基礎(chǔ)課時(shí)3原電池原理及應(yīng)用

1、基礎(chǔ)課時(shí)3原電池原理及應(yīng)用考點(diǎn)一原電池的工作原理及其應(yīng)用1原電池的概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2原電池的構(gòu)成條件：(1)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(2)兩個(gè)活潑性不同的電極(材料可以是金屬或?qū)щ姷姆墙饘?。負(fù)極：活潑性較強(qiáng)的金屬。正極：活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。(3)電極均插入電解質(zhì)溶液中。(4)構(gòu)成閉合回路(兩電極接觸或用導(dǎo)線(xiàn)連接)。3工作原理以鋅銅原電池為例電極名稱(chēng)負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn 2e=Zn2Cu2 2e=Cu反應(yīng)類(lèi)型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn沿導(dǎo)線(xiàn)流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋中含飽和KCl溶液，K移向正極，Cl移向負(fù)極原電池反應(yīng)方程式Zn Cu2=Zn

2、2 Cu要點(diǎn)提取(1)原電池將一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，一般將兩個(gè)電極反應(yīng)中得失電子的數(shù)目寫(xiě)為相同，相加便得到電池總反應(yīng)方程式。(2)不參與電極反應(yīng)的離子從微觀(guān)上講發(fā)生移動(dòng)，但從宏觀(guān)上講其在溶液中的濃度基本不變(3)原電池反應(yīng)速率一定比直接發(fā)生的氧化還原反應(yīng)快。4原電池原理的三大應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。(3)設(shè)計(jì)制

3、作化學(xué)電源首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。如：根據(jù)反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2設(shè)計(jì)的原電池為：【互動(dòng)思考】1原電池內(nèi)部陰、陽(yáng)離子如何移動(dòng)？為什么？答案陰離子移向負(fù)極、陽(yáng)離子移向正極，這是因?yàn)樨?fù)極失電子，生成大量陽(yáng)離子聚集在負(fù)極附近，致使該極附近有大量正電荷，所以溶液中的陰離子要移向負(fù)極；正極得電子，該極附近的陽(yáng)離子因得電子而使該極附近正電荷減少，所以溶液中陽(yáng)離子要移向正極。2判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“×”(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極()(2)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比

4、正極材料強(qiáng)()(3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)()(4)帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)()答案(1)(2)×(3)×(4)示向題組1(2014·福建理綜，11)某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2AgCl2=2AgCl。 下列說(shuō)法正確的是 ()。A正極反應(yīng)為AgCle=AgCl B放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成 C若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變 D當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子 解析A項(xiàng)，Pt為正極發(fā)生還原反應(yīng)：Cl22e=

5、2Cl，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)，左側(cè)的電極反應(yīng)式AgCle=AgCl，有大量白色沉淀生成，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于H、Na均不參與電極反應(yīng)，則用NaCl代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，左側(cè)產(chǎn)生0.01 mol Ag與Cl結(jié)合為AgCl沉淀，右側(cè)產(chǎn)生0.01 mol Cl，為保持溶液的電中性，左側(cè)約有0.01 mol H通過(guò)陽(yáng)離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)，故左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子，正確。答案D2(2013·江蘇，9)Mg­H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如圖。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()。AMg

6、電極是該電池的正極BH2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨電極附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正極移動(dòng)解析Mg­H2O2­海水電池，活潑金屬(Mg)作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Mg2e=Mg2，H2O2在正極(石墨電極)發(fā)生還原反應(yīng)：H2O22e=2OH(由于電解質(zhì)溶液為中性溶液，則生成OH)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；原電池電解質(zhì)溶液中Cl向負(fù)極移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C 跟進(jìn)題組1下列有關(guān)原電池的判斷中正確的是()。A工作中原電池的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)B原電池的正、負(fù)極材料不一定都參與反應(yīng)C原電池的正極在放電后質(zhì)量一定增加D原電池的正極是電子流出的一極解析原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)

7、誤 ；原電池的正、負(fù)極材料不一定都參與反應(yīng)，B正確；原電池的正極在放電后質(zhì)量不一定增加，C錯(cuò)誤 ；原電池的負(fù)極是電子流出的一極，D錯(cuò)誤 。答案B2(2014·豫東名校聯(lián)考)用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列敘述中正確的是()。實(shí)驗(yàn)裝置甲乙丙現(xiàn)象a不斷溶解c的質(zhì)量增加a上有氣泡產(chǎn)生A.裝置甲中的 b 金屬是原電池的負(fù)極B裝置乙中的 c 金屬是原電池的陰極C裝置丙中的 d 金屬是原電池的正極D四種金屬的活潑性順序：dabc 答案D3利用反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池裝置。(1)畫(huà)出簡(jiǎn)易裝置圖，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。(2)簡(jiǎn)易裝置的效率

