原電池高二化學講義課時作業(yè)（人教版2019選擇性必修1）

第四章化學能與電能第1節(jié)原電池1.以銅鋅原電池為例，了解原電池的工作原理。2.熟悉幾種常見化學電源的組成及工作原理，會熟練書寫電極反應式。知識點一原電池工作原理。知識點二化學電源。知識點一原電池工作原理1．概念：利用氧化還原反應原理將化學能轉化為電能的裝置。2．構成條件：(1)具有兩個電極。(2)合適的離子導體(如電解質溶液)。(3)形成閉合回路。(4)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應。3．工作原理(以銅鋅原電池為例)：(1)實驗現(xiàn)象。①電流表指針發(fā)生偏轉。②鋅片逐漸溶解。③銅片上有紅色物質析出。④將鹽橋取出，電流表指針回到0點。(2)工作原理。電極名稱負極正極電極材料ZnCu電極反應Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反應類型氧化反應還原反應電子流向由負極沿導線流向正極電流方向由正極沿導線流向負極離子移向(內電路)陰離子向_負極移動，陽離子向_正極移動；鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向_正極，Cl－移向_負極鹽橋的作用①連接內電路形成閉合回路。②平衡電荷，使電池能持續(xù)提供電流。知識點二化學電源一、一次電池1．基本構造2．組成：正極：碳棒；負極：Zn；電解質：KOH。3．工作原理負極反應：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正極反應：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－總反應：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)24．特點：堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池性能好，它的比能量和可儲存時間均有提高，適用于大電流和連續(xù)放電。二、二次電池1．鉛蓄電池(1)基本構造(2)組成負極：Pb；正極：PbO2；電解質溶液：H2SO4。(3)工作原理①放電過程：負極：Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－===PbSO4正極：PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－===PbSO4＋2H2O；總反應：PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－===PbSO4＋2H2O。②充電過程：鉛蓄電池的充電過程與其放電過程相反。③鉛蓄電池的充、放電過程：(4)優(yōu)缺點①優(yōu)點：可重復使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價格低廉，在生產、生活中應用廣泛。②缺點：比能量低、笨重，廢棄的電池污染環(huán)境。2．鋰離子電池(1)組成負極：嵌鋰石墨；正極：LiCoO2(鈷酸鋰)；電解質溶液：LiPF6(六氟磷酸鋰)(2)工作原理①放電過程：負極：LixCy－xe－=xLi＋＋Cy；正極：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2；總反應：LixCy＋Li1－xCoO2===LiCoO2＋C。放電時，鋰離子由石墨中脫嵌移向正極，嵌入鈷酸鋰晶體中。②充電過程：充電時，鋰離子從鈷酸鋰晶體中脫嵌，由正極回到負極極，嵌入石墨中。③鋰離子電池的充、放電過程：(3)優(yōu)點:質量小、體積小、儲存和輸出能量大等。3.燃料電池(以酸性氫氧燃料電池為例)1．基本構造2．工作原理負極反應：H2－2e－===2H＋；正極反應：eq\f(1,2)O2＋2H＋＋2e－===H2O；總反應：H2＋eq\f(1,2)O2===H2O。【歸納總結】1.電池正負極判斷方法：(1)根據電子流向：電子由負極流出，流入正極。(2)根據離子流向：陽離子流向正極，陰離子流向負極。(3)根據兩極反應的物質判斷：發(fā)生氧化反應的物質所在電極是負極，發(fā)生還原反應的物質所在電極是正極，如氫氧燃料電池，由于氫氣發(fā)生氧化反應，則所在電極是負極。2.