专题二化学电源.docx

1、专题二 化学电源（一次电池和燃料电池）问题2：如下装置，回答下列问题：（1）右电极为电池 极，电极反应为： （2）左电极为电池 极，电极反应为 (3)该电池的总反应为： 工作一段时间后，溶液的pH怎样变化： 知识梳理：一、一次电池1、碱性锌锰干电池负极反应：_正极反应： ；总反应式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。2、锌银电池负极反应_正极反应： ；总反应式：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。3、锂电池负极是 锂电池内电解液可以含水吗？ 可以含酒精？ 。原因： 二、燃料电池（是一种连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。（氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气燃

2、料电池） 4、燃料电池（氢氧燃料电池）总反应式： 写出下列不同导电介质情况下的电极反应式：（1）电解质溶液为稀硫酸 负极： 正极： （2）电解质溶液为KOH溶液 负极： 正极： （3）电解质溶液为K2SO4溶液负极： ; 正极： （4）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.负极： ; 正极： （5）以固体碳酸盐如碳酸钠为电解质，这种固体电解质在高温下允许CO32-离子通过。电池工作时一极通H2，一极通CO2和O2.负极： ; 正极： 燃料电池的优点是： 强化训练：1：下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（ ）A. a电极是负极

3、 B. b电极的电极反应为：4OH-4e-=2H2O+O2C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存电池内的新型发电装置2、LED产品的使用为城市增添色彩。下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Aa处通入O2 Bb处为电池正极，发生了还原反应C通入O2的电极发生反应：O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O D该装置将化学能最终转化为电能3、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为:Zn(s)+ 2MnO2(s) + H2O(l) =Zn

4、(OH)2(s) + Mn2O3(s)下列说法错误的是 () A电池工作时，锌失去电子 B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq) C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D外电路中每通过O.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5g4、将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()A.Cu电极上发生还原反应 B.电子沿 ZnabCu 路径流动C.片刻后甲池中c(SO)增大 D.片刻后可观察到滤纸b点变红色5、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，示意图如右。该电池工作时，下列说法正确的是()A

5、.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6、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。下列判断正确的是（ ）A有O2参加反应的a极为电池的负极Bb极的电极反应为：H2 - 2e- + O2- =H2OCa极的电极反应为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-D负极反应为H2 - 2e- + 2OH- =2H2O6、研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发

6、电，在海水中电池总反应可表示为5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：AgCle=AgCl B每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动 DAgCl是还原产物7、一种新型燃料电池，它是用两根金属做电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通甲烷和氧气，其电池反应为：X极：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O；Y极：2O2+4H2O+8e-=8OH-下列关于此燃料电池的有关说法中错误的是 ()A通入甲烷的电极（X）为电池的负极，通入氧气的电极（Y）为电池正极B放电一段

7、时间后，电解质溶液中KOH的物质的量改变 C在标准状况下，通入56L氧气，完全反应后有1.0 mol的电子发生转移D放电时，通过甲烷的一极附近的pH升高8、科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池的说法不正确的是()A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B该电池的总反应是C3H85O2=3CO24H2OC电路中每通过5 mol电子，约有5.6 L标准状况下的丙烷被完全氧化D通入丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为：C3H820e10O2=3CO24H2O9、一种燃料电池中

8、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()ACH3OH(g)O2(g)2e=H2O(l)CO2(g)2H(aq)BO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq)DO2(g)2H2O(l)4e=4OH10、根据右图，下列判断正确的是A电子从Zn极流出，流入Fe极，经盐桥回到Zn极 B烧杯b中发生的电极反应为Zn2eZn2+C烧杯a中发生反应O2+4H+ +4e2H2O，溶液pH降低D向烧杯a中加入少量K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成 11、一些微生物在代谢过程中会产生硫化物。科学家设计出利用

