化學(xué)電源省賽一等獎(jiǎng)

第二節(jié)化學(xué)電源2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解化學(xué)電源的分類2熟悉幾種常見(jiàn)化學(xué)電源的組成及工作原理，會(huì)熟練書(shū)寫電極反應(yīng)式3了解化學(xué)電源的廣泛應(yīng)用，廢舊電池對(duì)環(huán)境的危害及處理方法一、化學(xué)電池化學(xué)電池是將_____能變成___能的裝置。化學(xué)電2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)1化學(xué)電池的分類：一次二次燃料2判斷電池優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)：1比能量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少，單位是W·h·g-1或W·h·L-1。2比功率：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小，單位是W·g-1或W·L-1。3電池可儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短。3化學(xué)電池回收利用：廢舊電池中含_______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?！韭?lián)想】化學(xué)電池按照其使用性質(zhì)可分為三類：干電池、蓄電池、燃料電池。按電池中電解質(zhì)性質(zhì)分為：鋰電池、堿性電池、酸性電池、中性電池。重金屬2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)二、一次電池一次電池的電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)，也叫做干電池。一次電池不能充電，不能反復(fù)使用。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)1堿性鋅錳電池與銀鋅電池比較：種類特點(diǎn)堿性鋅錳電池銀鋅電池基本構(gòu)造負(fù)極：___負(fù)極：___正極：____正極：____電解質(zhì)：KOH電解質(zhì)：KOH鋅nMnO2Ag2O2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)工作原理負(fù)極反應(yīng)____________________________________________正極反應(yīng)2MnO2+2H2O+2e-====2MnOOH+2OH-________________________總反應(yīng)Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O====Zn(OH)2+2Agn2OH--2e-====nOH2n2OH--2e-====nOH2Ag2OH2O2e-====2Ag2OH-種類特點(diǎn)堿性鋅錳電池銀鋅電池性能與適用范圍比能量和可儲(chǔ)存時(shí)間比普通鋅錳電池均有提高，適用于大電流和連續(xù)放電比能量大，電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，適宜小電流連續(xù)放電2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2鋰電池：1基本組成：負(fù)極：___，正極：MnO2、CuO、FeS2等，電解質(zhì)：非水溶劑。2特點(diǎn)：比能量高、電壓高、工作溫度寬，可儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)?！咀⒁狻吭诨瘜W(xué)電源中，作為電極的材料不一定參加原電池反應(yīng)。Li三、二次電池1構(gòu)造與組成：PbPbO2H2SO4aq2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2工作原理：放電過(guò)程充電過(guò)程負(fù)極：_______________________(_____反應(yīng))陰極：PbSO4(s)+2e-====Pb(s)+

SO42-(aq)；(_____反應(yīng))正極：_______________________________________；(_____反應(yīng))陽(yáng)極：PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-====PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)；(_____反應(yīng))Pbs-2e-SO42-aq====PbSO4s氧化還原PbO2s4HaqSO42-aq2e-====PbSO4s2H2Ol還原氧化2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)放電過(guò)程充電過(guò)程總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l)總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)鉛蓄電池的充、放電過(guò)程：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)3鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)：1優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉，在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。2缺點(diǎn)：比能量低、笨重，廢棄的電池污染環(huán)境?！咀⒁狻?二次電池的放電過(guò)程是原電池工作原理，充電過(guò)程是電解池工作原理。