8、不高，電流在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰減。為解決以上問(wèn)題，常將原電池設(shè)計(jì)成帶鹽橋的裝置，畫(huà)出該原電池裝置，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。(3)寫(xiě)出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)。負(fù)極：_，正極：_。解析首先將已知的反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)：Cu 2e=Cu2、2Fe32e=2Fe2，然后結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)分析可知，該原電池的負(fù)極材料為Cu，正極材料選用比銅活動(dòng)性差的能導(dǎo)電的材料即可。答案(3) Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2【方法技巧】原電池正、負(fù)極判斷方法說(shuō)明原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢(shì)?？键c(diǎn)二化學(xué)電源1一次電池(堿性鋅錳干電池)。堿性鋅錳干

9、電池的工作原理如圖：2二次電池(以鉛蓄電池為例)(1)放電時(shí)的反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)：PbSO2e=PbSO4；正極反應(yīng)：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。(2)充電時(shí)的反應(yīng)陰極反應(yīng)：PbSO42e=PbSO；陽(yáng)極反應(yīng)：PbSO42H2O2e=PbO24HSO；總反應(yīng)：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。3燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性?xún)煞N。酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應(yīng)式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O要點(diǎn)提取原電

10、池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(1)如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負(fù)極，再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律寫(xiě)電極反應(yīng)式。(2)如果題目給定的是總反應(yīng)式，可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)元素化合價(jià)的變化情況)，再選擇一個(gè)簡(jiǎn)單變化情況寫(xiě)電極反應(yīng)式，另一極的電極反應(yīng)式可直接寫(xiě)或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式，用總反應(yīng)式減去已寫(xiě)出的電極反應(yīng)式即得結(jié)果。(3)需要特別指出，對(duì)于可逆電池的反應(yīng)，需要看清楚“充電”、“放電”的方向，放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，充電的過(guò)程應(yīng)用電解原理。(4)原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)一定要考慮介質(zhì)的影響?！净?dòng)思考】1可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接？答案2(1)氫氧燃

11、料電池以KOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將_，溶液的pH將_。(填“減小”、“增大”或“不變”)(2)氫氧燃料電池以H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將_，溶液的pH將_。(填“減小”、“增大”或“不變”)答案(1)減小減小(2)減小增大示向題組1(2014·北京理綜，8)下列電池工作時(shí)，O2在正極放電的是()。A.鋅錳電池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.鎳鎘電池解析氫燃料電池中，負(fù)極上 H2 放電，正極上 O2 放電，A、C、D 中均不存在 O2 放電，故選B。答案B2(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷，12)2013年3月我國(guó)科

12、學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()。Aa為電池的正極B電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4=Li1xMn2O4xLiC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 解析由圖可知，b極(Li電極)為負(fù)極，a極為正極，放電時(shí)，Li 從負(fù)極(b)向正極(a)遷移，A項(xiàng)、D項(xiàng)正確；該電池放電時(shí)，負(fù)極：xLixe=xLi，正極：Li1xMn2O4xLixe=LiMn2O4，a極Mn元素的化合價(jià)發(fā)生變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由放電反應(yīng)可得充電時(shí)的反應(yīng)，B項(xiàng)正確。答案C 跟進(jìn)題組1某新型氫氧燃料充電電池采用了特殊金屬合金材料，可以將氫以固態(tài)存儲(chǔ)在固態(tài)金屬合金(M表示固態(tài)金屬合金)

13、的基體中，與通常的壓縮氫氣罐相比，其安全系數(shù)也很高，并且易于氫氣的充放。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()。A該氫燃料充電電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B固態(tài)金屬合金作還原劑C該電池工作過(guò)程中的總反應(yīng)為H2M=MH2D該電池反應(yīng)的最終產(chǎn)物為H2O答案D2(2013·全國(guó)新課標(biāo)，11)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是()。A電池反應(yīng)中有NaCl生成B電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子C正極反應(yīng)為NiCl22e=Ni2ClD鈉離子通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)解析結(jié)合蓄電池裝置圖，利用原電池原理分析相關(guān)

14、問(wèn)題。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)為Nae=Na，正極反應(yīng)為NiCl22e=Ni2Cl，故電池反應(yīng)中有NaCl生成；B項(xiàng)，電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原二價(jià)鎳離子；C項(xiàng)，正極上NiCl2發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiCl22e=Ni2Cl；D項(xiàng)，鈉在負(fù)極失電子，被氧化生成Na，Na通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)。答案B3(1)利用反應(yīng)2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。答案4H O24e=2H2O(2)2013·四川，11(4)以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2

