人教版高中化学选修四：第四章 第二节化学电源(附答案)
2019年人教版选修四化学配套练习：4.2化学电源(含答案)
化学·选修4(人教版)第二节化学电源金焰四射的太阳，其表面是一片烈焰翻腾的火海，温度为6000°C左右。
在太阳内部，温度高达两千万度以上。
所以，太阳能一刻不停地发出大量的光和热，为人类送来光明和温暖，它也成了取之不尽、用之不竭的能源聚宝盆。
将太阳光变成电能，是利用太阳能的一条重要途径。
人们早在20世纪50年代就制成了第一个光电池。
将光电池装在汽车上，用它将太阳光不断地变成电能，使汽车开动起来。
这种汽车就是新兴起的太阳能汽车。
►水平测试1．(2018·北京卷)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )解析：硅太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，故A错误；锂离子电池将化学能直接转化为电能，故B 错误；太阳能集热器是将太阳能转变为热能，故C错误；燃料燃烧将化学能直接转化为热能，故D正确。
答案：D2.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U型管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是( )①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片侵入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①②B．②③C．②④ D．③④解析：该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，正极反应式为Ag＋＋e－===Ag，因此②对；在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以①错；没有盐桥，原电池不能继续工作，所以③错；无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以④对；故答案为C。
答案：C3．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。
航标灯的电源必须长效、稳定。
我国科技工作者研制出以铝合金、Pt－Fe合金为电极材料的海水电池。
在这种电池中( )①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A．②③B．②④C．①②D．①④解析：较活泼的铝合金为负极(②对)，Pt－Fe合金为正极，海水是电解液(③对)，负极上发生氧化反应(④错)。
2020秋高中化学人教版选修4达标训练：第四章第二节化学电源含解析
1．下列说法不正确的是()A．一次电池要回收利用防止污染B．铅蓄电池是一次电池C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D．燃料电池能量转化率高，活性物质由外界加入，可实现连续不间断供电解析：蓄电池是二次电池。
答案：B2．乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200 ℃左右时供电，电池总反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意图如图，下列说法正确的是()A．电池工作时，质子向电池的负极迁移B．电池工作时，电流由b极沿导线流向a极C．a极上发生的电极反应是C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2＋12H＋D．b极上发生的电极反应是2H2O＋O2＋4e－===4OH－解析：通入乙醇的一极(a极)为负极，发生氧化反应；通入氧气的一极(b极)为正极，发生还原反应。
电池工作时，阳离子(质子)向电池的正极迁移，A项不正确；电流方向与电子流向相反，电流由b极沿导线流向a极，B项正确；a极上乙醇应该失电子被氧化，C项不正确；因为电池中使用的是磺酸类质子溶剂，所以电极反应式中不能出现OH－，D项不正确。
答案：B3．LED产品的使用为城市增添色彩，如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。
下列有关叙述正确的是()A．该装置将化学能最终转化为电能B．a处通入O2C．b处为电池正极，发生还原反应D．通入O2的电极上发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O 解析：LED产品中电能转化为光能，所以该装置的能量转换是化学能为电能最终转化为光能；根据电子由负极移向正极，可判断a为负极，通入H2，发生氧化反应，b为正极，通入氧气，发生还原反应，由于是碱性电解液，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
答案：C4．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。
该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
人教版高中化学选修四第四章 第二节 化学电源.docx
高中化学学习材料第四章 第二节 化学电源1、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.高铁电池的总反应为:3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.下列叙述不正确的是( )A.放电时负极反应为:3Zn －6e －+6OH －=3Zn(OH)2B.充电时阳极反应为:2342Fe(OH)3e 5OH FeO 4H O ----+=+ C.放电时每转移3mol 电子,正极有1molK 2FeO 4被还原D.充电时阴极溶液的碱性减弱2、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源.一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl －KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能.该电池总反应为PbSO 4+2LiCl+Ca=CaCl 2+Li 2SO 4+Pb.下列有关说法正确的是( )A .常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转B .放电过程中,Li+向负极移动C .每转移0.2mol电子,理论上生成41.4gPbD .正极反应式:Ca+2Cl－－2e－=CaCl23、一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图.下列有关该电池的说法正确的是( )A .如用此种电池电镀铜,待镀铜金属上增重19.2g,则至少消耗标准状况下2.24LCH4B .电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH－－2e－=2H2OC .电池工作时, CO32−向电极B移动D .电极B上发生的电极反应为: O2+2CO2+4e−=2CO32−答案1、D2、A3、D4、碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnO（OH），下列说法不正确的是（）A．该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOHB．放电时外电路电流由Zn流向MnO2C．电池工作时OH—向锌电极移动D．该电池的正极反应为：MnO2+e-+H2O═MnO（OH）+OH—答案：B解析：A．由碱性锌锰电池的总反应：Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，可知正极MnO2得电子被还原，负极是金属锌，故A正确；B．放电时外电路电流由正极流向负极，即MnO2流向Zn，故B错误；C、电池工作时阴离子OH-向负极锌电极移动，故C正确；D、原电池的正极MnO2得电子，被还原生成MnOOH，反应式为2MnO2+2H2O+2e-═2MnOOH+2OH—，故D正确．故选：B．。
选修四第四章 第二节 化学电源
第四章 第二节 化学电源一、化学电源：化学电池是将________能变成_____能的装置,它包括_____电池,____电池和_____电池等几类。
