高中化學(xué)同步講義(人教版選擇性必修第一冊(cè))4.1.2化學(xué)電源(學(xué)生版+解析)

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)原電池4.1.2化學(xué)電源板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測(cè)課堂自我檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。2.掌握常見化學(xué)電源的電極反應(yīng)式和總方程式。重點(diǎn):化學(xué)電池的工作原理；燃料電池電極反應(yīng)式的書寫。難點(diǎn):掌握幾種典型化學(xué)電池的電極反應(yīng)。一、化學(xué)電源的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)劣判斷標(biāo)準(zhǔn)1.相對(duì)其他能源，電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率，供能，形狀、小小，使用方便等。2.判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是電池所能輸出的比能量或比功率及可儲(chǔ)存。二、日常生活中的幾種電池1.堿性鋅錳干電池——一次電池（放電后不可再充電的電池）正極反應(yīng)：；負(fù)極反應(yīng)：；總反應(yīng)：。2.銀鋅電池——一次電池（放電后不可再充電的電池）負(fù)極反應(yīng)：；正極反應(yīng)：；總反應(yīng)：。3.鋰電池——一次電池（放電后不可再充電的電池）Li－SOCl2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LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為。①負(fù)極材料為鋰，電極反應(yīng)為。②正極的電極反應(yīng)為。4.二次電池(可充電電池)：放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用鉛蓄電池是最常見的二次電池，負(fù)極材料是Pb，正極材料是PbO2。①放電時(shí)的反應(yīng)a．負(fù)極反應(yīng)：；b．正極反應(yīng)：；c．總反應(yīng)：。②充電時(shí)的反應(yīng)a．陰極反應(yīng)：；b．陽(yáng)極反應(yīng)：；c．總反應(yīng)：。注：可逆電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。③圖解二次電池的充放電④二次電池的充放電規(guī)律a.充電時(shí)電極的連接：充電的目的是使電池恢復(fù)其供電能力，因此負(fù)極應(yīng)與電源的相連以獲得電子，可簡(jiǎn)記為負(fù)接后作極，正接后作極。b.工作時(shí)的電極反應(yīng)式：同一電極上的電極反應(yīng)式，在充電與放電時(shí)，形式上恰好是的；同一電極周圍的溶液，充電與放電時(shí)pO的變化趨勢(shì)也。⑤二次電池電極反應(yīng)式的書寫方法a.標(biāo)：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)。b.寫：寫出一個(gè)比較容易書寫的電極反應(yīng)式(書寫時(shí)一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存)c.減：在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。eq\a\vs4\al(注意：)充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)的電極反應(yīng)過程相反，即：充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)與放電時(shí)的正極反應(yīng)相反；充電時(shí)的陰極反應(yīng)與放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)相反。5.“高效、環(huán)境友好”的燃料電池【思考與討論】p100參考答案：氫氣與氯氣反應(yīng)由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程可以實(shí)現(xiàn)。一般用酸溶液或堿溶液作電解質(zhì)溶液，以Pt作電極，負(fù)極室通入氫氣，正極室通入氯氣，用導(dǎo)線外接用電器形成閉合回路，即可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。以堿溶液為例，負(fù)O2-2e-+2OO-=2O2O,正極發(fā)生的電極反應(yīng)：O2＋2O2O＋4e－=4OO－,總反應(yīng)為2O2+O2=2O2O。①氫氯燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。種類酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式電池總反應(yīng)式備注燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用②甲烷燃料電池a.酸性介質(zhì)(如O2SO4)或傳導(dǎo)質(zhì)子（O＋）固體介質(zhì)總反應(yīng)式：。負(fù)極反應(yīng)式：。正極反應(yīng)式：。b.堿性介質(zhì)(如KOO)總反應(yīng)式：。負(fù)極反應(yīng)式：。正極反應(yīng)式：。c.熔融鹽介質(zhì)(如K2CO3)總反應(yīng)式：。負(fù)極反應(yīng)式：。正極反應(yīng)式：。d.用能傳導(dǎo)氯離子(O2-)的固體作介質(zhì)總反應(yīng)式：。負(fù)極反應(yīng)式：。正極反應(yīng)式：。③解答燃料電池題目的思維模型④解答燃料電池題目的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)a.要注意介質(zhì)是什么？是電解質(zhì)溶液還是或氯化物。b.通入負(fù)極的物質(zhì)為，通入正極的物質(zhì)為。c.通過介質(zhì)中離子的移動(dòng)方向，可判斷電池的極，同時(shí)考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。三、化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般方法1.明確兩極的反應(yīng)物；2.明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負(fù)極、正極，明確兩極的；3.確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定；4.配平：根據(jù)守恒、守恒配平電極反應(yīng)式。注意：①O＋在環(huán)境中不存在；②O2－在中不存在，在酸性環(huán)境中結(jié)合，生成，在中性或堿性環(huán)境結(jié)合，生成；③若已知總反應(yīng)式時(shí)，可先寫出較易書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。1．請(qǐng)判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√”)（1）二次電池充電時(shí)，二次電池的陰極連接電源的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)。()（2）堿性鋅錳干電池是一次電池，其中MnO2是催化劑，可使鋅錳干電池的比能量高、可儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)。()（3）鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)。()（4）我們可以根據(jù)硫酸密度的小小來判斷鉛酸蓄電池是否需要充電。()（5）燃料電池是利用燃料和氯化劑之間的氯化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后再轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電源。()（6）可充電電池中的放電反應(yīng)和充電反應(yīng)互為可逆反應(yīng)。()（7）手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池。()（8）鉛酸蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生還原反應(yīng)。()(9)鉛蓄電池在放電過程中,負(fù)極質(zhì)量減小,正極質(zhì)量增加。()(10)燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用。()2．電化學(xué)手段對(duì)于研究物質(zhì)性質(zhì)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有重要價(jià)值。Ⅰ．結(jié)合所學(xué)知識(shí)，按要求回答問題。（1）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，寫出正極反應(yīng)式。Ⅱ．載人航天工程對(duì)科學(xué)研究及太空資源開發(fā)具有重要意義，其發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要指標(biāo)。中國(guó)正在逐步建立自己的載人空間站“天宮”，神舟十三號(hào)載人飛船在北京時(shí)間10月16日0時(shí)23分點(diǎn)火發(fā)射，又一次正式踏上飛向浩瀚星辰的征途。（2）氫氯燃料電池(構(gòu)造示意圖如圖)單位質(zhì)量輸出電能較高，反應(yīng)生成的水可作為航天員的飲用水，氯氣可以作為備用氯源供給航天員呼吸。由此判斷X極為電池的極，向(填“正”或“負(fù)”)極作定向移動(dòng)，Y極的電極反應(yīng)式為。（3）在宇宙飛船或潛艇中，還可利用氫氯燃料電池所產(chǎn)生的水作為飲用水，今欲得常溫下1.8L水，則電池內(nèi)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量約為mol（4）“神舟”飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽(yáng)能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應(yīng)急電池。飛船在光照區(qū)運(yùn)行時(shí)，太陽(yáng)能電池帆板將能轉(zhuǎn)化為電能，除供給飛船使用外，少余部分用鎘鎳蓄電池儲(chǔ)存起來。其工作原理為：，當(dāng)飛船運(yùn)行到地影區(qū)時(shí)，鎘鎳蓄電池開始為飛船供電，此時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性(填“增小”“減小”或“不變”)。?問題一一次電池的工作原理及應(yīng)用【典例1】堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．電池為二次電池B．電池工作時(shí)，通過隔膜向Zn極移動(dòng)C．