15、該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。解析由于NaOH溶液的存在，Al被氧化生成NaAlO2而不是生成Al(OH)3，故電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2。答案Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2(3)鋁電池性能優(yōu)越，Al­AgO電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。解析Al­AgO電池中還原劑是鋁，氧化劑是AgO，所以發(fā)生的電池反應(yīng)是2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O。答案2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O(4)Ag2O2是銀鋅堿性電池

16、的正極活性物質(zhì)，其電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫(xiě)出該電池反應(yīng)方程式：_。解析放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ag2O2 2Zn 4KOH 2H2O=2K2 Zn(OH)4 2Ag。答案Ag2O22Zn4KOH2H2O=2K2Zn(OH)42Ag【思維建?！侩姌O反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的三個(gè)步驟 (時(shí)間：45分鐘)1下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是()。A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極答案B2下列反

17、應(yīng)沒(méi)有涉及原電池的是()。A生鐵投入稀鹽酸中B銅片與銀片用導(dǎo)線(xiàn)連接后，同時(shí)插入FeCl3溶液中C純鋅投入硫酸銅溶液中D含銅的鋁片投入濃硫酸中答案D3.選用下列試劑和電極：稀 H2 SO4、Fe2(SO4)3溶液、鐵棒、銅棒、鉑棒，組成如圖所示的原電池裝置(只有兩個(gè)電極)，觀(guān)察到電流計(jì)的指針均明顯偏轉(zhuǎn)，則其可能的組合共有()。A6種B5種C4種D3種解析鐵棒、銅棒作電極，H2SO4、Fe2(SO4)3作電解質(zhì)可組成兩種原電池，鐵棒、鉑棒作電極，H2SO4、Fe2(SO4)3 作電解質(zhì)可組成兩種原電池，鉑棒、銅棒作電極，F(xiàn)e2(SO4)3作電解質(zhì)可組成一種原電池，一共能形成5種原電池，均能夠觀(guān)察到

18、電流計(jì)指針明顯偏轉(zhuǎn)。答案B4(2014·成都診斷)如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有大小相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中分別滴入濃CuSO4溶液和濃FeSO4 溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不考慮兩球的浮力變化)()。A杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低B杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端低B端高C當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端低B端高D當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低解析當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e球作負(fù)極，Cu球作正極，電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：Fe2e=Fe2，正極：Cu22e=Cu，銅球質(zhì)量增加，鐵球質(zhì)量減少，

19、杠桿A端低B端高。答案C5.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，298 K時(shí)，在FeCl3酸性溶液中加少量鋅粒后，F(xiàn)e3立即被還原成Fe2。某夏令營(yíng)興趣小組根據(jù)該實(shí)驗(yàn)事實(shí)設(shè)計(jì)了如圖所示原電池裝置。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()。A該原電池的正極反應(yīng)是Zn2e=Zn2B左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去C該電池鉑電極上有氣泡出現(xiàn)D該電池總反應(yīng)為3Zn2Fe3=2Fe3Zn2解析該電池的總反應(yīng)為Zn2Fe3=2Fe2Zn2，所以左燒杯Pt為正極，電極反應(yīng)為Fe3e=Fe2，右燒杯Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2。由于左燒杯中的Fe3被還原為Fe2，所以左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去。答案B6.燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高、無(wú)污染等特點(diǎn)

20、，如圖為Mg­NaClO燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。下列說(shuō)法正確的是()。A鎂作Y電極B電池工作時(shí)，Na向負(fù)極移動(dòng)C廢液的pH大于 NaClO 溶液的pHDX 電極上發(fā)生的反應(yīng)為ClO 2H2O 4e=ClO 4H解析圖中 OH向Y電極移動(dòng)，那么Y為負(fù)極，故鎂作Y電極，A正確；電池工作時(shí)，Na向正極移動(dòng)，B錯(cuò)；X電極上發(fā)生的反應(yīng)為ClO H2O2e=Cl 2OH，OH移向負(fù)極與Mg2反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀，廢液 NaCl 溶液的pH小于 NaClO 溶液的pH，故C、D錯(cuò)誤。答案A7利用人工光合作用合成甲酸的原理為2CO22H2O2HCOOHO2，裝置如下圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()

