原電池與化學電源 復習

1、個性化輔導學案高中化學中學輔導原電池與化學電源 復習一、原電池的工作原理【例題】某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質溶液下列說法正確的是（）AZn為電池的負極B正極反應式為2FeO42+10H+6e=Fe2O3+5H2OC該電池放電過程中電解質溶液濃度不變D電池工作時OH向負極遷移【解答】解：A根據化合價升降判斷，Zn化合價只能上升，故為負極材料，K2FeO4為正極材料，故A正確；BKOH溶液為電解質溶液，則正極電極方程式為2FeO42+6e+8H2O=2Fe（OH）3+10OH，故B錯誤；C該電池放電過程中電解質溶液濃度減小，故錯誤；D電池工作時陰離子OH向負極遷移，故

2、D正確【變式訓練1】MgAgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池下列敘述錯誤的是（）A負極反應式為Mg2e=Mg2+B正極反應式為Ag+e=AgC電池放電時Cl由正極向負極遷移D負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2【變式訓練2】圖1是銅鋅原電池示意圖圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電子的物質的量，y軸表示（）A銅棒的質量Bc（Zn2+）Cc（H+）Dc（SO42）【變式訓練3】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和SO42可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室下

3、列敘述正確的是（）A通電后中間隔室的SO42離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產品C負極反應為2H2O4e=O2+4H+，負極區(qū)溶液pH降低D當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成二、電極反應方程式書寫【例題】LiAl/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應式為：2Li+FeS+2e=Li2S+Fe有關該電池的下列說法中，正確的是（）ALiAl在電池中作為負極材料，該材料中Li的化合價為+1價B該電池的電池反應式為：2Li+FeS=Li2S+FeC負極的電極反應式為Al3e=Al3+D充電時，

4、陰極發(fā)生的電極反應式為：Li2S+Fe2e=2Li+FeS【解答】解：A、Li和Al都屬于金屬，所以LiAl應該屬于合金而不是化合物，因此化合價為0價，故A錯誤；B、根據正極反應2Li+FeS+2e=Li2S+Fe與負極反應2Li2e=2Li+相加可得反應的電池反應式為：2Li+FeS=Li2S+Fe，故B正確；C、由正極反應式知負極應該是Li失去電子而不是Al，故C錯誤；D、充電時為電解池原理，陰極發(fā)生還原反應，正確的反應式是2Li+2e=2Li，故D錯誤；【變式訓練1】一種燃料電池中發(fā)生的化學反應為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水（l）和二氧化碳該電池負極發(fā)生的反應是（）ACH3OH（g）

5、+O2（g）2eH2O（l）+CO2（g）+2H+（aq）BO2（g）+4H+（aq）+4e2H2O（l）CCH3OH（g）+H2O（l）6eCO2（g）+6H+（aq）DO2（g）+2H2O（l）+4e4OH（aq）【變式訓練2】已知空氣鋅電池的電極反應為鋅片：Zn+2OH2e=ZnO+H2O；碳棒：O2+2H2O+4e=4OH，據此判斷，鋅片是（）A正極，被還原B正極，被氧化C負極，被還原D負極，被氧化【變式訓練3】如果將氧化還原反應：4NH3+3O22N2+6H2O設計成原電池，則其正極或負極的電極反應式不可能是（）AO2+4H+4e=2H2OBO2+2H2O+4e=4OHCN2H4+4

6、OH4e=N2+4H2ODN2H4+4H+2e=2NH4+三、化學電源（一）鉛蓄電池【例題】如圖為鉛蓄電池的示意圖下列說法正確的是（）A放電時，N為負極，其電極反應式為：PbO2+SO42+4H+2e=PbSO4+2H2OB放電時，c（H2SO4）不變，兩極的質量增加C充電時，陽極反應式為：PbSO4+2e=Pb+SO42D充電時，若N連電源正極，則該極生成PbO2【解答】解：A由鉛蓄電池的總反應PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O可知，放電時，Pb被氧化，應為電池負極反應，電極反應式為：Pb2e+SO42=PbSO4，故A錯誤；B放電時，負極反應：Pb2e+SO42=PbSO4

