可充电电池燃料电池-高考化学解答题大题练习

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高二化学化学电源试题答案及解析

高二化学化学电源试题答案及解析

高二化学化学电源试题答案及解析1.质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。

该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂作催化剂,导电离子是H+。

下列对该燃料电池的描述中正确的是()①正极反应为:O2+4H++4e-2H2O②负极反应为:2H2-4e-4H+③总的化学反应为:2H2+O22H2O④氢离子通过电解质向正极移动A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④【答案】C【解析】燃料电池中的反应不是在点燃的条件下进行的,故③错。

因为导电离子是H+,且向正极移动,所以正极反应为O2+4H++4e-2H2O,电子由负极通过外电路流向正极。

【考点】燃料电池2.下列关于右图装置的说法正确的是A.银电极是负极B.铜电极上发生的反应为Cu-2e-=Cu2+C.外电路中的电子是从银电极流向铜电极。

D.该装置能将电能转化为化学能【答案】B【解析】A项:银电极是正极,故错;C项:外路电子从铜电极流向银电极,故错;D项:原电池装置,化学能转化为电能,故错。

故选B。

【考点】原电池的工作原理点评:本题考查学生原电池的工作原理,注意教材知识的灵活应用,属于基础知识的综合考查,难度不大。

3.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。

在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。

电池总反应为:Zn + 2 MnO2 + H2O ="=" ZnO + 2MnO (OH)。

下列说法正确的是A.该电池的正极为锌B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C.当 0.l mol Zn 完全溶解时,流经电解液的电子个数为 1.204×l023D.电池正极反应式为: 2MnO2 + 2e -+2H2O ="=2MnO" (OH)+2OH-【答案】D【解析】A、从电池反应可知,锌被氧化,失去电子,所以是负极,故A错误;B、该电池反应中二氧化锰发生了还原反应,二氧化锰得到电子,被还原,为原电池的正极,故B错误;C、当有0.1mol锌溶解时,失去电子数为 0.1×2×6.02×1023=1.204×1023,但电子由负极经外电路流向正极,不流经电解液,故C错误;D、电池的正极反应式为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-,或2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)十2OH-,故D正确。

2020届高三化学一轮复习——各种各样的“燃料电池”专题训练(有答案和详细解析)

2020届高三化学一轮复习——各种各样的“燃料电池”专题训练(有答案和详细解析)

2020届高三化学一轮复习——各种各样的“燃料电池”专题训练(有答案和详细解析)一、选择题1.某航空站安装了一台燃料电池,该电池可同时提供电和水蒸气。

所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾。

已知该电池的总反应为2H 2+O 2===2H 2O ,正极反应为O 2+2CO 2+4e -===2CO 2-3,则下列推断正确的是( )A .负极反应为H 2+2OH --2e -===2H 2OB .该电池可在常温或高温时进行工作,对环境具有较强的适应性C .该电池供应2 mol 水蒸气,同时转移2 mol 电子D .放电时负极有CO 2生成 答案 D解析 由总反应式减去正极反应式得到负极反应式:2H 2+2CO 2-3-4e -===2H 2O +2CO 2,则可判断负极有CO 2生成,A 项错误,D 项正确;该电池使用的电解质是熔融的碳酸钾,在常温下无法工作,B 错误;该电池供应2 mol 水蒸气时,转移的电子为4 mol ,C 错误。

2.一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH 溶液中,分别向两极通入乙烷(C 2H 6)和氧气,其中某一电极反应式为C 2H 6+18OH --14e -===2CO 2-3+12H 2O 。

有关此电池的推断不正确的是( ) A .通入氧气的电极为正极B .参加反应的O 2与C 2H 6的物质的量之比为7∶2 C .放电一段时间后,KOH 的物质的量浓度将下降D .放电一段时间后,正极区附近溶液的pH 减小 答案 D解析 A 项,通入乙烷的一极为负极,通入氧气的一极为正极,正确;B 项,1 mol 乙烷参与反应时转移14 mol 电子,则参与反应的氧气的量为14 mol 4=72 mol ,正确;C 项,根据电极反应式或总反应方程式可知,氢氧化钾被消耗,正确;D 项,放电时正极产生OH -,则pH 增大,错误。

3.关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法:①微生物促进了电子的转移 ②微生物所在电极区放电时发生还原反应 ③放电过程中,H +从正极区移向负极区 ④正极反应式为:MnO 2+4H ++2e -===Mn 2++2H 2O ,正确的是( )A.④B.①③C.①④D.②③答案C解析①在微生物作用下C m(H2O)n转化为CO2促进电子的转移,正确;②微生物在右侧,右侧电极为电源的负极,所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应,错误;③根据电流的方向,放电过程中,H+从负极区移向正极区,错误;④电池左侧为电池的正极区,MnO2在H+条件下发生得电子反应,所以正极反应式为:MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O,正确。