21、。A該裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和電能B電極1周?chē)鷓H增大C電極2上發(fā)生的反應(yīng)為CO22H2e=HCOOHDH由電極1室經(jīng)過(guò)質(zhì)子膜流向電極2室解析在太陽(yáng)能作用下CO2和H2O轉(zhuǎn)化為HCOOH和O2，并且有電子流動(dòng)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和電能，選項(xiàng)A正確；電極1流出電子，反應(yīng)式是2H2O4e=4HO2，周?chē)鷓H減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)總反應(yīng)方程式推出電極2上發(fā)生的反應(yīng)為CO22H2e=HCOOH，選項(xiàng)C正確；電極1反應(yīng)產(chǎn)生H，電極2反應(yīng)消耗H，故H由電極1室經(jīng)過(guò)質(zhì)子膜進(jìn)入電極2室，選項(xiàng)D正確。答案B8(2014·呼和浩特測(cè)試)有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是()。A理論上說(shuō)，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化

22、還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池B某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置中的鹽橋內(nèi)可以是含瓊脂的KCl飽和溶液C因?yàn)殍F的活潑性強(qiáng)于銅，所以將鐵、銅用導(dǎo)線(xiàn)連接后放入濃硝酸中組成原電池，必是鐵作負(fù)極，銅作正極，其負(fù)極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D由Al、Mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e2OH=Mg(OH)2解析A項(xiàng)，原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)；B項(xiàng)，因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液中有Ag，鹽橋內(nèi)不能有Cl，因?yàn)槎叻磻?yīng)會(huì)生成AgCl沉淀；C項(xiàng)，F(xiàn)e、Cu、濃硝酸組成的原電池，由于鐵遇濃硝酸鈍化，則Cu為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2；D項(xiàng)，由Al、Mg與氫

23、氧化鈉溶液組成的原電池，電池總反應(yīng)為2Al2H2O2NaOH=2NaAlO23H2，Al作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Al3e4OH=AlO2H2O，D錯(cuò)。答案A9下圖、分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“AsO2I2HAsOI2H2O”設(shè)計(jì)成的原電池裝置，其中C1、C2均為碳棒。甲組向圖燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖B燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液。下列敘述中正確的是()。A甲組操作時(shí)，電流計(jì)(A)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B甲組操作時(shí)，溶液顏色變淺C乙組操作時(shí)，C2作正極D乙組操作時(shí)，C1上發(fā)生的電極反應(yīng)為I22e=2I解析裝置中的反應(yīng)，AsO2I2HAsOI2H2O，當(dāng)加入適量濃鹽酸時(shí)，平衡向右移動(dòng)，有電子轉(zhuǎn)

24、移，但電子不會(huì)沿導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)，所以甲組操作，電流計(jì)(A)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但由于I2濃度增大，所以溶液顏色變深。向裝置 的B燒杯中加入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)AsO2eH2O=AsO2H，電子由C2棒沿導(dǎo)線(xiàn)到C1棒，發(fā)生反應(yīng)I22e=2I，所以C2為負(fù)極，C1為正極。答案D10(2014·北京東城區(qū)期末)用選項(xiàng)中的電極、溶液和如圖所示裝置可組成原電池。下列現(xiàn)象或結(jié)論的敘述正確的是()。選項(xiàng)電極a電極bA溶液B溶液現(xiàn)象或結(jié)論ACuZnCuSO4ZnSO4一段時(shí)間后，a增加的質(zhì)量與b減少的質(zhì)量相等BCuZn稀H2SO4ZnSO4鹽橋中陽(yáng)離子向b極移動(dòng)CFeCNaClFeCl3外電路電子轉(zhuǎn)移方向

25、：baDCCFeCl3KI、淀粉混合液若開(kāi)始時(shí)只增大FeCl3溶液濃度，b極附近溶液變藍(lán)的速度加快解析對(duì)于A選項(xiàng)來(lái)說(shuō)，電極b的電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，電極a的電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，所以一段時(shí)間后，a增加的質(zhì)量小于b減少的質(zhì)量；B項(xiàng)，由于b極上鋅失電子，鹽橋中陰離子向b極移動(dòng)；C項(xiàng)，F(xiàn)e作負(fù)極，C作正極，外電路電子轉(zhuǎn)移方向：ab。答案D11(2014·安慶一中摸底)依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_。(2)銀電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)。(3)外電路中的

26、電子流向?yàn)開(kāi)。(4)鹽橋中的Cl向_極移動(dòng)。解析設(shè)計(jì)原電池應(yīng)將氧化還原反應(yīng)2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)(電極反應(yīng)式)；根據(jù)原電池構(gòu)成的條件確定原電池的正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液，銅作負(fù)極，Ag作正極，AgNO3溶液作電解質(zhì)溶液。答案(1)銅(或Cu)AgNO3溶液 (2)正Age=Ag (3)從負(fù)極(Cu)流向正極(Ag) (4)Cu(或負(fù))12(2014·石家莊模擬)為節(jié)省藥品和時(shí)間，甲、乙、丙三位同學(xué)用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4 溶液、直流電源、石墨電極、導(dǎo)線(xiàn)、燒杯、試管等中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的藥品和儀器(用品)，通過(guò)巧妙的構(gòu)思

