高中化學(xué)人教必修二教師用書：第二章 第二節(jié) 第2課時(shí) 發(fā)展中的化學(xué)電源含解析

第2課時(shí)發(fā)展中的化學(xué)電源

圈型學(xué)圖也閶揚(yáng)帆起航演口雙宗

「學(xué)習(xí)目標(biāo)令＞」

1.了解常見的化學(xué)電源。

2.理解燃料電池的工作原理。

「基礎(chǔ)盤點(diǎn)但」

1.干電池

最早使用的化學(xué)電池是鋅鎰電池,它是一種一次性電池,放完電

后不能再使用。

，正極：石墨棒

(1)鋅錦電池J負(fù)極：錢管

、電解質(zhì)：NH4cl

(2)堿性鋅鎬電池：將鋅鎰干電池中的電解質(zhì)NH4cl換成濕的

KOH,并在構(gòu)造上作了改進(jìn)。

2.充電電池

充電電池又稱二次電池,它在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在

充電時(shí)可以逆向進(jìn)行,使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。

(1)鉛蓄電池：正極材料為PbO2,負(fù)極材料為強(qiáng),電解質(zhì)溶液為

H2s。4溶液。

(2)銀鎘電池：正極材料為NiO(OH),負(fù)極材料為重，電解質(zhì)為

KOHo

(3)鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池-

3.燃料電池

⑴原理

利用原電池的工作原理將燃料和氧化劑反應(yīng)所放出的化學(xué)能直

接轉(zhuǎn)化為電能。

(2)與其他電池的區(qū)別

由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑,且電極材料不參與反應(yīng)等。

4.廢舊電池中含有汞、鎘、鋁等大量毒性很強(qiáng)的重金屬，隨意

丟棄會(huì)給土壤、水源等造成嚴(yán)重的污染。并通過(guò)食物鏈對(duì)人體健康造

成威脅和危害。因此，要把廢舊電池回收到指定的地點(diǎn)進(jìn)行再處理。

「自主訓(xùn)練書

1.對(duì)化學(xué)電源的敘述正確的是()

A.化學(xué)電源比火力發(fā)電對(duì)化學(xué)能的利用率高

B.最早使用的化學(xué)電池是鉛蓄電池

C.化學(xué)電源均是安全、無(wú)污染的

D.化學(xué)電源是指可充電電池

解析：火力發(fā)電其能量轉(zhuǎn)化率不如化學(xué)電源能量轉(zhuǎn)化率高，A項(xiàng)

正確；最早使用的化學(xué)電池是鋅鎰電池，最早使用的充電電池是鉛蓄

電池，B項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)電源一般較安全，但含重金屬的電源如果隨意

丟棄，將會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染，C項(xiàng)錯(cuò)誤；有些化學(xué)電源是可充

電電池，如鉛蓄電池，有些是不可充電的電池，如干電池，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：A

2.鋅空氣電池具有蓄電量大、充電循環(huán)次數(shù)石墨電極

多等優(yōu)點(diǎn)。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

氣—一?

A.電池放電時(shí)Zn電極逐漸溶解

B.石墨為正極

C.電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向Zn片

D.電池放電時(shí)實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化

解析：A項(xiàng)Zn為負(fù)極，堿性條件下被氧化為ZnO1而溶解，正

確；B項(xiàng)石墨為正極，正極上Ch得電子被還原，正確；C項(xiàng)電子由

負(fù)極（Zn）經(jīng)導(dǎo)線流向正極（石墨），錯(cuò)誤；D項(xiàng)電池放電是化學(xué)能轉(zhuǎn)化

為電能，正確。

答案：C

3.燃料電池是目前正在探索的一種新型電池，它主要是利用燃

料在燃燒過(guò)程中把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，目前已經(jīng)使用的氫氧燃料

電池的基本反應(yīng)是：

%極：。2（氣）+2H2O（液）+4e—==40IT

y極：抵（氣）+20H—==2抵0（液）+2b

回答下列問(wèn)題：

（1）%是極，發(fā)生________（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)。

（2）y是極，發(fā)生________反應(yīng)，總反應(yīng)方程式為

(3)若反應(yīng)后得到7.2g液態(tài)水，此時(shí)氫氧燃料電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)