电化学原理综合分析(解析版)-高考化学压轴题专项训练

电化学原理综合分析(解析版)-高考化学压轴题专项训练

压轴题12 电化学原理综合分析电化学是高考每年必考内容,命制的角度有电极反应式的正误判断与书写,电池反应式的书写,正负极的判断,电池充、放电时离子移动方向的判断,电极附近离子浓度的变化,电解的应用与计算,金属的腐蚀与防护等。

在复杂、陌生、新颖的研究对象和真实问题情境下,体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。

通过陌生电化学装置图,考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力,也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。

预计2023年此热点持续,以装置图为载体来考查电化学的相关知识,成为近年高考的新亮点。

1.确定装置。

一看有无外接电源:有,为电解池,无,为原电池;二看是否自发反应:能自发反应的是原电池,不能自发反应的是电解池;三看串联特点:若有两个或多个装置串联,先看有无外接电源,若有,则整套装置均相当于电解池;若无,则其中一个装置是原电池,其余的均相当于电解池。

2.判断电极3.熟悉顺序。

电解池中阳极放电顺序为活泼金属电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子;阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸,H+浓度较大时)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+。

4.分析反应。

首先注意得失电子是否正确,其次注意是否有电解质参与,不足部分用H2O、H+或OH-补全。

燃料电池中,一般先确定正极反应式,然后用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。

5.利用守恒。

与电化学有关的计算一般要与得失电子守恒相联系。

1.(2023·浙江省1月选考2)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图,下列说法正确的是( )A.石墨电极为阴极,发生氧化反应B.电极A的电极反应:8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2OC.该体系中,石墨优先于Cl-参与反应D.电解时,阳离子向石墨电极移动【答案】C【解析】由图可知,在外加电源下石墨电极上C转化为CO,失电子发生氧化反应,为阳极,与电源正极相连,则电极A作阴极,TiO2和SiO2获得电子产生电池材料(TiSi),电极反应为TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-。

2021届高考化学复习:专题复习四 新型化学电源(专题训练)

2021届高考化学复习:专题复习四  新型化学电源(专题训练)

专题复习四新型化学电源(专题训练)1、甲醇(CH3OH)是一种有毒物质,检测甲醇含量的测试仪工作原理示意图如下。

下列说法正确的是( )A.该装置将电能转化为化学能B.a电极发生的电极反应为CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+C.当电路中有1mol电子转移时,有1molH+移向a电极区D.将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液,该测试仪不可能产生电流答案:B2、最近国外研究发现一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化为电能的装置,其在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。

如图为有机污水处理的实验装置。

下列说法正确的是( )A.为加快处理速度,装置可在高温环境中工作B.若污水中主要含有葡萄糖,则负极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2+24H+C.放电过程中,H+从正极室向负极室移动D.放电过程中,溶液的酸性逐渐增强答案:B3、以氨作为燃料的燃料电池,具有能量效率高的特点,另外氨气含氢量高,易液化,方便运输和贮存,是很好的氢源载体。

NH3—O2燃料电池的结构如图所示,下列说法正确的是( )A.a极为电池的正极B.负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2OC.当生成1molN2时,电路中通过的电子的物质的量为3molD.外电路的电流方向为从a极流向b极答案:B4、酶生物电池通常以葡萄糖作为反应原料,葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和辅酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(C6H12O7),其工作原理如图所示。

下列有关说法中正确的是( )A.该电池可以在高温条件下使用B.H+通过交换膜从b极区移向a极区C.电极a是正极D.电池负极的电极反应式为C6H12O6+H2O-2e-===C6H12O7+2H+答案:D5、Li-FeS2电池是目前电池中综合性能最好的一种电池,其结构如图所示。

已知电池放电时的反应为4Li +FeS2===Fe+2Li2S。

下列说法正确的是( )A.Li为电池的正极B.电池工作时,Li+向负极移动C.正极的电极反应式为FeS2+4e-===Fe+2S2-D.将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液,电池性能更好答案 C6、一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示,该电池所用液体密度不同,在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。

高考化学真题分专题精编测试题:专题24 可充电电池、燃料电池 含答案及解析

高考化学真题分专题精编测试题:专题24 可充电电池、燃料电池 含答案及解析

高考化学真题分专题精编测试题:专题24可充电电池、燃料电池(满分60分时间25分钟)姓名:班级:得分:1.【2018新课标2卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。

将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C。

下列说法错误的是A.放电时,ClO4-向负极移动B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2C.放电时,正极反应为:3CO2+4e−=2CO32-+CD.充电时,正极反应为:Na++e−=Na2.【2018新课标3卷】一种可充电锂-空气电池如图所示。

当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。

下列说法正确的是A.放电时,多孔碳材料电极为负极B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移D.充电时,电池总反应为Li2O2-x=2Li+(1-)O23.【2017新课标3卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+x S8=8Li2S x(2≤x≤8)。

下列说法错误的是A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多4.【2016四川卷】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。

放电时电池的总反应为:Li1-x CoO2+Li x C6=LiCoO2+ C6(x<1)。

下列关于该电池的说法不正确的是A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移B.放电时,负极的电极反应式为Li x C6-xe-= xLi++ C6C.充电时,若转移1mole-,石墨C6电极将增重7xgD.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-x CoO2+Li+5.【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。