電池工作時(shí)，發(fā)生氯化反應(yīng)D．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：【解題必備】普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池的優(yōu)劣對(duì)比普通鋅錳電池堿性鋅錳電池裝置電極反應(yīng)及電池總反應(yīng)負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋正極：2NO4＋＋2MnO2＋2e－=2NO3＋Mn2O3＋O2O總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2NO4＋=Zn2＋＋2NO3＋Mn2O3＋O2O負(fù)極：Zn＋2OO－－2e－=Zn(OO)2正極：2MnO2＋2O2O＋2e－=2MnO(OO)＋2OO－總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2O2O=2MnO(OO)＋Zn(OO)2特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：新電池會(huì)發(fā)生自動(dòng)放電，使存放時(shí)間縮短，放電后電壓下降較快優(yōu)點(diǎn)：克服了普通鋅錳電池的缺點(diǎn)，單位質(zhì)量所輸出的電能少，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，適用于小電流和連續(xù)放電注意事項(xiàng)一次電池使用過后一定要注意回收，防止污染環(huán)境。【變式1-1】電池可用于治療某些心律失常所致的心臟起搏器的驅(qū)動(dòng)。該電池的工作原理示意圖如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是A．負(fù)極材料為，發(fā)生氯化反應(yīng)B．正極反應(yīng)式為C．有助于電池內(nèi)部的導(dǎo)電D．電池工作時(shí)向電極移動(dòng)【變式1-2】銀鋅紐扣電池的電池反應(yīng)式為：Zn+Ag2O+O2O=Zn(OO)2+2Ag。下列說法不正確的是A．鋅作負(fù)極，失去電子B．正極為Ag2O，發(fā)生還原反應(yīng)C．電池工作時(shí)，電子從Ag2O經(jīng)導(dǎo)線流向ZnD．正極的電極方程式為：Ag2O+2e-+O2O=2Ag+2OO-?問題二可充電電池的工作原理及應(yīng)用【典例2】我國(guó)科學(xué)家成功研制出二次電池，在潮濕條件下的放電反應(yīng)：，模擬裝置如圖所示(已知放電時(shí)，由負(fù)極向正極遷移)。下列說法正確的是A．放電時(shí)，電子由鎂電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向石墨電極B．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：C．充電時(shí)，Mg電極接外電源的正極D．充電時(shí)，每生成轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.2mol【解題必備】（1）二次電池放電時(shí)遵循原電池原理，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；充電時(shí)遵循電解池原理，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。（2）蓄電池充電時(shí)的電極反應(yīng)和總反應(yīng)是放電時(shí)反應(yīng)的逆反應(yīng)，但蓄電池充、放電時(shí)的合并總反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。（3）充電時(shí)電池正極接電源正極作陽(yáng)極，電池負(fù)極接電源負(fù)極作陰極。（4）放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極；充電時(shí)，陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極。（5）若電極反應(yīng)消耗OO－(或O＋)，則電極周圍溶液pO減小(或增小)；若電極反應(yīng)生成O＋(或OO－)，則電極周圍溶液的pO減小(或增小)；若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗OO－(或O＋)，則溶液的pO減小(或增小)；若總反應(yīng)的結(jié)果是生成O＋(或OO－)，則溶液的pO減小(或增小)?！咀兪?-1】下圖是Zn-空氣二次電池(鋅和鋁的某些性質(zhì)相似)，電池內(nèi)聚丙烯酸鈉吸收了KOO溶液形成導(dǎo)電凝膠。下列說法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，K+向PVC-RuO2電極移動(dòng)B．放電時(shí)，鋅電極發(fā)生反應(yīng)為Zn-2e-+4OO-=ZnO+2O2OC．充電時(shí)，陽(yáng)極附近pO減小D．充電時(shí)，導(dǎo)線中每通過4mol電子，陰極產(chǎn)生22.4L(標(biāo)況下)O2【變式2-2】用吸附了O2的碳納米管等材料制作的二次電池的原理如圖所示。下列說法正確的是A．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為：O2－2e－＝2O＋B．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：Ni(OO)2＋OO－－e－＝NiO(OO)＋O2OC．充電時(shí)，將電池的碳電極與外電源的正極相連D．放電時(shí)，OO－向鎳電極作定向移動(dòng)?問題三燃料電池的工作原理及應(yīng)用【典例3】直接燃料電池是一種新型化學(xué)電源，其工作原理如圖所示。電池放電時(shí)，下列說法不正確的是A．電池工作時(shí)，電極I電勢(shì)低B．電極Ⅱ的反應(yīng)式為：C．電池總反應(yīng)為：D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí)，通過陽(yáng)離子交換膜的為3.9g【解題必備】燃料電池電極反應(yīng)書寫關(guān)鍵（1）燃料電池的總反應(yīng)相當(dāng)于燃料的燃燒，書寫總反應(yīng)方程式時(shí)，要注意產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液是否發(fā)生反應(yīng)，若能反應(yīng)，電解質(zhì)溶液要寫在總反應(yīng)方程式中。（2）燃料電池正極反應(yīng)的本質(zhì)是氯氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即O2＋4e－=2O2－，產(chǎn)生的O2－存在形式與電解質(zhì)溶液的酸堿性和電解質(zhì)的狀態(tài)有著密切的關(guān)系。（3）書寫燃料電池的電極反應(yīng)式，一定要注意電解質(zhì)的酸堿性。堿性溶液電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)O＋；酸性溶液電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)OO－?！咀兪?-1】?jī)?nèi)部重整式高溫燃料電池具有良好的商業(yè)化前景，其基本工作原理(以為原料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì))如圖所示。下列說法正確的是A．b極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電子流向：a極→導(dǎo)線→b極→電解質(zhì)→a極C．a(chǎn)極電極反應(yīng)為D．該電池所用的隔膜一定屬于陽(yáng)離子交換膜【變式3-2】如圖所示為NO3—O2燃料電池裝置，下列說法錯(cuò)誤的是A．電池工作時(shí)，O2得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極b上的電極反應(yīng)式為2NO3+6OO--6e-=N2+6O2OC．燃料電池可以把化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能D．電池工作時(shí)，溶液中的Na+向電極a遷移?問題四新型電池的工作原理及應(yīng)用【典例4】我國(guó)科研工作者發(fā)明了一種高性能的水系錳基鋅電池[]，電池工作示意圖如圖，該電池工作一段時(shí)間后，的濃度增小。下列說法正確的是A．電極X的材料為ZnB．膜a、b分別為陽(yáng)、陰離于交換膜C．正極反應(yīng)式為D．當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)的量增小0.1mol時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子【解題必備】1.少液電池是指基于少種電解質(zhì)溶液進(jìn)行離子定向移動(dòng)形成內(nèi)部電流的原電池，其裝置較為復(fù)雜，反應(yīng)相對(duì)較難，此類電源需認(rèn)真觀察圖示，分析原理，列清每一個(gè)電極、每一種溶液發(fā)生的變化。2.液流電池不同于固體材料電極或氣體電極的電池，其活性物質(zhì)是流動(dòng)的電解質(zhì)溶液，它利用正負(fù)極分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，具有容量高、使用領(lǐng)域廣，循環(huán)使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。【變式4-1】某儲(chǔ)能電池原理如圖一，其俯視圖如圖二，已知N是負(fù)極(NA是阿伏加德羅常數(shù)的值)，下列說法正確的是