電極反應方程式的書寫技巧(1)明確兩極的反應物。(2)明確直接產物：根據負極氧化、正極還原，明確兩極的直接產物，然后根據化合價變化值求轉移電子數、再根據介質環(huán)境和共存原則，找出參與反應的介質粒子，利用電荷守恒、原子守恒配平電極反應式（注意電解質有沒有參加反應）。3.二次電池充電時電極的連接：原電池的正極接外電源的正極，原電池的負極接外電源的正極。4.pH變化規(guī)律的判斷：若電極反應消耗OH－(H＋)，則電極周圍溶液的pH減小(增大)；若電極反應生成H＋(OH－)，則電極周圍溶液的pH減小(增大)。若總反應的結果是消耗OH－(H＋)，則溶液的pH減小(增大)；若總反應的結果是生成H＋(OH－)，則溶液的pH減小(增大)。若兩極消耗或生成的OH－(H＋)的物質的量相等，則溶液的pH變化規(guī)律視溶液的酸堿性及是否有水生成而定，應具體問題具體分析（如酸性燃料電池，由于生成水，pH增大）。5.以甲烷燃料電池為例書寫四種電解質環(huán)境下的電極反應方程式。(1)酸性條件總反應：CH4＋2O2=CO2＋2H2O。正極反應式：2O2＋8H＋＋8e－=4H2O。負極反應式：CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋（根據C的化合價由4到+4知轉移電子數為8，根據電荷守恒及電解質環(huán)境知方程式右邊補8個H＋）(2)堿性條件總反應：CH4＋2O2＋2OH－===COeq\o\al(2－,3)＋3H2O。正極反應式：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－。負極反應式：CH4＋10OH－－8e－===COeq\o\al(2－,3)＋7H2O（注意電解質有沒有參加反應）。(3)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下總反應：CH4＋2O2=CO2＋2H2O。正極反應式：2O2＋4CO2＋8e－===4COeq\o\al(2－,3)。負極反應式：CH4＋4COeq\o\al(2－,3)－8e－===5CO2＋2H2O(4)熔融氧化物環(huán)境下總反應：CH4＋2O2=CO2＋2H2O。正極反應式：2O2＋8e－===4O2。負極反應式：CH4＋4O2－8e－===CO2＋2H2O【例1】微生物脫鹽電池是一種高效、經濟的能源裝置，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，用如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(

)A.負極反應為B.隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜C.當電路中轉移1mol電子時，模擬海水理論上除鹽D.電池工作一段時間后，正、負極產生氣體的物質的量之比為2:1【答案】B

【解析】A、該原電池中a極為負極，b極為正極，有機廢水中的CH3COO在負極失電子生成CO2，電極反應式為，故A正確；B、原電池工作時，陰離子移向負極、陽離子移向正極，即NaCl溶液中的Na+通過陽離子交換膜移向b極、Cl通過陰離子交換膜移向a極，達到海水淡化目的，所以隔膜1陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜，故B錯誤；C、由于電子與Na+、Cl所帶電荷數相等，所以電路中轉移1mol電子時，通過離子交換膜的Na+、Cl物質的量均為1mol，質量為，即模擬海水理論上除鹽58.5g，故C正確；D、負極反應式為，正極反應式為，轉移8mole電子時正極得到4molH2、負極得到2molCO2，即正、負極產生氣體的物質的量之比為2:1，故D正確；故選：B。【例2】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H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋C．正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應生成NH3D．電池工作時質子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動【答案】B【解析】A對：該方法可產生電流，反應條件比較溫和，沒有高溫高壓條件。