2023年高考化学真题电化学及其应用(习题版)

2023年高考化学真题电化学及其应用(习题版)

2023 年高考真题电化学及其应用1.〔2023 年课标Ⅰ〕科学家近年制造了一种型Zn−CO 2 水介质电池。

电池示意图如图, 电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO 2 被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题供给了一种途径。

以下说法错误的选项是A. 放电时,负极反响为Zn - 2e - + 4OH - =Zn(OH) 2- 4B. 放电时,1 mol CO 2 转化为HCOOH ,转移的电子数为 2 molC. 充电时,电池总反响为2Zn(OH)2-4D. 充电时,正极溶液中OH −浓度上升= 2Zn + O 2 ↑ +4OH - + 2H O 22.〔2023 年课标Ⅱ〕电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。

以以下图是某电致变色器件的示意图。

当通电时,Ag +注入到无色 WO 3 薄膜中,生成Ag x WO 3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,以下表达错误的选项是A. Ag 为阳极 C .W 元素的化合价上升B. Ag +由银电极向变色层迁移D .总反响为:WO 3+x Ag=Ag x WO 3 3.〔2023 年课标Ⅲ〕一种高性能的碱性硼化钒(VB 2)—空气电池如以以下图所示,其中在VB 2电极发生反响:VB +16OH - -11e - =VO 3- +2B(OH)- +4H O 该电池工作时,以下说法错误2 4 4 2的是A. 负载通过 0.04 mol 电子时,有 0.224 L(标准状况)O 2 参与反响B. 正极区溶液的pH 降低、负极区溶液的pH 上升C. 电池总反响为4VB+11O + 20OH - + 6H O = 8B(OH)- + 4VO 3- 22 2 4 4D. 电流由复合碳电极经负载、VB 2 电极、KOH 溶液回到复合碳电极3.〔2023 年天津卷〕熔融钠-硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。

以以下图中的电池反响为 2Na+xS 放电充电 Na S 2 x (x =5~3,难溶于熔融硫),以下说法错.误.的是B. 放电时正极反响为xS+2Na + +2e - =Na S2 xC. Na 和Na 2S x 分别为电池的负极和正极D. 该电池是以Na-β-Al O 2 3为隔膜的二次电池4.〔2023 年江苏卷〕将金属M 连接在钢铁设施外表,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。

专题12 原电池及化学电源(新高考地区)(解析版)

专题12 原电池及化学电源(新高考地区)(解析版)

备战2023年高考化学精选考点专项突题集(新高考地区)专题12 原电池及化学电源【基础题】1.(2022·山东淄博·二模)利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理如图所示。

下列说法错误的是A.电流方向:B电极→用电器→A电极B.B电极反应式为O2+4H++4e-=2H2OC.A电极反应式为:-4e-→+4H+D.若有机物为葡萄糖C6H12O6,处理0.25mol时,会有6molH+透过质子交换膜迁移【答案】C【解析】A.由图分析可知:A电极为负极,B为正极,故电流由B电极→用电器→A电极,A项正确;B.由图示知,B极反应物为氧气,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,B项正确;C.由A选项分析知,A是负极,结合图示,电极反应式为-2e-=+2H+,C项错误;D.由反应C6H12O6+6O2→6CO2↑+6H2O可知1mol葡萄糖反应,转移24mol电子,电极反应也要转移24mol电子,处理0.25mol C6H12O6时,电解质溶液中转移6molH+,D项正确;答案选C。

2.(2022·上海徐汇·二模)在硫酸盐还原细菌的作用下,深埋地下的铁管道与土壤中的硫酸根离子会发生电化学腐蚀,其原理如图所示。

下列说法正确的是A.铁管道发生的是吸氧腐蚀B.铁管道附近土壤的pH会减小C.铁管道上镀锌可以延缓管道的腐蚀D .输送高温水蒸汽的铁管道也会发生该类型腐蚀【答案】C【解析】根据图示可知该电化学腐蚀中,硫酸根离子得电子生成硫离子,电极反应式为:2--2--42SO +8e +4H O=S +8OH ,铁管道做负极,发生失电子的氧化反应生成亚铁离子,据此结合电化学腐蚀原理分析解答。

A .根据上述分析可知,铁管道正极不是氧气得电子,发生的不是吸氧腐蚀,A 错误;B .根据铁管道的正极反应:2--2--42SO +8e +4H O=S +8OH 可知,该腐蚀会使铁管道附近土壤的pH 会增大,B 错误;C .锌的金属活动性大于铁的,所以铁管道上镀锌,锌隔绝了铁与外界的接触,既使锌破损,锌做负极,铁做正极,被保护,可以延缓管道的腐蚀,C 正确;D .高温下,水蒸气与铁发生氧化还原反应生成四氧化三铁和氢气,与上述类型腐蚀不同,D 错误;答案选C 。

2024年广东省高考化学总复习高频考点必刷题15 电解池及电化学应用含详解

2024年广东省高考化学总复习高频考点必刷题15 电解池及电化学应用含详解

【尖子生创造营】2024年高考化学总复习高频考点必刷1000题(广东专用)必练15电解池及电化学应用1.(2023·广东高考真题)利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。