1．一次电池（1）碱性锌锰电池，电解质是KOH ，其电极反应：负极（Zn ）：正极（MnO 2）：总反应：（2）银锌钮扣电池（2）锌银电池的负极是Zn ，正极是Ag 2O ，电解质是KOH ，其电极总反应如下：Zn ＋Ag 2O ＋H 2O = Zn (OH )2＋2Ag负极：Zn ＋2OH -－2e - ＝Zn (OH )2正极：Ag 2O ＋H 2O ＋2e - ＝2Ag ＋2OH -银锌电池跟铅蓄电池一样，在使用(放电)一段时间后就要充电，充电过程表示如下： 阳极：2Ag ＋2OH -－2e - ＝Ag 2O ＋H 2O阴极：Zn (OH )2＋2e - ＝Zn ＋2OH -总反应式：Zn ＋Ag 2O ＋H 2Zn (OH )2＋2Ag （3）锂离子电池：(5) 锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：2Li-2e -=2Li +，正极：I 2+2e -=2I -， 总反应：2Li+I 2=2LiI2．二次电池：（1）铅蓄电池放电，电极反应为：负极：Pb ＋SO 42-－2e -＝PbSO 4↓ 正极：PbO 2＋4H +＋SO 42-＋2e -＝PbSO 4↓＋2H 2O 充电，其电极反应为：阳极：PbSO 4＋2H 2O －2e - ＝PbO 2＋4H +＋SO 42- 阴极：PbSO 4＋2e -＝Pb ＋SO 42- 蓄电池放电和充电的总反应式：PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 44↓＋2H 2O3.燃料电池：燃料电池燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。
它与一般的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。
如：氢氧燃料电池。
高二化学人教版选修4练习：第4章第2节化学电源Word版含解析
1. ( )A.B.C.D.,A,B55,D匚B2.52Zn+O22ZnO,A.5B. 1 mol Zn 65 gC.D.匚ZnO5D3.,CKOH, Zn+2OH --2e Zn(OH) 2( ), ZnO, Ag 2OAg2O+H2O+2e-2Ag+2OH-Zn,A. ,B. ,C. Z nD. Z n,Ag 2OpHAg 2O Zn,Ag 2OZn ,Ag2O pH___ D4. ( )HiSOi注人口申壮聽蓄起妣示肓图B•干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C. 铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子,负极质量减小207 gD. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析在干电池中，Zn作负极，逐渐溶解,B项正确。
铅蓄电池工作时，负极反应为Pb+S --2e- PbSO4,电极质量增大，C项错误。
氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D项正确。
答案|C5•目前人们正研究开发一种高能电池――钠硫电池，它以熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的矿-故骂AI2O3陶瓷作固体电解质，反应为2Na+xS 1 Na2S＜。
以下说法正确的是（）A. 放电时，钠作正极，硫作负极B. 放电时,Na+向负极移动C. 充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连D. 放电时，负极发生的反应是:2Na-2e-2Na+解析|放电时,负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，故钠作负极，硫作正极,A错误;放电时，阳离子向正极移动,B错误；充电时，钠极（负极）与外电源的负极相连，硫极（正极）与外电源的正答案|D6. 美国海军海底战事中心与麻省理工学院共同研制成功了用于潜航器的镁一过氧化氢燃料电池系统。
C. 电池工作一段时间后，溶液的pH增大D. 电池总反应式是Mg+H 2O2+2H +Mg2++2H2O解析|Mg-H 2O2燃料电池中Mg作负极，电极反应为Mg-2e-Mg2+,Pt作正极，电极反应为H2O2+2H++2e-2H2O，总反应式为Mg+H2O2+2H+Mg2++2H2。
人教版化学选修4第四章第二节化学电源
二次电池
燃料电池
减 少 污 染 节 约 资 源
绿色电池种种
1、金属氢化物镍电池
2、锂离子蓄电池
3、可充电碱锰电池 4、太阳能电池
……
1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源， 各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡 献，下列有关电池的叙述不正确的是( B ) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．甲醇燃料电池中甲醇参与正极反应 C．碱性锌锰电池中，锌电极是负极 D．太阳能电池的主要材料是高纯度的硅
1791年他在解剖时在实验 室将悬有去了皮的青蛙腿的 铜钩挂在铁架台上，发现蛙 腿会有肌肉抽搐的现象。伽 伏尼认为动物的组织会产生 电流，而金属是传递电流的 导体。
（意大利生物 学家伽伏尼）
他从独特的角度认为电 流是由两种不同的金属产 生的，经过一系列的实验， 终于在1800年成功研制 了世界上第一个能产生稳 （法国物理定电流的电池（见下图）。
正极
正极：2MnO2+2e-+ 2H2O =2MnOOH+2OH氢氧化氧锰
电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O =2MnOOH+2Zn(OH)2
碱性锌锰电池构造示意图 碱性电池
• 优缺点简析：只能一次使用，不能充电； 价格较贵；比能量和储存时间有所提高， 适用于大电流和连续放电。
银锌电池
1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 19751983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为 美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。
碱性锌－锰电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性 更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电 电流大幅度提高。
人教版选修42021-2022学年高中化学第4章第2节化学电源练习(含解析)
第二节化学电源课时过关·能力提升一、基础巩固1.下列化学电源属于绿色电池的是( )A.干电池B.镍镉电池C.锌锰电池D.氢氧燃料电池答案:D2.锌锰干电池在放电时,总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2NH4+Z n2 ++Mn2O3+2NH3 +H2O,在此电池放电时正极(石墨棒)上发生反应的物质是()A.ZnB.碳C.MnO2和NH4+D.Zn2+和NH3答案:C3.正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,它具有容量大等优点,其电池反应为2Zn+O22ZnO,其原料为锌、电解液和空气,则下列叙述正确的是( )A.锌为正极,空气进入负极反应B.负极反应为Zn-2e-Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解液是强酸答案:B4.在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2。
下列该电池的电极反应,正确的是( )A.负极反应为Zn-2e-Zn2+B.负极反应为Zn+2H2O-2e-Zn(OH)2+2H+C.正极反应为2MnO2+2H++2e-2MnO(OH)D.正极反应为2MnO2+2H2O+2e-2MnO(OH)+2OH-解析:在书写碱性电池的电极反应式时,不得出现H+。
在碱性电池中,负极的Zn失去电子形成的Zn2+应该与OH-结合为Zn(OH)2。
答案:D5.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。
下列对该燃料电池的说法正确的是( )A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极B.电池的总反应是:2C4H10+13O28CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-2O2-D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-4CO2+5H2O答案:C6.如图装置为某新型燃料电池的工作示意图,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液。
高二人教版化学选修四 第四章 第2节化学电源
(2)根据电解质溶液为碱性,与 H+不能共存,反应生成水,推出 OH应写入负极反应 2H2+4OH--4e-Q 4H2O。
化学（R）- 选修 4-GZ
(3)用总反应式 2H2+O2 为 2H2O+O2+4e4OH-。
2H2O 减去负极反应式得正极反应式
3.可充电电池电极反应式的书写 在书写可充电电池电极反应式时,要明确原电池放电时的反应 与充电时的反应。 充电电池的充放电过程恰好相反,放电时是原电池,而充电时是 电解池,电池的负极放电时发生氧化反应,充电时作阴极发生还原反 应;电池的正极放电时发生还原反应,充电时作阳极发生氧化反应。