為molo

解析：(1)%極：。2得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，該電極為正極。(2)y

極：H2失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，該電極為負(fù)極。％極、y極得失電子

數(shù)相同，x極電極式與y極電極式乘以2相加得總方程式為2H2+

O2=2H2OO

(3)4e一?2H2。

4mol2X18g

?(e~)7.2g

,_7.2gX4mol

則尸2X18g=68mol。

答案：(1)正還原(2)負(fù)氧化2H2+02==2氏0(3)0.8

酸潞要慮爨禳我灌童直深化理解

知識(shí)點(diǎn)H常見的化學(xué)電源

1.化學(xué)電源的分類

干電池充電電池燃料電池

普通鋅鎰鉛蓄電池、銀鎘電池、鋰離氫氧燃料電池、甲

舉例

電池子電池等烷燃料電池

屬于一次

⑴又稱二次電池，該類電⑴是一種高效低

特點(diǎn)性電池，放

池既可放電又可充電，具有污染的新型電池；

完電后，不

能再使用雙重功能；(2)工作時(shí),將燃料

和氧化劑反應(yīng)所

⑵在放電時(shí)，利用自發(fā)的

放出的化學(xué)能直

氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)，

接轉(zhuǎn)化為熱能

反應(yīng)可以逆向進(jìn)行；

⑶可以多次充放電循環(huán)使

用

2.常見的化學(xué)電源

⑴普通鋅鎰干電池

鋅錦干電池構(gòu)造如圖所示。

——碳棒

——MiA糊

—NHQ糊

ei筒

鋅缽干電池構(gòu)造示意圖

其電極反應(yīng)可表示為：

負(fù)極：Zn—2e==Zn2+

正極：2NH，+2e—==2NH3t+H2f

H2+2MnO2:=—MnzOs+HzO

2+2+

4NH3+Zn=[Zn(NH3)4]

淀粉糊的作用是提高陰、陽(yáng)離子在兩極的遷移速率。

電池的總反應(yīng)式為?

2Zn+4NH4C1+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+

2H2O

(2)充電電池——二次電池

充電電池的原理為:

氧化還原反應(yīng)通過(guò)特定裝置產(chǎn)生電流

①鉛蓄電池

鉛蓄電池的構(gòu)造狀況如圖所示O

鉛蓄電池構(gòu)造示意圖

其放電原理為：

負(fù)極反應(yīng)式：Pb-2e-+SOF=PbSO4

+

正極反應(yīng)式：PbO2+2e-+SOF+4H=PbSO4+2H2O

電池反應(yīng)式：Pb+PbO2+2H2so4==2PbSO4+2H2。②鑲鎘電池

負(fù)極材料：Cd

正極材料：NiO(OH)

電解質(zhì)溶液：KOH溶液

負(fù)極反應(yīng)式：Cd-2e+20H=Cd(OH)2

正極反應(yīng)式：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+20H-

電池反應(yīng)式：Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2

⑶燃料電池

①氫氧燃料電池

負(fù)極?正極

電解質(zhì)

氫氧燃料電池的電極材料一般為惰性電極，具有很強(qiáng)的催化活性,

如粕電極、活性炭電極等，電解液一般為40%的KOH溶液。其電極

反應(yīng)式為：

正極：02+2H2O+4e=4OH

負(fù)極：2H2+4OH-4e=4H2O

總反應(yīng)式為2H2+O2=2H2O

②甲烷燃料電池

該電池用金屬粕片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通甲

烷和氧氣。

負(fù)極：CH4+10OH-8e~=COr+7H2O

正極：2O2+4H2O+8e—==8OIT

電池總反應(yīng)式：CH4+202+2KoH==K2cO3+3H2O

誨（2018?遼寧六校協(xié)作體期中）日常所用干電池的電極分別

為碳棒和鋅皮，以糊狀NH4cl和ZnCb作電解質(zhì)（其中加入MnCh氧

化吸收e），電極反應(yīng)可簡(jiǎn)化為Zn-2e=Zn2+；2NH：+2e-

=2NH3f+H2f（NH3再用于結(jié)合Zn2+）。根據(jù)上述敘述判斷下列說(shuō)