闭合K 1,一段时间后()A .U 型管两侧均有气泡冒出,分别是Cl 2和O 2B .a 处布条褪色,说明Cl 2具有漂白性C .b 处出现蓝色,说明还原性:Cl ->I -D .断开K 1,立刻闭合K 2,电流表发生偏转2.(2023·广东高考真题)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图),可实现大电流催化电解KNO 3溶液制氨。

工作时,H 2O 在双极膜界面处被催化解离成H +和OH -,有利于电解反应顺利进行。

下列说法不正确的是()A .电解总反应:KNO 3+3H 2=NH 3·H 2O+2O 2↑+KOHB .每生成1mol NH 3·H 2O ,双极膜处有9mol 的H 2O 解离C .电解过程中,阳极室中KOH 的物质的量不因反应而改变D .相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨生成速率3.(2023·全国高考新课标理综)一种以V 2O 5和Zn 为电极、Zn(CF 3SO 3)2水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。

放电时,Zn 2+可插入V 2O 5层间形成Zn x V 2O 5·nH 2O 。

下列说法错误的是A.放电时V 2O 5为正极B.放电时Zn 2+由负极向正极迁移C.充电总反应:x Zn+V 2O 5+nH 2O=Zn x V 2O 5·n H 2OD.充电阳极反应:Zn x V 2O 5·n H 2O-2xe -=x Zn 2++V 2O 5+nH 2O4.(2022·广东高考真题)以熔融盐为电解液,以含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al 的再生。

该过程中A .阴极发生的反应为2+Mg 2e Mg --=B .阴极上Al 被氧化C .在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥D .阳极和阴极的质量变化相等5.(2022·广东高考真题)科学家基于Cl 2易溶于CCl 4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。

化学专题03 燃料电池-2019高考复习专题——电化学(原卷版)

化学专题03 燃料电池-2019高考复习专题——电化学(原卷版)

专题三燃料电池1.在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3−)以达到消除污染的目的。

其工作原理的示意图如下:下列说法不正确...的是A. Ir的表面发生反应:H2 + N2O == N2 + H2OB. 导电基体上的负极反应:H2-2e− == 2H+C. 若导电基体上只有单原子铜,也能消除含氮污染物D. 若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液中的含氮量2.微生物燃料电池( MPC)处理技术是通过微生物的作用去除污染物,该技术可广泛应用于去除土壤中有机污染物。

一种土壤微生物燃料电池的纵截面如图所示,下列说法不正确的是A. 电流从活性炭电极经工作站流向碳纤维布电极B. 有机污染物在电池负极上氧化为对环境无害的物质C. 活性炭能有效吸附空气,提高电池的工作效率D. 该电池的正极反应式为O2+4e -↓+2H2O==4OH-3.某新型电池,以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料,负极材料采用Pt,正极材料采用MnO2(既作电极材料又对该极的电极反应具有催化作用),该电池可用作卫星、深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。

下列说法不正确...的是A. 每消耗3mol H2O2,转移6mol e﹣B. 电池工作时Na+从b极区移向a极区C. a极上的电极反应式为:BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣═BO2﹣+6H2OD. b极材料是MnO2,该电池总反应方程式:NaBH4 + 4H2O2===NaBO2 + 6H2O4.新型液氨燃料电池示意图如图,下列有关说法不正确的是A. 该装置将化学能转化为电能B. 氨气在电极1上发生氧化反应C. 电子由电极2经负栽流向电极1D. 电极2的反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-5.NO2是大气的主要污染物之一,某研究小组设计如图所示的装置对NO2进行回收利用,装置中a、b均为多孔石墨电极。

下列说法不正确的是A. a为电池的负极,发生氧化反应B. 一段时间后,b极附近HNO3浓度减小C. 电池总反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3D. 电子流向:a电极→用电器→b电极→溶液→a电极6.第三代混合动力车目前一般使用镍氢电池(M表示储氢合金;汽车在刹车或下坡时,电池处于充电状态)。

2021届高考化学易错题练习:电极反应式书写【含答案】

2021届高考化学易错题练习:电极反应式书写【含答案】

2021届高考化学易错题练习电极反应式书写【错题纠正】例题1、(1)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为______________。

(2)尿素[CO(NH2)2]在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,该反应的化学方程式为。

可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物,该燃料电池负极的电极反应式是,正极的电极反应式是。

(1)K2FeO4-Zn组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,Fe O42−中+6价铁元素被还原为Fe(OH)3【解析】中+3价铁元素,其电极反应式为Fe O42−+3e-+4H2O Fe(OH)3↓+5OH-。

(2)由反应物的组成元素,可判断生成的三种无毒气体是N2、CO2、H2O,化学方程式为2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O。

该反应设计成碱性燃料电池时,负极CO(NH2)2失电子,负极反应为CO(NH2)2-6e-+8OH-=C O32−+N2↑+6H2O,正极NO得电子,正极反应为2NO+4e-+2H2O=N2+4OH-。