9、一种菌种生成的硫化物，与氧气构成微生物燃料电池，电解质溶液呈酸性。下列关于该电池的说法不正确的是（ ）A将化学能转化为电能电池B放电时，H+向正极移动C正极反应式为：O22H2O4e-4OH-D负极反应式可能为：S2-4H2O8e-SO42-8H+12、根据右图，下列判断中正确的是A.烧杯a中的溶液pH降低 B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H2e=H2 D.烧杯b中发生的反应为2Cl2e=Cl213、乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在一定温度下供电，电池总反应为C2H5OH3O2=2CO23H2O，电池示意图如图。下列说法中错误的是（ ）A.电池工作时，质子向电池的正极迁移

10、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C2H5OH3H2O12e=2CO212HD.b极上发生的电极反应是4HO24e=2H2O14、Fe和Mg与H2SO4反应的实验如下：实验现象Fe表面产生大量无色气泡Fe表面产生气泡后迅速停止Mg表面迅速产生大量气泡Fe表面有大量气泡，Mg表面有少量气泡关于上述实验说法不合理的是（ ）A. I中产生气体的原因是：Fe + 2H=Fe2+ H2B. 取出中的铁棒放入CuSO4溶液立即析出亮红色固体 C. 中现象说明Mg在浓H2SO4中没被钝化 D. 中现象说明Mg的金属性比Fe强15、可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世，其结

11、构示意图如下。甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池总反应为：2CH3OH3O2=2CO24H2O。 （1）右电极为电池 极，b处通入的物质是 （2）左电极为电池 极，a处通入的物质是 （3）负极反应式为： （4）正极反应式为： 16、LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiCl S SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_；(2)电池正极发生的电极反应为_；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶

12、液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_，反应的化学方程式为_；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_17（1）二氧化硫空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如下： 质子的流动方向为 （“从A到B”或“从B到A”）。来源:学 负极的电极反应式为 。（2）用氨气作原料可制备重要燃料肼（N2H4)。通常在催化剂存在下，用次氯酸钠与氨反应可制备肼。该反应的化学方程式是 。如图为肼燃料电池示意图，其负极的电极反应式是 。（3）已知：4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g) H1316 kJ/mo

13、l氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。该电池的负极反应式是 。能利用该反应设计成电池的原因是 。18、氨是最重要的化工产品之一。（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如下图所示。反应甲是 反应（填“吸热”或“放热”）。判断依据是 。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式是 。（2）右图是氨氧燃料电池示意图，回答下列问题 a电极是_ _极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式是 。b电极的电极反应为： 反应一段时间后，电解质溶液的pH将 若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌（制白铁皮），某铁皮上现需要镀上 97.5 g

14、锌，理论上至少需要消耗氨气 L（标准状况）。19、有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（ ）. 碱性锌锰电池. 铅-硫酸蓄电池. 铜锌原电池. 银锌纽扣电池A所示电池工作中，MnO2的作用是催化剂BII所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大CIII所示电池工作过程中，盐桥中K+移向硫酸锌溶液DIV所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag20、硝酸是氧化性酸，其本质是NO3有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。实验装置编号溶液X实验现象实验6 molL-1稀硝酸电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。

15、实验15 molL-1浓硝酸电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色。回答下列问题：（1）实验中，铝片作_ _（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是_ _。（2）实验中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是_。查阅资料：活泼金属与1 molL-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3被还原。（3）用上图装置进行实验：溶液X为1 molL-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转。 反应后的溶液中含NH4+。实验室检验NH4+的方法是_。 生成NH4+的电极反应式是_。（4）进一步探究碱性条件下NO3

16、的氧化性，进行实验： 观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是_。 A中生成NH3的离子方程式是_。 （5） 将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验和说明理由_。（1）负（1分） 2NO+O2=2NO2（1分）（2）Al开始作电池的负极，Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作负极（2分） （3） 取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色 石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含NH4+（2分） NO3-8e-10 H+NH4+3H2O（2分）（4） Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3，而Mg不能与NaOH 溶液反应（2分） 8Al3NO3-5OH-2H2O3NH38AlO2-（2分）（5）因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程，NO3无法被还原。（2分）