高中 化學(xué) 選擇性必修1 第四章 化學(xué)反應(yīng)電能《第一節(jié) 第2課時(shí) 化學(xué)電源》課件

第2課時(shí)

化學(xué)電源

第四章第一節(jié)原電池1.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的工作原理。2.

能列舉常見(jiàn)的化學(xué)電源，并能利用相關(guān)信息分析化學(xué)電源的工

作原理。課程標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)一化學(xué)電源和一次電池1任務(wù)二二次電池2隨堂演練3內(nèi)容索引課時(shí)測(cè)評(píng)4任務(wù)三

燃料電池3任務(wù)一化學(xué)電源和一次電池新知構(gòu)建(一)化學(xué)電源1.概念：化學(xué)電源是將化學(xué)能變成電能的裝置。2.分類(lèi)3.判斷電池優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)(1)比能量：即單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少，單位(W·h)/kg或(W·h)/L。(2)比功率：即單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小，單位W/kg或W/L。(3)電池可儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短。(二)一次電池1.一次電池：隨著使用，一次電池中能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)逐漸被消耗，當(dāng)這些物質(zhì)被消耗到一定程度時(shí)，電池就不能繼續(xù)使用了。一次電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)，也叫做________。干電池2.普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池比較種類(lèi)項(xiàng)目普通鋅錳電池堿性鋅錳電池裝置電極反應(yīng)及電池總反應(yīng)負(fù)極：Zn－2e－＋2NH===Zn(NH3)＋2H＋正極：2H＋＋2MnO2＋2e－===2MnO(OH)總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2NH===Zn(NH3)＋2MnO(OH)負(fù)極：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2正極：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2種類(lèi)項(xiàng)目普通鋅錳電池堿性鋅錳電池特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：新電池會(huì)發(fā)生自動(dòng)放電，使存放時(shí)間縮短，放電后電壓下降較快優(yōu)點(diǎn)：克服了普通鋅錳電池的缺點(diǎn)，單位質(zhì)量所輸出的電能多，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，適用于大電流和連續(xù)放電應(yīng)用評(píng)價(jià)1.判斷正誤，錯(cuò)誤的說(shuō)明其原因。(1)化學(xué)電池可以將化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化成電能。答案：錯(cuò)誤，有一部分化學(xué)能會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能。(2)鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極。答案：正確。(3)利用原電池裝置，可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。答案：正確。(4)堿性鋅錳電池中，鋅作負(fù)極，溶解轉(zhuǎn)化為Zn2＋，MnO2作正極，轉(zhuǎn)化為MnO(OH)。答案：錯(cuò)誤，堿性鋅錳電池中，鋅作負(fù)極，轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2，MnO2作正極，轉(zhuǎn)化為MnO(OH)。2.銀鋅電池具有比能量大，電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，如圖所示，總反應(yīng)式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。探究下列問(wèn)題：(1)負(fù)極反應(yīng)物：____，正極反應(yīng)物：______，電解質(zhì)溶液：_________。(2)負(fù)極反應(yīng)式：______________________________；正極反應(yīng)式：_________________________________。鋅粉Ag2OKOH溶液Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2

Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－練后歸納返回電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1.準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極。2.高度注意電解質(zhì)的酸堿性在正、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)不是孤立的，它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系。

3.牢牢抓住總的反應(yīng)方程式從理論上講，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池，而兩個(gè)電極反應(yīng)相加即得總的反應(yīng)方程式。4.不能忽視電子轉(zhuǎn)移數(shù)相等。

