫氧燃料電池的總反應(yīng)是2H2O2=2H2O，因而正極是O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)。6、BC。解析：根據(jù)原電池反應(yīng)的原理，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，較活潑的金屬作負(fù)極，因此Zn2e=Zn2是負(fù)極反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。再根據(jù)電池總反應(yīng)式，生成物是ZnO，ZnO能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。7、B。解析：氫氧燃料電池在堿性條件下，負(fù)

27、極：2H24OH4e=4H2O，pH減??；正極：O24e2H2O=4OH，pH增大。工作時(shí)溶液中OH移向負(fù)極。使用一段時(shí)間，KOH雖沒有消耗但生成了H2O，所以KOH濃度變小。8、C。解析：A項(xiàng)，正極反應(yīng)生成O2；B項(xiàng)，正極反應(yīng)生成OH；C項(xiàng)，正極反應(yīng)生成H2O；D項(xiàng)，正極反應(yīng)生成COeq oal(2,3)。9、C。解析：燃料電池中的反應(yīng)不是在點(diǎn)燃的條件下進(jìn)行的，故錯(cuò)誤。因?yàn)閷?dǎo)電離子是H，且向正極移動(dòng)，所以正極反應(yīng)為O24H4e=2H2O，電子由負(fù)極通過外電路流向正極。10、BC。解析：太陽能電池利用光能轉(zhuǎn)化為電能可直接作用于工作馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化；在裝置X中，電解水生成H2、O2，

28、實(shí)現(xiàn)了電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化；在裝置Y中構(gòu)成燃料電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，作用于馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，A、D錯(cuò)誤。氫氧燃料電池的正極上應(yīng)是O22H2O4e=4OH，B正確；裝置X能實(shí)現(xiàn)H2、O2的循環(huán)再生，C正確。11、B。解析：一般說來，能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在理論上都可設(shè)計(jì)成原電池。在反應(yīng)中，電子從發(fā)生氧化反應(yīng)(失電子)的負(fù)極流出，經(jīng)過外電路流向正極(多為不活潑電極，離子或物質(zhì)在該正極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng))，同時(shí)溶液中的陰、陽離子分別不斷移向負(fù)極、正極，構(gòu)成閉合回路。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(huì)轉(zhuǎn)化為COeq oal(2

29、,3)，故是正確的。O2得e被還原，作正極。溶液中離子移動(dòng)情況是陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。12、C。解析：該燃料電池的總反應(yīng)為2CH3OH3O2=4H2O2CO2，由于在酸性溶液中正極反應(yīng)為O24H4e=2H2O，根據(jù)電子守恒，則負(fù)極反應(yīng)為CH3OHH2O6e=CO26H。13、AB。解析：本題是考查原電池原理在燃料電池中的具體應(yīng)用，首先要判斷出電池的正負(fù)極，其方法是確定在該電極上發(fā)生的是失電子反應(yīng)還是得電子反應(yīng)，若發(fā)生的是失電子反應(yīng)，該電極是原電池的負(fù)極，反之是正極。CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng)，即CH4CO2，嚴(yán)格地講，生成的CO2還會(huì)與KOH反應(yīng)生成K2CO3，化合價(jià)升高，失去電子，是電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH48e10OH=COeq oal(2,3)7H2O,1 mol CH4參加反應(yīng)有8 mol e發(fā)生轉(zhuǎn)移，O2在正極上發(fā)生反應(yīng)，獲得電子，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH。雖然正極產(chǎn)生OH，負(fù)極消耗OH，但從總反應(yīng)CH42O22KOH=K2CO33H2O可看出會(huì)消耗KOH，所以電池放電時(shí)溶液的pH不斷下降，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤。14、AB。解析：由圖示可知，呼氣時(shí)進(jìn)去的是CH3CH2OH