法中正確的是（）

①鋅為正極，石墨為負(fù)極②鋅為負(fù)極，石墨為正極③工作時(shí),

電子由石墨極經(jīng)過(guò)外電路流向鋅極④長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用時(shí)，內(nèi)裝糊狀

物可能流出而腐蝕用電器

A.①③B.②③

C.③④D.②④

【解析】由負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反

應(yīng)或根據(jù)原電池的形成條件，相對(duì)活潑（指金屬性）的一極為負(fù)極，相

對(duì)不活潑的一極為正極可判斷出①錯(cuò)誤，②正確；在外電路，電子從

負(fù)極流向正極，③錯(cuò)誤；長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用該電池，由于鋅皮慢慢溶解

而破損，且MnCh不斷吸收H2而產(chǎn)生HzO,糊狀物也越來(lái)越稀，故

其容易流出而腐蝕用電器，④正確。

【答案】D

麴國(guó)II練V（2018?大慶中學(xué)階段檢測(cè)）如圖所示是幾種常見

的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）

廢電解質(zhì)

隔離板u

鉛蓄電池示意圖氫氧燃料電池示意圖

A.上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池

B.鋅鎰干電池在長(zhǎng)時(shí)間使用后，鋅筒變薄

C.氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，是一種具有應(yīng)用前景

的綠色電源

D.手機(jī)上使用的鋰離子電池屬于二次電池，是新一代可充電的

綠色電池

解析：這三個(gè)裝置示意圖分別是一次電池、二次電池和燃料電池,

A正確；鋅鎰干電池中較活潑金屬鋅做負(fù)極，失去電子而逐漸消耗,

所以長(zhǎng)時(shí)間使用后，鋅筒變薄，B正確；原電池都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為

電能的裝置，氫氧燃料電池也是如此，C錯(cuò)誤；鋰離子電池同鉛蓄電

池一樣都屬于二次電池，即可多次進(jìn)行放電、充電，D正確。

答案：C

知識(shí)點(diǎn)口原電池電極反應(yīng)式、電池反應(yīng)式的書寫

1.原電池電極反應(yīng)式的書寫

在書寫電極反應(yīng)式時(shí)，先確定原電池的正、負(fù)極，然后再書寫。

(1)負(fù)極反應(yīng)式的書寫:

①活潑金屬作負(fù)極時(shí)，電極本身被氧化:

若生成的陽(yáng)離子不與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，其產(chǎn)物可直接寫為金屬陽(yáng)

離子,如:

Zn-2e==Zn2+,Cu-2eCu2+o

若生成的金屬陽(yáng)離子與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為兩反應(yīng)

合并后的反應(yīng)式。鉛蓄電池負(fù)極反應(yīng)式：Pb-2e-+SOr==PbSO4o

②負(fù)極本身不反應(yīng)時(shí)，常見書寫方法為：

氫氧（酸性）燃料電池，負(fù)極反應(yīng)式為

Hz—2e==2Ho

氫氧（堿性）燃料電池，負(fù)極反應(yīng)式為

H2-2e-+2OH=2H2O。

（2）正極反應(yīng)式的書寫：

首先根據(jù)化合價(jià)變化或氧化性強(qiáng)弱判斷得電子的粒子；其次確定

該粒子得電子后變成哪種形式。

如：氫氧（堿性）燃料電池，正極反應(yīng)式為

02+2H2O+4e-===4OH-o

氫氧（酸性）燃料電池，正極反應(yīng)式為

-

。2+4H++4e==2H2O。

鉛蓄電池正極反應(yīng)式為

+

PbO2+2e+4H+SOF==PbSO4+2H2Oo

2.電池反應(yīng)式的書寫

兩電極反應(yīng)式，得失電子數(shù)相等時(shí)，將兩電極反應(yīng)式相加即得原

電池反應(yīng)式。

有時(shí)可根據(jù)題意直接寫出電池反應(yīng)式。如：氫氧燃料電池總反應(yīng)