任務(wù)二二次電池問(wèn)題探究一種充電電池的原料為H2，其電池反應(yīng)為H2＋2NiOOH

2Ni(OH)2，它具有比能量多等優(yōu)點(diǎn)，常作為電動(dòng)汽車(chē)、衛(wèi)星等的電源。1.該電池內(nèi)電解質(zhì)溶液呈酸性還是堿性？提示：由H2→OH－知呈堿性。2.放電時(shí)的電極反應(yīng)式如何書(shū)寫(xiě)？提示：負(fù)極：H2＋2OH－－2e－===2H2O正極：2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－。3.充電時(shí)的電極反應(yīng)式如何書(shū)寫(xiě)？提示：陰極：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－陽(yáng)極：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiOOH＋2H2O。4.電池充電時(shí)，外接電源的負(fù)極連接二次電池的哪個(gè)電極？提示：負(fù)極。1.可充電電池復(fù)雜電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法第一步：先標(biāo)出放電(原電池)總反應(yīng)式中變價(jià)元素的化合價(jià)，確定電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)。如鉛酸蓄電池中：第二步：寫(xiě)出一個(gè)比較容易書(shū)寫(xiě)的電極反應(yīng)式，書(shū)寫(xiě)時(shí)一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存。如鉛酸蓄電池的負(fù)極反應(yīng)式為Pb＋

－2e－===PbSO4。新知構(gòu)建第三步：在電子守恒的基礎(chǔ)上，用總反應(yīng)式減去寫(xiě)出的電極反應(yīng)式，即得另一極的反應(yīng)式。如鉛酸蓄電池的正極反應(yīng)式可用總反應(yīng)式－負(fù)極反應(yīng)式得到，即Pb＋PbO2＋4H＋＋

－(Pb＋SO－2e－)===2PbSO4＋2H2O－PbSO4，整理得：PbO2＋4H＋＋

＋2e－===PbSO4＋2H2O。2.可充電電池充、放電時(shí)電極的連接3.鉛酸蓄電池是一種常見(jiàn)的二次電池，其放電反應(yīng)和充電反應(yīng)表示如下：Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O。(1)負(fù)極是Pb，正極是PbO2，電解質(zhì)溶液是稀硫酸。(2)放電反應(yīng)原理①負(fù)極反應(yīng)式是Pb＋

－2e－===PbSO4；②正極反應(yīng)式是PbO2＋4H＋＋

＋2e－===PbSO4＋2H2O；③放電過(guò)程中，負(fù)極質(zhì)量的變化是增大，電解質(zhì)溶液pH的變化是增大。(3)充電反應(yīng)原理①陰極(發(fā)生還原反應(yīng))反應(yīng)式是Pb＋2e－===Pb＋

；②陽(yáng)極(發(fā)生氧化反應(yīng))反應(yīng)式是PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋

；③充電時(shí)，鉛酸蓄電池正極與直流電源正極相連，負(fù)極與直流電源負(fù)極相連。應(yīng)用評(píng)價(jià)1.判斷正誤，錯(cuò)誤的說(shuō)明其原因。(1)二次電池的放電過(guò)程，負(fù)極質(zhì)量一定減小。答案：錯(cuò)誤，二次電池的放電過(guò)程，負(fù)極質(zhì)量不一定減小，例如鉛酸蓄電池負(fù)極由Pb變?yōu)榱薖bSO4，質(zhì)量增加。(2)可充電電池的充、放電過(guò)程是可逆反應(yīng)。答案：錯(cuò)誤，可充電電池的充、放電過(guò)程條件不同，不是可逆反應(yīng)。(3)鉛酸蓄電池充電時(shí)，正極接直流電源正極，發(fā)生還原反應(yīng)。答案：錯(cuò)誤，鉛酸蓄電池充電時(shí)，正極接直流電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)。(4)鋰離子電池放電時(shí)，Li＋移向正極區(qū)。答案：正確。2.探究鋰離子電池工作原理，填寫(xiě)下列空白。(1)負(fù)極(嵌鋰石墨LixCy)反應(yīng)為_(kāi)__________________________________。正極(鈷酸鋰LiCoO2)反應(yīng)為_(kāi)____________________________________?？偡磻?yīng)為_(kāi)___________________________________。LixCy－xe－===xLi＋＋CyLi1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2LixCy＋Li1－xCoO2