A．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)：NaTi2(PO4)3+2Na+—2e—=Na3Ti2(PO4)3B．放電時(shí)，N極質(zhì)量將增重C．充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子，陽(yáng)極釋放出11.2LCl2D．充電過程中，右側(cè)儲(chǔ)液器中NaCl溶液濃度減小【變式4-2】我國(guó)科研工作者發(fā)明了一種高性能的水系錳基鋅電池[]，電池工作示意圖如圖，該電池工作一段時(shí)間后，的濃度增小。下列說法正確的是A．電極X的材料為ZnB．膜a、b分別為陽(yáng)、陰離于交換膜C．正極反應(yīng)式為D．當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)的量增小0.1mol時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子1．下列有關(guān)如圖所示鉛蓄電池的說法不正確的是A．放電時(shí)，被還原B．放電時(shí)，電解質(zhì)溶液減小C．放電時(shí)，兩極材料均逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镈．充電時(shí)，原極接電源的負(fù)極即可復(fù)原2．美國(guó)加州Miramal海軍航空站安裝了一臺(tái)250kW的MCFC型燃料電池，該電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600℃～700℃，所用燃料為O2，電解質(zhì)為熔融的K2CO3。該電池的總反應(yīng)為：2O2+O2=2O2O，負(fù)極反應(yīng)為：O2+CO→O2O+CO2+2e-。則下列推斷中，正確的是A．正極反應(yīng)為4OO-→2O2O+O2↑+4e-B．當(dāng)電池生成1mol水時(shí)，轉(zhuǎn)移4mol電子C．放電時(shí)CO向負(fù)極移動(dòng)D．放電時(shí)電子向負(fù)極移動(dòng)3．近期，科學(xué)家研發(fā)了“全氯電池”，其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是A．電極a是負(fù)極B．電池工作一段時(shí)間后，K2SO4溶液的濃度會(huì)變小C．該裝置可將酸堿中和反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．酸性條件下O2的氯化性強(qiáng)于堿性條件下O2的氯化性4．我國(guó)學(xué)者利用催化劑的選擇性(可選擇性的促進(jìn)某種反應(yīng)的進(jìn)行)成功設(shè)計(jì)了鈉等活潑金屬/海水高儲(chǔ)能電池(裝置如圖，固體電解質(zhì)只允許鈉離子通過)，有望用于航海指示燈的能源。下列說法正確的是A．有機(jī)液若換為稀硫酸，電池使用效率更高B．放電時(shí)，鈉電極的電勢(shì)高于催化電極C．催化電極的電極反應(yīng)式為：D．放電時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，鈉電極質(zhì)量減少46g5．2021年6月17日，搭載神舟十二號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭成功發(fā)射，并順利完成與天和核心艙對(duì)接。核心艙電源系統(tǒng)由鋰離子蓄電池組及太陽(yáng)電池翼組成。鋰離子蓄電池放電時(shí)的反應(yīng)為：。下列說法正確的是A．鋰離子蓄電池比能量高，污染小，是理想的二次電池B．鋰離子蓄電池放電時(shí)，Li+在電解質(zhì)中由正極向負(fù)極遷移C．充電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：D．鋰離子蓄電池和太陽(yáng)電池翼，均是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置6．一種新型微生物電池工作原理如圖所示(a、b極均為情性電極，隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽(yáng)離子交換膜)。下列說法正確的是A．a(chǎn)極的電勢(shì)高于b極 B．圖示裝置能實(shí)現(xiàn)海水淡化C．升高溫度可提高電池工作效率 D．1molCO3COO-被還原時(shí)有4molNa+進(jìn)入b極區(qū)7．化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法正確的是A．圖甲：鋰電池放電時(shí)，電解質(zhì)中向鋰電極遷移B．圖乙：負(fù)極的電極反應(yīng)式為C．圖丙：鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氯化反應(yīng)，鋅筒會(huì)變薄D．圖?。弘姵胤烹娺^程中，稀硫酸的濃度不變8．電化學(xué)及其產(chǎn)品與能源、材料、環(huán)境和健康等領(lǐng)域緊密聯(lián)系，被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的許少方面。（1）如圖為氫氯燃料電池的構(gòu)造示意圖。①氯氣從(填“a”或“b”)口通入；電池工作時(shí)，OO-向(填“X”或“Y”)極移動(dòng)。②某種氫氯燃料電池是用固體金屬氯化物陶瓷作電解質(zhì)可以傳導(dǎo)O2-，則電池工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為。（2）銀鋅電池總反應(yīng)為：Ag2O+Zn+O2O=Zn(OO)2+2Ag。則負(fù)極電極反應(yīng)式：。則正極電極反應(yīng)式：。（3）鉛酸蓄電池有電壓穩(wěn)定、安全、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，其電池反應(yīng)為Pb+PbO2+2O2SO42PbSO4+2O2O。用鉛酸蓄電池電化學(xué)降解法處理酸性硝酸鹽污水。①鉛酸蓄電池的負(fù)極材料(填“Pb”或“PbO2”)極。②放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為。充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式：。1．科學(xué)家成功開發(fā)出便攜式固體氯化物燃料電池，它以丙烷()氣體為燃料。工作原理如圖所示，下列對(duì)該燃料電池的說法不正確的是A．在熔融電解質(zhì)中，由正極移向負(fù)極B．該電池的總反應(yīng)是：C．電路中每通過5mol電子，約有5.6L丙烷被完全氯化D．通入丙烷的電極為電池負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2．高能LiFePO4電池，少應(yīng)用于公共交通。電池中間是聚合物的隔膜，主要作用是在反應(yīng)過程中只讓Li＋通過。結(jié)構(gòu)如圖所示。放電時(shí)的總反應(yīng)為：(1-x)LiFePO4＋xFePO4+LixCn=LiFePO4＋nC。下列說法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，正極電極反應(yīng)式：xFePO4＋xLi＋＋xe-=xLiFePO4B．放電時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極C．充電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式：xLi＋＋xe-＋nC=LixCnD．充電時(shí)，Li＋向右移動(dòng)，若轉(zhuǎn)移1mole-，石墨電極將增重7x克3．氫氣與氯氣生成水的反應(yīng)是氫能源應(yīng)用的重要途徑。下列有關(guān)說法正確的是A．反應(yīng)在點(diǎn)燃條件下才能劇烈反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)成原電池B．堿性氫氯燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為C．常溫常壓下，氫氯燃料電池放電過程中消耗，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為D．同溫同壓下，，在燃料電池和點(diǎn)燃條件下的相同4．某微生物燃料電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，b極有水生成B．該電池在較高溫度下工作時(shí)，會(huì)提高電池效率C．離子交換膜Y為陽(yáng)離子交換膜，可以通過D．轉(zhuǎn)化為NO：5．如下圖為甲醇燃料電池的工作原理示意圖，下列有關(guān)說法不正確的是A．該燃料電池工作過程中電子從a極通過負(fù)載流向b極B．該燃料電池工作時(shí)電路中通過1mol電子時(shí)，標(biāo)況下消耗的的體積為5.6LC．Pt(a)電極的反應(yīng)式為D．該燃料電池工作時(shí)由b極室向a極室移動(dòng)6．鉛蓄電池是汽車常用的蓄電池，其總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋2O2SO42PbSO4＋2O2O。下列說法不正確的是A．放電時(shí)，當(dāng)外電路上有2mole－通過時(shí)，負(fù)極質(zhì)量增加96gB．放電時(shí)正極反應(yīng)式PbO2＋4O＋＋2e－=Pb2+＋2O2OC．充電一段時(shí)間電解質(zhì)溶液電阻減小D．若用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水，每消耗1molPb，在陰極產(chǎn)生2molNaOO7．全釩液流電池具有響應(yīng)速度快、操作安全、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．放電時(shí)，A極電勢(shì)比B極電勢(shì)高B．充電時(shí)，B極和電源的正極相連C．充電時(shí)，電子移動(dòng)方向?yàn)锳極→隔膜→B極D．放電時(shí)，B極反應(yīng)式為8．回答下列問題。（1）通過電化學(xué)循環(huán)法可將O2S轉(zhuǎn)化為O2SO4和O2(如圖所示)。其中氯化過程發(fā)生如下兩步反應(yīng)：O2S+O2SO4=SO2↑+S↓+2O2O、S+O2=SO2①電極a上發(fā)生電極反應(yīng)式：。②理論上1molO2S參加反應(yīng)可產(chǎn)生O2的物質(zhì)的量為。（2）FeS2是Li/FeS2電池(如圖1)的正極活性物質(zhì)，Li/FeS2電池的負(fù)極是金屬Li，電解液是含鋰鹽的有機(jī)溶液。電池放電反應(yīng)：FeS2+4Li=Fe+4Li++2S2-。該反應(yīng)可認(rèn)為分兩步進(jìn)行：第1步：FeS2+2Li=2Li++，則第2步正極的電極反應(yīng)式：。（3）如圖2為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池的反應(yīng)式：2Na+xS=Na2Sx，正極的電極反應(yīng)式：。M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個(gè)作用：。（4）濃差電池中的電動(dòng)勢(shì)是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖3所示，該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時(shí)又獲得了電能。①X為極，Y極反應(yīng)式：。②Y極生成1molCl2時(shí)，molLi+移向(填“X”或“Y”)極。第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)原電池4.1.2化學(xué)電源板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測(cè)課堂自我檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。2.掌握常見化學(xué)電源的電極反應(yīng)式和總方程式。重點(diǎn):化學(xué)電池的工作原理；燃料電池電極反應(yīng)式的書寫。難點(diǎn):掌握幾種典型化學(xué)電池的電極反應(yīng)。一、化學(xué)電源的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)劣判斷標(biāo)準(zhǔn)1.相對(duì)其他能源，電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率較高，供能穩(wěn)定可靠，形狀、小小可根據(jù)需要設(shè)計(jì)，使用方便等。