B錯：該生物燃料電池中，左端電極反應式為MV＋－e－===MV2＋，則左端電極是負極，應為負極區(qū)，在氫化酶作用下，發(fā)生反應H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋。C對：右端電極反應式為MV2＋＋e－===MV＋，是正極，在正極區(qū)N2得到電子生成NH3，發(fā)生還原反應。D對：原電池中，內電路中H＋通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動?！纠?】一種高性能的堿性硼化釩(VB2)-空氣電池如圖所示，其中在VB2電極發(fā)生反應：VB2＋16OH－－11e－===VOeq\o\al(3－,4)＋2B(OH)eq\o\al(－,4)＋4H2O。該電池工作時，下列說法錯誤的是()A．負載通過0.04mol電子時，有0.224L(標準狀況)O2參與反應B．正極區(qū)溶液的pH降低、負極區(qū)溶液的pH升高C．電池總反應為4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O===8B(OH)eq\o\al(－,4)＋4VOeq\o\al(3－,4)D．電流由復合碳電極經負載、VB2電極、KOH溶液回到復合碳電極【答案】B【解析】由題給信息知VB2電極上發(fā)生失電子的氧化反應，則VB2電極為負極，復合碳電極為正極，正極的電極反應式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，則電路中通過0.04mole－時，正極有0.01molO2參加反應，其在標準狀況下的體積為0.224L，A項正確；由正、負極的電極反應式可知，該電池工作時，負極區(qū)溶液的pH降低，正極區(qū)溶液的pH升高，B項錯誤；該電池的總反應方程式為4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O===8B(OH)eq\o\al(－,4)＋4VOeq\o\al(3－,4)，C項正確；電流與電子的流動方向相反，電流從正極出發(fā)，沿負載流向負極，再經過溶液最終回到正極，D項正確?！咀兪?】氨可用于燃料電池，易液化，運輸儲存方便，安全性能更高。新型NH2O2燃料電池的裝置如圖示，電池工作時總反應為4NH3+3O2=2N2+6H2O，下列說法正確的是：A．電極a作負極B．NH3發(fā)生還原反應C．OH?向電極b方向遷移2【答案】C【解析】由電池總反應可知，氧氣得到電子發(fā)生還原反應，a為正極，氨氣失去電子生成氮氣發(fā)生氧化反應，b為負極。A．電極a為正極，A錯誤；B．N化合價升高，氨發(fā)生氧化反應，B錯誤；C．a電極作正極，b電極作負極，原電池中OH向負極電極b方向遷移，C正確；D．氣體不一定在標況下，無法計算轉移電子數，D錯誤。【變式2】鎂燃料電池在可移動電子設備電源和備用電源等方面的應用前景廣闊。如圖為“鎂-次氯酸鹽”燃料電池原理示意圖，電極為鎂合金和鉑合金。下列說法不正確的是A．F電極的電勢比E電極高B．電子從E電極經導線流向F電極C．E電極可能存在自腐蝕反應Mg＋2H2O=Mg(OH)2↓＋H2↑D．F電極反應式為ClO＋2e＋2H+=Cl＋H2O【答案】D【解析】該裝置為燃料電池，由圖可知，E極鎂合金失電子生成Mg(OH)2，E極作負極，F(xiàn)極為正極，電極反應式為ClO＋2e＋H2O=Cl＋2OH。A．正極的電勢比負極的高，E為負極，E極的電勢比F極的低，A正確；B．電子從E負極經導線流向F正極，B正確；C．Mg很活波能與水發(fā)生反應，因此E電極可能存在自腐蝕反應Mg＋2H2O=Mg(OH)2↓＋H2↑，C正確；D．F極為正極，電極反應式為ClO＋2e＋H2O=Cl＋2OH，D錯誤。【變式3】燃料電池近幾年發(fā)展迅速，如圖是科學家利用頁巖氣設計的一種固態(tài)(熔鹽)燃料電池工作示意圖。下列說法錯誤的是A．電極材料采用石墨烯，吸附甲烷的電極為負極，發(fā)生氧化反應B．通入氧氣的電極上電極反應式為C．電池工作時，CO32向通甲烷的電極一側移動D．該電池的優(yōu)點是二氧化碳可循環(huán)利用，不會釋放溫室氣體【答案】D【解析】A．依題意，甲烷發(fā)生氧化反應生成二氧化碳，吸附甲烷的電極為負極，A項正確；B．O2、CO2共同參與反應，電極反應式為，B項正確；C．根據原電池工作原理，陰離子向負極移動，C項正確；D．電池總反應為，會釋放出二氧化碳，D項錯誤。1.氨熱再生電池工作原理如圖所示，下列說法正確的是