LiCoO2＋Cy(2)放電時(shí)，Li＋從石墨中脫嵌移向___極，嵌入鈷酸鋰晶體中，充電時(shí)，Li＋從鈷酸鋰晶體中脫嵌，由正極回到負(fù)極，嵌入石墨中。這樣在放電、充電時(shí)，鋰離子往返于電池的正極、負(fù)極之間，完成化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。正返回任務(wù)三

燃料電池情境探究設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是21世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入汽油蒸氣[以壬烷(C9H20)代表汽油]，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2－。1.該電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式如何書(shū)寫(xiě)？提示：該電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)就是壬烷燃燒的化學(xué)反應(yīng)：C9H20＋14O2===9CO2＋10H2O。2.該電池的正極反應(yīng)如何書(shū)寫(xiě)？負(fù)極發(fā)生什么反應(yīng)？提示：該電池的正極是氧氣，得電子，電極反應(yīng)式是O2＋4e－===2O2－。負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。3.固體電解質(zhì)里的O2－的移動(dòng)方向是怎樣的？提示：原電池中陰離子O2－向負(fù)極移動(dòng)。4.向外電路釋放電子的電極為哪一極？提示：負(fù)極。原電池中電子由負(fù)極流出，經(jīng)外電路流向正極。5.若用KOH溶液代替固體電解質(zhì)，則放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式如何書(shū)寫(xiě)？提示：C9H20＋74OH－－56e－===＋47H2O。新知構(gòu)建1.燃料電池的工作原理(1)連續(xù)地將燃料(常見(jiàn)的有氫氣、烴、肼、甲醇、氨、煤氣等氣體或液體)和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。(2)燃料電池的電極本身不參與氧化還原反應(yīng)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)化元件。(3)工作時(shí)，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給并在電極上進(jìn)行反應(yīng)，生成物不斷地被排出。2.燃料電池的優(yōu)點(diǎn)(1)氧化劑與燃料在工作時(shí)不斷地由外部供給，生成物不斷地被排出，能連續(xù)不斷地提供電能。(2)能量轉(zhuǎn)換率高，有利于節(jié)約能源。(3)排放的廢棄物少，綠色環(huán)保。3.燃料電池的種類(lèi)(1)氫氧燃料電池①構(gòu)成：氫氧燃料電池以氫氣為燃料，氧氣為氧化劑，鉑作電極材料。②工作原理：如圖所示的氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液為酸性，在負(fù)極室通入H2，H2在Pt催化下分解為H，H再失去電子成為H＋進(jìn)入電解質(zhì)溶液，H＋可以穿過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極室；在正極室通入O2，經(jīng)過(guò)Pt催化，O2得到電子生成H2O。③電極反應(yīng)介質(zhì)電極電池反應(yīng)：2H2＋O2===2H2O酸性(H＋)負(fù)極2H2－4e－===4H＋正極O2＋4H＋＋4e－===2H2O中性(Na2SO4)負(fù)極2H2－4e－===4H＋正極O2＋2H2O＋4e－===4OH－堿性(OH－)負(fù)極2H2＋4OH－－4e－===4H2O正極O2＋2H2O＋4e－===4OH－(2)燃料電池的燃料除氫氣外，還有烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體。若用導(dǎo)線相連的兩個(gè)鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入甲醇(CH3OH)和氧氣，發(fā)生原電池反應(yīng)。在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)的是CH3OH，其最終產(chǎn)物是H2O、