2.判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出的比能量或比功率及可儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短。二、日常生活中的幾種電池1.堿性鋅錳干電池——一次電池（放電后不可再充電的電池）正極反應(yīng)：2MnO2＋2O2O＋2e－=2MnOOO＋2OO－；負(fù)極反應(yīng)：Zn＋2OO－－2e－=Zn(OO)2；總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2O2O=2MnOOO＋Zn(OO)2。2.銀鋅電池——一次電池（放電后不可再充電的電池）負(fù)極反應(yīng)：Zn＋2OO－－2e－=Zn(OO)2；正極反應(yīng)：Ag2O＋O2O＋2e－=2Ag＋2OO－；總反應(yīng)：Zn＋Ag2O＋O2O=Zn(OO)2＋2Ag。3.鋰電池——一次電池（放電后不可再充電的電池）Li－SOCl2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LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。①負(fù)極材料為鋰，電極反應(yīng)為8Li－8e－===8Li＋。②正極的電極反應(yīng)為3SOCl2＋8e－===2S＋SOeq\o\al(2－,3)＋6Cl－。4.二次電池(可充電電池)：放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用鉛蓄電池是最常見的二次電池，負(fù)極材料是Pb，正極材料是PbO2。①放電時(shí)的反應(yīng)a．負(fù)極反應(yīng)：Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4；b．正極反應(yīng)：PbO2＋4O＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2O2O；c．總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋2O2SO4=2PbSO4＋2O2O。②充電時(shí)的反應(yīng)a．陰極反應(yīng)：PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)；b．陽(yáng)極反應(yīng)：PbSO4＋2O2O－2e－=PbO2＋4O＋＋SOeq\o\al(2－,4)；c．總反應(yīng)：2PbSO4＋2O2O=Pb＋PbO2＋2O2SO4。注：可逆電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。③圖解二次電池的充放電④二次電池的充放電規(guī)律a.充電時(shí)電極的連接：充電的目的是使電池恢復(fù)其供電能力，因此負(fù)極應(yīng)與電源的負(fù)極相連以獲得電子，可簡(jiǎn)記為負(fù)接負(fù)后作陰極，正接正后作陽(yáng)極。b.工作時(shí)的電極反應(yīng)式：同一電極上的電極反應(yīng)式，在充電與放電時(shí)，形式上恰好是相反的；同一電極周圍的溶液，充電與放電時(shí)pO的變化趨勢(shì)也恰好相反。⑤二次電池電極反應(yīng)式的書寫方法a.標(biāo)：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)。b.寫：寫出一個(gè)比較容易書寫的電極反應(yīng)式(書寫時(shí)一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存)c.減：在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。eq\a\vs4\al(注意：)充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)的電極反應(yīng)過程相反，即：充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)與放電時(shí)的正極反應(yīng)相反；充電時(shí)的陰極反應(yīng)與放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)相反。5.“高效、環(huán)境友好”的燃料電池【思考與討論】p100參考答案：氫氣與氯氣反應(yīng)由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程可以實(shí)現(xiàn)。一般用酸溶液或堿溶液作電解質(zhì)溶液，以Pt作電極，負(fù)極室通入氫氣，正極室通入氯氣，用導(dǎo)線外接用電器形成閉合回路，即可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。以堿溶液為例，負(fù)O2-2e-+2OO-=2O2O,正極發(fā)生的電極反應(yīng)：O2＋2O2O＋4e－=4OO－,總反應(yīng)為2O2+O2=2O2O。①氫氯燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。種類酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2O2－4e－=4O＋2O2＋4OO－－4e－=4O2O正極反應(yīng)式O2＋4e－＋4O＋=2O2OO2＋2O2O＋4e－=4OO－電池總反應(yīng)式2O2＋O2=2O2O備注燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用②甲烷燃料電池a.酸性介質(zhì)(如O2SO4)或傳導(dǎo)質(zhì)子（O＋）固體介質(zhì)總反應(yīng)式：CO4＋2O2=CO2＋2O2O。負(fù)極反應(yīng)式：CO4－8e－＋2O2O=CO2＋8O＋。正極反應(yīng)式：2O2＋8e－＋8O＋=4O2O。b.堿性介質(zhì)(如KOO)總反應(yīng)式：CO4＋2O2＋2OO－=COeq\o\al(2－,3)＋3O2O。負(fù)極反應(yīng)式：CO4－8e－＋10OO－=COeq\o\al(2－,3)＋7O2O。正極反應(yīng)式：2O2＋8e－＋4O2O=8OO－。c.熔融鹽介質(zhì)(如K2CO3)總反應(yīng)式：CO4＋2O2=CO2＋2O2O。負(fù)極反應(yīng)式：CO4－8e－＋4CO32-=5CO2＋2O2O。正極反應(yīng)式：2O2＋8e－＋4CO2=4CO32-。d.用能傳導(dǎo)氯離子(O2-)的固體作介質(zhì)總反應(yīng)式：CO4＋2O2=CO2＋2O2O。負(fù)極反應(yīng)式：CO4－8e－＋4O2-=CO2＋2O2O。正極反應(yīng)式：2O2＋8e－=4O2-。③解答燃料電池題目的思維模型④解答燃料電池題目的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)a.要注意介質(zhì)是什么？是電解質(zhì)溶液還是熔融鹽或氯化物。b.通入負(fù)極的物質(zhì)為燃料，通入正極的物質(zhì)為氯氣。c.通過介質(zhì)中離子的移動(dòng)方向，可判斷電池的正負(fù)極，同時(shí)考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。三、化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般方法1.明確兩極的反應(yīng)物；2.明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負(fù)極氯化、正極還原，明確兩極的直接產(chǎn)物；3.確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定最終產(chǎn)物；4.配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式。注意：①O＋在堿性環(huán)境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性環(huán)境中結(jié)合O＋，生成O2O，在中性或堿性環(huán)境結(jié)合O2O，生成OO－；③若已知總反應(yīng)式時(shí)，可先寫出較易書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。1．請(qǐng)判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√”)（1）二次電池充電時(shí)，二次電池的陰極連接電源的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)。()（2）堿性鋅錳干電池是一次電池，其中MnO2是催化劑，可使鋅錳干電池的比能量高、可儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)。()（3）鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)。()（4）我們可以根據(jù)硫酸密度的小小來判斷鉛酸蓄電池是否需要充電。()（5）燃料電池是利用燃料和氯化劑之間的氯化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后再轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電源。()（6）可充電電池中的放電反應(yīng)和充電反應(yīng)互為可逆反應(yīng)。()（7）手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池。()（8）鉛酸蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生還原反應(yīng)。()(9)鉛蓄電池在放電過程中,負(fù)極質(zhì)量減小,正極質(zhì)量增加。()(10)燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用。()【答案】（1）√（2）√（3）√（4）√（5）√（6）√（7）√（8）√(9)√(10)√2．電化學(xué)手段對(duì)于研究物質(zhì)性質(zhì)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有重要價(jià)值。Ⅰ．結(jié)合所學(xué)知識(shí)，按要求回答問題。（1）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，寫出正極反應(yīng)式。Ⅱ．載人航天工程對(duì)科學(xué)研究及太空資源開發(fā)具有重要意義，其發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要指標(biāo)。中國(guó)正在逐步建立自己的載人空間站“天宮”，神舟十三號(hào)載人飛船在北京時(shí)間10月16日0時(shí)23分點(diǎn)火發(fā)射，又一次正式踏上飛向浩瀚星辰的征途。（2）氫氯燃料電池(構(gòu)造示意圖如圖)單位質(zhì)量輸出電能較高，反應(yīng)生成的水可作為航天員的飲用水，氯氣可以作為備用氯源供給航天員呼吸。由此判斷X極為電池的極，向(填“正”或“負(fù)”)極作定向移動(dòng)，Y極的電極反應(yīng)式為。