高考化學備考-考點34 化學電源

考點３４化學電源1．電池的分類：2.常見的化學電源(1）一次電池①鋅銀電池鋅銀電池負極是Ｚn，正極是Ag2O，電解質(zhì)溶液是ＫＯH溶液，其電極反應如下：負極：Ｚn＋2ＯH－－2e-=＝=Zn（ＯH)2；正極:Ａｇ2Ｏ＋2ｅ—＋H2O=＝＝２Ag＋2OH－；電池總反應式：Ｚn＋Ag2Ｏ+H2O===Zn(OH)2+2Ａg。②普通鋅錳電池堿性鋅錳電池裝置電極反應負極：Zn?2e?SKIPIF1<0Ｚn２+正極:２SKIPIF１〈０＋2ＭnＯ2+２ｅ?SKＩPIF１<02NＨ3+Ｍn２O3+H2Ｏ總反應：Zn+2MnＯ２+2SＫIPIＦ1〈０SKIPIF1〈0Ｚｎ2＋+2NH3+Mn２Ｏ3+H2Ｏ負極：Zｎ+2OH??2e?SKIＰＩF１〈0Ｚn（OH)2正極：2MnO2+２H２O+2ｅ?SKIPIF1<02MnＯOＨ+2OＨ?總反應：Zn+2MnＯ2＋２Ｈ2ＯSKIPIF1〈02MnOOH+Zn(OH)2特點優(yōu)點:制作簡單，價格便宜；缺點：新電池會發(fā)生自動放電，使存放時間縮短，放電后電壓下降較快優(yōu)點:克服了普通鋅錳干電池的缺點,單位質(zhì)量所輸出的電能多且儲存時間長，適用于大電流和連續(xù)放電（2)二次電池鉛蓄電池是最常見的二次電池①放電時的電極反應負極:Pｂ(s）+ＳKIPIF1<0(aq）?2ｅ?SKIPIF1＜0PbＳＯ4（ｓ）（氧化反應）正極:PbO2（s）＋4Ｈ+（aq）+ＳＫIPＩF1〈0（aq)+2e?SKIＰIF１<0ＰｂＳＯ4（ｓ）＋2H2O(l）（還原反應）總反應:Pb（ｓ)+PｂO2（s)+２Ｈ２ＳO4(aq)SKＩＰIF１〈0２PbＳO４(s）+2H２Ｏ(l）②充電時的電極反應陰極：PbＳO4（ｓ)+2e?SＫIＰＩF1<0Pb(s）+SKIPIF1〈０（ａｑ)(還原反應）

陽極：PbSＯ4（ｓ）+２Ｈ2O(l）?2e?SKIＰIF1〈0PbＯ２(ｓ）+４H＋(ａq)+SKIPIF1〈0(ａｑ）（氧化反應）

總反應：2ＰbSO4（s)＋2H2O(l）SKIPＩＦ1〈0Ｐｂ(s)+ＰｂO2(s）+２Ｈ2SO4(aｑ)(３)燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學能直接轉換成電能的化學電池。燃料電池的優(yōu)點：能量轉換率高、廢棄物少、運行噪音低。A、氫氧燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種。裝置電池總反應2H2+Ｏ2SKIPIF1＜02H2O介質(zhì)酸性（H+）負極:2H２?4ｅ?SKIＰIＦ1<04H+正極：O2+4H+＋4ｅ?SＫＩPIF１＜02H2O中性（Nａ2SO４）負極：2H2?４ｅ?SＫIＰIＦ1＜04H+正極：Ｏ2+2H２O＋４e?SKIPIF1〈0４OH?堿性（ＯH?)負極：2H２+4OＨ??4e?SＫIＰIＦ１〈04H2O正極：O２+2H２O+4e?SKIPIF1＜04OH?B、甲醇燃料電池甲醇燃料電池以鉑為兩極，用堿或酸作為電解質(zhì)：①堿性電解質(zhì)（KOH溶液為例)總反應式：２ＣH3OH+３O2+4KOＨ==＝２K2CO３+６H2O正極的電極反應式為:3O２+１２e?+６Ｈ2O===1２OＨ?負極的電極反應式為：CＨ３ＯH–6ｅ?+8ＯＨ?===CＯ3２?+6Ｈ2O②酸性電解質(zhì)(Ｈ2SO4溶液為例）總反應：２CH３ＯＨ+3O2=＝=２ＣO2+4H2O正極的電極反應式為:３O2+12e?＋12H＋==＝6H2O負極的電極反應式為:２CＨ３OＨ?12e?＋2H2Ｏ==＝12H++2ＣO2說明：乙醇燃料電池與甲醇燃料電池原理基本相同。C、甲烷燃料電池甲烷燃料電池以多孔鎳板為兩極,電解質(zhì)溶液為KＯH,生成的CO2還要與KOH反應生成Ｋ2ＣO3，所以總反應為：CH４+2KＯＨ+2Ｏ２=＝＝K2CO3+３H2Ｏ。負極發(fā)生的反應:CH4?８e?+８OH?==＝ＣO2＋６H2O、CO2+2OＨ?＝==ＣO3２?+H2Ｏ,所以：負極的電極反應式為：CH４+10OH?+8e?＝==CO３2?＋７H2O正極發(fā)生的反應有：Ｏ2+４e?＝==2Ｏ2?和O2?+H2Ｏ===２OH?，所以：正極的電極反應式為：Ｏ2＋2H2Ｏ+４ｅ?