【答案】(1)Fe O42−+3e-+4H2O Fe(OH)3↓+5OH-(2)2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O;CO(NH2)2-6e-+8OH-=C O32−+N2↑+6H2O,2NO+4e-+2H2O=N2+4OH-例题2、(1)氨气是合成众多含氮物质的原料,利用H2-N2-生物燃料电池,科学家以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂,X交换膜为隔膜,在室温条件下合成NH3的同时还获得电能。

其工作原理图如下,则X膜为交换膜,正极的电极反应式为。

(2)O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示。

该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

电池的负极反应式: ,电池的正极反应式: ,反应过程中O2的作用是,该电池的总反应式: 。

备战2021年高考化学一轮复习易错题09电化学基础含解析

备战2021年高考化学一轮复习易错题09电化学基础含解析

易错09 电化学基础(选择题)【易错分析】1。

原电池中正、负极的判断原电池的正、负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成思维定式-—活泼金属一定是负极。

如Al、Mg和NaOH 溶液构成的原电池中,Al为负极,Mg为正极。

2.可充电电池放电与充电时的电极反应(1)充电时电极的连接:充电的目的是使电池恢复其供电能力,因此负极应与电源的负极相连以获得电子,可简记为负接负后作阴极,正接正后作阳极。

(2)工作时的电极反应式:同一电极上的电极反应式、电池的总反应式,在充电与放电时,形式上恰好相反(同一电极周围,充电与放电时电解质溶液中pH的变化趋势也恰好相反)。

3.燃料电池的关键点(1)要注意介质是什么?是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。

(2)通入负极的物质为燃料,通入正极的物质为氧气.(3)通过介质中离子的移动方向,可判断电池的正负极,同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。

4.电池电极反应式书写(1)H+在碱性环境中不存在。

(2)O2-在水溶液中不存在,在酸性环境中结合H+,生成H2O,在中性或碱性环境中结合H2O,生成OH—。

(3)熟记“离子趋向”,抓住“电荷守恒”,熟练书写燃料电池的电极反应式。

①阳离子趋向正极,在正极上参与反应,在负极上生成(如H+);阴离子趋向负极,在负极上参与反应,在正极上生成(如OH-、O2-、CO32—)。

②“—n e-”相当于正电荷,“+n e—”相当于负电荷,依据电荷守恒配平其他物质的系数.③电池总反应式=正极反应式+负极反应式。

【错题纠正】例题1、铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是A.正极反应为:Zn-2e-===Zn2+B.电池反应为:Zn +Cu2+===Zn2++CuC.在外电路中,电子从正极流向负极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液【解析】该电池中锌为负极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,铜为正极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,A项错误;电池总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu,B项正确;原电池工作时,外电路中电子从负极经导线流向正极,C项错误;负极上由于锌放电,ZnSO4溶液中Zn2+浓度增大,故盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液,D项错误.答案:B例题2、三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO错误!可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

燃料电池习题(最新整理)

燃料电池习题(最新整理)

精心整理燃料电池1、氢氧燃料电池的电极反应酸性:负极:正极:溶液pH的变化:_______。

碱性:负极:正极:溶液pH的变化:_______。

2.据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。

某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。

下列有关该电池的叙述不正确的是()A.正极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH―B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变C.该燃料电池的总反应方程式为:2H2+O2=2H2OD.3K24.ABCD56.世纪获得电力的重要途径,一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,7、一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。

该电池负极发生的反应是()A.CH3OH(g)-2e-+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)B.O2(g)+4e-+4H+(aq)=2H2O(1)C.CH3OH(g)-6e-+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)D.O2(g)+4e-+2H2O(1)=4OH-8.某原电池中,电解质溶液为KOH(aq),分别通入CO和O2时:正极反应:负极反应:;总反应:溶液pH的变化:_______________.质子交换膜9.某原电池中,电解质溶液为K 2CO 3(aq),分别向负极通入C 2H 4和O 2时:正极反应:负极反应:;总反应:。

10、某固体酸燃料电池以CaHSO 4固体为电解质传递H +,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H 2+O 2==2H 2O ,下列有关说法正确的是A .电子通过外电路从b 极流向a 极 B .b 极上的电极反应式为:O 2+4e -+2H 2O==4OH - C .每转移0.1mol 电子,消耗1.12L 的H 2 D .H +由a 极通过固体酸电解质传递到b 极11.太阳能,用图是通备确的是A .BCD =H 12池的叙述正确的是:A .B .电C .放D 13.熔融盐阳极反阴极反14.肼(N 2池总反 A .负 B C D .溶液中阴离子物质的量基本不变15.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH 3CH 2OH -4e -+H 2O=CH 3COOH+4H +。

高考化学燃料电池练习及答案.doc

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高考化学 -- 燃料电池 -- 练习及答案高考化学燃料电池1.“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能,下图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。

有关说法正确的是A.电极 b 为电池的负极B.电池反应为: C + CO2 = 2COC.电子由电极 a 沿导线流向 bD.煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低2 .如图所示是一种以液态肼 (N2 H4 )为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。

