高中化學(xué)新教材同步必修第二冊(cè)第6章第一節(jié)第3課時(shí)　原電池原理應(yīng)用　化學(xué)電源【化學(xué)課外】

第3課時(shí)原電池原理應(yīng)用化學(xué)電源[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.知道干電池、充電電池、燃料電池等化學(xué)電源的特點(diǎn)。2.掌握構(gòu)成電池的要素，了解不同電極材料對(duì)電池性能的影響。3.能正確書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)單化學(xué)電源的電極反應(yīng)式。一、設(shè)計(jì)原電池1.依據(jù)已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子)在正極上被還原。2.實(shí)例以Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑為例(1)理論上任何氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池()(2)原電池中負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)()(3)原電池中正極材料一定發(fā)生還原反應(yīng)()(4)原電池中正極材料必須與電解質(zhì)溶液的某種離子反應(yīng)()答案(1)×(2)√(3)×(4)×1.理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。選擇適宜的材料和試劑，請(qǐng)利用反應(yīng)“Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋”設(shè)計(jì)一個(gè)原電池?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)用雙線橋分析上述離子反應(yīng)，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________________；其中氧化反應(yīng)的半反應(yīng)可表示為“Fe－2e－=Fe2＋”，則還原反應(yīng)的半反應(yīng)為_(kāi)_______________。(2)若設(shè)計(jì)成原電池①負(fù)極材料是________，選擇依據(jù)是________________；②正極材料可選用________，選擇依據(jù)是________________。③________溶液作電解質(zhì)。(3)寫(xiě)出電極反應(yīng)式正極：________________，負(fù)極：________________。(4)該原電池中電子從________極流出，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子(Fe3＋)移向________極。答案(1)2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋(2)①鐵固體鐵單質(zhì)能導(dǎo)電，可被電解質(zhì)溶液中的Fe3＋氧化為Fe2＋②銅(或石墨)銅(或石墨)的還原性比鐵弱，且為能導(dǎo)電的固體③FeCl3[或Fe2(SO4)3](3)2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋Fe－2e－=Fe2＋(4)鐵(負(fù))銅或石墨(正)用雙線橋法書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的步驟(1)探究制作水果電池對(duì)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(píng)果偏向銅片鐵：負(fù)極銅：正極鐵片、鎂條蘋(píng)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)問(wèn)題討論：水果的作用是作：電解質(zhì)溶液。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：構(gòu)成原電池的要素有：①自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。②兩個(gè)活潑性不同的電極，電解質(zhì)溶液，形成閉合回路。③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(duì)電流效果的影響電極材料電極間距/cm水果電流表/μA，偏轉(zhuǎn)角度(填“大”或“小”)鐵、銅1蘋(píng)果小鎂、銅1蘋(píng)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?！緦?shí)驗(yàn)2】探究不同水果對(duì)電流效果的影響電極材料電極間距/cm水果電流表/μA，偏轉(zhuǎn)角度鋅、銅1蘋(píng)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(duì)電流效果的影響電極材料電極間距/cm水果電流表/μA，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。水果電池的電流效果與電極材料、水果的種類(lèi)有關(guān)，另外還與兩電極間距離以及電極插入水果的深度等因素有關(guān)。1.下圖為番茄制作的水果電池，下列說(shuō)法正確的是()A.一段時(shí)間后，銅片質(zhì)量減小答案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?！癋e＋2Fe3＋=3Fe2＋”設(shè)計(jì)原電池，下列設(shè)計(jì)不合理的是()①銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池②石墨、鐵片、Fe(NO3)3溶液組成的原電池③鐵片、鋅片、Fe(SO4)3溶液組成的原電池④銀片、鐵片、Fe(NO3)2溶液組成的原電池A.①② B.②③C.③④ D.②④答案C解析Cu不如鐵活潑，則Fe作負(fù)極、Cu作正極，故①正確；活潑金屬鐵作負(fù)極，電解質(zhì)溶液是含有Fe3＋的溶液，故②正確；Fe不如Zn活潑，則Fe作正極、Zn作負(fù)極，故③錯(cuò)誤；電解質(zhì)溶液必須是可溶性的鐵鹽溶液，故④錯(cuò)誤。3.選擇適宜的材料和試劑，請(qǐng)利用反應(yīng)“Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋”設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)電池?