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2二次電池的充電和放電過(guò)程不是可逆反應(yīng)。3放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)是充電時(shí)的陰極反應(yīng)的逆反應(yīng)，放電時(shí)的正極反應(yīng)是充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)的逆反應(yīng)。四、燃料電池1基本構(gòu)造：2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2工作原理：負(fù)極反應(yīng)：______________；正極反應(yīng)：_________________；總反應(yīng)：2H2O2====2H2O。2H2-4e-====4HO24H4e-====2H2O3特點(diǎn)：1能量轉(zhuǎn)換率高超過(guò)80%。2排放廢棄物少，運(yùn)行時(shí)噪音低。【注意】燃料電池在工作時(shí)不斷從外界輸入氧化劑和還原劑，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池，使電池連續(xù)不斷地提供電能?！咀晕倚y(cè)】1電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量人類的一項(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(shí)間后碳棒變細(xì)B一次電池可將化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)C廢舊的一次電池必須進(jìn)行回收，主要原因是要回收其中的石墨電極D太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的硅2下列有關(guān)電池的說(shuō)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(shí)，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1【解析】選D。鋅錳干電池中的碳棒是電池的正極，電池工作前后碳棒不變；電池在放電時(shí)往往會(huì)伴隨熱量的放出；廢舊的一次電池必須進(jìn)行回收，主要原因是防止電池中的汞、鎘、鉛等重金屬離子對(duì)土壤和水體造成污染。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2【解析】選B。鋰離子電池可以充電再次使用，屬于二次電池，A項(xiàng)正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流從銅流向鋅，而電子是沿外電路由鋅流向銅，B項(xiàng)錯(cuò)；電池的實(shí)質(zhì)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，C正確；n失去電子生成n2，故作為負(fù)極，D項(xiàng)正確。3鋅錳干電池在放電時(shí)總反應(yīng)方程式可以表示為ns2MnO22NH4====n2Mn2O3s2NH3↑H2O，在此電池放電時(shí)正極碳棒上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是 B碳4 2和NH32020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)4氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī)，它是以鉑作電極，OH溶液作電解質(zhì)，正極反應(yīng)為O22H2O4e-====4OH-，負(fù)極反應(yīng)為2H24OH--4e-====4H2O，下列敘述不正確的是AH2在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) B燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%C是一種高效、環(huán)保的發(fā)電裝置 2O2====2H2O3【解析】選C。n為原電池的負(fù)極，碳棒為原電池的正極，負(fù)極n失電子變成n2，失去的電子被MnO2和NH4得到，生成了低價(jià)態(tài)的Mn2O3和不帶電的NH3。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)4【解析】選B。氫氣被氧化，應(yīng)在原電池的負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，故A正確；氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，還會(huì)伴有熱能等能量的釋放，能量轉(zhuǎn)化率不會(huì)達(dá)100%，故B錯(cuò)誤；氫氧燃料電池產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，且能量轉(zhuǎn)化率高，故C正確；電池總反應(yīng)與氫氣在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式一致，供電時(shí)的總反應(yīng)為2H2O2====2H2O，故D正確。5氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是H22NiOOH2NiOH2。根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述正確的是2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)A電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大B電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C電池充電時(shí)，氫元素被氧化D電池放電時(shí)，H2在負(fù)極放電5【解析】選D。