化学（R）- 选修 4-GZ
1.了解几种常见化学电源(一次电池、二次电池、燃料电池)的工 作原理。 2.正确书写有关电池的电极反应式和电池总反应。 3.了解化学电源的广泛应用及废旧电池的危害。
化学（R）- 选修 4-GZ
1.化学电池 (1)分类:它包括①一次电池(也叫干电池)、 ②二次电池(又称充电 电池或蓄电池)、③燃料电池等几大类。 (2)优点:与其他能源相比,化学电池具有能量转换效率④较高、 供能稳定可靠、 使用方便、 易于维护、 可在各种环境下工作等优点。 (3)优劣标准:质量轻、体积小而输出电能⑤多、功率⑥大、可储 存时间⑦长的电池,更符合使用者的需求。
PbSO4+2H2O
化学（R）- 选修 4-GZ
(3)增大 (4)负 (5)正;负
化学（R）- 选修 4-GZ
活动探究:电极反应式的书写
1.请写出酸性氢氧燃料电池中正、负极的电极反应式。
化学（R）- 选修 4-GZ
【答案】正极:O2+4H++4e-
人教版选修4习题+第4章第2节+化学电源(含解析)
第 2节化学电源基础稳固1 以下化学电源属于绿色电池的是()A. 干电池B. 镍镉电池C.锌锰电池D.氢氧燃料电池答案：D2锌锰干电池在放电时,总反响方程式能够表示为Zn+2MnO2+2N Zn2++Mn 2O3+2NH 3+H 2O,在此电池放电时正极( 石墨棒) 上发生反响的物质是()A.ZnB. 碳C.MnO 2和ND.Zn 2+和NH 3答案：C3 正在研究的锌电池可能代替当前宽泛使用的铅蓄电池,它拥有容量大等长处,其电池反响为 2Zn+O 22ZnO, 其原料为锌、电解液和空气,则以下表达正确的选项是()A. 锌为正极 ,空气进入负极反响B. 负极反响为Zn-2e-Zn2+C.正极发生氧化反响D. 电解液是强酸答案： B4 一种新式燃料电池,一极通入空气 ,另一极通入丁烷气体; 电解质是混杂氧化钇(Y 2O3)的氧化锆 (ZrO 2) 晶体 ,在熔融状态下能传导 O2-。
以下对该燃料电池的说法正确的选项是()A. 在熔融电解质中 ,O2-由负极移向正极B. 电池的总反响是 :2C 4H 10+13O 28CO2 +10H 2OC.通入空气的一极是正极-2-,电极反响为 :O2+4e2OD. 通入丁烷的一极是正极,电极反响为 :C4H 10+26e-+13O 2-4CO2+5H 2O答案： C5 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转变为电能的装置,其工作原理以下图。
以下相关微生物电池的说法错误的选项是()A. 正极反响中有CO2生成B.微生物促使了反响中电子的转移C.质子经过互换膜从负极区移向正极区D. 电池总反响为C6H12O6 +6O26CO2+6H 2O分析： C6H12O6中 C 的均匀化合价为 0 价 ,二氧化碳中 C 的化合价为 +4 价 ,因此生成二氧化碳的反响为氧化反响 ,故 CO2在负极生成 ,A 选项错误 ;在微生物的作用下 ,该装置为原电池装置 ,反响速率加速 ,因此微生物促使了反响的发生,B 项正确 ; 质子互换膜只同意质子 (即 H +)经过 ,原电池中阳离子向正极挪动,C 项正确 ;电池的总反响本质是 C6H 12O6的氧化反响 ,D 项正确。
高中化学人教版选修4教案第4章第2节化学电源Word版含答案
第二节化学电源1．了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。
2．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。
3．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式。
(重难点)教材整理1 一次电池1．碱性锌锰电池(1)构造：(2)组成：正极：MnO2；负极：Zn；电解质：KOH。
(3)工作原理：负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
2．银锌电池(1)构造：(2)组成：负极：Zn；正极：Ag2O；电解质：KOH。
(3)工作原理：负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
教材整理2 二次电池(以铅蓄电池为例)1．构造2．组成负极：Pb；正极：PbO2；电解质：H2SO4溶液。
3．工作原理(1)放电过程：4(aq)－2e－===PbSO4(s)(氧化反应)；负极：Pb(s)＋SO2－4(aq)＋2e－===正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－PbSO4(s)＋2H2O(l)总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)(2)充电过程：4(aq)；阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO2－4(aq)；阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO2－总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。
(3)铅蓄电池的充、放电过程：Pb＋PbO2＋2H2SO4错误!2PbSO4＋2H2O[探究·升华][思考探究]H2是一种优质燃料，热值高。
人教版高中化学选修4导学案：4.2化学电源--含答案
第二节化学电源1.了解常见化学电源的种类与其工作原理.2.熟练书写常见化学电源的电极反应式和总方程式. 3．知道废弃电池对环境的危害,设想处理废旧电池的办法.化学电源一、化学电池1．定义：将化学能转化为电能的装置.2．分类3．优点能量转化效率较高,供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池与电池组,使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作.4．判断电池优劣的主要标准<1>比能量：即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位<W·h>/kg或<W·h>/L.<2>比功率：即单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位W/kg或W/L.<3>电池可储存时间的长短.二、几种常见的化学电池1．一次电池<1>碱性锌锰电池①构造②组成正极：MnO2；负极：Zn；电解质：KOH.③工作原理负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn<OH>2；正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO<OH>＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO<OH>＋Zn<OH>2.<2>锌银电池①构造②组成正极：Ag2O；负极：Zn；电解质：KOH.③工作原理负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn<OH>2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn<OH>2＋2Ag.2．二次电池<以铅蓄电池为例><1>构造<2>组成正极：PbO2；负极：Pb；电解质：H2SO4.<3>工作原理铅蓄电池是最常见的二次电池,其电极反应分为放电和充电两个过程.①放电过程负极：Pb－2e－＋SO错误!===PbSO4<氧化反应>；正极：PbO2＋4H＋＋SO错误!＋2e－===PbSO4＋2H2O<还原反应>；总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O.②充电过程电化学上常把发生氧化反应的电极叫做阳极,发生还原反应的电极叫做阴极.阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO错误!<还原反应>；阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO错误!<氧化反应>；总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4.③铅蓄电池的充、放电过程Pb＋PbO2＋2H2SO4错误!2PbSO4＋2H2O.1．判断正误<正确的打"√",错误的打"×">.<1>化学电池是将电能转变成化学能的装置.< ><2>化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等.< ><3>化学电池供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小的电池,使用方便,易于维护.< ><4>废旧电池可以随意丢弃.< ><5>Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料.