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)負(fù)極材料：________；正極材料：________；電解質(zhì)溶液：________________。(2)寫(xiě)出電極反應(yīng)式正極：________________________________________________________________________；負(fù)極：________________________________________________________________________。(3)原電池中電子從________極流出，電解質(zhì)溶液中陰離子流向________極(填“正”或“負(fù)”)。答案(1)銅銀(或碳棒)AgNO3溶液(2)2Ag＋＋2e－=2AgCu－2e－=Cu2＋(3)銅(負(fù))負(fù)二、化學(xué)電源1.一次電池(1)特點(diǎn)：電池放電后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無(wú)法逆向進(jìn)行)，如鋅錳干電池屬于一次電池。(2)鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示：①鋅筒為負(fù)極，電極反應(yīng)是Zn－2e－=Zn2＋。②石墨棒為正極，最終被還原的物質(zhì)是二氧化錳。③NH4Cl糊的作用電解質(zhì)溶液。2.二次電池(充電電池)(1)特點(diǎn)：二次電池在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。(2)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))電能(3)常見(jiàn)的充電電池：鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池。3.燃料電池(1)特點(diǎn)：①反應(yīng)物儲(chǔ)存在電池外部，②能量轉(zhuǎn)換效率高、清潔、安全，③供電量易于調(diào)節(jié)。(2)燃料電池常用的燃料有：氫氣、甲烷、乙醇等。常用氧化劑：氧氣。(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(wú)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()答案(1)×(2)×(3)×(4)√1.1800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(lái)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(wèn)題：(1)負(fù)極是：________，電極反應(yīng)________________。(2)正極是：________。(3)猜測(cè)得電子發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)可能是________。答案(1)ZnZn－2e－=Zn2＋(2)Cu(3)氧氣2.鉛酸電池常用作汽車(chē)電瓶，其構(gòu)造如圖所示，工作時(shí)該電池總的方程式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O按要求回答下列問(wèn)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)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加________g。答案(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\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)的摩爾質(zhì)量為96g·mol－1。1.下列有關(guān)電池的敘述不正確的是()C.氫氧燃料電池是一種高效、無(wú)污染的發(fā)電裝置D.鋅錳干電池工作一段時(shí)間后，鋅外殼逐漸變薄答案A2.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答案C解析氫氧燃料電池的總反應(yīng)是2H2＋O2=2H2O，因而正極是O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)。3.下列有關(guān)鋅錳干電池的說(shuō)法中正確的是()A.鋅外殼是負(fù)極，石墨碳棒是正極材料答案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(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(yáng)離子向正極碳棒移動(dòng)，故錯(cuò)誤。4.汽車(chē)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：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是()2得電子，被氧化C.負(fù)極反應(yīng)是Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4D.電池放電時(shí)，溶液的酸性增強(qiáng)答案C解析從鉛蓄電池的放電反應(yīng)可以看出：放電過(guò)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(guò)程中消耗了H2SO4，使溶液的酸性減弱。

拓展延伸電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1.書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的原則電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒、得失電子守恒及電荷守恒，遵循離子方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則，兩電極反應(yīng)式相加得電池總化學(xué)(或離子)方程式。2.書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的基本類(lèi)型(1)類(lèi)型一題目給定原電池的裝置圖，未給總反應(yīng)式①首先找出原電池的正、負(fù)極，即分別找出氧化劑和還原劑。②結(jié)合電解質(zhì)判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。③遵循氧化還原反應(yīng)離子方程式配平原則，寫(xiě)出電極反應(yīng)式。