A．b為負極B．SO42從左室向右室遷移C．電池工作時，右池中的CuSO4溶液的濃度增大D．a電極上的反應為Cu2e?+4NH3=[Cu(NH3)4]2+【答案】D【解析】該電池連有負載，為原電池裝置，電極a上Cu失去電子結合NH3生成[Cu(NH3)4]2+，則電極a為負極，電極b為正極。A．由上述分析可知，該裝置為原電池裝置，電極b為正極，故A錯誤；B．原電池中陰離子向負極移動，則SO42從右室向左室遷移，故B錯誤；C．原電池中陰離子向負極移動，則SO42從右室向左室遷移，右池中的CuSO4溶液的濃度減小，故C錯誤；D．電極a上Cu失去電子結合NH3生成[Cu(NH3)4]2+，根據得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：Cu2e?+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，故D正確。2.科學家利用廢氣資源回收能量并得到單質硫，設計出質子膜燃料電池。質子膜燃料電池的結構示意圖如圖所示，下列說法正確的是

A．電極a發(fā)生還原反應B．電極b上發(fā)生的電極反應：C．每參與反應，有經質子膜進入正極區(qū)D．電路中每通過電子，同時消耗(標準狀況)【答案】D【解析】由圖可知，電極a為燃料電池的負極，硫化氫在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成S2和氫離子，電極反應式為2H2S—4e—=S2+4H+，電極b為正極，氫離子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成水電極反應式為O2+4H++4e—=2H2O。A．由分析可知，電極a為燃料電池的負極，硫化氫在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成S2和氫離子，故A錯誤；B．由分析可知，電極b為正極，氫離子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成水電極反應式為O2+4H++4e—=2H2O，故B錯誤；C．由分析可知，電極a為燃料電池的負極，硫化氫在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成S2和氫離子，電極反應式為2H2S—4e—=S2+4H+，則17g硫化氫參與反應時，經質子膜進入正極區(qū)的氫離子的物質的量為×2=1mol，故C錯誤；D．由分析可知，電極a為燃料電池的負極，硫化氫在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成S2和氫離子，電極反應式為2H2S—4e—=S2+4H+，則電路中每通過2mol電子時，消耗標準狀況下硫化氫的體積為2mol×mol，故D正確。3．據報道，科學家已經研制出固體氧化物燃料電池，該電池以固體氧化鋯氧化釔為電解質，這種固體電解質在高溫下允許氧離子在其間通過，其工作原理如圖所示多孔電極、均不參加電極反應下列說法正確的是

A．有放出的a極為電池的正極B．b極對應的電極反應式為：C．正極對應的電極反應式為：D．該電池的總反應式為：【答案】D【解析】根據電子移動方向可知，氧氣通入的一極為正極，氫氣通入的一極為負極，以此分析；A．在燃料電池中，氧氣通入的為原電池的正極，生成O2，通入氫氣為原電池的負極，生成H2O，故A錯誤；B．電極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，則b為正極，正極對應的電極反應為：O2+4e=2O2，故B錯誤；C．氧氣得電子在正極反應，故C錯誤；D．在燃料電池中，總反應方程式即為燃料燃燒的化學方程式，即2H2+O2=2H2O，故D正確。4．某污水處理廠利用微生物燃料電池處理含鉻廢水的工作原理如圖所示。下列說法正確的是

