2019人教版化學(xué)選擇性必修1第20講化學(xué)電源

|第20講化學(xué)電源一．化學(xué)電源1．概念化學(xué)電源是將變成的裝置。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多少，單位W/kg或W/L。(3)電池的可儲(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)被消耗，當(dāng)這些物質(zhì)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．堿性鋅錳電池(1)構(gòu)造：堿性鋅錳電池的構(gòu)造示意圖(2)組成：正極：；負(fù)極：；電解質(zhì)：。(3)工作原理：負(fù)極：；正極：；總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2。【思考】堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池有哪些優(yōu)良性能？三．二次電池鉛蓄電池是常見(jiàn)的二次電池，其放電反應(yīng)和充電反應(yīng)表示如下：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)(1)負(fù)極是，正極是，電解質(zhì)溶液是。(2)放電反應(yīng)原理①負(fù)極反應(yīng)式是；②正極反應(yīng)式是；③放電過(guò)程中，負(fù)極質(zhì)量的變化是，電解質(zhì)溶液pH的變化是。(3)充電反應(yīng)原理①陰極(發(fā)生還原反應(yīng))反應(yīng)式是；②陽(yáng)極(發(fā)生氧化反應(yīng))反應(yīng)式是；③充電時(shí)，鉛蓄電池陽(yáng)極與直流電源極相連，陰極與直流電源極相連。四．燃料電池1．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。2．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)式酸性中性堿性O(shè)2＋2H2O＋4e－=4OH－1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)太陽(yáng)能電池不屬于原電池。 ()(2)二次電池充電時(shí)，充電器的正極接二次電池的正極。 ()(3)鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)。 ()(4)Zn具有還原性和導(dǎo)電性，可用作鋅錳干電池的負(fù)極材料。 ()2．愛(ài)迪生蓄電池在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2，下列對(duì)該蓄電池的推斷錯(cuò)誤的是()①放電時(shí)，F(xiàn)e參與負(fù)極反應(yīng)，NiO2參與正極反應(yīng)②放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陰離子向正極移動(dòng)③放電時(shí)，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為Fe＋2H2O－2e－=Fe(OH)2＋2H＋④該蓄電池的電極必須浸入某種堿性電解質(zhì)溶液中A．①② B．②③C．①③ D．③④3．如圖是甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)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、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O。下列說(shuō)法不正確的是()A．左電極為電池的負(fù)極，a處通入的物質(zhì)是甲醇B．正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋D．該電池提供1mole－，消耗氧氣0.25mol4．“神舟九號(hào)”飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽(yáng)能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應(yīng)急電池。(1)飛船在光照區(qū)運(yùn)行時(shí)，太陽(yáng)能電池帆板將________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能，除供給飛船使用外，多余部分用鎘鎳蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)。其工作原理為Cd＋2NiO(OH)＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________；當(dāng)飛船運(yùn)行到陰影區(qū)時(shí)，鎘鎳蓄電池開(kāi)始為飛船供電，此時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性________(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)緊急狀況下，應(yīng)急電池會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，工作原理為Zn＋Ag2O＋H2O2Ag＋Zn(OH)2，其負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________。1．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)題被提到議事日程，其首要原因是()A．利用電池外殼的金屬材料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C．不使電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品D．回收其中石墨電極2．在堿性鋅錳干電池中，已知?dú)溲趸洖殡娊赓|(zhì)，發(fā)生的電池總反應(yīng)式為：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2。下列關(guān)于該電池的電極反應(yīng)，正確的是()A．負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋B．負(fù)極反應(yīng)為Zn＋2H2O－2e－=Zn(OH)2＋2H＋C．正極反應(yīng)為2MnO2＋2H＋＋2e－=2MnOOHD．正極反應(yīng)為2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnO(OH)＋2OH－3．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)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池正極反應(yīng)為()A．O2＋4H＋＋4e－=2H2OB．H2－2e－=2H＋C．O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．H2－2e－＋2OH－=2H2O4．如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLiC．放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D．放電時(shí)，溶液中Li＋從b向a遷移5．某新型可充電電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓，該電池的總反應(yīng)為3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq\o(=,\s\up10(放電),\s\do8(充電))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。(1)充電時(shí)Fe(OH)3發(fā)生________反應(yīng)。(2)放電時(shí)電子由________極流向________(填“正”或“負(fù)”)極。(3)放電時(shí)1molK2FeO4發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)是________。