该固体氧化物电解质的工作温度高达 700-900 ℃时, O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。

下列说法正确的是A.电池内的 O2-由电极乙移向电极甲B.电池总反应为 N2H4 +2O2= 2NO+2H 2 OC.当甲电极上有 lmol N 2 H4消耗时,乙电极上有22.4LO 2参与反应D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲3 .硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如下。

该电池工作时的反应为4VB 2+11O 2=4B 2O3+2V2O5。

下列说法正确的是A.电极 a 为电池负极B. 反应过程中溶液的pH 升高C.电池连续反应过程中,选择性透过膜采用阳离子选择性膜D.VB2极的电极反应式为: 2VB 2 +22OH - -22e - =V2 O5+ 2B 2O3 + 11H 2O4.以 NaBH4和 H2 O2作原料的燃料电池,可用作空军通信卫星。

电池负极材料采用 Pt/C ,正极材料采用 MnO2,其工作原理如下图所示。

下列说法错误的是..A.电池放电时 Na+从 a 极区移向 b 极区B.电极 b 采用 Pt/C ,该极溶液的 pH 增大C. 该电池 a 极的反应为 BH4-+8OH --8e-===BO 2-+6H 2 OD.电池总反应: BH4- + 4H 2 O2 === BO 2- + 6H 2O 5.科学家设想以 N2和 H2为反应物,以溶有 A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能又能固氮的新型电池,其装置如图所示,下列说法不正确的是A. 电路中转移 3mol 电子时,有 11.2LN 2参加反应B.A 为 NH4ClC.该电池外电路中的电流从 a 电极流向 b 电极D.b 电汲为负极6.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,电池反应的化学方程式为:CH3CH2 OH+O2=CH3COOH+H2 O.下列有关说法不正确的是()A. 检测时,电解质溶液中的H+向正极移动B. 若有 0.4 mol 电子转移,则消耗 2.24 L 氧气C.正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应D.负极上的反应为: CH3 CH2OH ﹣ 4e ﹣+H2 O═ CH3COOH+4H+7.乙烯直接氧化法制乙醛的总反应方程式为2CH2 =CH2 +O22CH3CHO。

年高考化学小题精练系列专题28可充电电池燃料电池

年高考化学小题精练系列专题28可充电电池燃料电池

专题28 可充电电池燃料电池〔总分值42分时间20分钟〕姓名:班级:得分:1.以下电池工作时,O2在正极放电是【答案】A考点:此题考察化学电源。

2.高铁电池是电动汽车首选电池之一,该电池工作原理为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,以下关于该电池放电时说法中正确是( )A.高铁电池产生电流从负极经外电路到达正极B.正极反响式为Zn+2OH--2e - =Zn(OH)2C.负极pH减小,正极pH增大,电解液pH增大D.每氧化1mol高铁酸钾转移3mol电子【答案】C【解析】试题分析:A.放电时,Zn作负极,高铁电池产生电流从正极经外电路到达负极,故A错误;B.正极上电极反响式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,故B错误;C.负极反响式为Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2,正极反响式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,所以负极pH减小、正极pH增大,根据电池反响式知,电解液pH增大,故C正确;D.高铁酸钾中Fe元素化合价由+6价变为+3价,所以高铁酸钾在反响中被复原,故D错误;应选C。

【考点定位】考察原电池和电解池工作原理【名师点晴】此题考察了原电池和电解池原理,根据电池反响式知,Zn元素化合价由0价变为+2价,所以Zn作负极,放电时,负极反响式为Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2,正极反响式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,充电时阳极、阴极电极反响式与正负极电极反响式正好相反,放电时,电流方向与电子流动方向相反。

根据元素化合价与电池电极关系是解此题关键,书写电极反响式是学习难点,也是考试热点,要熟练掌握书写方法。

3.用氟硼酸〔HBF4,属于强酸〕代替硫酸作铅蓄电池电解质溶液,可使铅蓄电池在低温下工作时性能更优良,反响方程式为:Pb+PbO2+4HBF42Pb〔BF4〕2+2H2O;Pb〔BF4〕2为可溶于水强电解质,以下说法正确是A.放电时负极反响为:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2OB.充电时,当阳极质量增加23.9g时,溶液中有0.2 mol电子通过C.放电时,正极区pH增大D.充电时,Pb电极与电源正极相连【答案】C考点:考察原电池与电解池综合知识。

高考化学--燃料电池--练习及答案

高考化学--燃料电池--练习及答案

高考化学燃料电池1.“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能,以下图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。

有关说法正确的选项是A. 电极b为电池的负极B. 电池反应为:C + CO2 = 2COC. 电子由电极a沿导线流向bD. 煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低2.如下图是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。

该固体氧化物电解质的工作温度高达700 -900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。

以下说法正确的选项是A. 电池内的O2-由电极乙移向电极甲B. 电池总反应为N2H4+2O2= 2NO+2H2OC. 当甲电极上有lmol N2H42参与反应D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲3.硼化钒〔VB2〕-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如下。