，負(fù)極反應(yīng)式是2CH3OH＋16OH－－12e－===＋12H2O；正極反應(yīng)式是3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；總反應(yīng)式是2CH3OH＋3O2＋4OH－===＋6H2O。應(yīng)用評(píng)價(jià)1.判斷正誤，錯(cuò)誤的說(shuō)明其原因。(1)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池，放電過(guò)程中，H＋從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移。答案：錯(cuò)誤，放電過(guò)程中，H＋從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移。(2)燃料電池中通入燃料的一極為正極。答案：錯(cuò)誤，燃料電池中通入燃料的一極為負(fù)極。(3)氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì))中O2通入正極，電極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O。答案：正確。(4)燃料電池電極材料本身不參與化學(xué)反應(yīng)。答案：正確。2.一種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣。回答下列問(wèn)題：(1)這種電池放電時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________。2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O燃料電池的電池反應(yīng)為燃料的氧化反應(yīng)，在酸性條件下生成的CO2不與H2SO4反應(yīng)，故電池反應(yīng)為2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。(2)此電池的正極反應(yīng)式：_________________________，負(fù)極反應(yīng)式：_____________________________________。3O2＋12H＋＋12e－===6H2O2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋電池的正極為O2，得電子，由于是酸性電解質(zhì)，所以會(huì)生成H2O，用電池總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式即可得出負(fù)極反應(yīng)式。(3)電解液中H＋向_____極移動(dòng)，向外電路釋放電子的電極是________。(4)使用該燃料電池的另一個(gè)好處是_______________。正負(fù)極對(duì)環(huán)境無(wú)污染H＋移向正極，在正極生成水。產(chǎn)物是CO2和H2O，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。返回隨堂演練√1.堿性鋅錳電池是普通鋅錳電池的升級(jí)換代產(chǎn)品。圖1、圖2分別為堿性鋅錳電池和普通鋅錳電池的構(gòu)造圖。其總反應(yīng)分別為Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2、Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)。下列關(guān)于兩種電池的說(shuō)法中，不正確的是A.工作時(shí)，電子都由Zn流出B.兩種電池中都是MnO2被還原C.工作時(shí)，KOH不參與電極反應(yīng)D.堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池性能更好由總反應(yīng)可知，堿性鋅錳電池：負(fù)極上Zn被氧化生成Zn(OH)2，正極上MnO2被還原生成MnO(OH)；普通鋅錳電池：負(fù)極上Zn被氧化生成Zn(NH3)2Cl2，正極上MnO2被還原生成MnO(OH)，據(jù)此解答。兩種電池都是Zn一端作負(fù)極，電子由負(fù)極流出，則工作時(shí)，電子都由Zn流出，A正確；兩種電池的正極都是MnO2被還原生成MnO(OH)，B正確；堿性鋅錳電池工作時(shí)，負(fù)極上Zn被氧化生成Zn(OH)2，其電極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，則KOH參與電極反應(yīng)，C錯(cuò)誤；普通鋅錳電池電解質(zhì)為酸性，易被腐蝕、發(fā)生自放電，堿性鋅錳電池不易發(fā)生自放電，則堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池性能更好，D正確；故選C?！?.(2023·四川成都高二期中)某甲烷燃料電池的構(gòu)造如下圖所示，a、b為電極，C、D為選擇性離子交換膜，只允許一種離子通過(guò)。下列說(shuō)法正確的是A.電子由a沿導(dǎo)線流向b，再由b通過(guò)電解質(zhì)溶液流回aB.a電極的電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋8OH－===CO2＋6H2OC.出口Y中KOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于ω%D.b是電池正極由題圖可知，通入甲烷的a電極為燃料電池的負(fù)極，堿性條件下甲烷在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋10OH－===＋7H2O，通入氧氣的b電極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。電解質(zhì)溶液不能傳遞電子，故A錯(cuò)誤；由分析可知，通入甲烷的a電極為燃料電池的負(fù)極，堿性條件下甲烷在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋10OH－===＋7H2O，故B錯(cuò)誤；由分析可知，通入氧氣的b電極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，所以出口Y中氫氧化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于ω%，故C錯(cuò)誤；由分析可知，通入氧氣的b電極為正極，故D正確；故選D。3.(2023·遼寧卷)某低成本儲(chǔ)能電池原理如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量減小B.儲(chǔ)能過(guò)程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C.放電時(shí)右側(cè)H＋通過(guò)質(zhì)子交換膜移向左側(cè)D.充電總反應(yīng)：Pb＋