(注意：電極產(chǎn)物能否與電解質(zhì)溶液共存，如鉛蓄電池的負(fù)極鉛失電子變?yōu)镻b2＋，但Pb2＋與硫酸溶液中的SOeq\o\al(2－,4)不共存，因而負(fù)極電極反應(yīng)式為Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4)④將兩電極反應(yīng)式相加(注意兩極得失電子數(shù)相等)可得電池總反應(yīng)式。(2)類(lèi)型二題目中給出原電池的總反應(yīng)式①分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。②當(dāng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時(shí)，還應(yīng)考慮電解質(zhì)是否參與了反應(yīng)。③若有一個(gè)電極反應(yīng)式較難寫(xiě)出，可先寫(xiě)出較易寫(xiě)出的電極反應(yīng)式，然后再用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即得到另一電極反應(yīng)式。1.一種鎂－空氣電池裝置如圖所示，電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活性炭，電解液為KOH濃溶液。(1)負(fù)極電極反應(yīng)式________________，正極電極反應(yīng)式________________。(2)電子移動(dòng)的方向是由________經(jīng)外電路到________。(填“a”或“b”)(3)電池總反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________________________。答案(1)Mg－2e－＋2OH－=Mg(OH)2O2＋4e－＋2H2O=4OH－(2)ab(3)2Mg＋O2＋2H2O=2Mg(OH)2解析(1)Mg是強(qiáng)還原劑，易失電子，作負(fù)極，失電子變?yōu)镸g2＋，而Mg2＋與OH－不共存，因而電極反應(yīng)為Mg－2e－＋2OH－=Mg(OH)2；活性炭為正極，吸附在活性炭中的氧氣得電子變?yōu)镺2－，O2－與H2O不共存，生成OH－，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－。(3)兩極反應(yīng)式相加即可得電池總反應(yīng)式。2.(2019·北海期末)某鋰離子電池的工作原理如圖所示(a極材料為金屬鋰和石墨的復(fù)合材料，b極材料為FePO4和石墨的復(fù)合材料)，其電池反應(yīng)為L(zhǎng)i＋FePO4=LiFePO4(1)a為_(kāi)_______極，電極反應(yīng)式：_______________________________________________；b為_(kāi)_______極，電極反應(yīng)式：_________________________________________________。(2)電池內(nèi)部Li＋由________側(cè)移向________側(cè)(填“左”或“右”)。(3)能否用磷酸溶液作電解質(zhì)________。(填“能”或“否”)答案(1)負(fù)Li－e－=Li＋正FePO4＋e－＋Li＋=LiFePO4(2)左右(3)否3.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(wèn)題：(1)酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：__________________________________________________，正極：________________________________________________________________________；電池總反應(yīng)：__________________________________________________________________。(2)堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：__________________________________________________，正極：______________；電池總反應(yīng)：____________________________________________。答案(1)2H2－4e－=4H＋O2＋4e－＋4H＋=2H2O2H2＋O2=2H2O(2)2H2－4e－＋4OH－=4H2OO2＋4e－＋2H2O=4OH－2H2＋O2=2H2O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。(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。燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(1)寫(xiě)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CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O。(2)寫(xiě)出電池的正極反應(yīng)式。無(wú)論負(fù)極燃料是H2還是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C4H10、C2H5OH……)，正極一般都是O2發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性條件下，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，若在酸性條件下，則正極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O。(3)寫(xiě)出負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式－正極反應(yīng)式。課時(shí)對(duì)點(diǎn)練A組基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一原電池原理應(yīng)用1.某原電池總反應(yīng)的離子方程式是：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池。則該電池的正極、負(fù)極和電解質(zhì)溶液依次是()A.Zn、Cu、ZnSO4 B.Zn、Cu、CuCl2C.Cu、Zn、ZnCl2 D.Cu、Zn、CuSO4答案D解析鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，不如鋅活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O(石墨)，銅離子在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則電解質(zhì)為可溶性的銅鹽，符合條件的是D，故答案為D。