===4OH?說明：掌握了甲烷燃料電池的電極反應式,就掌握了其它氣態(tài)烴燃料電池的電極反應式。D、鋁—空氣—海水電池我國首創(chuàng)以鋁-空氣—海水電池作為能源的新型海水標志燈，以海水為電解質(zhì),靠空氣中的氧氣使鋁不斷被氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會發(fā)出耀眼的白光。電源負極材料為：鋁；電源正極材料為:石墨、鉑網(wǎng)等能導電的惰性材料。負極的電極反應式為：４Al?１2e?＝==4Ａl3+正極的電極反應式為：3O2+6H2O+１2ｅ?===１２OH?總反應式為：4Aｌ+3O２+6Ｈ2Ｏ===4Ａl（OH)３說明：鋁板要及時更換,鉑做成網(wǎng)狀是為了增大與氧氣的接觸面積。考向一燃料電池典例1美國Ｇ-TEC燃料電池以利用民用燃氣為原料氣,其結構如下圖，有關該電池的說法不正確的是Ａ．電池工作時,電流由負荷的a流向bB.電池工作一段時間后，電解質(zhì)物質(zhì)的量理論上保持不變Ｃ．通入空氣的一極的電極反應式是：O2＋2Ｈ2O+4e－==＝４OH—D.外電路中每通過0。２mol電子，所消耗的燃料體積不小于2．2４L（標況下）【解析】外電路中電流由電池的正極流向負極,Ａ項正確；電解質(zhì)僅為傳導作用，沒有變化，B項正確；通入空氣的一極是O2得到電子生成O2-，電極反應式為Ｏ2＋4e－==＝2Ｏ2－,C項錯誤;因2H2＋O２==＝2H２Ｏ，２CO+O2==＝２ＣＯ2,故外電路中每通過0．２mｏl電子時，需消耗的標況下的氫氣或一氧化碳均為2．24L，Ｄ項正確?！敬鸢浮浚?.糖生物電池是一種酶催化燃料電池(EFC），它使用便宜的酶代替貴金屬催化劑，利用空氣氧化糖類產(chǎn)生電流。下列有關判斷不合理的是A．該電池不宜在高溫下工作B．若該電池為酸性介質(zhì),正極反應式為O２+4e?+4H＋=2H2ＯＣ．放電過程中，電池內(nèi)陽離子向正極遷移D．若該電池為堿性介質(zhì),以葡萄糖為原料并完全氧化，負極反應式為C6Ｈ１2O6?2４e?+6H2O=6ＣＯ２↑＋24H+燃料電池電極反應書寫的注意事項（1）燃料電池的負極是可燃性氣體，失去電子發(fā)生氧化反應;正極多為氧氣或空氣，得到電子發(fā)生還原反應,可根據(jù)電荷守恒來配平.（2）燃料電池的電極不參與反應，有很強的催化活性,起導電作用.（3）燃料電池的電極反應中，酸性溶液中不能生成OＨ?，堿性溶液中不能生成Ｈ+；水溶液中不能生成O2?，而熔融電解質(zhì)中O2被還原為Ｏ２?。（4）正負兩極的電極反應在得失電子守恒的前提下，相加后的電池反應必然是燃料燃燒反應和燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應的疊加反應.考向二新型電池典例1某新型電池以NaBＨ4（B的化合價為+3價)和Ｈ２O２作原料，負極材料采用Ｐt,正極材料采用MｎO2(既作電極材料又對該極的電極反應具有催化作用）,該電池可用作衛(wèi)星、深水勘探等無空氣環(huán)境電源，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．每消耗3molH２O2,轉移6mole－B。電池工作時Nａ＋從b極區(qū)移向a極區(qū)C．ａ極上的電極反應式為BHeｑ\ｏ\al（-，4)＋8ＯH-－8e—==＝BOeq\ｏ\aｌ(—,2）＋６H2OD．b極材料是ＭnO2,該電池總反應方程式：ＮaＢＨ４+4H2Ｏ2＝＝=NaＢO2＋6H2O【解析】正極電極反應式為H2O2＋2e－==＝2OH－,每消耗3mｏlＨ2O2，轉移的電子為６mol，故Ａ正確；原電池工作時,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動，則Nａ+從a極區(qū)移向b極區(qū)，故B錯誤；負極發(fā)生氧化反應生成BＯｅｑ\o\al（—,2），電極反應式為BHeｑ\o\al（－,4）＋８ＯH-－8ｅ－=＝＝BOeq\o\ａｌ(－，2)+6Ｈ2O，故C正確;電極b采用ＭnO2為正極，Ｈ2Ｏ2發(fā)生還原反應，得到電子被還原生成ＯH－，負極發(fā)生氧化反應生成ＢＯｅｑ＼o＼aｌ(－,2)，該電池總反應方程式為NaBH4＋4H２O2==＝NaBＯ２＋6H2O,故D正確。