A．電池工作時b極發(fā)生氧化反應B．a極的電極反應式為CH3OH+6e+H2O=CO2↑+6H+C．電池工作中，當電路中轉移6mol電子時右側溶液氫離子減少2molD．每處理1molCr2O，a電極上會生成2【答案】C【解析】根據圖示可知，a電極發(fā)生反應，a為負極，b極發(fā)生反應為，后發(fā)生反應，以此分析；A．b極是正極，發(fā)生還原反應，A錯誤；B．a極為負極，電極反應式為，B錯誤；C．Ca極為負極，電極反應式為，b極為正極，電極反應式為，后發(fā)生反應，當電路中轉移6mol電子時，由電荷守恒可知，左側有6mol氫離子進入右側，b極反應消耗14mol氫離子，同時生成，反應生成6mol氫離子，故最終右側氫離子減少，C正確；D．每處理，轉移6mol電子，a電極上會生成，沒說明是標準狀況，則不一定是，D錯誤。5．新一代電池體系是化學、物理等學科的基礎理論研究與應用技術的前沿。鋰硒電池具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，其工作原理如圖所示。下列有關說法正確的是

A．電極I為該電池的負極，放電時被還原B．電極材料Se可由通入亞硒酸()溶液中反應制得，則該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1C．鋰硒電池放電時正極的電極反應式為D．該電池放電時，電子由電極I經電解質溶液通過LAGP隔膜流向電極II【答案】C【解析】A．電極I上Li失電子，為該電池的負極，被氧化，故A錯誤；B．電極材料Se可由SO2通入亞硒酸(H2SeO3)溶液中反應制得，H2SeO3中Se得電子，作氧化劑，二氧化硫作還原劑，H2SeO3中Se為+4價，反應為：H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SO4，則該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：2，故B錯誤；C．鋰硒電池放電時Se失電子，正極的電極反應式為：2Li++xSe+2e=Li2Sex，故C正確；D．該電池放電時，電子不能進入溶液，故D錯誤。6．雙陰極微生物燃料電池處理一N廢水的工作原理下圖(a)所示，雙陰極通過的電流相等，廢水在電池中的運行模式如下圖(b)所示。下列說法正確的是A．I室為負極區(qū)B．Y離子交換膜為陰離子交換膜C．Ⅲ室中除了O2→H2O，主要發(fā)生的反應為+2O2=+2H++H2OD．生成2，理論上需要消耗10gO2【答案】C【解析】A．I室發(fā)生反應，反應類型為還原反應，I室為正極區(qū)，故A錯誤；B．Ⅱ室為負極區(qū)、Ⅲ室為正極區(qū)，Ⅱ室消耗陰離子，所以Y離子交換膜為陽離子交換膜，故B錯誤；C．根據圖示，Ⅲ室中液體運動到I室，I室硝酸根離子發(fā)生還原反應，可知Ⅲ室中生成硝酸根離子，所以除了O2→H2O，主要發(fā)生的反應為+2O2=+2H++H2O，故C正確；D．I室發(fā)生反應，生成2，左側陰極轉移電子，消耗硝酸根離子；雙陰極通過的電流相等，所以右側陰極同樣轉移電子，右側陰極反應消耗氧氣的物質的量為，Ⅲ室發(fā)生+2O2=+2H++H2O反應生成硝酸根離子消耗氧氣，理論上需要消耗26gO2，故D錯誤。7.一種水系Li－I2太陽能液流電池，通過I/I正極電解液的連接，將Li－I2液流電池和太陽能電池集成為一個可充放電電池。充電時，光敏化劑Dye在光電極吸收光能發(fā)生反應：Dye=e+Dye+從而驅動電極反應。下列說法正確的是A．圖中顯示為電池充電的過程，充電效率與光照產生的e和Dye+有關B．放電時，左側將含有I的電解液貯存起來C．放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負極移動D．充電時鋰金屬電極質量理論上增加14g，陽極區(qū)增加2molDye+【答案】A【解析】金屬Li作負極（陰極），發(fā)生反應，以此分析；A．根據總反應Dye=e+Dye+可知，充電效率與光照產生的e和Dye+有關，A正確；B．放電時候，陰離子移動到負極（右側），B錯誤；C．放電時候，陽離子移動到正極，C錯誤；D．，陽極區(qū)反應消耗Dye+，D錯誤。8.為了消除氫氧化物污染，可以設計出一種裝置處理硝酸廠尾氣的同時獲得電能，工作原理如圖所示。裝置中電極均為涂裝催化劑的網狀電極，兩側電解質為同濃度的鹽酸。下列說法錯誤的是A．在電池正極生成，由發(fā)生還原反應所得B．通入的電極反應為C．若有通過質子交換膜，則有1.12L(標準狀況)甲烷被氧化D．裝置工作一段時間后，兩側電極室中溶液的pH不變【答案】D【解析】A．