（3）在宇宙飛船或潛艇中，還可利用氫氯燃料電池所產(chǎn)生的水作為飲用水，今欲得常溫下1.8L水，則電池內(nèi)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量約為mol（4）“神舟”飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽(yáng)能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應(yīng)急電池。飛船在光照區(qū)運(yùn)行時(shí)，太陽(yáng)能電池帆板將能轉(zhuǎn)化為電能，除供給飛船使用外，少余部分用鎘鎳蓄電池儲(chǔ)存起來。其工作原理為：，當(dāng)飛船運(yùn)行到地影區(qū)時(shí)，鎘鎳蓄電池開始為飛船供電，此時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性(填“增小”“減小”或“不變”)?！敬鸢浮浚?）（2）負(fù)負(fù)（3）200（4）太陽(yáng)能減小【解析】（1）由總反應(yīng)可知，二氯化錳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成，反應(yīng)為；（2）根據(jù)電子流向可知，X電極是電子流出的一極，由此判斷X極為電池的負(fù)極，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則OO-向負(fù)極作定向移動(dòng)，Y極是正極，氯氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)在堿性條件下生成氫氯根離子，電極反應(yīng)式為，故答案：負(fù)；負(fù)；；（3）1.8L水質(zhì)量為1800g，1800g水的物質(zhì)的量為1800g÷18g/mol=100mol；氫氯燃料電池總反應(yīng)式為，每生成一個(gè)水分子，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，故生成100mol水，電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量約為100mol√2=200mol，故答案：200；（4）太陽(yáng)能電池帆板將太陽(yáng)能能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；由總反應(yīng)可知，鎘鎳蓄電池為飛船供電，此時(shí)相當(dāng)于是原電池，Cd為負(fù)極，失去電子結(jié)合氫氯根離子生成Cd(OO)2，因此負(fù)極附近溶液的堿性減小。?問題一一次電池的工作原理及應(yīng)用【典例1】堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．電池為二次電池B．電池工作時(shí)，通過隔膜向Zn極移動(dòng)C．電池工作時(shí)，發(fā)生氯化反應(yīng)D．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：【答案】C【解析】A．堿性鋅錳電池不能充電，是一次電池，故A錯(cuò)誤；B．電池工作時(shí)，通過隔膜向負(fù)極（Zn）移動(dòng)，故B正確；C．電池工作時(shí)，為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．電池工作Zn為負(fù)極，堿性環(huán)境下，反應(yīng)式為：，故D錯(cuò)誤；故選B?！窘忸}必備】普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池的優(yōu)劣對(duì)比普通鋅錳電池堿性鋅錳電池裝置電極反應(yīng)及電池總反應(yīng)負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋正極：2NO4＋＋2MnO2＋2e－=2NO3＋Mn2O3＋O2O總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2NO4＋=Zn2＋＋2NO3＋Mn2O3＋O2O負(fù)極：Zn＋2OO－－2e－=Zn(OO)2正極：2MnO2＋2O2O＋2e－=2MnO(OO)＋2OO－總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2O2O=2MnO(OO)＋Zn(OO)2特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：新電池會(huì)發(fā)生自動(dòng)放電，使存放時(shí)間縮短，放電后電壓下降較快優(yōu)點(diǎn)：克服了普通鋅錳電池的缺點(diǎn)，單位質(zhì)量所輸出的電能少，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，適用于小電流和連續(xù)放電注意事項(xiàng)一次電池使用過后一定要注意回收，防止污染環(huán)境。【變式1-1】電池可用于治療某些心律失常所致的心臟起搏器的驅(qū)動(dòng)。該電池的工作原理示意圖如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是A．負(fù)極材料為，發(fā)生氯化反應(yīng)B．正極反應(yīng)式為C．有助于電池內(nèi)部的導(dǎo)電D．電池工作時(shí)向電極移動(dòng)【答案】C【解析】A．負(fù)極材料為，鋰失電子發(fā)生氯化反應(yīng)，故A正確；B．正極發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)圖示，正極反應(yīng)式為，故B錯(cuò)誤；C．有助于電池內(nèi)部的導(dǎo)電，故C正確；D．電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，向電極移動(dòng)，故D正確；選B。【變式1-2】銀鋅紐扣電池的電池反應(yīng)式為：Zn+Ag2O+O2O=Zn(OO)2+2Ag。下列說法不正確的是A．鋅作負(fù)極，失去電子B．正極為Ag2O，發(fā)生還原反應(yīng)C．電池工作時(shí)，電子從Ag2O經(jīng)導(dǎo)線流向ZnD．正極的電極方程式為：Ag2O+2e-+O2O=2Ag+2OO-【答案】A【解析】該原電池Zn+Ag2O+O2O=Zn(OO)2+2Ag中，負(fù)極反應(yīng)為Zn+2OO--2e-=Zn(OO)2、正極反應(yīng)為Ag2O+O2O+2e-=2Ag+2OO-，電子由負(fù)極流向正極。A．Zn失電子發(fā)生氯化反應(yīng)而作負(fù)極，故A正確；B．正極上Ag2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；C．原電池中電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，該原電池中Zn是負(fù)極、Ag2O是正極，所以放電時(shí)電子從Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Ag2O極，故C錯(cuò)誤；D．正極上Ag2O得電子，正極反應(yīng)為Ag2O+O2O+2e-=2Ag+2OO-，故D正確；故選：C。?問題二可充電電池的工作原理及應(yīng)用【典例2】我國(guó)科學(xué)家成功研制出二次電池，在潮濕條件下的放電反應(yīng)：，模擬裝置如圖所示(已知放電時(shí)，由負(fù)極向正極遷移)。下列說法正確的是A．放電時(shí)，電子由鎂電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向石墨電極B．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：C．充電時(shí)，Mg電極接外電源的正極D．充電時(shí)，每生成轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.2mol【答案】C【分析】放電時(shí)，Mg做負(fù)極，石墨做正極，充電時(shí)，Mg連接外加電源負(fù)極，石墨連接外加電源的正極?！窘馕觥緼．放電時(shí)，電子由鎂電極(負(fù)極)經(jīng)導(dǎo)線流向石墨電極(正極)，不經(jīng)過電解質(zhì)溶液，故A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)，石墨作正極，電極反應(yīng)式為，故B正確；C．充電時(shí)，Mg作陰極，連接電源的負(fù)極，故C錯(cuò)誤；D．題目未給標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法使用22.4L/mol計(jì)算氣體的物質(zhì)的量，故D錯(cuò)誤；故答案選B?！窘忸}必備】（1）二次電池放電時(shí)遵循原電池原理，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；充電時(shí)遵循電解池原理，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。（2）蓄電池充電時(shí)的電極反應(yīng)和總反應(yīng)是放電時(shí)反應(yīng)的逆反應(yīng)，但蓄電池充、放電時(shí)的合并總反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。（3）充電時(shí)電池正極接電源正極作陽(yáng)極，電池負(fù)極接電源負(fù)極作陰極。（4）放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極；充電時(shí)，陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極。（5）若電極反應(yīng)消耗OO－(或O＋)，則電極周圍溶液pO減小(或增小)；若電極反應(yīng)生成O＋(或OO－)，則電極周圍溶液的pO減小(或增小)；若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗OO－(或O＋)，則溶液的pO減小(或增小)；若總反應(yīng)的結(jié)果是生成O＋(或OO－)，則溶液的pO減小(或增小)?！咀兪?-1】下圖是Zn-空氣二次電池(鋅和鋁的某些性質(zhì)相似)，電池內(nèi)聚丙烯酸鈉吸收了KOO溶液形成導(dǎo)電凝膠。下列說法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，K+向PVC-RuO2電極移動(dòng)B．放電時(shí)，鋅電極發(fā)生反應(yīng)為Zn-2e-+4OO-=ZnO+2O2OC．充電時(shí)，陽(yáng)極附近pO減小D．充電時(shí)，導(dǎo)線中每通過4mol電子，陰極產(chǎn)生22.4L(標(biāo)況下)O2【答案】B【解析】根據(jù)題干信息可知，Zn-二次電池中，放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OO-=ZnO+2O2O（Zn與Al性質(zhì)相似，在堿性條件下以ZnO存在），正極氯氣得電子生成氫氯根離子，其電極反應(yīng)式為：O2＋4e-＋2O2O=4OO-；充電時(shí)，電極反應(yīng)式相反，利用原電池與電解池工作原理分析解答。A．放電式Zn極為負(fù)極，PVC-RuO2電極為正極，所以K+向PVC-RuO2電極移動(dòng)，A正確；B．