27、，設(shè)計(jì)了比較銅、鋅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的系列實(shí)驗(yàn)。試填寫(xiě)下列空白：(1)甲同學(xué)分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅與鋅不接觸)，向燒杯中小心加入稀硫酸，觀(guān)察到的現(xiàn)象是_。甲同學(xué)的設(shè)計(jì)思路是_。(2)乙同學(xué)接著甲的實(shí)驗(yàn)，向燒杯中滴加_溶液，進(jìn)而觀(guān)察到的現(xiàn)象是_。乙同學(xué)作出鋅、銅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的結(jié)論所依據(jù)的原理是_。(3)丙同學(xué)使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置，向乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后的溶液中補(bǔ)充了必要的試劑_溶液(作為電解液)。反應(yīng)在調(diào)控下隨即開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。實(shí)驗(yàn)中的明顯現(xiàn)象是_。(4)請(qǐng)你再單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)(試劑、儀器自選)，探究和證實(shí)鋅、銅金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱(簡(jiǎn)要

28、說(shuō)明操作和現(xiàn)象)_。解析從該題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)看，是要用實(shí)驗(yàn)證明鋅和銅的金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱；從實(shí)驗(yàn)方法來(lái)看，有與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢、構(gòu)成原電池時(shí)負(fù)極比正極活潑、置換反應(yīng)，金屬離子在溶液中電解時(shí)的現(xiàn)象等。甲同學(xué)用兩種金屬放到酸中觀(guān)察是否產(chǎn)生氣泡或產(chǎn)生氣泡的快慢來(lái)比較。乙同學(xué)在甲同學(xué)的基礎(chǔ)上，加入CuSO4溶液觀(guān)察現(xiàn)象。鋅與少量硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成的銅附在鋅表面形成微型原電池，加快了反應(yīng)速率，產(chǎn)生氣泡的速率加快，說(shuō)明鋅比銅活潑。丙同學(xué)在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上運(yùn)用電解原理，陰極有紅色的銅析出說(shuō)明鋅比銅活潑。最后要設(shè)計(jì)一種方案，可以從氧化還原反應(yīng)的先后順序去證明金屬的活潑性，即與同種氧化劑接觸時(shí)，活潑性強(qiáng)的

29、金屬先與氧化劑反應(yīng)，活潑性弱的金屬后與氧化劑反應(yīng)，因此可以將鋅、銅分別同時(shí)加入到少量淺綠色的氯化亞鐵溶液中，加入鋅的溶液褪色，說(shuō)明鋅比銅活潑。答案(1)鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無(wú)氣泡鋅能置換出酸中的氫，而銅不能(2)CuSO4鋅片上有紅色的銅析出，鋅片上產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快活潑金屬可以把不活潑金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)(或Zn、Cu、稀硫酸組成原電池，Zn為負(fù)極)(3)CuSO42CuSO4 2H2O2CuO22H2SO4陰極上有紅色的銅析出，陽(yáng)極附近有氣體產(chǎn)生(4)分別取一小片銅片與鋅片置于兩支試管中，向試管中加入少量淺綠色的FeCl2溶液，片刻后，加鋅片的試管中溶液的顏色褪去，溶液近乎無(wú)色

30、(其他合理答案也可)13(2014·麗水模擬)(1)觀(guān)察如圖所示的兩個(gè)裝置，圖1裝置中銅電極上產(chǎn)生大量的無(wú)色氣泡，圖2裝置中銅電極上無(wú)氣體產(chǎn)生，而鉻電極上產(chǎn)生大量的有色氣體。根據(jù)上述現(xiàn)象試推測(cè)金屬鉻具有的兩種重要化學(xué)性質(zhì)為_(kāi)。(2)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問(wèn)題：電池的負(fù)極是_(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)。解析(1)由圖1可知還原性Cr>Cu，但在稀硝酸中卻出現(xiàn)了反常，結(jié)合稀硝酸的氧化性，不難推測(cè)鉻被稀硝酸鈍化，導(dǎo)致活性降低。(2)CH4在反應(yīng)時(shí)失去電子，故a電極是電池的負(fù)極。

31、由總反應(yīng)式 CH42OH2O2=CO3H2O減去正極反應(yīng)式O22H2O4e=4OH可得負(fù)極反應(yīng)式。由于電池工作過(guò)程中會(huì)消耗OH，故一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的 pH 會(huì)減小。答案(1)金屬鉻的活潑性比銅強(qiáng)且能和稀硫酸反應(yīng)生成 H2金屬鉻易被稀硝酸鈍化(2)a CH410OH8e=CO 7H2O 減小 14(1)第三代混合動(dòng)力車(chē)，可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車(chē)輛。汽車(chē)上坡或加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力，降低汽油的消耗；在剎車(chē)或下坡時(shí)，電池處于充電狀態(tài)?；旌蟿?dòng)力車(chē)目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為負(fù)極，堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理如圖1所示，