< ><6>铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加.< ><7>可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应.< ><8>锂碘电池的电池反应为2Li<s>＋I2<s>===2LiI<s>,则碘电极作该电池的负极.< >答案：<1>×<2>√<3>√<4>×<5>√<6>×<7>×<8>×2．人造卫星用到的一种高能电池——锌银电池,其电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn<OH>2,Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－.根据反应式判断氧化银是< > A．负极被氧化B．正极被还原C．负极被还原D．正极被氧化解析：选B.锌银电池放电时,Ag2O得到电子被还原为Ag,故Ag2O作电池的正极.化学电源电极反应式的书写1．一般电极反应式的书写2．复杂电极反应式的书写错误!＝错误!－错误!3．给出电极反应式,书写总反应式根据给出的两个电极反应式,写出总反应式时,首先要使两个电极反应式的得失电子相等,然后将两式相加,消去反应物和生成物中相同的物质即可.若原电池正、负两极产生的阴、阳离子能与电解质溶液中的离子发生反应时,要把后续反应一并写入电极反应式中.若反应式同侧出现不能共存的离子,如H＋和OH－、Pb2＋和SO 错误!,要写成反应后的物质,如H2O、PbSO4.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe<OH>2＋2Ni<OH>2.下列有关该电池的说法不正确的是< >A．电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时,负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe<OH>2C．电池充电过程中,阴极附近溶液pH降低D．电池充电时,阳极反应为2Ni<OH>2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O[解析] 因为放电时的反应中有氢氧化物生成,故电解质溶液是碱性溶液,因为铁的化合价升高,镍的化合价降低,故铁是负极,氧化镍是正极,故A和B均正确；充电时的阴极反应为Fe<OH>2＋2e－===Fe＋2OH－,故此时阴极附近的pH增大,故C错误；根据所给的放电时的电池反应可推知D正确.[答案] C以上述例题分析,怎样判断电极附近溶液pH的变化？答案：判断电极附近溶液pH的变化,主要应看电极反应式,如该电池放电时的负极反应：Fe－2e－＋2OH－===Fe<OH>2,OH－被消耗,故负极附近pH减小,正极反应为Ni2O3＋2e－＋3H2O===2Ni<OH>2＋2OH－,生成OH－,故正极附近pH变大；充电时同理分析,阳极反应：2Ni<OH>2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O,阳极附近pH减小,阴极附近pH增大.错误!电极反应式和总方程式书写时的注意事项<1>正、负两极的电极反应式在得失电子相等时相加,即得总反应式.<2>写电极反应式时,一定要注意电解质是什么,其中阴、阳离子要和电极反应式中出现的离子相对应.在碱性电解质中,电极反应式中不能出现H＋；在酸性电解质中,电极反应式中不能出现OH－.化学电源的综合考查1．MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器.该电池以海水为电解质溶液,示意图如图所示.该电池工作时,下列说法正确的是< >A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动解析：选C.在原电池中活泼金属作负极,即Mg为负极,A错误；通入H2O2的一极为正极,在反应过程中发生还原反应,B错误；石墨电极的电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O,溶液pH增大,C正确；原电池中,电解质溶液中的阴离子向负极移动,D错误.2．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4,工作时的电池反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O,下列结论正确的是< >A．Pb为正极被氧化B．电解质溶液的pH不断减小C．SO错误!向PbO2处移动D．电解质溶液的pH不断增大解析：选D.由题给电池反应式可以看出H2SO4不断被消耗,故pH不断增大,所以B不正确,D正确；由Pb元素化合价的变化,可以看出Pb是负极,所以A不正确；原电池工作时,整个电路中负电荷的流向是一致的,外电路中,电子由Pb极流向PbO2极；内电路中,阴离子<SO 错误!>移向Pb极,所以C不正确.3．在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO<OH>＋Zn<OH>2.下列有关该电池的电极反应,正确的是< > A．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋B．负极反应为Zn＋2H2O－2e－===Zn<OH>2＋2H＋C．正极反应为2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnO<OH>D．正极反应为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO<OH>＋2OH－解析：选D.在书写碱性电池的电极反应式时,方程式中不得出现H＋.在碱性电池中,负极的Zn失去电子形成的Zn2＋应该与OH－结合为Zn<OH>2.燃料电池1．基本构造<以氢氧燃料电池为例>2．工作原理酸性电解质<H2SO4> 碱性电解质<KOH>负极反应2H2－4e－===4H＋2H2－4e－＋4OH－===4H2O正极反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应2H2＋O2===2H2O3.<1>连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能.<2>电极材料本身不参与氧化还原反应.<3>工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排除.4．燃料电池的优点<1>能量转换率高<超过80%>.<2>排放废弃物少,运行时噪音低.1．燃料电池的正、负两极必须是两种活泼性不同的金属或一种金属与一种能导电的非金属吗？答案：不一定,如氢氧燃料电池的正、负极均为Pt.2．除氢氧燃料电池外,其他燃料电池的负极反应物通常还有哪些？正极放电的是什么物质？答案：负极还可以是烃<如甲烷、乙烷等>、醇<如甲醇、乙醇等>、氨、煤气等可燃性气体或液体.正极放电的是氧气.3．燃料电池是一种新型电池,它利用燃料在氧化过程中把化学能直接转化为电能.氢氧燃料电池的基本反应如下：X极：错误!O2<g>＋H2O<l>＋2e－===2OH－；Y极：H2<g>＋2OH－－2e－===2H2O<l>.下列判断中,正确的是< >A．X是负极B．Y是正极C．Y极发生还原反应D．Y极发生氧化反应解析：选D.从电极反应式中可以看出,X极得电子发生还原反应,作正极；Y极失去电子发生氧化反应,作负极.常见燃料电池的电极反应和电池反应1．乙醇燃料电池<电解质溶液为KOH溶液>负极：C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO错误!＋11H2O；正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；总反应式：C2H5OH＋3O2＋4OH－===2CO错误!＋5H2O.2．甲烷燃料电池<固体电解质>一个电极通入空气,另一电极通入甲烷,电池的电解质为掺杂了Y2O3<三氧化二钇>的ZrO2<二氧化锆>晶体,它在高温下能传导O2－.该电池的电极反应式为负极：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O；正极：2O2＋8e－===4O2－；总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O.3．甲醇燃料电池<电解质溶液为H2SO4溶液>负极：2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋；正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O；总反应式：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O.<2017·锦州高二检测>燃料电池是燃料<如CO、H2、CH4等>跟氧气或空气发生反应,将此反应的化学能转化为电能的装置,电解质溶液通常是KOH溶液.下列关于甲烷燃料电池的说法中不正确的是< >A．负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO错误!