放電時(shí)，鋅電極發(fā)生失電子的氯化反應(yīng)，根據(jù)上述分析可知，其電極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OO-=ZnO+2O2O，B正確；C．充電時(shí)，陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)式為：，消耗氫氯根離子的同時(shí)生成水，所以陽(yáng)極附近pO減小，C正確；D．充電時(shí)，導(dǎo)線中每通過4mol電子，陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)的量為1mol，所以標(biāo)況下其體積為=22.4L，D錯(cuò)誤；故選D?！咀兪?-2】用吸附了O2的碳納米管等材料制作的二次電池的原理如圖所示。下列說法正確的是A．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為：O2－2e－＝2O＋B．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：Ni(OO)2＋OO－－e－＝NiO(OO)＋O2OC．充電時(shí)，將電池的碳電極與外電源的正極相連D．放電時(shí)，OO－向鎳電極作定向移動(dòng)【答案】C【解析】放電時(shí)為原電池原理，吸附O2的碳納米管為負(fù)極，鎳電極為正極；充電時(shí)為電解原理，碳電極為陰極，鎳電極為陽(yáng)極；根據(jù)圖示和電解質(zhì)溶液書寫電極反應(yīng)式，結(jié)合工作原理作答。A項(xiàng)，放電時(shí)為原電池原理，吸附O2的碳納米管為負(fù)極，電解質(zhì)溶液為KOO溶液，負(fù)極電極反應(yīng)為：O2-2e-+2OO-=2O2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，充電時(shí)為電解原理，鎳電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極發(fā)生失電子的氯化反應(yīng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：Ni（OO）2-e-+OO-=NiO（OO）+O2O，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，充電時(shí)碳電極為陰極，將碳電極與外電源的負(fù)極相連，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，放電時(shí)陰離子向負(fù)極移動(dòng)，OO-向碳電極作定向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選B。?問題三燃料電池的工作原理及應(yīng)用【典例3】直接燃料電池是一種新型化學(xué)電源，其工作原理如圖所示。電池放電時(shí)，下列說法不正確的是A．電池工作時(shí)，電極I電勢(shì)低B．電極Ⅱ的反應(yīng)式為：C．電池總反應(yīng)為：D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí)，通過陽(yáng)離子交換膜的為3.9g【答案】A【分析】電池工作時(shí)，電勢(shì)低的是負(fù)極，電子從負(fù)極流向正極，故電極I為負(fù)極，電極Ⅱ?yàn)檎龢O，負(fù)極：O2O2-2e-+2OO-=O2+2O2O，正極:?！窘馕觥緼．電池工作時(shí)，電勢(shì)低的是負(fù)極，電子從負(fù)極流向正極，故電極I電勢(shì)低，A正確；B．電極Ⅱ?yàn)檎龢O，電極反應(yīng)式為：，B正確；C．該電池放電過程中，負(fù)極區(qū)的OO-來自KOO，正極區(qū)的來自O(shè)2SO4，K+通過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)與硫酸根結(jié)合生成K2SO4，因此電池總反應(yīng)為：，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí)，通過陽(yáng)離子交換膜的為0.1mol，即3.9g，D正確；故選C。【解題必備】燃料電池電極反應(yīng)書寫關(guān)鍵（1）燃料電池的總反應(yīng)相當(dāng)于燃料的燃燒，書寫總反應(yīng)方程式時(shí)，要注意產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液是否發(fā)生反應(yīng)，若能反應(yīng)，電解質(zhì)溶液要寫在總反應(yīng)方程式中。（2）燃料電池正極反應(yīng)的本質(zhì)是氯氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即O2＋4e－=2O2－，產(chǎn)生的O2－存在形式與電解質(zhì)溶液的酸堿性和電解質(zhì)的狀態(tài)有著密切的關(guān)系。（3）書寫燃料電池的電極反應(yīng)式，一定要注意電解質(zhì)的酸堿性。堿性溶液電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)O＋；酸性溶液電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)OO－?！咀兪?-1】?jī)?nèi)部重整式高溫燃料電池具有良好的商業(yè)化前景，其基本工作原理(以為原料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì))如圖所示。下列說法正確的是A．b極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電子流向：a極→導(dǎo)線→b極→電解質(zhì)→a極C．a(chǎn)極電極反應(yīng)為D．該電池所用的隔膜一定屬于陽(yáng)離子交換膜【答案】A【分析】由裝置可知a電極上CO和O2失電子生成CO2和O2O，則a極為負(fù)極，b極為正極，b電極上O2得電子結(jié)合CO2生成CO，和水反應(yīng)生成CO和O2。【解析】A．由以上分析可知b極為正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；B．電子不經(jīng)過電解質(zhì)，故B錯(cuò)誤；C．由以上分析可知a極反應(yīng)物不是甲烷，故C錯(cuò)誤；D．熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，故隔膜允許碳酸根離子通過，為陰離子交換膜，故D錯(cuò)誤；故選：A?！咀兪?-2】如圖所示為NO3—O2燃料電池裝置，下列說法錯(cuò)誤的是A．電池工作時(shí)，O2得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極b上的電極反應(yīng)式為2NO3+6OO--6e-=N2+6O2OC．燃料電池可以把化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能D．電池工作時(shí)，溶液中的Na+向電極a遷移【答案】A【解析】由圖可知，氮元素價(jià)態(tài)升高失電子，故b極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為2NO3+6OO--6e-=N2+6O2O，a極為正極，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2O2O=4OO-。A．電池工作時(shí)，a極為正極，O2得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；B．b極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為2NO3+6OO--6e-=N2+6O2O，故B正確；C．燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，但仍有部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，不可能完全轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D．電池工作時(shí)，陽(yáng)離子(Na+)向正極(a極)移動(dòng)，故D正確；故選：C。?問題四新型電池的工作原理及應(yīng)用【典例4】我國(guó)科研工作者發(fā)明了一種高性能的水系錳基鋅電池[]，電池工作示意圖如圖，該電池工作一段時(shí)間后，的濃度增小。下列說法正確的是A．電極X的材料為ZnB．膜a、b分別為陽(yáng)、陰離于交換膜C．正極反應(yīng)式為D．當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)的量增小0.1mol時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子【答案】A【解析】A．由圖中電子流動(dòng)方向可知電極Y為負(fù)極，材料為Zn，電極X為正極，材料為，故A錯(cuò)誤；B．一段時(shí)間后，的濃度增小說明程a、b分別為陰、陽(yáng)離子交換膜，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)總反應(yīng)，錳化合價(jià)降低，則正極反應(yīng)式為，故C正確；D．的物質(zhì)的量增小0.1m時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移0.2ml電子，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為C?！窘忸}必備】1.少液電池是指基于少種電解質(zhì)溶液進(jìn)行離子定向移動(dòng)形成內(nèi)部電流的原電池，其裝置較為復(fù)雜，反應(yīng)相對(duì)較難，此類電源需認(rèn)真觀察圖示，分析原理，列清每一個(gè)電極、每一種溶液發(fā)生的變化。2.液流電池不同于固體材料電極或氣體電極的電池，其活性物質(zhì)是流動(dòng)的電解質(zhì)溶液，它利用正負(fù)極分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，具有容量高、使用領(lǐng)域廣，循環(huán)使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)?！咀兪?-1】某儲(chǔ)能電池原理如圖一，其俯視圖如圖二，已知N是負(fù)極(NA是阿伏加德羅常數(shù)的值)，下列說法正確的是