7、，正極上：4H+PbO2+SO42+2e=2H2O+PbSO4，兩個電極質量增加，但是反應中硫酸被消耗，濃度減小，故B錯誤；C充電時，陽極發(fā)生失電子的氧化反應，2H2O+PbSO42e=4H+PbO2+SO42，故C錯誤；D充電時，若N連電源正極，該極上硫酸鉛發(fā)生失電子的氧化反應：2H2O+PbSO42e=4H+PbO2+SO42，該極生成PbO2，故D正確【變式訓練1】用鉛蓄電池電解甲、乙電解池中的溶液已知鉛蓄電池的總反應為：Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）2PbSO4（s）+2H2O（l）電解一段時間后向c極和d極附近分別滴加酚酞試劑，c極附近溶液變紅，下列說法正確的是（）

8、Ad極為陰極B放電時鉛蓄電池負極的電極反應式為：PbO2（s）+4H+（aq）+SO42（aq）+4ePbSO4（s）+2H2O（l）C若利用甲池精煉銅，b極應為粗銅D若四個電極材料均為石墨，當析出6.4gCu時，兩池中共產生氣體3.36L（標準狀況下）【變式訓練2】用氟硼酸（HBF4，屬于強酸）代替硫酸作鉛蓄電池的電解質溶液，可使鉛蓄電池在低溫下工作時的性能更優(yōu)良，化學反應方程式為：Pb+PbO2+4HBF42Pb（BF4）2+2H2O，Pb（BF4）2為可溶于水的強電解質，下列說法正確的是（）A放電時，負極反應為：PbO2+4H+2e=Pb2+2H2OB充電時，當陽極質量增加23.9g時轉

9、移0.4mol電子C放電時，正極區(qū)電解質溶液的pH增大D充電時，Pb電極與電源的正極相連【變式訓練3】鉛蓄電池的工作原理為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，下列判斷不正確的是（）AK閉合時，d電極反應式：PbSO4+2H2O2ePbO2+4H+SO42B當電路中轉移0.2mol電子時，I中消耗的H2SO4為0.2molCK閉合時，II中SO42向c電極遷移DK閉合一段時間后，II可單獨作為原電池，d電極為正極（二）鋰電池【例題】已知：鋰離子電池的總反應為：LixC+Li1xCoO2C+LiCoO2；鋰硫電池的總反應為：2Li+SLi2S有關上述兩種電池說法正確的是（）A鋰離

10、子電池放電時，Li+向負極遷移B鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應C理論上兩種電池的比能量相同D圖中表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電【解答】解：A、原電池中陽離子向正極移動，則鋰離子電池放電時，Li+向正極遷移，故A錯誤；B、鋰硫電池充電時，鋰電極與外接電源的負極相連，鋰電極上Li+得電子發(fā)生還原反應，故B正確；C、比能量是參與電極反應的單位質量的電極材料放出電能的大小，鋰硫電池放電時負極為Li，鋰離子電池放電時負極為LixC，兩種電池的負極材料不同，所以比能量不同，故C錯誤；D、圖中表示鋰硫電池給鋰離子電池充電，右邊電極材料是Li和S，鋰負極，硫為正極，左邊電極材料是C和LiCoO2，由鋰離子

11、電池的總反方程式可知C+LiCoO2LixC+Li1xCoO2為充電過程即為電解池，則鋰硫電池給鋰離子電池充電，LiCoO2為陽極失電子發(fā)生氧化反應：LiCoO2xexLi+=Li1xCoO2；C為陰極得電子發(fā)生還原反應：C+xe+xLi+=LixC，則C與負極Li相連，LiCoO2應與正極S相連，故D錯誤；【變式訓練1】LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車電池反應為：FePO4+LiLiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負極材料是石墨，含Li+導電固體為電解質下列有關LiFePO4電池說法正確的是（）A可加入硫酸以提高電解質的導電性B放電時電池內部

12、Li+向負極移動C充電過程中，電池正極材料的質量減少D放電時電池正極反應為：FePO4+Li+e=LiFePO4【變式訓練2】天津是我國研發(fā)和生產鋰離子電池的重要基地鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷（LiCoO2），充電時LiCoO2中Li被氧化，Li+遷移并以原子形式嵌入電池負極材料碳（C6）中，以LiC6表示電池反應為LiCoO2+C6CoO2+LiC6，下列說法正確的是（）A充電時，電池的負極反應為LiC6e=Li+C6B放電時，電池的正極反應為CoO2+Li+e=LiCoO2C羧酸、醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質D鋰離子電池的比能量（單位質量釋放的能量）低【變式訓練3】