＋7H2OB．正极反应式为2O2＋4H2O＋8e－===8OH－C．随着不断放电,电解质溶液碱性不变D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率高[解析] 甲烷燃料电池中,CH4作负极,发生氧化反应,电解质溶液为KOH溶液,故负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO错误!＋7H2O,A正确；O2作正极,发生还原反应,正极反应式为2O2＋4H2O＋8e－===8OH－,B正确；总反应式为CH4＋2O2＋2OH－===CO错误!＋3H2O,随反应的进行,不断消耗OH－,故c<OH－>减小,pH减小,C错误；燃料电池的能量转换率高,D正确.[答案] C若将KOH溶液改为稀硫酸,写出负极的电极反应式：______________________________________________________________________.答案：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋水溶液中的燃料电池1．将两个铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CO和O2,即可产生电流,称为燃料电池,下列叙述正确的是< >①通入CO的电极为正极；②正极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－；③通入CO的电极反应式是2CO＋O2＋4e－===2CO2；④负极的电极反应式是CO＋4OH－－2e－===CO错误!＋2H2O；⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动；⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动.A．①③⑤B．②④⑥C．④⑤⑥D．①②③解析：选B.据题意知,发生的反应为2CO＋O2===2CO2,反应产生的CO2处于KOH溶液中,又会转化为CO错误!,④正确,③错误.O2得e－被还原,作正极,①错误,②正确.溶液中离子移动情况受溶液<原电池内电路>中电流方向影响,内电路电流方向是由负极流向正极,阳离子的移动方向与电流方向相同,故在溶液<原电池内电路>中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,⑤错误,⑥正确.2．一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>＋O2<g>===H2O<l>＋CO2<g>＋2H＋<aq>＋2e－B．O2<g>＋4H＋<aq>＋4e－===2H2O<l>C．CH3OH<g>＋H2O<l>－6e－===CO2<g>＋6H＋<aq>D．O2<g>＋2H2O<l>＋4e－===4OH－解析：选C.燃料电池中,负极燃料失电子发生氧化反应,正极氧气得电子发生还原反应,即负极反应中不可能有氧气参与.以熔融态固体为电解质的燃料电池3．一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率.现用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通O2和CO2混合气体,其总反应为2CO＋O2===2CO2.则下列说法中正确的是< >A．通CO的一极是电池的正极B．负极发生的电极反应是O2＋2CO2＋4e－===2CO错误!C．负极发生的电极反应是CO＋CO错误!－2e－===2CO2D．正极发生氧化反应解析：选C.由电池反应2CO＋O2===2CO2可知,通CO的一极为电池负极,通O2的一极为电池正极,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,负极的电极反应为2CO＋2CO 错误!－4e－===4CO2,正极的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO错误!.4．固体氧化物燃料电池是由美国西屋公司研制开发的.它以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子<O2－>在其间通过.该电池的工作原理如图所示.其中多孔电极a、b均不参与电极反应.下列判断正确的是< >A．有O2放电的a极为电池的负极B．有H2放电的b极为电池的正极C．a极对应的电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．该电池的总反应：2H2＋O2错误!2H2O解析：选D.根据该电池的工作原理图可知,被氧化的是H2,2H2－4e－＋2O2－===2H2O,b极为原电池的负极；被还原的是O2,O2＋4e－===2O2－,a极为原电池的正极；该电池的总反应为2H2＋O2错误!2H2O.重难易错提炼1.二次电池的充电过程就是下一节要学习的电解过程,要记住充电时"正接正、负接负".二次电池放电时负极反应与充电时阴极反应互为逆反应；正极反应与充电时阳极反应互为逆反应.2.燃料电池的电极材料为铂等惰性电极,正极反应一般是氧气发生的还原反应.3.原电池的正极材料本身一般不参与反应,但铅蓄电池正极材料二氧化铅参与了正极反应.4.原电池的电解质溶液不一定是水溶液,如LiI2电池的电解质溶液是惰性非水有机溶剂<Li可与H2O发生反应>.5.书写燃料电池的电极反应式时,要注意电解质溶液的酸碱性.在碱性溶液中,电极反应式中不能出现H＋；在酸性溶液中,电极反应式中不能出现OH－.课后达标检测[基础巩固]1．对化学电源的叙述正确的是< >A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高B．化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C．化学电源均是安全、无污染的D．化学电源即为充电电池解析：选A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高,故A正确；火力发电居于人类社会现阶段总耗电量的首位,故B错误；部分废旧化学电源会引起重金属污染,故C错误；化学电源包括一次电池、充电电池、燃料电池等,故D错误.2．下列电池工作时,O2在正极放电的是< >A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池223．废电池必须进行集中处理的首要原因是< >A．为了利用电池外壳的金属材料B．防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中的石墨电极解析：选B.废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染,必须进行集中处理.4．下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是< >A．电池Ⅰ中锌是正极B．电池Ⅱ是一次电池C．电池Ⅲ工作时,氢气发生还原反应D．电池Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向碳棒解析：选D.电池Ⅰ中锌是负极,铜是正极,A错误；电池Ⅱ为铅蓄电池,属于二次电池,B 错误；电池Ⅲ为氢氧燃料电池,H2在负极失去电子发生氧化反应,C错误；电池Ⅳ为锌锰干电池,锌为负极,碳棒为正极,电子由负极沿导线流向正极,D正确.5．燃料电池的基本组成为电极、电解质溶液、燃料和氧化剂.此种电池的能量转化率超过80%,产物污染小.下列有关燃料电池的说法错误的是< >A．燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器,原因之一是该电池的产物为水,经过处理之后可供宇航员使用C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH,该电池的负极反应为C2H5OH－12e－＋12OH－===2CO2↑＋9H2OD．碱性甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－解析：选C.C项,电解质为KOH,因此不可能生成二氧化碳,应该生成CO错误!,即负极反应为C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO错误!＋11H2O,故C项错误.6．锌锰干电池在放电时,总反应方程式可以表示为Zn<s>＋2MnO2＋2NH错误!===Zn2＋＋Mn2O3<s>＋2NH3↑＋H2O,在此电池放电时正极<碳棒>上发生反应的物质是<> A．ZnB．碳C．MnO2和NH错误!D．Zn2＋和NH3解析：选C.Zn在负极上被氧化,剩余的物质将在正极上反应得到Mn2O3、NH3和H2O.要注意题中问的是正极上发生反应的物质,不要考虑成被还原的物质.7．如图是一种新型锂电池原理图,有关叙述正确的是< >A．a为电池正极B．外电路中电流从a流向bC．离子交换膜为阳离子交换膜D．