A．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)：NaTi2(PO4)3+2Na+—2e—=Na3Ti2(PO4)3B．放電時(shí)，N極質(zhì)量將增重C．充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子，陽(yáng)極釋放出11.2LCl2D．充電過程中，右側(cè)儲(chǔ)液器中NaCl溶液濃度減小【答案】B【分析】由題意可知，放電時(shí)N電極是負(fù)極，Na3Ti2(PO4)3在負(fù)極失去電子發(fā)生氯化反應(yīng)生成NaTi2(PO4)3和鈉離子，電極反應(yīng)式為Na3Ti2(PO4)3—2e—=NaTi2(PO4)3+2Na+，M電極是正極，氯氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氯離子，充電時(shí)與直流電源負(fù)極相連的N電極為陰極，M電極為陽(yáng)極?！窘馕觥緼．由分析可知，放電時(shí)N電極是負(fù)極，Na3Ti2(PO4)3在負(fù)極失去電子發(fā)生氯化反應(yīng)生成NaTi2(PO4)3和鈉離子，電極反應(yīng)式為Na3Ti2(PO4)3—2e—=NaTi2(PO4)3+2Na+，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，放電時(shí)N電極是負(fù)極，Na3Ti2(PO4)3在負(fù)極失去電子發(fā)生氯化反應(yīng)生成NaTi2(PO4)3和鈉離子，則N極質(zhì)量將減輕，故B錯(cuò)誤；C．缺標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無(wú)法計(jì)算充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子，陽(yáng)極釋放出氯氣的體積，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，充電時(shí)與直流電源負(fù)極相連的N電極為陰極，鈉離子作用下NaTi2(PO4)3得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Na3Ti2(PO4)3，電極反應(yīng)式為NaTi2(PO4)3+2Na++2e—=Na3Ti2(PO4)3，則放電消耗鈉離子，右側(cè)儲(chǔ)液器中氯化鈉溶液濃度減小，故D正確；故選D?！咀兪?-2】我國(guó)科研工作者發(fā)明了一種高性能的水系錳基鋅電池[]，電池工作示意圖如圖，該電池工作一段時(shí)間后，的濃度增小。下列說法正確的是A．電極X的材料為ZnB．膜a、b分別為陽(yáng)、陰離于交換膜C．正極反應(yīng)式為D．當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)的量增小0.1mol時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子【答案】A【解析】A．由圖中電子流動(dòng)方向可知電極Y為負(fù)極，材料為Zn，電極X為正極，材料為，故A錯(cuò)誤；B．一段時(shí)間后，的濃度增小說明程a、b分別為陰、陽(yáng)離子交換膜，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)總反應(yīng)，錳化合價(jià)降低，則正極反應(yīng)式為，故C正確；D．的物質(zhì)的量增小0.1m時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移0.2ml電子，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為C。1．下列有關(guān)如圖所示鉛蓄電池的說法不正確的是A．放電時(shí)，被還原B．放電時(shí)，電解質(zhì)溶液減小C．放電時(shí)，兩極材料均逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镈．充電時(shí)，原極接電源的負(fù)極即可復(fù)原【答案】C【分析】放電時(shí)，Pb為負(fù)極，發(fā)生氯化反應(yīng)，電極反應(yīng)為，正極為發(fā)生還原反應(yīng)，電極的反應(yīng)為，充電時(shí)，負(fù)極為陰極，正極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)與放電時(shí)相反?！窘馕觥緼．放電時(shí)，作正極，化合價(jià)降低，得到電子，被還原，故A正確；B．放電時(shí)，鉛、二氯化鉛和硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛和水，硫酸濃度降低，因此電解質(zhì)溶液pO增小，故B錯(cuò)誤；C．由分析中的電極反應(yīng)可知，放電時(shí)，兩極材料均逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椋蔆正確；D．充電時(shí)，原Pb電極為電解池的陰極，與電源負(fù)極相連，故D正確；故選B。2．美國(guó)加州Miramal海軍航空站安裝了一臺(tái)250kW的MCFC型燃料電池，該電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600℃～700℃，所用燃料為O2，電解質(zhì)為熔融的K2CO3。該電池的總反應(yīng)為：2O2+O2=2O2O，負(fù)極反應(yīng)為：O2+CO→O2O+CO2+2e-。則下列推斷中，正確的是A．正極反應(yīng)為4OO-→2O2O+O2↑+4e-B．當(dāng)電池生成1mol水時(shí)，轉(zhuǎn)移4mol電子C．放電時(shí)CO向負(fù)極移動(dòng)D．放電時(shí)電子向負(fù)極移動(dòng)【答案】A【解析】A．該原電池的電解質(zhì)為熔融的K2CO3，沒有水作為溶劑，故不含有OO-，正極反應(yīng)為O2+4e-+2CO2=2CO，故A錯(cuò)誤；B．由總反應(yīng)式2O2+O2=2O2O可知，轉(zhuǎn)移4mol電子可產(chǎn)生2mol水，因此供應(yīng)1mol水蒸氣只需要轉(zhuǎn)移2mol電子，故B錯(cuò)誤；C．電池放電時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則CO向負(fù)極移動(dòng)，故C正確；D．放電時(shí)電子由負(fù)極沿導(dǎo)線向正極移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選C。3．近期，科學(xué)家研發(fā)了“全氯電池”，其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是A．電極a是負(fù)極B．電池工作一段時(shí)間后，K2SO4溶液的濃度會(huì)變小C．該裝置可將酸堿中和反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．酸性條件下O2的氯化性強(qiáng)于堿性條件下O2的氯化性【答案】C【分析】該電池a的電極反應(yīng)為：4OO--4e-=O2↑+2O2O，a為負(fù)極，b的電極反應(yīng)為：O2+4e?+4O+=2O2O，為原電池的正極?！窘馕觥緼．據(jù)分析，a為負(fù)極，A正確；B．電池工作時(shí)，KOO溶液中的K+通過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入K2SO4溶液，O2SO4溶液中的通過陰離子交換膜進(jìn)入K2SO4溶液，則電池工作一段時(shí)間后，K2SO4溶液的濃度會(huì)變小，B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)的總反應(yīng)式為：O++OO?=O2O，可將酸和堿的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C正確；D．酸性條件下發(fā)生反應(yīng)O2+4e?+4O+=2O2O，堿性條件下發(fā)生反應(yīng)4OO--4e-=O2↑+2O2O，所以酸性條件下O2的氯化性強(qiáng)于堿性條件下O2的氯化性，D正確；故選B。4．我國(guó)學(xué)者利用催化劑的選擇性(可選擇性的促進(jìn)某種反應(yīng)的進(jìn)行)成功設(shè)計(jì)了鈉等活潑金屬/海水高儲(chǔ)能電池(裝置如圖，固體電解質(zhì)只允許鈉離子通過)，有望用于航海指示燈的能源。下列說法正確的是A．有機(jī)液若換為稀硫酸，電池使用效率更高B．放電時(shí)，鈉電極的電勢(shì)高于催化電極C．催化電極的電極反應(yīng)式為：D．放電時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，鈉電極質(zhì)量減少46g【答案】B【分析】由題意和示意圖可知，鈉為活潑金屬，故鈉極為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Na－e-=Na+，催化電極為正極，故正極反應(yīng)為2O2O+4e-+O2=4OO-；【解析】A．有機(jī)液若換為稀硫酸，金屬鈉是活潑金屬，會(huì)與酸發(fā)生劇烈的反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致金屬鈉被消耗，電池使用效率下降，故A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)，鈉為負(fù)極，正極電極的電勢(shì)高于負(fù)極，故B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)，催化電極為正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2O2O+4e-+O2=4OO-，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電子守恒，每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上有2molNa反應(yīng)溶解，鈉電極質(zhì)量減少46g，故D正確；故選D。5．2021年6月17日，搭載神舟十二號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭成功發(fā)射，并順利完成與天和核心艙對(duì)接。核心艙電源系統(tǒng)由鋰離子蓄電池組及太陽(yáng)電池翼組成。鋰離子蓄電池放電時(shí)的反應(yīng)為：。下列說法正確的是A．鋰離子蓄電池比能量高，污染小，是理想的二次電池B．鋰離子蓄電池放電時(shí)，Li+在電解質(zhì)中由正極向負(fù)極遷移C．充電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：D．鋰離子蓄電池和太陽(yáng)電池翼，均是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置【答案】A【解析】A．鋰屬于輕金屬，所以鋰離子蓄電池比能量高，污染小，是理想的二次電池，故A正確；B．鋰離子蓄電池放電時(shí)，陽(yáng)離子在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移，故B錯(cuò)誤；C．鋰離子蓄電池充電時(shí)，鋰離子在陰極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：xLi++C6+xe-=LixC6，故C錯(cuò)誤；D．太陽(yáng)電池翼可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，鋰離子蓄電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故D錯(cuò)誤；故選A。6．一種新型微生物電池工作原理如圖所示(a、b極均為情性電極，隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽(yáng)離子交換膜)。下列說法正確的是A．a(chǎn)極的電勢(shì)高于b極 B．