2.如圖為鋅、銅水果電池裝置示意圖，下列說(shuō)法正確的是()A.銅片為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B.鋅片上發(fā)生還原反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋答案D解析原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。鋅的金屬性強(qiáng)于銅，鋅是負(fù)極，銅是正極，A錯(cuò)誤；鋅片是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋，B錯(cuò)誤；該裝置是D正確。3.(2019·張家港高級(jí)中學(xué)高一期末)某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置如圖所示。電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()答案B解析鋅活潑性強(qiáng)于銅，所以鋅作負(fù)極，A錯(cuò)誤；圖中為原電池裝置，電解質(zhì)溶液為鹽酸，B正確；圖示為原電池，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C錯(cuò)誤；鋅為負(fù)極，銅為正極，電子從負(fù)極鋅流出，沿著導(dǎo)線流向正極銅，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是B。題組二化學(xué)電源4.下列電池不屬于二次電池(可充電電池)的是()答案A解析鉛蓄電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等可以反復(fù)充電放電屬于可充電電池，是二次電池；堿性鋅錳電池不能充電，完全放電后不能再使用，是一次電池；答案選A。5.下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A.氫氧燃料電池屬于環(huán)境友好型電池，能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%2，正極是Pb答案C解析燃料電池轉(zhuǎn)化率不可能為100%，故A錯(cuò)誤；鋅錳干電池是一種常用的一次電池，故B錯(cuò)誤；鋅錳干電池工作過(guò)程中，負(fù)極反應(yīng)為：Zn－2e－=Zn2＋，鋅外殼不斷被腐蝕而逐漸變薄，故C正確；鉛蓄電池負(fù)極是Pb，正極是PbO2，故D錯(cuò)誤；答案選C。6.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問(wèn)題日益得到重視，其首要原因是()B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對(duì)土壤和水源的污染答案B解析回收廢電池的首要原因是防止廢電池中滲漏出的重金屬離子對(duì)土壤和水源的污染，而對(duì)廢電池的綜合利用是第二位的，故選B。7.下列關(guān)于充電電池的敘述，不正確的是()D.較長(zhǎng)時(shí)間不使用電池時(shí)，最好將電池取出并妥善存放答案B解析充電電池理論上是可以永久重復(fù)利用的，但在實(shí)際應(yīng)用中總會(huì)因?yàn)樾阅艿仍蚨闺娊赓|(zhì)溶液或者電極變質(zhì)而失效。所以實(shí)際情況下充電電池是不能無(wú)限制重復(fù)使用的。8.下列說(shuō)法正確的是()4Cl，而堿性鋅錳電池中的電解質(zhì)主要是KOH答案B解析Zn失電子作負(fù)極，所以鋅錳電池和堿性鋅錳電池的負(fù)極材料均是鋅，故A錯(cuò)誤；鋅錳電池中電解質(zhì)主要是NH4Cl，堿性鋅錳電池中的電解質(zhì)是用強(qiáng)堿代替了氯化銨，一般堿性鋅錳電池中的電解質(zhì)主要是KOH，故B正確；鋅錳電池的負(fù)極為鋅筒，NH4Cl溶液水解顯酸性，所以鋅易被NH4Cl溶液腐蝕，因此堿性鋅錳電池比鋅錳電池的壽命長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；干電池屬于一次電池，一次電池不能反復(fù)充放電，故D錯(cuò)誤。故選B。9.(2018·汕頭市南澳高一下學(xué)期期中)汽車(chē)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：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根據(jù)此反應(yīng)判斷下列敘述中正確的是()2是電池的負(fù)極 2得電子，被氧化 D.電池放電時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)答案B解析根據(jù)電池反應(yīng)知放電過(guò)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Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，故B項(xiàng)正確；PbO2在放電過(guò)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(guò)程中消耗硫酸，所以溶液的酸性減弱，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.Zn—MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是________。電池工作時(shí)，電子流向________(填“正極”或“負(fù)極”)。(2)若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2＋，會(huì)加速其電極的腐蝕，其主要原因是________。欲除去Cu2＋，最好選用下列試劑中的________(填字母)。A.NaOH C.Fe 3·H2O(3)此廢舊電池的處理方法是回收，目的是為了____________________________________。(4)該電池的負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________________________________。