b电极处,O2失电子生成OH－解析：选C.Li失电子,为电源负极,A项错误；电流方向与电子流动方向相反,故外电路中电流从b流向a,B项错误；由图示可知,Li＋可穿过离子交换膜,故为阳离子交换膜,C项正确；由图示可知,O2得电子生成OH－,D项错误.8．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O,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O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：选D.a极通H2,H2失电子应在负极反应,所以a为负极,电子通过外电路由a极流向b极,A项错误；因为电解质显酸性,所以b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O,B 项错误；C项没有告知是标准状况,转移0.1 mol电子消耗H2的物质的量是0.05 mol,但体积不一定是1.12 L,C项错误；阳离子向正极移动,所以H＋由a极通过固体酸电解质传递到b 极,D项正确.9．<2017·湖北重点中学联考>流动电池是一种新型电池,其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定.化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O.下列说法不正确的是< >A．a为负极,b为正极B．该电池工作时,PbO2电极附近溶液的pH增大C．a极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋D．调节电解质溶液的方法是补充CuSO4解析：选D.A项,根据电池总反应可得铜为负极,PbO2为正极,正确；B项,该电池工作时,PbO2电极上发生的反应为PbO2＋4H＋＋SO错误!＋2e－===PbSO4＋2H2O,消耗了溶液中的H＋,故溶液的pH增大,正确；C项,铜电极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋,正确；D项,反应生成了CuSO4,消耗了H2SO4,故应补充H2SO4,错误.10．<2017·秦皇岛高二测试>根据氧化还原反应2H2＋O2===2H2O,设计成燃料电池.<1>负极通的气体应是____,正极通的气体应是____.<2>根据选择电解质溶液的不同,填写下表：<3>若把H2改为4解析：<1>氢氧燃料电池中通可燃性气体<H2>的一极为负极,通O2的一极为正极.<2>若以H2SO4作电解质溶液,其电极反应式为负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O.反应过程中生成水,溶液中c<H＋>减小,pH增大.若以KOH溶液作电解质溶液,其电极反应式为负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－.反应过程中生成水,溶液中c<OH－>减小,pH减小.<3>若把H2改为CH4,KOH溶液作电解质溶液时其正极反应式不变.答案：<1>H2O2<2>2211．镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应如下：Cd＋2NiO<OH>＋2H2O错误!Cd<OH>2＋2Ni<OH>2请回答下列问题：<1>上述反应式中左边物质的总能量_____<填"大于""小于"或"等于">右边物质的总能量.<2>放电时负极发生反应的物质是____,放电时正极的反应式为____________________.解析：<1>原电池放电过程中将化学能转化为电能,即反应物总能量大于生成物总能量.<2>根据总反应式可知放电时：负极<Cd>反应式：Cd＋2OH－－2e－===Cd<OH>2,正极[NiO<OH>]反应式：2NiO<OH>＋2H2O＋2e－===2Ni<OH>2＋2OH－.答案：<1>大于 <2>Cd NiO<OH>＋H2O＋e－===Ni<OH>2＋OH－[能力提升]12．新型NaBH4/H2O2燃料电池<DBFC>的结构如图所示,该电池总反应方程式：NaBH4＋4H2O2===NaBO2＋6H2O,有关的说法不正确的是< >A．电极B为正极,纳米MnO2层的作用是提高原电池的工作效率B．放电过程中,Na＋从正极区向负极区迁移C．电池负极的电极反应为BH错误!＋8OH－－8e－===BO错误!＋6H2OD．在电池反应中,每消耗1 L 6 mol/L H2O2溶液,理论上流过电路中的电子为12 mol 解析：选B.A.根据图知,B电极上H2O2得电子生成OH－,所以B电极是正极,MnO2是催化剂,可以提高原电池的工作效率,故A正确；B.放电时,阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,所以Na＋从负极区向正极区迁移,故B错误；C.根据元素化合价变化知,负极上BH错误!失电子发生氧化反应,电极反应式为BH错误!＋8OH－－8e－===BO错误!＋6H2O,故C正确；D.在电池反应中,每消耗1 L 6 mol/L H2O2溶液,即物质的量为6 mol,根据H2O2＋2e－===2OH－知,理论上流过电路中的电子为6 mol×2＝12 mol,故D正确.13．Harbermann等设计出利用Desulfovibrio desulfurcan 菌种生成的硫化物作为微生物燃料电池的电解质,电池内部有质子通过,该系统不经任何维护可持续运行5年,该电池的负极反应式为S2－＋4H2O－8e－===SO错误!＋8H＋.有关该电池的下列说法中正确的是< >A．若有1.12 L氧气参与反应,则一定有0.2 mol电子发生转移B．质子由正极移向负极C．该电池的总反应式为S2－＋2O2===SO错误!D．正极的电极反应式为2O2＋8e－＋4H2O===8OH－解析：选C.未标明1.12 L氧气所处的压强和温度,不能确定氧气的物质的量,A项错误；质子由负极移向正极,B项错误；正极的电极反应式为2O2＋8H＋＋8e－===4H2O,D项错误.14．<2017·衡水高二调研>近年来AIST正在研制一种"高容量、低成本"锂铜空气燃料电池.该电池通过一种复杂的"铜腐蚀现象"产生电力,其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu ＋2Li＋＋2OH－,下列说法不正确的是< >A．放电时,Li＋透过固体电解质向Cu极移动B．放电时,负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－C．通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2OD．整个反应过程中,铜相当于催化剂解析：选B.根据放电时的反应判断锂电极是负极,铜电极是正极.在电池内部阳离子移向正极,即Li＋透过固体电解质向Cu极移动,故A正确.负极发生失电子的氧化反应,故B错误.据图示和题干信息可知,通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时,正极生成铜,整个反应过程中,铜相当于催化剂,故C、D正确.15．锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池.该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2.回答下列问题：<1>外电路的电流方向是由____极流向____极.<填字母><2>电池正极反应式为____________________________________.<3>是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____<填"是"或"否">,原因是____________________________________.解析：<1>Li失去电子为负极,MnO2为正极,电流从正极流向负极,即b流向a.<2>正极反应为MnO2得电子结合Li＋,生成LiMnO2.<3>Li与水反应,故不可用水代替混合有机溶剂.答案：<1>b a <2>MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2<3>否电极Li是活泼金属,能与水反应16．科研、生产中常涉与钠、硫与其化合物.<1>图A为钠硫高能电池的结构示意图.该电池的工作温度为320 ℃左右,电池反应为2Na＋x S===Na2S x,正极的电极反应式为____________________________________.M<由Na2O和Al2O3制得>的两个作用是__________________________________.与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_____倍.<2>熔融状态下,钠的单质和FeCl2能组成可充电电池<装置示意图如图B>,反应原理为2Na＋FeCl2错误!Fe＋2NaCl.放电时,电池的正极反应式为_______；充电时,_____<写物质名称>电极接电源的负极,该电池的电解质为_________.答案：<1>x S＋2e－===S错误!导电<或作电解质>和隔离钠与硫 4.5<2>Fe2＋＋2e－===Fe 钠βAl2O3固体。