式為2H2+。2===2比0,酸性介質(zhì)中CH4燃料電池總反應(yīng)式為CH4+

2O2=CO2+2H2OO

歸【特別提醒】

在書寫電極反應(yīng)式時(shí)，若是電解質(zhì)溶液中的某種離子發(fā)生氧化或

還原時(shí)，無(wú)論該離子是強(qiáng)電解質(zhì)提供的還是弱電解質(zhì)提供的一律寫離

子符號(hào)；而在原電池反應(yīng)中，要遵循離子方程式的書寫規(guī)則，只有易

溶的強(qiáng)電解質(zhì)用離子符號(hào)表示。

回Li-SOCb電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分

別為鋰和碳，電解液是LiAlCL—SOCL。電池的總反應(yīng)可表示為4Li

+2SOCl2=4LiCl+S+SO2f。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)電池的負(fù)極材料為,發(fā)生的電極反應(yīng)為

(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為

(3)SOC12易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCb,有Na2sCh

和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCh中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

_____________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(4)組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，原因是

【解析】(1)根據(jù)題給總反應(yīng)方程式，分析反應(yīng)中化合價(jià)變化，

Li化合價(jià)升高作還原劑，被氧化，作負(fù)極；SOCb中硫元素化合價(jià)降

低，被還原，SOCb在正極發(fā)生還原反應(yīng)。該電池的負(fù)極材料為L(zhǎng)i,

-+

電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e=Lio(2)正極反應(yīng)可由總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)

得到：2soeb+4e-==4C「+S+SC>2t。(3)題中給出有堿液吸收時(shí)

的產(chǎn)物，則沒(méi)有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物應(yīng)為HC1和S02,所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

出現(xiàn)白霧和有刺激性氣體生成。(4)因?yàn)闃?gòu)成電池的主要成分Li能和

Ch、水發(fā)生反應(yīng)，且SOCb也與水反應(yīng)，故該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧

的條件下進(jìn)行。

【答案】⑴鋰Li-e=Li'(2)2SOC12+4e=4C1+S+

S02f

(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成SOCl2+H2O=SO2f+

2HC1f

(4)鋰是活潑金屬，易與H2。、。2反應(yīng)，S0C12也可與水反應(yīng)

心變史II練勺可以將反應(yīng)Zn+Br2==ZnBn設(shè)計(jì)成蓄電池，下

列表示放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)的是()

A.Zn—2e==Zn2+B.Br2+2e==2Br

C.2Br-—2e==Bf2D.Zn2++2ei==Zn

解析：由總反應(yīng)Zn+Br2==ZnBr2,可知負(fù)極為Zn,Zn失電子

轉(zhuǎn)化為Zn?+,電極反應(yīng)式為Zn—2e-==Zn2+,A項(xiàng)正確。

答案：A

嘴踐涓繚產(chǎn)牖—―現(xiàn)老現(xiàn)用小彼身手

1.下列化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是（）

A.氫氧燃料電池B.鋅錦電池

C.銀鎘電池D.鉛蓄電池

解析：廢舊電池中含有汞、鎘、鉛等多種重金屬離子，極易對(duì)環(huán)

境造成污染，故A正確。

答案：A

2.下列說(shuō)法正確的是（）

A.銀氫電池、鋰電池和堿性鋅錦干電池都是二次電池

B.燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%

C.化學(xué)電池的反應(yīng)基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng)

D.鋅錦干電池中石墨棒作負(fù)極

解析：堿性鋅鎰干電池是一次電池，A項(xiàng)錯(cuò)誤；燃料電池的能量

轉(zhuǎn)化率很高，但能量轉(zhuǎn)化率不會(huì)達(dá)到100%,B項(xiàng)錯(cuò)誤；鋅鎰干電池

中石墨棒作正極，D項(xiàng)錯(cuò)誤；只有C項(xiàng)正確。

答案：C

3.某化學(xué)電源的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（）

--1電動(dòng)機(jī)—'

氫氧化鉀溶液

氫氧化鉀溶液

A.采用多孔金屬作電極可增大電極接觸面積，提高對(duì)氣體的吸

附能力

B.通H2的電極作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

-+

C.通。2的電極發(fā)生的電極反應(yīng)：O2+4e+4H=2H2O

D.該電池工作時(shí)發(fā)生的主要能量轉(zhuǎn)化形式為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

和熱能

解析：該化學(xué)電源中通H2的電極為負(fù)極，通02的電極為正極,

電解質(zhì)溶液為K0H,正極反應(yīng)式為。2+41+2H2O==4OH，C項(xiàng)