该电池工作时的反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5。

以下说法正确的选项是A. 电极a为电池负极B. 反应过程中溶液的pH升高C. 电池连续反应过程中,选择性透过膜采用阳离子选择性膜D. VB2极的电极反应式为:2VB2+ 22OH−-22e−=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O4.以NaBH4和H2O2作原料的燃料电池,可用作空军通信卫星。

电池负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如以下图所示。

以下说法错误的选项是......A. 电池放电时Na+从a极区移向b极区B. 电极b采用Pt/C,该极溶液的pH增大C. 该电池a极的反应为BH4-+8OH--8e-===BO2-+6H2OD. 电池总反应:BH4-+ 4H2O2 === BO2- + 6H2O5.科学家设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能又能固氮的新型电池,其装置如下图,以下说法不正确的选项是A. 2参加反应B. A为NH4ClC. 该电池外电路中的电流从a电极流向b电极D. b电汲为负极6.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O.以下有关说法不正确的选项是〔〕A. 检测时,电解质溶液中的H+向正极移动B. 假设有0.4 mol电子转移,则消耗2.24 L氧气C. 正极上发生复原反应,负极上发生氧化反应D. 负极上的反应为:CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O℃CH3COOH+4H+7.乙烯直接氧化法制乙醛的总反应方程式为2CH2=CH2+O22CH3CHO。

2022年高考化学热点考点电化学专题复习

2022年高考化学热点考点电化学专题复习

高三化学每天练习20分钟——有关速率平衡的常规图像(有答案和详细解析)1.一种Cu—Li可充电电池的工作原理如图所示,其中非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。

下列说法正确的是()A.陶瓷片允许水分子通过B.电池放电时,N极发生氧化反应C.电池充电时,阴极反应为Li++e-===LiD.电池充电时,接线柱B应与外接直流电源的负极相连答案C解析铜—锂可充电电池,工作原理:放电时,金属锂是负极,发生失电子的氧化反应,在充电时,电源的正极连接原电池的正极,发生失电子的氧化反应,非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开,则陶瓷片允许Li+通过,不允许水分子通过。

放电时,金属锂是负极,发生失电子的氧化反应,M是负极,N为电池的正极,发生还原反应,故B错误;充电时,阴极反应和放电时的负极反应互为逆过程,电极反应为:Li++e-===Li,故C正确;充电时,接线柱A应与M极相连,M是负极,所以A与外接电源的负极相连,故D错误。

2.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置,进行果品的安全生产,解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。

下列说法正确的是()A.a为直流电源的负极,与之相连的电极为阴极B.离子交换膜为阴离子交换膜C.“酸性水”具有强氧化性,能够杀菌D.阴极反应式为H2O+2e-===H2↑+O2-答案C解析由“碱性水”可推知b为直流电源的负极,a为直流电源的正极,A项错误;右侧生成OH-,K+穿过离子交换膜移到右侧,即该离子交换膜为阳离子交换膜,B项错误;阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,Cl2+H2O HCl+HClO,故“酸性水”中含HClO,具有强氧化性,能杀菌,C项正确;水溶液中不可能存在O2-,D项错误。

3.我国研究锂硫电池获得突破,电池的总反应是16Li+S8放电8Li2S,充放电曲线如图所示,下列说充电法不正确的是()A.充电时,电能转化为化学能B.放电时,锂离子向正极移动C.放电时,1mol Li2S6转化为Li2S4得到2mol e-D.充电时,阳极总电极反应式是8S2--16e-===S8答案C解析充电时,是电解池,电能转化为化学能,故A正确;放电时,是原电池,在原电池中,阳离子向正极移动,因此锂离子向正极移动,故B正确;根据图示,放电时,1mol Li2S6转化为Li2S4的反应为2Li2S6+2Li===3Li2S4,反应中2mol Li2S6得到2mol e-,即1mol Li2S6得到1mol e-,故C错误;根据16Li+8Li2S,充电时,阳极总电极反应式是8S2--16e-===S8,故D正确。

2024年青海高考化学试题及答案 - 副本

2024年青海高考化学试题及答案 - 副本

2024年青海高考化学试题及答案注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

涂写在本试卷上无效。

3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。

4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Zn 65 Pb 207一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1. 人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。

下列有关能源的叙述错误的是A. 木材与煤均含有碳元素B. 石油裂化可生产汽油C. 燃料电池将热能转化为电能D. 太阳能光解水可制氢【答案】C 【解析】【详解】A .木材的主要成分为纤维素,纤维素中含碳、氢、氧三种元素,煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体,是有机物和无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素,A 正确;B .石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,汽油的相对分子质量较小,可以通过石油裂化的方式得到,B 正确;C .燃料电池是将燃料化学能变成电能的装置,不是将热能转化为电能,C 错误;D .在催化剂作用下,利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气,D 正确;故答案选C 。