人教版高中化学选修四4.2化学电源(同步检测,含答案).doc
一.选择题（每题10分，共60分） 1.下列冇关化学电池的说法不正确的是（ ） A. 化学电池是将化学能变成电能的装置B. 一次电池的活性物质消耗到一淀程度就不能使用了C. 二次电池乂称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，故可多次重复使用D ・燃料电池是将燃料燃烧所放；11的能量转化为化学能装置2. 一种光化学电池的结构如图所示，当光照在表面涂冇氯化银的银片上时，发 光昭 _生反应：AgCl （s ）上亠Ag （s ） + Cl （AgCl ）［CI （AgCl ）表示生成的氯原子吸附在氯化 银表面］,Cl （AgCl ）+J ——Cl （aq ）o 下列说法正确的是（ ）A. 光照时，外电路电流rflY 流向XB. 光照时，Pt 电极上发生的反应为2Cr-2e'=Cl 2TC. 光照时，C1 一向Ag 电极移动D. 光照时,电池总反应为 AgCl(s)+Cu\aq)^^Ag(s)+Cu 24 (aq)+cr (aq)3. 微型钮扌II 电池在现代生活中有广泛应用。
有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O 和Zn,电解质溶 液为 KOH,电极反应为：Zn+2OH-2e=ZnO+H 2O ； Ag 2O+H 2O+2e=2Ag4-2OH*。
根据上述反应式, 判断下列叔述中不正确的是（ ）A. 在使用过程中，电池负极区溶液的pH 减小B. 使用过程中，电了由Ag2。
极经外电路流向Zn 极C. Zn 是负极，Ag2。
是正极D. Ag2O 电极发生还原反应，Zn 电极发生氧化反应4. （2016・宁波高三十校联考）册@凹）・空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%〜30%的K0H 溶液。
下列说法中，不正确的是（）A. 该电池放电时，通入册的一极为负极B. 电池每释放1 mol N?转移的电了数为4佩C. 通入空气的-•极的电极反应式是02+2H,0+4e _=40H _D. 电池工作一段时间后，电解质溶液的pH 将不变5. 美国科学家成功开发便携式I 古I 体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。
高中化学人教版选修4第4章第2节化学电源例题分析
《化学电源》例题剖析例 1．利用生活中常有的资料能够制作出一些有实质应用价值的装置来，如废铝罐和碳棒、食盐水等材料制作用于驱动玩具的电池。
上述电池工作时，相关说法正确的选项是（）A．铝罐将渐渐被腐化B．碳棒上发生的反响为：O2＋ 4e－＝ 2O2－C．碳棒应与玩具电机的负极相连D．该电池工作一段时间后碳棒的质量会减少【分析】该电池的负极是Al ，工作时铝将被腐化， A 对；正极上 O2得电子，但不会形成O2－，B 错；碳棒是该电池的正极，与玩具电动机正极相连， C 错；碳棒不参加反响，质量不会减少， D 错。
【答案】 A例 2．一种鉴于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反响为－＋ H 2O＝CH3CH2 OH－ 4e＋，以下相关说法正确的选项是（）CH 3COOH ＋ 4HA．检测时，电解质溶液中的＋向负极挪动HB．如有 0.4 mol 电子转移，则在标准情况下耗费 4.48 L 氧气C．电池反响的化学方程式为CH CH OH ＋ O ＝CH3 COOH ＋ H O3 2 2 2－－D．正极上发生的反响为 O2＋ 4e ＋ 2H 2O＝4OH【分析】此题考察电化学，考察考生对新信息的接收、整合能力。
难度中等。
A 项，利用原电池原＋电子，耗费标准情况下氧气 2.24 L ； D 项，因电解理可知检测时， H 移向正极； B 项，若转移 0.4 mol质呈酸性，故正极反响为O2＋－＋＝ 2H2O。
4e ＋ 4H【答案】 C例 3．某汽车尾气剖析仪以燃料电池为工作原理测定CO 的浓度，其装置如下图，该电池中电解质为氧化钇—氧化钠，此中 O2－能够在固体介质NASICON 中自由挪动。
以下说法不正确的选项是（）A．工作时电极 b 作正极， O2－由电极 b 流向电极 aB．负极的电极反响式为：CO＋ O2－－ 2e－＝ CO2C．当传感器中经过2×10－3 mol 电子时，经过的尾气中含有 2.24 mL COD ．传感器中经过的电流越大，尾气中CO的含量越高【分析】该电池为燃料电池，燃料为负极，空气为正极，A 项， b为正极，阴离子向负极挪动，正确； B 项，负极发生氧化反响，正确；C 项，经过2×10－3 mol电子时，反响的CO为0.001 mol ，在标准情况下，体积为 2.24 mL ，错误； D 项， CO 含量高，转移电子多，电流大，正确。
选修4人教版 2019——2020学年 第四章 第二节化学电源(强化训练)(含答案)
第二节化学电源一、选择题1.下列电池工作时，O在正极放电的是()答案 B2.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的电池反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列结论正确的是()A.Pb为正极，被氧化B.溶液的pH不断减小C.SO2－4只向PbO2处移动D.电解质溶液pH不断增大答案 D3.电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋H2O＋Zn===Zn(OH)2＋2Ag。
下列说法正确的是()A.Ag2O是正极，Zn是负极B.Zn是正极，Ag2O是负极C.工作时，电池负极区溶液pH增大D.工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极答案 A4.一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO2－3＋12H2O、7H2O＋7/2O2＋14e－===14OH －，有关此电池的推断正确的是()A.通氧气的电极为负极B.参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2C.放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变D.电解质溶液中，CO2－3向正极移动答案 B5.以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为4NH3＋3O22N2＋6H2O。
下列有关说法错误的是()A.氨燃料电池在充电时，在阴极N2得电子被氧化B.氨燃料电池在放电时，负极反应为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2OC.以氨气代替氢气的主要原因是氨气易液化、易储存D.燃料电池的能量转化率一般比普通的电池高答案 A6.甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等，它的一极通入甲醇，一极通入氧气；电解质是质子交换膜，它能传导氢离子(H＋)。
电池工作时，甲醇被氧化为二氧化碳和水，氧气在电极上的反应是O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
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电池。
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(9)普通锌锰电池以及蓄电池都是一次电池。
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(10)铅蓄电池放电时,电解液的密度增大。
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(11)铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加。
() (12)铅蓄电池充电时,负极与电源的正极相接,正极与电源的负
极相接。
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(13)氢氧燃料电池的电极方程式书写,与电解质溶液的酸碱性
无关。
第二节
化学电源
目标导航
1.了解化学电源的种类及其工作原理,知道化学电源在生产、生 活和国防中的实际应用。 2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。 3.掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理,会书写电极 反应式。
掌握常见电源正、负极的判断及电极反应式的书写。
激趣诱思
当一个人的心脏跳动过慢时,医生会建议他安装一个心脏起搏 器,借助化学反应产生的电流来延长生命。该用什么材料制作这样的 电池呢?经过科学家的长期研究,发明的这种电池叫做锂电池。除了 这种电池外,还有其他的一些电池。让我们一起来了解化学电源的多 样性吧!