＋2Fe3＋===PbSO4＋2Fe2＋√該儲(chǔ)能電池放電時(shí)，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3＋得電子轉(zhuǎn)化為Fe2＋，充電時(shí)，多孔碳電極為陽(yáng)極，F(xiàn)e2＋失電子生成Fe3＋，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸。放電時(shí)負(fù)極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負(fù)極上，負(fù)極質(zhì)量增大，A錯(cuò)誤；儲(chǔ)能過(guò)程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；放電時(shí)，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，左側(cè)的H＋通過(guò)質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯(cuò)誤；充電時(shí)，總反應(yīng)為PbSO4＋2Fe2＋===Pb＋

＋2Fe3＋，D錯(cuò)誤；故選B。4.(2023·四川成都高二期末)原電池原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)食品保鮮常用的“雙吸劑”是由還原鐵粉、生石灰、氯化鈉、炭粉按一定比例組成的混合物，可同時(shí)吸收水和氧氣?！半p吸劑”中CaO的主要作用是______；在吸收氧氣的過(guò)程中形成了原電池，則炭粉上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________。氧化鈣可以和水反應(yīng)，故“雙吸劑”中CaO的主要作用是吸水；炭粉作為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，其發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－；吸水O2＋2H2O＋4e－===4OH－(2)電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境中的SO2含量，其工作原理如圖所示，電極a、b均為惰性電極。電極b是___極(填“正”或“負(fù)”)，請(qǐng)寫(xiě)出負(fù)極的電極反應(yīng)式：________________________________，放電時(shí)H＋向___極(填“a”或“b”)遷移。氧氣得到電子，則通入氧氣的一極為正極；二氧化硫失去電子被氧化，則通入二氧化硫的一極為負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為SO2＋2H2O－2e－===＋4H＋；陽(yáng)離子向正極遷移，則氫離子向b極移動(dòng)；正SO2＋2H2O－2e－===＋4H＋

b(3)鉛酸蓄電池是一種廣泛使用的二次電池，其放電時(shí)的反應(yīng)方程式為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，則其正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________________________________，當(dāng)電路中通過(guò)2mol電子時(shí)負(fù)極質(zhì)量增加______g。返回由鉛酸蓄電池放電時(shí)的反應(yīng)方程式Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，可得其正極的電極反應(yīng)式為PbO2＋

＋4H＋＋2e－===2H2O＋PbSO4，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Pb＋

－2e－===PbSO4，當(dāng)電路中通過(guò)2mol電子時(shí)生成1molPbSO4，增加的質(zhì)量為

的質(zhì)量，即m＝1mol

×96g·mol－1＝96g。PbO2

96＋

＋4H＋＋2e－===2H2O＋PbSO4課時(shí)測(cè)評(píng)√題點(diǎn)一一次電池1.以前所用鋅—錳干電池的電極分別為鋅筒和石墨棒，以糊狀NH4Cl作電解質(zhì)，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，2MnO2＋

＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O。下列有關(guān)鋅—錳干電池的敘述中，正確的是A.干電池中鋅筒為正極，石墨棒為負(fù)極B.干電池長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作后，糊狀物可能流出，腐蝕用電器C.干電池工作時(shí)，電流方向是由鋅筒經(jīng)外電路流向石墨棒D.干電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能和電能向化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化鋅—錳干電池中，較活潑的金屬鋅筒為負(fù)極，石墨棒為正極，A錯(cuò)誤；長(zhǎng)時(shí)間使用后，鋅筒上消耗出現(xiàn)空洞，糊狀電解質(zhì)流出，容易腐蝕用電器，B正確；原電池中電子流動(dòng)方向由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，而電流方向相反，C錯(cuò)誤；干電池中只有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯(cuò)誤?！?.某種鋰電池用金屬鋰和石墨作電極材料，電解質(zhì)溶液是由四氯鋁酸鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯()中形成的，電池總反應(yīng)式為4Li＋2SOCl2===4LiCl＋SO2↑＋S，下列敘述正確的是(已知：亞硫酰氯遇水會(huì)分解)A.電解質(zhì)溶液中混入水，對(duì)電池反應(yīng)無(wú)影響B(tài).金屬鋰被還原，作電池的負(fù)極C.電池工作過(guò)程中，Cl－向石墨電極移動(dòng)D.電池工作過(guò)程中，金屬鋰提供的電子與正極析出S的物質(zhì)的量之比為4∶1A項(xiàng)，Li可與水反應(yīng)，且SOCl2遇水會(huì)分解，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，金屬鋰作原電池的負(fù)極，被氧化，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，金屬鋰作負(fù)極，石墨為正極，電池工作時(shí)陰離子向負(fù)極移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由總反應(yīng)式可知，金屬鋰失去4mol電子，正極生成1molS，正確?！逃呻姵乜偡磻?yīng)式可知，鋅為負(fù)極，電子從負(fù)極流出經(jīng)外電路流向正極；外電路中每通過(guò)0.2mol電子，理論上參加反應(yīng)的鋅為0.1mol，即質(zhì)量減少6.5g。3.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。堿性鋅錳電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnO(OH)(s)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A.電池工作時(shí)，鋅失去電子B.電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2(s)＋2H2O(l)＋2e－===2MnO(OH)(s)＋2OH－(aq)C.電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D.外電路中每通過(guò)0.2mol電子，鋅的質(zhì)量減少6.5g√題點(diǎn)二二次電池4.下列圖示都是原電池原理在化學(xué)電源中的應(yīng)用。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是A.鉛酸蓄電池在放電時(shí)，其負(fù)極是鉛電極B.氫氧燃料電池中，H2所在電極發(fā)生的反應(yīng)為H2－2e－＋2OH－===2H2OC.氫氧燃料電池中，通入O2的一極為負(fù)極D.鉛酸蓄電池放電后，PbO2極質(zhì)量減小鉛酸蓄電池在放電時(shí)，鉛是負(fù)極，由鉛變成硫酸鉛，A正確；氫氧燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，所以H2所在電極發(fā)生的反應(yīng)為H2－2e－===2H＋，B錯(cuò)誤；氫氧燃料電池中，通入O2的一極為正極，C錯(cuò)誤；鉛酸蓄電池放電后，PbO2極變成PbSO4，質(zhì)量增重，D錯(cuò)誤；故選A?！?.某種鈉離子的二次電池，其放電工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.放電時(shí)，石墨上的電勢(shì)比MnPO4上的高B.充電時(shí)，石墨接直流電源的正極C.充電時(shí)，Na＋由右側(cè)經(jīng)過(guò)離子交換膜遷移到左側(cè)D.放電時(shí)，正極反應(yīng)為NaMnPO4＋e－===MnPO4＋Na＋該裝置為鈉離子的二次電池，根據(jù)放電工作原理的裝置以及原電池工作原理，左端電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Na－e－===Na＋，右端電極為正極，電極反應(yīng)式為MnPO4＋Na＋＋e－===NaMnPO4，據(jù)此分析；根據(jù)上述分析，石墨為負(fù)極，MnPO4為正極，正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，即MnPO4電勢(shì)高于石墨，故A錯(cuò)誤；二次電池充電時(shí)，電池正極接電源的正極，電池負(fù)極接電源的負(fù)極，石墨為負(fù)極，充電時(shí)，應(yīng)接電源的負(fù)極，故B錯(cuò)誤；充電時(shí)，石墨電極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na，MnPO4電極反應(yīng)式為NaMnPO4－e－===Na＋＋MnPO4，Na＋從右側(cè)經(jīng)過(guò)離子交換膜遷移到左側(cè)，故C正確；根據(jù)上述分析，放電時(shí)正極反應(yīng)式為MnPO4＋Na＋＋e－===NaMnPO4，故D錯(cuò)誤；答案為C?！填}點(diǎn)三燃料電池6.直接硼氫化物()燃料電池(DBFC)具有理論電池電壓高和能量密度大等特點(diǎn)，其工作原理如圖所示。下列敘述正確的是A.電極N為負(fù)極，電極R為正極，箭頭方向?yàn)殡娏饕苿?dòng)方向B.交換膜為質(zhì)子交換膜，放電時(shí)陽(yáng)離子向電池的正極定向移動(dòng)C.放電時(shí)，電極N上的電極反應(yīng)式為