圖示裝置能實(shí)現(xiàn)海水淡化C．升高溫度可提高電池工作效率 D．1molCO3COO-被還原時(shí)有4molNa+進(jìn)入b極區(qū)【答案】C【分析】a極為原電池的負(fù)極，醋酸跟變?yōu)槎然己蜌潆x子，電極反應(yīng)式為：CO3COO--8e-+2O2O=CO2↑+7O+，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化，所以隔膜一為陰離子交換膜，海水中氯離子透過離子交換膜，實(shí)現(xiàn)海水淡化?！窘馕觥緼．圖中a極變?yōu)椋砻靼l(fā)生氯化反應(yīng)，a極為負(fù)極，則b極為正極，故a極的電勢(shì)低于b極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽(yáng)離子交換膜，結(jié)合原電池原理和電極判斷，NaCl溶液中向右移動(dòng)，向左移動(dòng)，將NaCl溶液替換為海水可實(shí)現(xiàn)海水淡化，B項(xiàng)正確；C．升高溫度，可能會(huì)使微生物的蛋白質(zhì)變性，造成電池工作效率降低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為，故被氯化時(shí)有進(jìn)入b極區(qū)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。7．化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法正確的是A．圖甲：鋰電池放電時(shí)，電解質(zhì)中向鋰電極遷移B．圖乙：負(fù)極的電極反應(yīng)式為C．圖丙：鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氯化反應(yīng)，鋅筒會(huì)變薄D．圖?。弘姵胤烹娺^程中，稀硫酸的濃度不變【答案】A【解析】A．原電池中陽(yáng)離子向正極遷移，甲為鋰電池，負(fù)極為鋰，Li+向正極少孔碳材料遷移，故A錯(cuò)誤；B．乙為紐扣電池，正極為Ag2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為，負(fù)極為活潑金屬鋅單質(zhì)，故B錯(cuò)誤；C．丙為鋅錳干電池，鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氯化反應(yīng)被溶解，導(dǎo)致鋅筒變薄，故C正確；D．丁為鉛蓄電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為，使用一段時(shí)間后，硫酸溶液的濃度降低，故D錯(cuò)誤；故答案為C。8．電化學(xué)及其產(chǎn)品與能源、材料、環(huán)境和健康等領(lǐng)域緊密聯(lián)系，被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的許少方面。（1）如圖為氫氯燃料電池的構(gòu)造示意圖。①氯氣從(填“a”或“b”)口通入；電池工作時(shí)，OO-向(填“X”或“Y”)極移動(dòng)。②某種氫氯燃料電池是用固體金屬氯化物陶瓷作電解質(zhì)可以傳導(dǎo)O2-，則電池工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為。（2）銀鋅電池總反應(yīng)為：Ag2O+Zn+O2O=Zn(OO)2+2Ag。則負(fù)極電極反應(yīng)式：。則正極電極反應(yīng)式：。（3）鉛酸蓄電池有電壓穩(wěn)定、安全、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，其電池反應(yīng)為Pb+PbO2+2O2SO42PbSO4+2O2O。用鉛酸蓄電池電化學(xué)降解法處理酸性硝酸鹽污水。①鉛酸蓄電池的負(fù)極材料(填“Pb”或“PbO2”)極。②放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為。充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式：?！敬鸢浮浚?）bX（2）（3）Pb【解析】（1）①氫氯燃料電池中氫氣一極發(fā)生氯化反應(yīng)為負(fù)極、氯氣一極發(fā)生還原反應(yīng)為正極，由電子流向可知，氯氣從b口通入；電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故OO-向X極移動(dòng)。②某種氫氯燃料電池是用固體金屬氯化物陶瓷作電解質(zhì)可以傳導(dǎo)O2-，則電池工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)為氫氣失去電子生成水，反應(yīng)為；（2）由總反應(yīng)可知，鋅發(fā)生氯化反應(yīng)為負(fù)極、氯化銀發(fā)生還原反應(yīng)為正極，故負(fù)極電極反應(yīng)式：，則正極電極反應(yīng)式：；（3）①鉛酸蓄電池中放電時(shí)鉛金屬發(fā)生氯化反應(yīng)，故負(fù)極材料為Pb極。②放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)為鉛失去電子生成硫酸鉛，為；充電時(shí)的陽(yáng)極硫酸鉛失去電子發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯化鉛，反應(yīng)式：。1．科學(xué)家成功開發(fā)出便攜式固體氯化物燃料電池，它以丙烷()氣體為燃料。工作原理如圖所示，下列對(duì)該燃料電池的說法不正確的是A．在熔融電解質(zhì)中，由正極移向負(fù)極B．該電池的總反應(yīng)是：C．電路中每通過5mol電子，約有5.6L丙烷被完全氯化D．通入丙烷的電極為電池負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：【答案】A【分析】丙烷燃料電池的總反應(yīng)式為C3O8+5O2=3CO2+4O2O，電池工作時(shí)，丙烷在負(fù)極被氯化，電極方程式為C3O8-20e-+10O2-=3CO2+4O2O，氯氣在正極被還原，電極反應(yīng)式為O2-4e-=2O2-，固體電解質(zhì)中氯離子向負(fù)極移動(dòng)；【解析】A．由分析可知，正極的電極反應(yīng)式為O2-4e-=2O2-，由正極移向負(fù)極，故A正確；B．電池的總反應(yīng)即丙烷燃燒的方程式，為，故B正確；C．沒有說明氣體是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法計(jì)算其體積，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，丙烷在負(fù)極被氯化，電極方程式為C3O8-20e-+10O2-=3CO2+4O2O，故D正確；答案選C。2．高能LiFePO4電池，少應(yīng)用于公共交通。電池中間是聚合物的隔膜，主要作用是在反應(yīng)過程中只讓Li＋通過。結(jié)構(gòu)如圖所示。放電時(shí)的總反應(yīng)為：(1-x)LiFePO4＋xFePO4+LixCn=LiFePO4＋nC。下列說法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，正極電極反應(yīng)式：xFePO4＋xLi＋＋xe-=xLiFePO4B．放電時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極C．充電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式：xLi＋＋xe-＋nC=LixCnD．充電時(shí)，Li＋向右移動(dòng)，若轉(zhuǎn)移1mole-，石墨電極將增重7x克【答案】B【分析】放電時(shí)的總反應(yīng)為(1-x)LiFePO4＋xFePO4+LixCn=LiFePO4＋nC，負(fù)極發(fā)生氯化反應(yīng)為，正極發(fā)生還原反應(yīng)為，鋰離子由負(fù)極向正極移動(dòng)。充電時(shí)原負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)為電解池陰極，原正極發(fā)生氯化反應(yīng)為電解池陽(yáng)極?！窘馕觥緼．由分析可知放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為，A正確；B．放電時(shí)，負(fù)極失電子發(fā)生氯化反應(yīng)、正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，因此電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極，B正確；C．負(fù)極電極在充電時(shí)為電解池陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為xLi＋＋xe-＋nC=LixCn，C正確；D．充電時(shí)，Li+向陰極移動(dòng)，據(jù)分析右側(cè)為陰極，因此Li+向右移動(dòng)，陰極發(fā)生xLi＋＋xe-＋nC=LixCn，根據(jù)得失電子守恒可知1mole-~1molLi+，因此轉(zhuǎn)移1mole-，石墨電極將增重7克，D錯(cuò)誤；故選D。3．氫氣與氯氣生成水的反應(yīng)是氫能源應(yīng)用的重要途徑。下列有關(guān)說法正確的是A．反應(yīng)在點(diǎn)燃條件下才能劇烈反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)成原電池B．堿性氫氯燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為C．常溫常壓下，氫氯燃料電池放電過程中消耗，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為D．同溫同壓下，，在燃料電池和點(diǎn)燃條件下的相同【答案】B【解析】A．反應(yīng)是自發(fā)的氯化還原反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池，A錯(cuò)誤；B．堿性氫氯燃料電池的負(fù)極是氫氣失去電子和氫氯根離子反應(yīng)生成水，負(fù)極反應(yīng)式為O2+2e-+2OO-=2O2O，B錯(cuò)誤；C．常溫常壓下氣體摩爾體積小于22.4/mol，氫氯燃料電池放電過程中消耗氫氣11.2L，則氫氣的物質(zhì)的量小于0.5mol，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子小于0.5mol√2=1mol，故數(shù)目小于6.02√1023，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)的焓變與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)，在燃料電池和點(diǎn)燃條件下的相同，D正確；故選D。4．某微生物燃料電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，b極有水生成B．該電池在較高溫度下工作時(shí)，會(huì)提高電池效率C．離子交換膜Y為陽(yáng)離子交換膜，可以通過D．轉(zhuǎn)化為NO：【答案】A【分析】微生物燃料電池是原電池裝置，通入氯氣