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答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×× (13)×
一、 二次电池
知识精要 1.一次电池与二次电池的不同点 一次电池的活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程 度,就不能使用了,如普通的锌锰电池、碱性锌锰电池等都是一次电 池。 二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物 质获得再生,这类电池可以多次重复使用,如铅蓄电池等。
(2)工作原理。
放电时,
负极:Pb(s)+SO42-(aq)-2e- PbSO4(s) 正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e充电时,
PbSO4(s)+2H2O(l)
阴极:PbSO4(s)+2e- Pb(s)+SO42-(aq) 阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e- PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq) 铅蓄电池放电和充电的总反应式:
2.一次电池 (1)碱性锌锰电池——干电池: 碱性锌锰电池——干电池是用锌筒外壳作负极,正极是 MnO2, 电解质是氢氧化钾。
(2)银锌电池——纽扣电池: 正极 Ag2O,负极锌,电解质溶液为 KOH 溶液,电池总反 应:Ag2O+Zn+H2O 2Ag+Zn(OH)2。
3.二次电池——铅蓄电池
(1)组成:正极是 PbO2,负极是铅,两极均浸入 H2SO4 溶液中,且两 极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
预习导引
1.化学电池 (1)概念:是将化学能直接转化为电能的装置。化学电池的主要 部分是电解质溶液和浸在溶液中的正极和负极,使用时将两极用导 线接通,就有电流产生,因而获得电能。
①一次电池(如普通锌锰电池——干电池)
(2) ②二次电池(如铅蓄电池)
③燃料电池(如氢氧燃料电池)
(3)电池优劣的判断标准。 ①单位质量或单位体积所输出的电能的大小:比能量;或者输出 的功率的大小:比功率。 ②电池储存时间的长短。
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(3)铅蓄电池属于二次电池。
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(4)氢氧燃料电池工作时,发出淡蓝色火焰。
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(5)废旧电池应集中回收,并填埋处理。
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(6)二次电池的性能一定比一次电池优良。
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(7)二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生,因此废弃
的二次电池对环境不会造成污染。
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(8)手机上使用的电池应该是二次电池,而录音机上只能用一次
PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
思考探究 通过铅蓄电池放电和充电时电极反应式的书写,你发现放电时 负极反应与充电时阴极电极反应有什么关系?放电时正极反应与充 电时阳极反应有什么关系?
答案:铅蓄电池充电时阴极反应是放电时负极反应的逆过程;充 电时阳极反应是放电时正极反应的逆过程。(注:只是逆过程,整个反 应并非可逆反应)
当放电进行时硫酸的浓度降低,溶液的密度达 1.18 g·cm-3 时应 停止使用,需充电,充电时发生电解池的反应,电极反应为:
阳极:PbSO4+2H2O-2e- PbO2+4H++SO42阴极:PbSO4+2e- Pb+SO42当溶液的密度增加至 1.28 g·cm-3 时,应停止充电。 铅蓄电池充电和放电的总化学方程式为:
典题例解
【例 1】 关于铅蓄电池的说法正确的是( )
A.在放电时,正极发生的反应是 Pb(s)+SO42-(aq)-2eB.在放电时,该电池的负极材料是铅板
PbSO4(s)
C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时,阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e-
Pb(s)+SO42-(aq) 解析:在放电时,正极反应为 PbO2+2e-+SO42-+4H+
PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)
4.氢氧燃料电池 (1)构造:
(2)工作原理:
酸性电解质(H2SO4)
碱性电解质(KOH)
负极反应 2H2-4e- 4H+
2H2-4e-+4OH- 4H2O
正极反应 O2+4e-+4H+ 2H2O
O2+4e-+2H2O 4OH-
总反应 2H2+O2 2H2O
(3)燃料:
除 H2 外,烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体。 氧化剂:除纯氧气外,空气中的氧气也可。
(4)燃料电池的优点:
①能量转换率高;
②污染小。
深度思考
判断下列描述的正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)化学电源是把电能转化为化学能的装置。
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(2)干电池中碳棒为正极。
PbSO4+2H2O,故 A 项错误;充电时总反应为 2PbSO4+2H2O PbO2+Pb+2H2SO4,所以充电时电池中硫酸的浓度会变大,C 项错误;
2.铅蓄电池 最常见的二次电池是铅蓄电池,它可放电也可充电。 两极材料是 Pb 和 PbO2,电解质溶液是稀硫酸,放电时,PbO2和 Pb
发生氧化还原反应,PbO2+Pb+4H++2SO42- 2PbSO4+2H2O(铅的+2 价态稳定,PbSO4 难溶于水),由上可知电极上发生的反应:
负极:Pb+SO42--2e- PbSO4 发生氧化反应; 正极:PbO2+4H++SO42-+2e- PbSO4+2H2O 发生还原反应。 负极上的氧化产物是 PbSO4,正极上的还原产物是 PbSO4。 原电池工作过程中,电解质溶液的 pH 增大。