通入NO2的電極上氮元素價態(tài)降低得電子，通入NO2的電極為正極，發(fā)生還原反應生成N2，選項A正確；B．甲烷通入極為為負極，電極反應式為，選項B正確；C．當+通過質子交換膜由右側向左側遷移時，由電荷守恒可知，裝置中轉移電子，根據電極反應，有1.12L(標準狀況)甲烷被氧化，選項C正確；D．由兩極反應可知，兩極消耗生成的氫離子相等，但是左側生成了水，氫離子濃度變小，pH增大，右側消耗了水，氫離子濃度增大，pH減小，選項D錯誤。9.一種新型NaZn雙離子二次電池放電時的工作原理如圖所示。該二次電池放電時，下列有關說法正確的是A．M極發(fā)生還原反應B．電子由M極通過NaOH溶液移向N極C．通過陽離子交換膜向M極移動D．N極電極反應式為NaMnO2+xNa++xe=NaMnO2【答案】D【解析】由圖可知，原電池中M為負極，電極反應為Zn2e+4OH=[Zn(OH)4]2，N為正極，電極反應為NaMnO2+xNa++xe=NaMnO2。A．根據分析，M為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，A錯誤；B．電子不能在電解質溶液中移動，B錯誤；C．原電池中，陽離子向正極移動，因此Na+向N電極移動，C錯誤；D．根據分析，N為正極，電極反應為NaMnO2+xNa++xe=NaMnO2，D正確。10．2021年我國科研人員以二硫化鉬(MoS2)作為電極催化劑，研發(fā)出一種Zn－NO電池系統(tǒng)，該電池同時具備合成氨和對外供電的功能，其工作原理如圖所示。已知雙極膜可將水解離為H+和OH，并實現(xiàn)其定向通過，則下列說法錯誤的是A．Zn/ZnO電極電勢要比MoS2電極電勢高B．電池工作時NaOH溶液和Na2SO4濃度均變小C．Zn/ZnO電極表面發(fā)生的反應為Zn2e+2OH=ZnO+H2OD．當電路通過1mole時，整個電池系統(tǒng)質量會增大【答案】A【解析】一氧化氮得到電子發(fā)生還原反應，則MoS2電極為正極，電極為負極；A．電極為負極，電極為正極，正極電勢高于負極電勢，故A錯誤；B．負極鋅失去電子生成氧化鋅，反應式為；正極一氧化氮得到生成氨氣，反應式為；雙極膜中OH和H+分別向負極、正極移動，補充消耗的陰、陽離子，兩電極均有水生成，溶液體積變大，則NaOH溶液和Na2SO4濃度均變小，故B正確；C．電極為負極，失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為，故C正確；D．正極的反應式為，由反應式可知，轉化為1mol，轉移電子，整個電池系統(tǒng)質量會增大30g17g=13g，故當電路通過時，理論上可以轉化的物質的量為，整個電池系統(tǒng)質量會增大13，故D正確。11.燃料電池是利用燃料與氧氣反應從而將化學能轉化為電能的裝置。(1)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示。

①A為生物燃料電池的(填“正”或“負”)極。②正極反應式為。③放電過程中，H+由極區(qū)向極區(qū)遷移(填“正”或“負”)。④在電池反應中，每消耗氧氣，理論上生成標準狀況下二氧化碳的體積是。(2)一氧化碳無色無味有毒，世界各國每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一種一氧化碳分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中電解質為氧化憶一氧化鈉，其中O2可以在固體介質NASICON中自由移動，傳感器中通過的電流越大，尾氣中一氧化碳的含量越高。

①電子由電板通過傳感器流向電極(填“a”或“b”)；②負極反應式為?！敬鸢浮?1)正O2+4H++4e—=2H2O負正2.24L(2)abCO—2e—+O2—=CO2【解析】（1）由圖可知，A電極為生物燃料電池的正極，氫離子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成水，B電極為負極，水分子作用下葡萄糖在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成二氧化碳和水；①由分析可知，A電極為生物燃料電池的正極。②由分析可知，A電極為生物燃料電池的正極，氫離子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成水，電極反應式為O2+4