錯(cuò)誤。

答案：C

4.（2018?佛山市第一中學(xué)期中）由鋅片和石墨棒作為電極的原電

池，電極反應(yīng)分別是：石墨2H2O+C）2+4e—==4OH—；鋅片2Zn+

-

4OH-4e-=2ZnO+2H2O0下列說(shuō)法不正確的是（）

A.電子從石墨經(jīng)外電路流向鋅片

B.鋅片是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.石墨是正極，發(fā)生還原反應(yīng)

D.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

解析：該原電池中，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，石墨作正

極，電子由鋅片通過(guò)外電路流向石墨，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反

應(yīng)，A錯(cuò)誤，B、C正確；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，D

正確。

答案：A

5.鉛蓄電池(原電池)工作時(shí)，總反應(yīng)為PbO2+Pb+

2H2SO4=2PbSO4+2H2O□由此可以判斷：

(1)原電池的電極材料：①正極；②負(fù)極O

+

(2)電極反應(yīng)式:正極PbO2+4H+SOF+2-==PbSO4+2H2O,

請(qǐng)寫出該電池負(fù)極反應(yīng)___________________________________

(3)工作后，蓄電池里電解質(zhì)溶液的pH將如何變化，請(qǐng)分析變化

的理由_________________________________________________________

解析：由總反應(yīng)PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知：PbCh

得到電子作正極，Pb失去電子作負(fù)極；該反應(yīng)過(guò)程中消耗了H2so4,

故電解質(zhì)溶液的pH升高；由總反應(yīng)方程式減去正極反應(yīng)式可得到負(fù)

極反應(yīng)為Pb-2e-+SOr=PbSO4o

答案：⑴①PbO2②Pb(2)Pb-2e-+SOF=PbSO4(3)變大，

在反應(yīng)過(guò)程中消耗了H2s04

源瑜躡虢腌蒯——膽立ja他檢測(cè)全而梃升

「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)3」

1.下列電池不屬于二次電池的是()

A.堿性鋅錦電池B.鉛蓄電池

C.銀鎘電池D.鋰離子電池

解析：堿性鋅鎰電池是一次電池，不能重復(fù)使用，A符合題意，

B、C、D都屬于二次電池。

答案：A

2.鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能—.4

量高而受到普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。

某種鋰電池的總反應(yīng)式為L(zhǎng)i+MnO2==LiMnO2,下一贏訴一

列說(shuō)法正確的是()

A.Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i—eI==Li+

B.Li是正極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i—b==Li+

C.Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnCh+e—==MnO9

D.Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i—2e==Li2+

解析：根據(jù)電池總反應(yīng)可知Li化合價(jià)升高，被氧化，鋰為該電

池負(fù)極材料，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i—e「=Li+,正極放電的為MnCh,故

A項(xiàng)正確。

答案：A

3.高鐵電池是一種新型電池，與普通高能電池相比，該電池長(zhǎng)

時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn(OH)2+2Fe(OH)3

充電

+4K0H3Zn+2K2FeO4+8H2O,下列敘述正確的是(

放電

A.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

B.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molKzFeCU被氧化

C.放電時(shí)正極反應(yīng)為：Zn-2e+2OH=Zn(OH)2

D.該原電池，Zn作正極，可用石墨等作負(fù)極

解析：由高鐵電池的總反應(yīng)式可知，放電時(shí)正極反應(yīng)式為FeOE

-

+4H2O+3e^=Fe(OH)3+5OH,正極生成OH，c(OJT)增大，堿

性增強(qiáng)，A項(xiàng)正確；根據(jù)A項(xiàng)正極反應(yīng)式可知，轉(zhuǎn)移3moi電子，有

1molKFeCU被還原，B項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)，Zn在負(fù)極失電子，電極反

應(yīng)式為Zn—2e~+20H—==Zn(0H)2,C項(xiàng)錯(cuò)誤；該原電池中Zn化合

價(jià)升高轉(zhuǎn)化為Zn(0H)2,應(yīng)采用Zn作負(fù)極,不能用石墨作負(fù)極，D

項(xiàng)錯(cuò)誤。

A.a極質(zhì)量不變

B.b極為電池負(fù)極

C.電子由a極經(jīng)負(fù)載流向b極

D.由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

解析：根據(jù)電池反應(yīng)2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2,在a極，鐵

在反應(yīng)過(guò)程中失電子，生成Fe2+,在NaOH溶液中Fe2+^OH一反應(yīng)