【答案】B2?，F(xiàn)在污水治理越來越引起人們重視，可以通過膜電池除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚,其原理如圖所示，下列說法正確的是A．電流方向從Ｂ極沿導線經(jīng)小燈泡流向A極B．A極的電極反應式為+e?Cｌ?+C．當外電路中有0．2mｏle?轉移時,通過質(zhì)子交換膜的H+的個數(shù)為0.２NAD.B極為電池的正極，發(fā)生還原反應1。各式各樣電池的迅速發(fā)展是化學對人類的一項重大貢獻.下列有關電池的敘述正確的是Ａ.手機上用的鋰離子電池可以用KＯH溶液作電解液B．鋅錳干電池中，鋅電極是負極C。氫氧燃料電池工作時氫氣在負極上被還原D．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅2．NO2、Ｏ2和熔融ＫNO3可制作燃料電池，其原理如圖，該電池在使用過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y,Ｙ可循環(huán)使用。下列說法正確的是Ａ.O2在石墨Ⅱ附近發(fā)生氧化反應B．該電池放電時向石墨Ⅱ電極遷移C．石墨Ⅰ附近發(fā)生的反應：3NO2+２e-＝NO+2D。相同條件下，放電過程中消耗的NＯ２和O2的體積比為4∶13.充電氟鎂動力電池比鋰電池具有更高的能量密度和安全性，在充電和放電時，其電池反應為Mg＋2MnF3２MnＦ2+MgF2。下列說法不正確的是A.放電時，鎂為負極材料B.放電時，電子從鎂極流出，經(jīng)電解質(zhì)溶液流向正極Ｃ。充電時,陽極的電極反應式為ＭnＦ2＋Ｆ－－ｅ－===ＭｎＦ3Ｄ．充電時，外加直流電源的負極應與原電池的Mｇ極相連4．熔融碳酸鹽燃料電池是一種高溫電池,具有效率高、噪音低、無污染、燃料多樣化、余熱利用價值高和電池構造材料價廉等諸多優(yōu)點，是未來的綠色電站。某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、Ｋ２CO3為電解質(zhì)、以CH４為燃料時，該電池工作原理見下圖。下列說法正確的是A．Li+、K+移向左側電極B．外電路中電子由右側電極移向左側電極C。通入１mｏｌ氣體A時，左側電極上生成5mｏlCO２D。相同條件下通入氣體B與氣體C的體積比為2∶15．下面是幾種常見的化學電源示意圖,有關說法不正確的是干電池示意圖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．干電池在長時間使用后,鋅筒被破壞C．氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源D．鉛蓄電池工作過程中,每通過2mol電子，負極質(zhì)量減輕20７g６.如圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。放電前被膜隔開的電解質(zhì)為Nａ2Ｓ２和NaBｒ3,放電后分別變?yōu)椋危?Ｓ4和NaBｒ。下列敘述正確的是Ａ。放電時，負極反應為3NaBr—2e－===NaBr3+2Ｎa＋B．充電時，陽極反應為2Na2S2-２e－＝==Na2S4+2Na+C.放電時，Nａ＋經(jīng)過離子交換膜,由b池移向ａ池Ｄ．用該電池電解飽和食鹽水,產(chǎn)生2.24LH２時，b池生成17．40gNa2S４7．一種三室微生物燃料電池可用于污水凈化、海水淡化，其工作原理如圖所示,圖中有機廢水中有機物可用C6H10O５表示。下列有關說法不正確的是A.Cl—由中間室移向左室B。X氣體為CＯ２C．處理后的含NOeq\o\al(—,3）廢水的pH降低Ｄ．電路中每通過4moｌ電子,產(chǎn)生標準狀況下Ｘ氣體的體積為2２.4L８．燃料電池是一種將燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置。（１）以多孔鉑為電極，如圖甲裝置中A、B口分別通入ＣH3CＨ２OH和O2構成乙醇燃料電池，則b電極是＿_＿____＿（填“正極”或“負極”)，該電池的負極的電極反應式為___＿＿＿_____＿＿_____＿___＿＿_＿_.