2. 下列过程对应的离子方程式正确的是A. 用氢氟酸刻蚀玻璃:2--+342SiO +4F +6H =SiF +3H O ­B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:3+2+2Fe +3Cu=3Cu +2Fe C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯:2-2--+23223S O +2Cl +3H O=2SO +4Cl +6H D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:2-2-4334CaSO +CO =CaCO +SO 的【解析】【详解】A.玻璃的主要成分为SiO2,用氢氟酸刻蚀玻璃时,SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水,反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,A错误;B.Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+,三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B错误;C.氯气具有强氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯气被还原为氯离子,反应的离子方程式为S 2O23-+4Cl2+5H2O=2SO24-+8Cl-+10H+,C错误;D.碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙,反应的离子方程式为2-2-4334CaSO+CO=CaCO+SO,D正确;故答案选D。

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(满分60分时间30分钟)
姓名:_______________班级:_______________得分:_______________
1.人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。

以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息填空。

(1)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。

铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。

负极反应式为________________反
应一段时间后负极的质量_________(填“增重”或“减少”或“不变”)(2)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图是甲烷燃料电池原理示意图,该电池极的负电极反应式是:_____________________;正极电极反应式
_______________
(3)将铝片和铜片用导线相连,分别插入浓硝酸中(a组)和插入烧碱溶液中(b组),都形成了原电池,在a组原电池中,负极材料为___________;写出b组插入烧碱溶
液中形成原电池的负极反应式:_________________________。

学科¥
【答案】Pb+SO42-–2e-=PbSO4增重 CH4+10OH-–8e-=CO32—+7H2O 4H2O + 2O2 + 8eˉ = 8OH— Cu Al+4OH-–3e-=AlO2-+2H2O
【解析】
(2)由甲烷燃料电池原理示意图可知,CH4通入的一极产生了CO32-,碳元素的化合价由-4价升高到+4价,发生氧化反应,即CH4通入的一极是负极,考虑到电解质溶液是强碱
溶液,再根据电荷守恒和原子守恒可写出负极反应式为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。

正极显然是O2通入的一极,正极电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
【点睛】对于原电池来说,通常情况下活泼金属作负极,不活泼金属作正极,但有2个特殊情况:一是Al-Cu原电池在浓硫酸中Al作正极;Al-Mg原电池在NaOH溶液中Al作负极。

2.电池在我们的生活中有着重要的应用,请回答下列问题:
(1)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是______(填序号),写出正极的电极反应式_______。

若构建原电池时两个电极的质量相等,当导线中通
过0.05 mol电子时,两个电极的质量差为________。

(2)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。

实验测得OH−定问移向B 电极,则_____(填“A”或“B”)处电极入口通甲烷,其电极反应式为___________。

当消耗甲院的体积为33.6 L(标准状况下)时,假设电池的
能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为________。

【答案】③ Cu2++2e-=Cu 3g B CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 9.6mol
【解析】分析:(1)验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,在原电池中,铁作负极、其它导电的活泼性弱于铁的金属或非金属作正极,电解质溶液为可溶性的铜盐;
(2)①根据OH−定问移向B电极可知,A为正极、B为负极,据此分析判断。

详解:(1)要验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,在原电池中,铁作负极、其它导电的活泼性弱于铁的金属或非
点睛:本题考查了原电池原理的应用,根据元素化合价变化确定氧化性强弱,根据方程式中各个物理量之间的关系式进行计算,题目难度不大,注意原电池工作原理的理解和灵活应用。

难点是电极反应式的书写,注意结合放电微粒以及电解质溶液的酸碱性分析判断。

3.人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。

以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。

(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。

负极电极反应式为___________________________________________。

(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为________,当线路中转移0.2 mol电子时,则被腐蚀铜的质量为________g。

(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,以甲醇做燃料的电池,如下图所示,
①负极反应物是______________,H+从________极到________极(填a或b)。

②正极反应式为_________________,负极反应式为___________________。

【答案】 Pb – 2e- + SO42- = PbSO4 Cu 6.4 g CH3OH b a 3O2 + 12e- + 12H+ = 6H2O 2CH3OH – 12e- + 2H2O =2 CO2 +12H+
4.(1)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是______,写出正极的电极反应_______。

若构建原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过0.05 mol电子时,两个电极的质量差为________。

(2)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。

①实验测得OH-定问移向B 电极,则_____处电极入口通甲烷(填A或B),其电极反应式
为___________。

②当消耗甲院的体积为33.6L(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中
转移电子的物质的量为________。

(3)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定
的放电电压。

高铁电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,原电池负极的电极反应式为__________;放电时每转移3mol 电子,有_____mol K2FeO4被还原,正极附近溶液的碱性________(填“增强”。

“不变“或“减弱”)。

【答案】③ Cu2++2e-=Cu 3g B CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 9.6mol Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
1 增强
【解析】(1)①中铜是负极,碳是正极,铁离子在正极放电生成亚铁离子,不能比较Fe2+与Cu2+氧化性强
被还原。

正极反应式为FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-,因此正极附近溶液的碱增强。

点睛:掌握原电池的工作原理是解答的关键,注意正负极、离子移动方向判断,难点是电极
反应式的书写。

解答时注意结合反应物的性质、溶液的酸碱性、是否存在交换膜以及是不是熔融的电解质分析。

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