32、其總反應(yīng)式為H22NiOOH2Ni(OH)2。圖1根據(jù)所給信息判斷，混合動(dòng)力車(chē)上坡或加速時(shí)，乙電極周?chē)芤旱膒H將_(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)圖2是一種新型燃料電池，以CO為燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物為電解質(zhì)，圖3是粗銅精煉的裝置圖，現(xiàn)用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實(shí)驗(yàn)。回答下列問(wèn)題：A極為電源_(填“正”或“負(fù)”)極，寫(xiě)出A極的電極反應(yīng)式：_。要用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實(shí)驗(yàn)，則B極應(yīng)該與_極(填“C”或“D”)相連。當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CO時(shí)，C電極的質(zhì)量變化為_(kāi)。解析(1)上坡或加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作，為原電池

33、，乙電極中NiOOHNi(OH)2，Ni的化合價(jià)降低，乙電極為正極，電極反應(yīng)式為NiOOHeH=Ni(OH)2，周?chē)芤旱膒H增大。(2)在燃料電池中可燃性氣體作負(fù)極，即A為負(fù)極，根據(jù)所給新型燃料電池的構(gòu)成原理裝置圖，結(jié)合原電池的工作原理，可直接寫(xiě)出A極的電極反應(yīng)式：CO2eCO=2CO2。根據(jù)電解精煉原理，粗銅應(yīng)與電源的正極相連，精銅應(yīng)與電源的負(fù)極相連，因B極是正極，所以B極應(yīng)與D極相連。標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CO失去0.2 mol e，根據(jù)得失電子守恒，C極上增加Cu的質(zhì)量為6.4 g。答案(1)增大NiOOHeH=Ni(OH)2(2)負(fù)CO2eCO=2CO2D 增加6.4 g綜合課時(shí)4

34、新型化學(xué)電源 新型燃料電池的分析與判斷題型示例【示例1】 (2014·蘇錫常鎮(zhèn)二調(diào))某種熔融碳酸鹽燃料電池以L(fǎng)i2CO3、K2CO3 為電解質(zhì)，以CH4為燃料時(shí)，該電池工作原理如圖，下列說(shuō)法正確的是()。Aa為CH4，b為CO2BCO 向正極移動(dòng)C此電池在常溫時(shí)也能工作D正極電極反應(yīng)式為O22CO24e=2CO思路點(diǎn)撥由從電子在電路中的流向可以確定左邊電極是負(fù)極，所以a處通入的就是燃料甲烷，則右邊電極是正極，充入的是氧化劑，從出去的氮?dú)饪梢钥闯觯撗趸瘎┚褪强諝?，A不正確；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以CO 向負(fù)極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；此電池是用熔融碳酸鹽作電解質(zhì)，只能是在

35、高溫下進(jìn)行工作，C不正確；正極反應(yīng)式為O22CO24e=2CO，D正確。答案D【方法指導(dǎo)】理順書(shū)寫(xiě)燃料電池電極反應(yīng)式的三大步驟1先寫(xiě)出燃料電池總反應(yīng)式雖然可燃性物質(zhì)與氧氣在不同的燃料電池中電極反應(yīng)不同，但其總反應(yīng)方程式一般都是可燃物在氧氣中的燃燒反應(yīng)方程式。由于涉及電解質(zhì)溶液，所以燃燒產(chǎn)物還可能要與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，然后再寫(xiě)出燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的方程式相加，從而得到總反應(yīng)方程式。2再寫(xiě)出燃料電池正極的電極反應(yīng)式由于燃料電池正極都是O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，由于電解質(zhì)溶液的酸堿性不同電池正極的電極反應(yīng)也不相同。當(dāng)電解質(zhì)為堿性環(huán)境時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：O24e2H2O=4OH；當(dāng)電解質(zhì)為酸性

36、環(huán)境時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：O24e4H=2H2O。3最后寫(xiě)出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式由于原電池是將氧化還原反應(yīng)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開(kāi)在兩極(負(fù)、正兩極)上發(fā)生，故燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式燃料電池總反應(yīng)式燃料電池正極的電極反應(yīng)式。在利用此法寫(xiě)出燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式時(shí)一要注意消去總反應(yīng)和正極反應(yīng)中的O2，二要注意兩極反應(yīng)式和總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移相同。題組精練1(2014·上海閘北一模)美國(guó)圣路易斯大學(xué)研制了一種新型的乙醇電池，用質(zhì)子(H)溶劑，在200 °C左右時(shí)供電。電池總反應(yīng)為：C2H5OH3O2=2CO23H2O，電池示意圖如下，下列說(shuō)法正確的是()。Aa極為電池的