（2）科學家研究了轉化溫室氣體的方法，利用圖乙所示裝置可以將ＣＯ２轉化為氣體燃料CO，該電池負極反應式為_____________＿___＿_＿＿__＿__，工作時的總反應式為__＿__＿__＿＿______＿__＿____。（3)綠色電源“二甲醚-氧氣燃料電池”的工作原理如圖丙所示。①氧氣應從c處通入,則電極Y為__＿_____極,發(fā)生的電極反應式為＿＿＿_______＿＿_＿______＿＿＿；②二甲醚（CH３OCH３）應從ｂ處加入，電極X上發(fā)生的電極反應式為＿___＿＿__＿_＿_____＿＿___＿＿＿___＿_；③電池在放電過程中，電極Ｘ周圍溶液的pＨ＿＿_＿__＿＿(填“增大"“減小”或“不變”）。（4)合成氣（H２、ＣＯ)不僅是化工原料，也是清潔能源。如果Ｈ2和CO以體積比11組成的混合氣體與空氣構成堿性燃料電池(KOH溶液為電解質(zhì)溶液且足量）,假設CO和Ｈ2同時按比例發(fā)生反應，則燃料電池負極的電極反應式為＿_＿______________＿.(5）如圖丁是甲烷燃料電池原理示意圖。①電池的負極是＿__＿_＿＿_（填“a"或“b”）電極，該極的電極反應式為＿__＿____＿__＿_＿_____＿___＿。②電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH_＿＿___＿_（填“增大”“減小”或“不變”）。9．（1）高鐵酸鉀(K2FeO4）不僅是一種理想的水處理劑,而且高鐵電池的研制也在進行中.如圖1所示是高鐵電池的模擬實驗裝置。圖1圖2①該電池放電時正極的電極反應式為＿_____＿＿＿____＿_______＿＿___＿＿_＿_＿。若維持電流強度為1Ａ，電池工作十分鐘，理論消耗Zn＿＿______ｇ(已知F＝９6５00Ｃ·ｍｏｌ－１）。②鹽橋中盛有飽和ＫCl溶液,此鹽橋中氯離子向＿_________(填“左”或“右”)移動;若用陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向________＿_（填“左”或“右”）移動.③圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有_____＿_＿_____＿________＿__＿____。（2）有人設想以Ｎ２和H2為反應物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液,可制造出既能提供電能,又能固氮的新型燃料電池，裝置如下圖所示，電池正極的電極反應式是＿_________＿＿______＿__＿_＿_____,A是__＿_________。（3）利用原電池工作原理測定汽車尾氣中CＯ的濃度，其裝置如下圖所示。該電池中Ｏ２-可以在固體介質(zhì)NAＳICＯＮ(固溶體)內(nèi)自由移動，工作時O2－的移動方向＿＿___＿__＿__（填“從a到b”或“從b到a”），負極發(fā)生的電極反應式為_＿_____＿＿_＿_____＿________。1．[20１9新課標Ⅲ］為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學家近期利用三維多孔海綿狀Zｎ（3D?Zn)可以高效沉積ZnＯ的特點,設計了采用強堿性電解質(zhì)的3D?Zｎ-NｉOOH二次電池，結構如下圖所示。電池反應為Ｚn(ｓ)+2ＮiOOH（s）+H2O(l)ZnO（s)+２Nｉ(OH）２（ｓ）。下列說法錯誤的是A．三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZｎO分散度高Ｂ．充電時陽極反應為Ｎi（OH）2（s）+OH?(ａq）?ｅ?ＮｉOＯH（s）+H2Ｏ（l）C。放電時負極反應為Zn(s)＋２OH?(aｑ）?2e?ZｎＯ（s）+H2O(l)D。放電過程中OH?通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū)2.［2０19天津]我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅?碘溴液流電池，其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量.下列敘述不正確的是A.放電時，a電極反應為B．放電時,溶液中離子的數(shù)目增大C。充電時，b電極每增重,溶液中有被氧化Ｄ．充電時，a電極接外電源負極3。[2018新課標Ⅲ］一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當電池放電時，O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O２－ｘ(x＝0或１)。下列說法正確的是A.放電時，多孔碳材料電極為負極B。放電時，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C．充電時,電解質(zhì)溶液中Lｉ+向多孔碳材料區(qū)遷移D.充電時，電池總反應為Li2O２－x=2Li+（1-）O2４．[2０１8新課標Ⅱ]我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO2二次電池。將NaClO４溶于有機溶劑作為電解液,鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應為：3CO2+４Na２Ｎa2CO3+C。下列說法錯誤的是A.放電時，ClO4—向負極移動Ｂ．充電時釋放CO２，放電時吸收CO2C.放電時，正極反應為：３ＣO２+4e?＝2CO3２－+CＤ.充電時，正極反應為：Na++e?＝Ｎa５．［20１7新課標Ⅲ］全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應為：１６Li+xS8＝8Li2Sx(2≤ｘ≤8）。下列說法錯誤的是Ａ．電池工作時，正極可發(fā)生反應：２Lｉ2S６+2Li++2e?=3Li2S4B。電池工作時，外電路中流過0．0２mol電子，負極材料減重０．１4ｇC．石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性D.電池充電時間越長，電池中Lｉ2Ｓ２的量越多6．［2016·新課標Ⅲ］鋅—空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應為２Ｚn＋O2+４OH?+2H２OSKIPIF1＜02SKIPIＦ1〈0.下列說法正確的是Ａ。充電時，電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動B.充電時，電解質(zhì)溶液中c（OH?）逐漸減?。茫烹姇r,負極反應為:Zｎ+4ＯH??2e?SＫIPIＦ1＜0ＳKIPIF1〈0Ｄ．放電時，電路中通過2ｍol電子，消耗氧氣22。４L（標準狀況）7.［201６·四川］某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時電池總反應為：Ｌi1?xＣoO2＋LixC６SＫＩPIF1＜0LiCoＯ２+C6（ｘ〈1）.下列關于該電池的說法不正確的是A.放電時,Li+在電解質(zhì)中由負極向正極遷移B。放電時,負極的電極反應式為LｉxＣ6?xe?SＫIPIF1<0ｘLi++Ｃ６C。充電時，若轉移1molｅ?，石墨（C6）電極將增重７xgD．充電時,陽極的電極反應式為LiCｏO2?xe?SKIＰIF1<0Li1?xCoO2+xＬi＋8．[2０１６·浙江］金屬（M）?空氣電池（如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點,有望成為新能源汽車和移動設備的電源.該類電池放電的總反應方程式為：4M+nO2+2ｎH2OSKＩPIF1<04M(OH)n。已知：電池的“理論比能量"指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是A．采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴散至電極表面B．比較Mg、Aｌ、Ｚｎ三種金屬?空氣電池,Al?空氣電池的理論比能量最高Ｃ。M?空氣電池放電過程的正極反應式:４Mn++nO２+2nH2Ｏ+４ne?SＫＩPＩF1<0４M(OH)nD。在Mｇ?