生成Fe（OH）2,故a極質(zhì)量增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b極。2得電子，b極為

電池的正極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子從負(fù)極（a極）流出，經(jīng)過(guò)外電路流向正

極（b極），C項(xiàng)正確；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，D項(xiàng)錯(cuò)

、口

沃。

答案：c

5.一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反

應(yīng)為

CH3cH20H-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有關(guān)說(shuō)法正確

的是（）

A.檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H+向負(fù)極移動(dòng)

B.正極上發(fā)生的反應(yīng)為。2+4「+2H2。==4（汨一

C.若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48L氧氣

D.電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2OH+O2—->CH3COOH+

H2O

解析：酒精檢測(cè)儀利用了燃料電池原理。檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中

陽(yáng)離子移向正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池電解質(zhì)溶液為酸性電解質(zhì)，正極

不會(huì)產(chǎn)生OH,正極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+==2H2。，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，正極消耗0.1mol。2,其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

2.24L,C項(xiàng)專昔誤；負(fù)極反應(yīng)為CH3cH2OH—4e-+H2O==CH3coOH

+4H+,正極反應(yīng)為C）2+4e+4H+==2H2O,兩電極反應(yīng)式相加可得

總反應(yīng)式，CH3CH2OH+O2—->CH3COOH+H2O,D項(xiàng)正確。

答案：D

6.“鹽水動(dòng)力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極，向極板

上滴加食鹽水后電池便可工作，電池反應(yīng)為2Mg+02+

2H2O=2Mg(OH)2,下列關(guān)于該電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.鎂片作為負(fù)極

B.正極發(fā)生氧化反應(yīng)

C.電池工作時(shí)鎂片逐漸被消耗

D.食鹽水作為電解質(zhì)溶液

解析：根據(jù)原電池反應(yīng)式知，Mg元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，

所以Mg失電子作負(fù)極，A項(xiàng)正確；正極反應(yīng)式為Oz+4e+

2H2O=4OH",正極發(fā)生的是還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Mg作負(fù)極，電

極反應(yīng)式為Mg—2e-==Mg2+,所以電池工作時(shí)鎂片逐漸被消耗，C

項(xiàng)正確；該原電池中，電解質(zhì)溶液是食鹽水，D項(xiàng)正確。

答案：B

7.我國(guó)首先研制的以鋁、空氣、海水為能源的新型航標(biāo)燈，是

以海水為電解質(zhì)溶液的。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘后就會(huì)發(fā)出耀眼

的光，其能量比普通干電池高20?50倍，試推測(cè)此電池的基本結(jié)構(gòu)：

(1)電池的負(fù)極是，其電極反應(yīng)式為0

(2)可用材料作正

極。

(3)已知正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為02+2H2O+4e-=4OH",則

電池的總反應(yīng)方程式為O

解析：由鋁、空氣、海水為能源的電池可知鋁作負(fù)極，失去電子

3+

電極反應(yīng)為Al-3e"=Al,正極反應(yīng)為02+2H2O+4e-=4OH-,

所以正極材料是比鋁不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬單質(zhì)，由正、負(fù)

極電極反應(yīng)及得失電子守恒，可得電池總反應(yīng)方程式為4A1+3O2+

6H2O=4A1(OH)3O

答案：⑴鋁Al-3e-=Al3+

(2)金屬性比鋁弱的導(dǎo)體或?qū)щ姷姆墙饘偈?/p>

(3)4A1+3O2+6H2O=4A1(OH)3

8.(2018?長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考)微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣

泛應(yīng)用，有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為

KOH溶液，電極反應(yīng)為Zn+20H一一2e-==ZnO+H2。，Ag2O+H2O

+2e—==2Ag+2OH一,總反應(yīng)為Ag2O+Zn==ZnO+2Ag。根據(jù)反應(yīng)

式回答問(wèn)題：

(l)Zn是極，Ag2。發(fā)生________反應(yīng)。

(2)電子由________極流向極(填“Zn”或“Ag2。”)，當(dāng)電路

通過(guò)1mol電子時(shí)，負(fù)極消耗物質(zhì)的質(zhì)量是go

(3)在使用過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量________(填

“增大”“減小”或“不變”)。

解析：(1)由電極反應(yīng)式可知，Zn失電子，所以作負(fù)極，Ag2。得

電子，發(fā)生還原反應(yīng)。(2)原電池工作時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)過(guò)外電路流