37、正極B電池工作時(shí)電子由b極沿導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)燈泡再到a極C. 電池正極的電極反應(yīng)為：4H O24e=2H2O D電池工作時(shí)，1 mol 乙醇被氧化時(shí)就有 6 mol 電子轉(zhuǎn)移答案C 2(2014·沈陽(yáng)質(zhì)測(cè))利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 mol·L1氯化銅溶液的裝置如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是()。A裝置甲的負(fù)極電極反應(yīng)式為CH42H2O8e=CO28HB裝置甲內(nèi)部酸性電解質(zhì)中H向負(fù)極移動(dòng)C電極a石墨棒上逐漸覆蓋一層紅色的銅D電極b上發(fā)生氧化反應(yīng)解析A項(xiàng)，裝置甲為原電池，左側(cè)為負(fù)極，CH4發(fā)生氧化反應(yīng)；B項(xiàng)，裝置甲內(nèi)部H向正極移動(dòng)；C項(xiàng)，a極為陽(yáng)極，Cl發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極上逸出C

38、l2；D項(xiàng)，b極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，陰極上析出銅。答案A3(2014·北京豐臺(tái)區(qū)一模)氨氣是一種富氫燃料，可以直接用于燃料電池，下圖是供氨水式燃料電池工作原理：(1)氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇_(填“酸性”、“堿性”或“中性”)溶液。(2)空氣在進(jìn)入電池裝置前需要通過(guò)過(guò)濾器除去的氣體是_。(3)氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常見(jiàn)的無(wú)毒氣體和水，該電池的電極總反應(yīng)是_，正極的電極反應(yīng)式是_。解析氨氣為堿性氣體，會(huì)與CO2反應(yīng)，由此可回答(1)(2)問(wèn)。由信息和所含元素可知無(wú)毒氣體是氮?dú)?，在燃料電池中，燃料為?fù)極，氧氣為正極，根據(jù)堿性環(huán)境可知，正極反應(yīng)式為O24e 2H2

39、O=4OH。答案(1)堿性(2)CO2(3)4NH3 3O2=2N2 6H2O3O212e 6H2O=12OH(或O2 4e 2H2O=4OH)【題型模板】可充電電池的分析判斷題型示例【示例2】 (2014·天津理綜，6)已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為：LixCLi1xCoO2CLiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)為：2LiSLi2S有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是()。A鋰離子電池放電時(shí)，Li向負(fù)極遷移B鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C理論上兩種電池的比能量相同D如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電思路點(diǎn)撥A項(xiàng)，在原電池內(nèi)部，陽(yáng)離子應(yīng)移向正極；二次電池充電過(guò)程為電解的過(guò)程，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)

40、正確；C項(xiàng)，比能量是指這種電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出的電能，當(dāng)二者質(zhì)量相同時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不相等，即比能量不同；D項(xiàng)，左邊裝置已經(jīng)是放完電的電池，應(yīng)為鋰硫電池給鋰離子電池充電。答案B【歸納總結(jié)】可充電電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)技巧書(shū)寫(xiě)可充電電池電極反應(yīng)式時(shí)，一般都是先書(shū)寫(xiě)放電的電極反應(yīng)式。書(shū)寫(xiě)放電時(shí)的電極反應(yīng)式時(shí)，一般要遵守三個(gè)步驟：第一，先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，找出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)；第二，寫(xiě)出一個(gè)比較簡(jiǎn)單的電極反應(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)溶液反應(yīng))；第三，在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去寫(xiě)出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)

41、的電極反應(yīng)過(guò)程相反，充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)為放電時(shí)的正極反應(yīng)的逆過(guò)程，充電時(shí)的陰極反應(yīng)為放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)的逆過(guò)程。根據(jù)正確書(shū)寫(xiě)的電極反應(yīng)式，可順利判斷各電極周?chē)芤簆H的變化。題組精練1(2014·浙江理綜，11)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車(chē)的一種主要電池類(lèi)型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過(guò)程中的總反應(yīng)方程式是：Ni(OH)2M=NiOOHMH已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO下列說(shuō)法正確的是()。ANiMH電池放電過(guò)程中，正極的電極反應(yīng)式為：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充電過(guò)程中OH 離子從陽(yáng)極向陰極遷移 C充電過(guò)程中陰