空氣電池中,為防止負極區(qū)沉積Mｇ（ＯＨ）２，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜變式拓展變式拓展1．【答案】Ｄ【解析】酶在高溫下會失去生理活性，A項合理;若該電池為酸性介質(zhì)，則H+會在正極與O2發(fā)生反應,正極反應式為：O2+４ｅ?+4H+=2H2O，B項合理；根據(jù)原電池反應原理可知,放電過程中陽離子移向正極,C項合理；若該電池為堿性介質(zhì)，則負極反應式為C6Ｈ12O6+36OH??２４e?=6＋2４H２O,Ｄ項不合理。2.【答案】C【解析】由Ｈ＋的遷移方向知，A為正極、Ｂ為負極.電流從正極Ａ沿導線流向負極Ｂ，故A錯誤；A為正極，正極有H＋參與反應,電極反應式為+2e?+H＋Cl?+，故B錯誤；據(jù)電荷守恒，當外電路中有0。2mｏle?轉移時，通過質(zhì)子交換膜的H+的個數(shù)為0.2NA,故C正確;B為原電池負極，發(fā)生氧化反應，故Ｄ錯誤?？键c沖關考點沖關1?！敬鸢浮浚隆窘馕觥夸嚹芘c水反應,不能用水溶液作電解液，A錯誤;鋅錳干電池中鋅失去電子生成Zｎ2+為負極，B正確;氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化,C錯誤；太陽能電池的主要材料為硅，Ｄ錯誤。2．【答案】Ｄ【解析】石墨Ⅱ通入氧氣,發(fā)生還原反應，為原電池的正極，電極方程式為O２+2N2O5＋4ｅ—＝４，A錯誤；原電池中陰離子移向負極，向石墨Ⅰ電極遷移,B錯誤；石墨Ⅰ為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，電極方程式為ＮＯ2＋-e-=N2O5,C錯誤;電極方程式分別為NO2+－e-=N2O5、Ｏ２＋2N２O5+4e－=4,則放電過程中消耗的NO2和O2的體積比為４∶1，D正確。3．【答案】B【解析】放電時，Ｍg被氧化生成MgF2,則鎂為負極材料,A正確;放電時,電子從負極流出經(jīng)導線流向正極,電子不進入電解質(zhì)溶液，B錯誤;充電時，MnＦ2在陽極上發(fā)生氧化反應生成MnF3，電極反應式為ＭnF2+Ｆ—－e－===MnF３，C正確；充電時，外加直流電源的負極要與原電池的負極相連，即與鎂極相連，D正確。4．【答案】C【解析】該原電池為甲烷燃料電池，通入燃料的電極為負極、通入氧化劑的電極為正極,負極反應式為CH4＋4－８e—=5CＯ2＋２H2O，正極反應式為O2＋２CO2+4e-＝2,負極上產(chǎn)生的二氧化碳可以為正極所利用，所以A是負極，Ｂ是正極。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,原電池放電時，陽離子向正極移動,Li+、K＋向右側電極移動,Ａ錯誤;外電路中電子由負極流向正極,即從左側電極移向右側電極，B錯誤；負極反應式為CH４+4—8ｅ-=5CO2＋2Ｈ2O，正極反應式為O2＋2CO2＋4e－=2，通入1moｌ甲烷氣體時，左側電極上生成５molCＯ2，Ｃ正確;相同條件下通入氣體B與氣體C的體積比為１∶2，D錯誤.５?！敬鸢浮緿【解析】干電池是一次電池，鉛蓄電池是可充電電池，屬于二次電池，氫氧燃料電池屬于燃料電池，故A正確；在干電池中，Ｚn作負極，被氧化，故Ｂ正確；氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)，且工作的最終產(chǎn)物是水,故氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源，故C正確；鉛蓄電池工作過程中，硫酸鉛在負極上析出，該極質(zhì)量應該增加而非減小,故Ｄ錯誤。６?！敬鸢浮緾【解析】根據(jù)放電后Ｎa2S２轉化為Ｎa2S4,S元素化合價升高,知Na２S２被氧化，故負極反應為2Nａ2S２－２e-=＝=Na２S４＋2Ｎa＋，A項錯誤；充電時陽極上發(fā)生氧化反應，NaＢｒ轉化為ＮaBr3，電極反應為3NaBr－2e－===NaＢr３+2Na+，Ｂ項錯誤;放電時，陽離子向正極移動,故Nａ＋經(jīng)過離子交換膜,由ｂ池移向a池，C項正確；放電時b池為負極區(qū)域，發(fā)生氧化反應：2Ｎａ2Ｓ２－２e－===Ｎａ2S4+2Ｎa+，用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生標準狀況下2。