根據(jù)電池反應(yīng)可首先看出放電時(shí)，H2在負(fù)極被氧化，電極反應(yīng)式為H22OH--2e-====2H2O，故電池負(fù)極周圍溶液pH不斷減小，NiOOH在正極被還原；而充電時(shí)則是氫元素被還原，鎳元素被氧化。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)6鎳鎘Ni-Cd可充電電池在充、放電時(shí)按下式進(jìn)行：Cd2NiOOH2H2OCdOH22NiOH2。有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是A電解質(zhì)溶液可以選用稀硫酸B充電過(guò)程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程C放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變D放電時(shí)正極反應(yīng)：NiOH2-e-OH-====NiOOHH2O2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)6【解析】選B。充電時(shí)的反應(yīng)物CdOH2和NiOH2均屬于堿，可與酸反應(yīng)，故電解質(zhì)溶液不可選用稀硫酸，A錯(cuò)誤；充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程，B正確；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為Cd-2e-2OH-====CdOH2，負(fù)極附近溶液的堿性減弱，C錯(cuò)誤；放電時(shí)正極反應(yīng)式為NiOOHe-H2O====NiOH2OH-，D錯(cuò)誤。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)一、化學(xué)電源電極反應(yīng)的書(shū)寫1根據(jù)裝置書(shū)寫電極反應(yīng)式：1確定原電池的正、負(fù)極及放電的物質(zhì)。首先根據(jù)題目給出的裝置圖的特點(diǎn)，結(jié)合原電池正、負(fù)極的判斷方法，確定原電池的正、負(fù)極及放電的物質(zhì)。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2書(shū)寫電極反應(yīng)式。①負(fù)極反應(yīng)。規(guī)律：活潑金屬或H2或其他還原劑失去電子生成金屬陽(yáng)離子或H或其他氧化產(chǎn)物。若電解質(zhì)溶液中的陰離子與生成的金屬陽(yáng)離子或H不共存，則該陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式。如鉛蓄電池，負(fù)極：PbSO42--2e-==PbSO4。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)②正極反應(yīng)。規(guī)律：陽(yáng)離子得到電子生成單質(zhì)或低價(jià)離子，或O2得電子。如果是O2得電子，則有以下兩種寫法：電解質(zhì)是堿性或中性：O22H2O4e-====4OH-電解質(zhì)是酸性：O24H4e-====2H2O3寫出電池總反應(yīng)式。結(jié)合得失電子守恒，將正、負(fù)電極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2根據(jù)原電池總反應(yīng)式，寫電極反應(yīng)式：1一般書(shū)寫步驟為①列物質(zhì)，標(biāo)得失。②選離子，配電荷。③配個(gè)數(shù)，巧用水。④兩式加，驗(yàn)總式。2以2H2O2====2H2O為例，當(dāng)電解質(zhì)溶液為OH溶液時(shí)的電極反應(yīng)式的書(shū)寫步驟：①負(fù)極反應(yīng)式的書(shū)寫：根據(jù)總反應(yīng)方程式，列出總式兩邊化合價(jià)升高的有關(guān)物質(zhì)為H2，轉(zhuǎn)移電子為4e-：2H2-4e-====4H。②根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性，用H或OH-或其他離子配平，使兩邊電荷總數(shù)相等即2H24OH--4e-====4H2O。③利用H2O使兩邊的元素守恒，即2H2-4e-4OH-====4H2O。同理，正極反應(yīng)式的書(shū)寫：O24e-====2O2-，O24e-2H2O====4OH-。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)注意：在堿性溶液中提供H使O2-變?yōu)镺H-的是水，要寫成化學(xué)式的形式。將正、負(fù)極反應(yīng)式相加，即得到總反應(yīng)式，3可充電電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫：在書(shū)寫可充電電池電極反應(yīng)式時(shí)，由于電極都參加反應(yīng)，且正方向、逆方向都能反應(yīng)，所以要明確電池和電極，放電為原電池，充電為電解池；原電池的負(fù)極與電解池的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素的化合價(jià)升高；原電池的正極與電解池的陰極發(fā)生還原反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素的化合價(jià)降低。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)4給出電極反應(yīng)式書(shū)寫總反應(yīng)方程式：根據(jù)給出的兩個(gè)電極反應(yīng)式，寫出總反應(yīng)方程式時(shí)，首先要使兩個(gè)電極反應(yīng)式的得失電子數(shù)相等后將兩式相加，消去反應(yīng)物和生成物中相同的物質(zhì)即可。