13、某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負極，含Li+導電固體為電解質放電時的電池反應為：Li+LiMn2O4Li2Mn2O4下列說法正確的是（）A放電時，LiMn2O4發(fā)生氧化反應B放電時，正極反應為：Li+LiMn2O4+eLi2Mn2O4C充電時，LiMn2O4發(fā)生氧化反應D充電時，陽極反應為：Li+eLi（三）燃料電池【例題】某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質，以C4H10為燃料時，該電池工作原理如圖下列說法正確的是（）Aa為C4H10，b為CO2B在熔融電解質中，CO32向正極移動C此電池在常溫時也能工作D通入丁烷的一極是負極，電極反應為：C

14、4H1026e+13CO32=17CO2+5H2O【解答】解：A燃料電池中通入燃料的電極是負極、通入氧化劑的電極是正極，根據電子流向知，左邊電極是負極、右邊電極是正極，所以a是C4H10，b為O2，故A錯誤；B原電池放電時，碳酸根離子向負極移動，故B錯誤；C電解質為熔融碳酸鹽，需要高溫條件，故C錯誤；D通入丁烷的一極是負極，發(fā)生失電子的氧化反應，電極反應為C4H1026e+13CO32=17CO2+5H2O，故D正確；【變式訓練1】有人設計出利用CH4和O2的反應，用鉑電極在KOH溶液中構成原電池電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是（）每消耗1mol CH4可以向外電路提供

15、8mole負極上CH4失去電子，電極反應式CH4+10OH8e=CO32+7H2O負極上是O2獲得電子，電極反應式為O2+2H2O+4e=4OH電池放電后，溶液pH不斷升高ABCD【變式訓練2】一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導O2下列對該燃料電池說法正確的是（）A在熔融電解質中，O2由負極移向正極B通入丁烷的一極是正極，電極反應為：2C4H10+26e+13O2=4CO2+5H2OC通入空氣的一極是負極，電極反應為：O2+4e=2O2D電池的總反應是：2C4H10+13O28CO2+10H2O【變式訓

16、練3】將鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH4和O2，即可產生電流，此裝置稱為甲烷燃料電池下列敘述中正確的是（）通入CH4的電極為正極；正極的電極反應式為：O2+2H2O+4e=4OH；通入CH4的電極反應式為：CH4+2O2+4e=CO2+2H2O；負極的電極反應式為：CH4+10OH8e=+7H2O；放電時溶液中的陽離子向負極移動；放電時溶液中的陰離子向負極移動ABCD四、綜合訓練1由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗裝置現象二價金屬A不斷溶解C的質量增加A上有氣體產生根據實驗現象回答下列問題：（1）裝置甲中負極的電極反應式是 （2）裝置乙中正極的電極反應式是 （3）裝

17、置丙中溶液的pH（填“變大”、“變小”或“不變”）（4）四種金屬活潑性由強到弱的順序是2甲醇是燃料電池的常見原料，現以熔融的K2CO3為電解質，以甲醇為燃料，以空氣為氧化劑，以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極圖是甲醇燃料電池模型，試回答下列問題：寫出該燃料電池的正極反應式b處應該通入（填空氣或者甲醇）M、N是陰離子交換膜，則陰離子移動的方向是（填“從左到右”或“從右到左”）用該電池電解500mL，0.2mol/L的CuSO4溶液，消耗3.2g甲醇時，陰極析出Cu的質量為3蓄電池是一種反復充電、放電的特定裝置已知一種蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應如下：NiO2+Fe+2H2O Fe（O

18、H）2+Ni（OH）2（1）此蓄電池在充電時，電池負極應與外加電源的極連接，電極反應式為：（2）以銅為電極，用此蓄電池作電源，電解以下溶液，開始階段發(fā)生反應：Cu+2H2OCu（OH）2+H2的有A稀H2SO4BNaOH溶液CNa2SO4溶液 DCuSO4溶液 ENaCl溶液（3）假如用此蓄電池電解以下溶液 （電解池兩極均為惰性電極），工作一段時間后，蓄電池內部消耗了0.36 g水請回答下列問題：電解足量N（NO3）x溶液時某一電極析出了a g金屬N，則金屬N的相對原子質量R的計算公式為R=（用含a、x的代數式表示）電解含有0.1 molL1的CuSO4溶液100 mL，陽極產生標準狀況下的氣體體積為L；將電解后的溶液加水稀釋至2L，溶液的pH=（4）熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質、CH4為燃料、空氣為氧化劑、稀土金屬材料為電極的新型電池已知該熔融鹽電池的負極的電極反應是：CH48e+4 CO5CO2+2H2O，則正極的電極反應式為。（5）有一種用CO2為主要原料生產甲醇燃料的方法：已知：CO2（