２４ＬＨ２時轉移0。2ｍoｌ電子,生成０．1molNa2S4，其質(zhì)量為17.4０g，D項錯誤.7．【答案】C【解析】該電池中，NOeｑ\ｏ＼al（－，3）得電子發(fā)生還原反應，則裝置中右邊電極是正極,電極反應為2ＮOeq\ｏ\ａl（－，3)+10ｅ－+12H+＝＝=N２↑＋６H2O，裝置左邊電極是負極,負極上有機物失電子發(fā)生氧化反應生成X，有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳。放電時，電解質(zhì)溶液中陰離子Ｃl－移向負極室（左室），Ａ項正確;有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，所以Ｘ氣體為ＣO2,Ｂ項正確；正極反應為2ＮＯｅq\o\aｌ(—,3）＋10e-+1２H+＝=＝N2↑+６Ｈ2O，H＋參加反應導致溶液酸性減小，溶液的ｐH增大，Ｃ項錯誤；根據(jù)負極上有機物失電子發(fā)生氧化反應,有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，電極反應為Ｃ6H1０O5-24e－＋7H2O＝==6ＣO2↑＋24H＋知,電路中每通過４mｏl電子，產(chǎn)生標準狀況下X氣體的體積為eq＼f(4，24）×6×22.４＝２２．4（Ｌ），D項正確。８?！敬鸢浮浚?)正極CＨ3CＨ2OＨ＋１６OH－—12ｅ-=＝=2COｅq＼ｏ\aｌ(2－,3）＋１1H2O(2）2H２O－4e－===４Ｈ＋＋O2↑2CO２===O2＋2ＣO（3）①正４Ｈ＋＋O２+4e-==＝2H2Ｏ②CＨ３ＯCH3＋3H２Ｏ－12e-＝＝=2CO2+１２Ｈ+③減小（4）ＣＯ+H２＋6OＨ－-4e-=＝＝ＣOｅq\o\aｌ(2－，3）+4H2O(5）①aCH4+１0OH－－8ｅ-＝==COｅq\o\aｌ(2-,3）+7H２O②減小【解析】（1)b電極通入Ｏ2，發(fā)生還原反應，則b電極為正極。乙醇（CＨ3CH２OH）在負極上發(fā)生氧化反應,電解質(zhì)溶液為KＯH溶液，負極反應式為CH3ＣH2OＨ＋16OH－－12e—＝==2ＣOeq\o\aｌ（2－,3)+11H２O。（2)由圖乙可知，ＣO２在N極上發(fā)生還原反應生成CO，則Ｎ為正極,M為負極。H2Ｏ在負極上發(fā)生氧化反應生成O2，則電極反應式為2H2O-4ｅ-===4H＋＋Ｏ2↑.Ｈ2Ｏ在M極上生成Ｏ２，ＣO2在N極上生成CO，則電池總反應式為２CO2==＝Ｏ2＋2CO。(3）①二甲醚－氧氣燃料電池中，O2通入正極,發(fā)生還原反應生成H2O,電極反應式為4H++O2＋4e－===2Ｈ2O。②二甲醚(CH3OＣH3）在負極發(fā)生氧化反應生成CO2，電極反應式為CH3OCH3＋3H2Ｏ-１2ｅ-===2CO２＋１2H+.③放電過程中,電極X上CH3OCH３被氧化生成ＣＯ2和Ｈ＋，電極X周圍溶液中c(H+）增大,溶液的ｐH減小。（４）在堿性條件下,CＯ和H２均被氧化，則燃料電池負極的電極反應式為CO＋Ｈ２+6OH-—4e－＝=＝ＣＯeｑ\o\aｌ（2—，3）＋４Ｈ2O.（5）①甲烷燃料電池中，CH4通入負極，發(fā)生失去電子的氧化反應,電極反應式為CH4＋10ＯH－－8e－=＝=COeq\ｏ\aｌ（2－，３)+７H2O。②O2通入正極,發(fā)生還原反應，電極反應式為Ｏ2+2H2Ｏ＋4e－===4OH—，結合負極反應式及得失電子守恒推知,電池總反應式為CＨ4+2O2＋2OH－==＝COｅｑ\ｏ\ａl(2－,3)+3H2O,則甲烷燃料電池工作時不斷消耗OＨ—，溶液中c（OH－)減小,溶液的ｐＨ減小。９．【答案】(1）①+4Ｈ2Ｏ+3ｅ－===Fe(ＯH)３↓＋5OＨ—0。２②右左③使用時間長、工作電壓穩(wěn)定（2）N2＋8H＋＋６e-==＝２氯化銨(3)從b到aCＯ+O2－－2e－==＝CO2【解析】（1)①放電時高鐵酸鉀為正極，正極發(fā)生還原反應,電極反應式為＋4H2O＋3ｅ-＝=＝Fe（OH）3↓＋５OH－。若維持電流強度為1A,電池工作十分鐘，轉移電子的物質(zhì)的量為mol=0。