注意若反應(yīng)式同側(cè)出現(xiàn)不能共存的離子，如H和OH-、Pb2和SO42-，要寫成反應(yīng)后的物質(zhì)，如H2O、PbSO4。1在堿性鋅錳干電池中，已知?dú)溲趸浫芤簽殡娊赓|(zhì)，發(fā)生的電池總反應(yīng)為n2MnO22H2O2MnOOHnOH2。下列該電池的電極反應(yīng)，正確的是2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)-====n2-2H2O====nOH22H22e-2H====2MnOOH22e-2H2O====2MnOOH2OH-1【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下3點(diǎn)：1首先要根據(jù)總反應(yīng)式確定哪一個(gè)方向是原電池反應(yīng)，哪一個(gè)方向是電解池反應(yīng)。2根據(jù)電池反應(yīng)中各物質(zhì)化合價(jià)的變化，判斷出原電池的正、負(fù)極反應(yīng)物和電極產(chǎn)物。3寫電極反應(yīng)式時(shí)一定要考慮電解質(zhì)溶液的酸堿性。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)【解析】選D。在書(shū)寫堿性電池的電極反應(yīng)式時(shí)，方程式中不得出現(xiàn)H。在堿性電池中，負(fù)極的n失去電子形成的n2應(yīng)該與OH-結(jié)合為nOH2。2有一種電池，它的一個(gè)電極材料是NiO2在堿中NiO2氧化性比O2更強(qiáng)，還原產(chǎn)物是2價(jià)的鎳的化合物，另一電極是鐵，電解質(zhì)溶液是21%的氫氧化鉀溶液。下列對(duì)電池的敘述和有關(guān)反應(yīng)正確的是2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)A此電池不用密封B鐵是負(fù)極，放電時(shí)，鐵失電子生成能自由移動(dòng)的Fe2，負(fù)極反應(yīng)是Fe-2e-====Fe2C放電時(shí)，正極反應(yīng)為NiO22e-====Ni22O2-NiO22H2O====FeOH2NiOH22【解析】選D。因該電池的電解質(zhì)溶液是OH溶液，應(yīng)防止與空氣接觸，否則OH會(huì)與空氣中的CO2發(fā)生反應(yīng)生成2CO3，所以A錯(cuò)誤。在OH溶液中，負(fù)極反應(yīng)的產(chǎn)物是FeOH2：Fe-2e-2OH-====FeOH2，正極反應(yīng)為NiO22e-2H2O====NiOH22OH-，因此B、C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)3“EBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)生成B電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子22e-====Ni2Cl-D鈉離子通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)3【解題指南】解答本題需注意以下3點(diǎn)：1根據(jù)原理圖判斷正負(fù)極材料。2根據(jù)原電池原理書(shū)寫電極反應(yīng)式。3根據(jù)原電池原理分析離子的移動(dòng)方向。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)【解析】選B。金屬鈉失電子變?yōu)殁c離子，NiCl2中的Ni2被還原，剩余Cl-，故有氯化鈉生成，A項(xiàng)正確；電池的總反應(yīng)應(yīng)該是金屬鈉還原Ni2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；正極反應(yīng)為Ni2得電子生成金屬鎳，C項(xiàng)正確；鈉離子導(dǎo)體可以傳導(dǎo)鈉離子，故鈉離子可以在兩極間移動(dòng)，D項(xiàng)正確。4關(guān)于鉛蓄電池的說(shuō)法正確的是A在放電時(shí)，正極發(fā)生的反應(yīng)是PbsSO42-aq-2e-====PbSO4sB在放電時(shí)，該電池的負(fù)極材料是鉛板C在充電時(shí)，電池中硫酸的濃度不斷變小D在充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4s2e-====PbsSO42-aq4【解析】選B。鉛蓄電池的充放電反應(yīng)為2PbSO4s2H2OlPbO2sPbs2H2SO4aq，放電時(shí)Pb作負(fù)極，Pbs-2e-SO42-aq====PbSO4s。在正極上：PbO2s2e-4HaqSO42-aqPbSO4s2H2Ol，充電時(shí)H2SO4的濃度不斷增大；陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，是失去電子。