向正極，即由Zn極流向Ag2。極，由電極反應(yīng)式可知，每消耗1mol

Zn,轉(zhuǎn)移2moi電子，所以通過(guò)1mol電子時(shí)消耗0.5molZn,即0.5

molX65g/mol=32.5g鋅。（3）由電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式可知，在放電

過(guò)程中，KOH只是起到了增強(qiáng)導(dǎo)電性的作用，不參與反應(yīng)，故電池

使用過(guò)程中KOH的物質(zhì)的量不變。

答案：（1）負(fù)還原（2）ZnAg2O32.5（3）不變

「能力提升應(yīng)

1.1980年我國(guó)首次制成燃?xì)淦?，乘員12人以50km/h行駛

340km。燃料電池車采用的燃料是裝在特別的高壓儲(chǔ)罐中的液氫，

“吃氫排水”。下列有關(guān)此燃料電池的說(shuō)法正確的是（）

A.該電池工作時(shí)，可產(chǎn)生藍(lán)色的火焰

B.電池工作時(shí)，電子由正極流向負(fù)極

C.該電池進(jìn)空氣的極為電池負(fù)極，發(fā)生電極反應(yīng)：2H2O+O2

+4e-=4OH"

D.燃料電池的能量利用率比氫氣直接燃燒高

解析：燃料電池工作時(shí)燃料和氧化劑并不直接接觸，所以不會(huì)產(chǎn)

生火焰，A錯(cuò)；所有化學(xué)電源工作時(shí)，電子都是從負(fù)極移向正極，B

錯(cuò)；發(fā)生氧化反應(yīng)的極為負(fù)極，C錯(cuò)；燃料電池是特殊的能量轉(zhuǎn)化原

理可使其理論能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%,D正確。

答案：D

2.（2018?遵義航天高級(jí)中學(xué)月考）我國(guó)科學(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（）

b

Li,SO冰溶液

A.放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化

B.電流的方向?yàn)閍到b

C.a為電池的正極

D.放電時(shí)，溶液中Li+從b向a遷移

解析：放電時(shí)，a電極為正極，Mn元素化合價(jià)發(fā)生變化，鋰的

化合價(jià)不變，b電極為負(fù)極，電流的方向?yàn)閍到b,A錯(cuò)誤，B、C正

確；b電極Li失電子產(chǎn)生Li+,a電極為正極，所以溶液中Li卡從b

向a遷移，D正確。

答案：A

3.燃料電池是燃料（如CO、氏、CH4、CH30H等）跟氧氣或空氣

反應(yīng)，將此反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電解質(zhì)通常為K0H溶

液。有人設(shè)計(jì)出利用CH4和。2的反應(yīng)，用箱電極在K0H溶液中構(gòu)

成原電池，電池的總反應(yīng)類似于CH4在02中燃燒，則下列說(shuō)法正確

的是（）

-

①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole②負(fù)極上CH4

失去電子，電極反應(yīng)式CH4+IOOH-8e=COr+7H2O③負(fù)極

上是獲得電子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-==4OIT④電池

放電后，溶液pH不斷升高

A.①②B.①③

C.①④D.③④

解析：CH4中的C為一4價(jià)，堿性介質(zhì)中反應(yīng)變?yōu)镃Or中的C

為+4價(jià)，1molCH4失去的電子數(shù)為8mol,電極反應(yīng)為CH4+IOOH

-①②正確；在負(fù)極上反應(yīng)，在正極上

-8e^=COF+7H2O,CH4Ch

反應(yīng)，③錯(cuò)誤；CH4和在反應(yīng)過(guò)程中生成C02,與KOH反應(yīng)消耗

了KOH,故溶液pH降低，④錯(cuò)誤，A正確。

答案：A

4.鋅一空氣電池（原理如圖）適宜用作城市電動(dòng)車的動(dòng)力電源。

該電池放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnOo該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

多孔板

A.Zn電極是該電池的正極

電極的電極反應(yīng)：+

B.Zn