＋8e－＋8OH－===＋6H2OD.電極R通入O2，電池放電一段時(shí)間后，電極R附近溶液的pH升高Na＋由N極移向R極，可知電極N為負(fù)極、電極R為正極，箭頭方向?yàn)殡娮右苿?dòng)方向，故A錯(cuò)誤；根據(jù)題圖，Na＋透過(guò)陽(yáng)離子交換膜，放電時(shí)Na＋向電池的正極定向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；放電時(shí)，N是負(fù)極，電極N上的電極反應(yīng)式為

－8e－＋8OH－===＋6H2O，故C錯(cuò)誤；電極R通入O2，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，電池放電一段時(shí)間后，電極R附近溶液的pH升高，故D正確；故選D?！?.美國(guó)海軍海底戰(zhàn)事中心與麻省理工學(xué)院共同研制成功了用于潛航器的鎂—過(guò)氧化氫燃料電池系統(tǒng)。其工作原理如圖所示。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.電池的負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋B.電池工作時(shí)，H＋向負(fù)極移動(dòng)C.電池工作一段時(shí)間后，溶液的pH增大D.電池總反應(yīng)式是Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OMg-H2O2燃料電池中Mg作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋，Pt作正極，電極反應(yīng)式為H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，總反應(yīng)式為Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，消耗H＋，使溶液中c(H＋)減小，pH增大，原電池中陽(yáng)離子移向正極，即H＋移向正極。√8.工業(yè)生產(chǎn)中的二氧化碳過(guò)度排放加劇了地球的溫室效應(yīng)，某科技工作團(tuán)隊(duì)研究利用電化學(xué)將其轉(zhuǎn)化為CO作為燃料再利用，轉(zhuǎn)化的基本原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.M為電池負(fù)極，電池工作一段時(shí)間，M極附近溶液pH不變B.N為電池正極，電極反應(yīng)式為CO2＋2e－===CO＋O2－C.穿過(guò)“交換膜”的箭頭表示的是溶液中質(zhì)子的移動(dòng)方向D.電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，N極電解質(zhì)溶液增重8g根據(jù)題圖，M極上水失電子放出氧氣，M電極發(fā)生氧化反應(yīng)，M為電池負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式是2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，電池工作一段時(shí)間，M極附近溶液pH降低，故A錯(cuò)誤；根據(jù)題圖，N極上二氧化碳得電子生成一氧化碳，N電極發(fā)生還原反應(yīng)，N為電池正極，電極反應(yīng)式為CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O，故B錯(cuò)誤；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，N是正極，穿過(guò)“交換膜”的箭頭表示的是溶液中質(zhì)子的移動(dòng)方向，故C正確；根據(jù)CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O，電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，N極生成0.5mol水，電解質(zhì)溶液增重9g，故D錯(cuò)誤；故選C。9.(1)二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池可以利用大氣中所含SO2快速啟動(dòng)，其裝置示意圖如圖：①質(zhì)子的流動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_______(填“從A到B”或“從B到A”)。根據(jù)題圖，A為燃料電池的負(fù)極，B為燃料電池的正極，在原電池電解質(zhì)