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)二、常見(jiàn)燃料電池的比較1常見(jiàn)的四種典型燃料電池：名稱電解質(zhì)電極反應(yīng)和總反應(yīng)氫氧燃料電池KOH正極：O2+4e-+2H2O====4OH-負(fù)極：2H2-4e-+4OH-====4H2O總反應(yīng)：2H2+O2====2H2OH2SO4正極：O2+4e-+4H+====2H2O負(fù)極：2H2-4e-====4H+2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)名稱電解質(zhì)電極反應(yīng)和總反應(yīng)甲烷燃料電池KOH正極：2O2+4H2O+8e-====8OH-負(fù)極：CH4+10OH--8e-====+7H2O總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH====K2CO3+3H2O甲醇燃料電池KOH正極：3O2+6H2O+12e-====12OH-負(fù)極：2CH3OH+16OH--12e-====2+12H2O總反應(yīng)：2CH3OH+3O2+4KOH====2K2CO3+6H2O肼燃料電池KOH正極：O2+2H2O+4e-====4OH-負(fù)極：N2H4+4OH--4e-====N2+4H2O總反應(yīng)：N2H4+O2====N2+2H2O2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2燃料電池的工作原理：一般的燃料電池大多是可燃性物質(zhì)主要是可燃性氣體或蒸氣與氧化劑一般是氧氣及電解質(zhì)溶液共同組成的原電池。可燃性物質(zhì)在原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)。也就是說(shuō)不管是哪一種燃料電池，正極都是氧化劑如O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)3燃料電池電極反應(yīng)式書(shū)寫步驟：1先寫出燃料電池總反應(yīng)。雖然可燃性物質(zhì)與氧氣在不同的電極反應(yīng)，但其總反應(yīng)方程式都是可燃物在氧氣中燃燒。當(dāng)然由于涉及電解質(zhì)溶液，所以燃燒產(chǎn)物可能還要與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，由燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的方程式，從而得到總反應(yīng)方程式。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)2再寫出燃料電池正極的電極反應(yīng)。燃料電池正極都是氧化劑絕大多數(shù)情況為O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)。燃料電池正極反應(yīng)的四種類型：①酸性溶液：O24e-4H====2H2O②堿性溶液：O24e-2H2O====4OH-③允許O2-通過(guò)的高溫固體：O24e-====2O2-④熔融的碳酸鹽：O24e-2CO2====2CO32-2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)3最后寫出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式。由于原電池是將氧化還原反應(yīng)中的還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)分別在兩極正負(fù)兩極上發(fā)生，故燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)=燃料電池總反應(yīng)-燃料電池正極的電極反應(yīng)。在得出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)時(shí)要設(shè)法消去總反應(yīng)和正極反應(yīng)中的O2。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)【拓展深化】巧寫燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式燃料電池的負(fù)極上是燃料發(fā)生氧化反應(yīng)。書(shū)寫電極反應(yīng)首先應(yīng)確定還原劑、氧化產(chǎn)物及失去的電子數(shù)，然后依據(jù)介質(zhì)“H”或“OH-”來(lái)使電荷和原子個(gè)數(shù)守恒。以H2、CH3OH為燃料的堿性電池為例說(shuō)明如下：2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)①H2-2e-2OH-====2H2O。②CH3OHCO2CO32-，則有CH3OH-6e-aOH-====CO32-bH2O，由電荷守恒可知a=8，由氫原子守恒可知b=6，所以電極反應(yīng)為CH3OH-6e-8OH-====CO32-6H2O。1燃料電池是燃料如CO、H2、CH4等跟氧氣或空氣起反應(yīng)，將此反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電解質(zhì)溶液通常是OH溶液。下列關(guān)于甲烷燃料電池的說(shuō)法中不正確的是2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)410OH--8e-====CO32-7H2O24H2O8e-====8OH-C隨著不斷放電，電解質(zhì)溶液堿性不變D甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率高1【解題指南】解答本題需注意以下3點(diǎn)：1燃料電池中氧氣在正極得電子，可燃物在負(fù)極失電子。2正負(fù)兩極的反應(yīng)式相加得到總反應(yīng)式。3燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高達(dá)80%。2020年下學(xué)期長(zhǎng)沙市第十一中學(xué)高一化學(xué)【解析】選C。A、B兩項(xiàng)是正確的。綜合A、B兩項(xiàng)知C項(xiàng)不正確。根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能是不可能全部轉(zhuǎn)化為功的，能量利用率不高，而電能轉(zhuǎn)化為功的效率要大得多，D項(xiàng)正確?！狙由焯骄俊?若將OH溶液改為硫酸，寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式。提示：CH42H2O-8e-====CO28H。2若CH4改為CO