42、極的電極反應(yīng)式：H2OMe=MHOH ，H2O中的H被M還原DNiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液解析充電時(shí)，電池正極發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；充電時(shí)OH離子從陰極向陽(yáng)極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為：H2OMe=MHOH，則水中的H被電極上的 e 還原，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題中提示反應(yīng)可知，氨水能與電極材料NiOOH反應(yīng)，干擾電池總反應(yīng)，故不能作電池的電解質(zhì)溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A2高鐵電池是電動(dòng)汽車(chē)首選的電池之一，該電池的工作原理為：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列關(guān)于該電池的說(shuō)法中正確的是()。A放電時(shí)，高鐵酸鉀在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)

43、B放電時(shí)，正極反應(yīng)式為Zn2OH 2e=Zn(OH)2C充電時(shí)，電解質(zhì)溶液的 pH 先減小后增大D充電時(shí)，每生成1 mol 高鐵酸鉀轉(zhuǎn)移 3 mol電子答案D3(2014·福州一模)鎳氫電池的化學(xué)方程式為NiO(OH)MHNiOMH2O(M為儲(chǔ)氫合金，電解質(zhì)為KOH)，下列說(shuō)法不正確的是()。A充電過(guò)程中，陰極發(fā)生的反應(yīng)為H2OMe=MHOHB儲(chǔ)氫合金位于電池的負(fù)極C放電時(shí)，OH向電池的負(fù)極移動(dòng)D充電過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在電池中解析D項(xiàng)，充電是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程。答案D【思維建?！科渌滦?、高效環(huán)保電池題型示例【示例3】 (2014·大綱全國(guó)，9)右圖是在航天用

44、高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種金屬氫化物鎳電池(MH­Ni電池)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()。A放電時(shí)正極反應(yīng)為：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB電池的電解液可為KOH溶液C充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：MHOHH2OMeDMH是一類(lèi)儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高思路點(diǎn)撥在金屬氫化物鎳電池(MH­Ni電池)中，MH(M為零價(jià)，H為零價(jià))在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：MHOH e=MH2O，NiOOH 在正極發(fā)生反應(yīng)：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，電極材料MH和NiOH及其反應(yīng)產(chǎn)物在堿性溶液中均能存在，故電解液可為KOH溶液，A、B正確；充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為MH2Oe=M

45、HOH，C錯(cuò)誤；MH中氫密度越大，單位體積電極材料放出電量越多，即電池能量密度越高，D正確。答案C【歸納點(diǎn)撥】電子的流向和溶液中離子的流向判斷方法：外電路電子流向與電流相反，從負(fù)極流向正極；電源內(nèi)電路即電解質(zhì)溶液，陽(yáng)離子流向與電流方向相同，流向正極，陰離子流向與電流方向相反，流向負(fù)極。題組精練1(2013·安徽理綜，10)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl­KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為：PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()。A正極反應(yīng)式

46、：Ca2Cl2e=CaCl2B放電過(guò)程中，Li向負(fù)極移動(dòng)C每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，理論上生成20.7 g PbD常溫時(shí)，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)解析本題以熱激活電池為載體考查電化學(xué)知識(shí)。A項(xiàng)，根據(jù)電池總反應(yīng)可知正極反應(yīng)式為PbSO42e=PbSO；B項(xiàng)，放電過(guò)程中，Li向正極移動(dòng)；C項(xiàng)，因?yàn)槊哭D(zhuǎn)移0.1 mol 電子，理論上生成 0.05 mol Pb，故其質(zhì)量為0.05 mol× 207g·mol110.35 g；D項(xiàng)，常溫時(shí)，由于作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl­KCl 無(wú)法電離，電解質(zhì)中無(wú)自由移動(dòng)的離子，不能形成閉合回路，所以不導(dǎo)電，無(wú)電流。答案D

47、2(2014·鄭州模擬)某新型電池，以NaBH4(B的化合價(jià)為3價(jià))和H2O2作原料，該電池可用作深水勘探等無(wú)空氣環(huán)境電源，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()。A電池工作時(shí)Na從b極區(qū)移向a極區(qū)B每消耗3 mol H2O2，轉(zhuǎn)移3 mol eCb極上的電極反應(yīng)式為：H2O22e2H=2H2ODa極上的電極反應(yīng)式為：BH8OH8e=BO6H2O解析該電池工作時(shí)，a極電極反應(yīng)式為BH8OH8e=BO6H2O；b極電極反應(yīng)式為4H2O28e=8OH；隨著不斷放電，a極負(fù)電荷減少，b極負(fù)電荷增多，故Na從a極區(qū)移向b極區(qū)；每消耗3 mol H2O2轉(zhuǎn)移6 mol e，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。答案D3Li­SOCl2電池可用于心臟起博器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4­SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為4Li2SOCl2=4LiClSSO2