006２１76ｍoｌ。理論消耗Zn的質(zhì)量為×６5g·mｏl-1≈0.２g.②電池工作時,陰離子移向負極，陽離子移向正極，所以鹽橋中氯離子向右移動；若用陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向左移動.(２）該電池的本質(zhì)反應是合成氨反應,電池中氫氣失去電子，在負極發(fā)生氧化反應，氮氣得電子在正極發(fā)生還原反應,則正極反應式為N２＋8Ｈ＋＋6ｅ－＝＝=２，氨氣與ＨCl反應生成氯化銨，則電解質(zhì)溶液為NH4Cl、HＣl混合溶液。(3）工作時電極ｂ作正極,O2－由電極b移向電極ａ；該裝置是原電池,通入一氧化碳的電極a是負極，負極上一氧化碳失去電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為CＯ+Ｏ２－-2ｅ-＝=＝CO2。直通高考直通高考１.【答案】D【解析】Ａ、三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，吸附能力強，所沉積的ZnO分散度高，A正確；B、充電相當于是電解池，陽極發(fā)生失去電子的氧化反應,根據(jù)總反應式可知陽極是Ｎi（OH)2失去電子轉化為NｉＯOH,電極反應式為Ni(OH）2（ｓ)＋OＨ?(aq）?e?=ＮiOOH（s)＋Ｈ２O(ｌ)，B正確;Ｃ、放電時相當于是原電池,負極發(fā)生失去電子的氧化反應，根據(jù)總反應式可知負極反應式為Ｚｎ(ｓ)+2OH?（aq）?2ｅ?＝ＺnO(s）+H2O(l），C正確;D、原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，則放電過程中OＨ?通過隔膜從正極區(qū)移向負極區(qū)，Ｄ錯誤。答案選D.2.【答案】D【解析】放電時,Zn是負極,負極反應式為Zn?2ｅ?═Zn2+，正極反應式為Ｉ２Ｂｒ?＋2e?=2I?＋Bｒ?，充電時，陽極反應式為Ｂr?+2I??2e?=I２Br?、陰極反應式為Ｚn２+＋2ｅ?=Zｎ,只有陽離子能穿過交換膜,陰離子不能穿過交換膜，據(jù)此分析解答。A、放電時，a電極為正極,碘得電子變成碘離子，正極反應式為Ｉ2Br?+2ｅ?＝２I?＋Ｂr?，故A正確；B、放電時,正極反應式為I2Bｒ?＋2e?=2I?+Bｒ?,溶液中離子數(shù)目增大,故B正確；C、充電時，b電極反應式為Ｚn2+＋２e?＝Zｎ，每增加0.65g,轉移０．02mol電子，陽極反應式為Br?+2I??2e?=I２Br?，有０．0２molI?失電子被氧化，故Ｃ正確；Ｄ、充電時，a是陽極,應與外電源的正極相連,故D錯誤；故選Ｄ?！军c睛】本題考查化學電源新型電池，會根據(jù)電極上發(fā)生的反應判斷正負極是解本題關鍵,會正確書寫電極反應式，易錯選項是Ｂ，正極反應式為I2Bｒ?+2e?=２Ｉ?+Br?，溶液中離子數(shù)目增大.3.【答案】D【解析】本題考查的是電池的基本構造和原理，應該先根據(jù)題目敘述和對應的示意圖，判斷出電池的正負極,再根據(jù)正負極的反應要求進行電極反應方程式的書寫。A．題目敘述為:放電時,O2與Li+在多孔碳電極處反應，說明電池內(nèi)，Lｉ＋向多孔碳電極移動，因為陽離子移向正極,所以多孔碳電極為正極,選項A錯誤。B.因為多孔碳電極為正極，外電路電子應該由鋰電極流向多孔碳電極(由負極流向正極）,選項B錯誤.C。充電和放電時電池中離子的移動方向應該相反，放電時,Li+向多孔碳電極移動，充電時向鋰電極移動,選項C錯誤。D.根據(jù)圖示和上述分析,電池的正極反應應該是O2與Li+得電子轉化為Ｌi２O2－Ｘ,電池的負極反應應該是單質(zhì)Li失電子轉化為Li＋，所以總反應為：2Li+（1-)Ｏ２＝Ｌi２O2-X，充電的反應與放電的反應相反,所以為Lｉ２Ｏ2-x=2Ｌi+（1－)O2，選項D正確。點睛:本題是比較典型的可充電電池問題。對于此類問題，還可以直接判斷反應的氧化劑和還原劑,進而判斷出電池的正負極。本題明顯是空氣中的氧氣得電子，所以通氧氣的為正極,單質(zhì)鋰就一定為負極.放電時的電池反應，逆向反應就是充電的電池反應,注意：放電的負極，充電時應該為陰極；放電的正極充電時應該為陽極。４．【答案】Ｄ【解析】