答案(1)Zn(或鋅)正極(2)鋅與還原出的銅形成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕B(3)防止電解液污染土壤、避免金屬材料的浪費(fèi)(4)Zn－2e－=Zn2＋解析(1)負(fù)極上是失電子的，則Zn失電子為負(fù)極，電子由負(fù)極流向正極。(2)電化學(xué)腐蝕較化學(xué)腐蝕更快，鋅與還原出來(lái)的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。題目中A和D選項(xiàng)不能除去雜質(zhì)離子，C項(xiàng)會(huì)引入新雜質(zhì)，所以應(yīng)選Zn將Cu2＋置換為單質(zhì)而除去。(3)鋅錳干電池所含的汞、酸或堿等在廢棄后進(jìn)入環(huán)境中將造成嚴(yán)重危害，此廢舊電池的處理方法是回收，目的是為了防止電解液污染土壤、避免金屬材料的浪費(fèi)。(4)該電池的負(fù)極材料是Zn，負(fù)極上是失電子，負(fù)極反應(yīng)方程式為Zn－2e－=Zn2＋。B組綜合強(qiáng)化練1.(2018·慈溪市期末)普通鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示，其電池反應(yīng)的方程式為：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)，下列說(shuō)法正確的是()B.鋅失去電子，被還原C.電池工作時(shí)，電子從石墨經(jīng)導(dǎo)線流向鋅D.正極的電極反應(yīng)為：NHeq\o\al(＋,4)＋MnO2＋e－=MnO(OH)＋NH3答案D解析根據(jù)電池反應(yīng)：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)，原電池中負(fù)極上是金屬鋅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；電池中鋅失去電子，被氧化，故B錯(cuò)誤；電池中電子從負(fù)極流向正極即從鋅經(jīng)導(dǎo)線流向石墨，故C錯(cuò)誤；正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極的電極反應(yīng)為：NHeq\o\al(＋,4)＋MnO2＋e－=MnO(OH)＋NH3，故D正確。故選D。2.銀鋅紐扣電池，其電池的電池反應(yīng)式為：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag下列說(shuō)法不正確的是()C.電池工作時(shí)，電流從Ag2O經(jīng)導(dǎo)線流向ZnD.負(fù)極的電極方程式為：Zn－2e－=Zn2＋答案D解析Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，故A正確；正極上Ag2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；原電池中電流從正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極，該電池中Zn是負(fù)極、Ag2O是正極，所以放電時(shí)電流從Ag2O經(jīng)導(dǎo)線流向Zn，故C正確；堿性條件下鋅離子生成Zn(OH)2，所以負(fù)極反應(yīng)式為Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2，故D錯(cuò)誤；故答案為D。3.汽車(chē)的啟動(dòng)電源常用蓄電池。其結(jié)構(gòu)如下圖所示，放電時(shí)其電池反應(yīng)如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中不正確的是()A.Pb作負(fù)極，失去電子，被氧化2得電子，被還原C.負(fù)極反應(yīng)是Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4D.電池放電時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)答案D解析根據(jù)電池反應(yīng)式知，鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，故A正確；二氧化鉛得電子被還原，故B正確；負(fù)極上鉛失電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛，電極反應(yīng)式為：Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，故C正確；電池放電時(shí)，硫酸參加反應(yīng)生成水，所以溶質(zhì)的質(zhì)量減少，溶劑的質(zhì)量增加，所以溶液酸性減弱，故D錯(cuò)誤；故答案為D。4.研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚(yú)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。關(guān)于該電池的下列說(shuō)法不正確的是()－向正極移動(dòng)D.總反應(yīng)為：2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑答案C解析由題意知此電池名稱叫鋰水電池，可推測(cè)其總反應(yīng)為：2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，再依據(jù)原電池原理寫(xiě)出其電極反應(yīng)如下：負(fù)極：2Li－2e－=2Li＋，正極2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。結(jié)合選項(xiàng)分析A、B、D都是正確的，在原電池內(nèi)部，放電時(shí)OH－向負(fù)極移動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。5.科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池中發(fā)電，電池負(fù)極反應(yīng)式為()2＋2OH－－2e－=2H2O 2＋4H＋＋4e－=2H2O2－2e－=2H＋ 2＋2H2O＋4e－=4OH－答案C解析根據(jù)題給信息，該燃料電池的總反應(yīng)式為2H2＋O2=2H2O。電解液為酸性溶液，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH－，A、D錯(cuò)誤；又因?yàn)槿剂想姵刂胸?fù)極通入氫氣，正極通入氧氣，B錯(cuò)誤。6.(1)如圖為氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖，根據(jù)電子運(yùn)動(dòng)方向，可知氧氣從________口通入(填