第03講化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

第03講化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材）模塊三教材習(xí)題學(xué)解題模塊四核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練（6大考點(diǎn)）模塊五小試牛刀過(guò)關(guān)測(cè)1.能理解化學(xué)能與其它形式能量的轉(zhuǎn)化。根據(jù)電子轉(zhuǎn)移和化學(xué)能的轉(zhuǎn)化為電能相結(jié)合的視角分析原電池的構(gòu)成條件。2.以原電池為例認(rèn)識(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，從氧化還原反應(yīng)的角度初步認(rèn)識(shí)原電池的工作原理。3.認(rèn)識(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，形成化學(xué)有利于提高人類生活質(zhì)量的觀念。4.知道干電池、充電電池、燃料電池等化學(xué)電源的特點(diǎn)。第1課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化1．化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化（火力發(fā)電）（1）我國(guó)目前電能的主要來(lái)源：我國(guó)目前電能主要來(lái)自火力發(fā)電，其次來(lái)自水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核能、水力發(fā)電、生物質(zhì)能等。（2）火力發(fā)電過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化：化學(xué)能熱能機(jī)械能電能；（3）火力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)=1\*GB3①我國(guó)煤炭資源豐富；=2\*GB3②電能清潔、安全，又快捷方便。（4）火力發(fā)電的缺點(diǎn)①化石燃料屬于不可再生資源，用化石燃料發(fā)電會(huì)造成資源的浪費(fèi)；②火力發(fā)電的過(guò)程中，能量經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)化，利用率低，能量損失大；③化石燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)(如SO2、CO、NO2、粉塵等)，污染環(huán)境。2．原電池的工作原理及構(gòu)成條件（1）實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)步驟裝置圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因解釋①將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象Zn片：鋅片溶解，表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡Cu片：無(wú)變化反應(yīng)的離子方程式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑；Cu片表面無(wú)明顯變化的原因：銅排在金屬活動(dòng)性順序表氫的后面，不能從酸溶液中置換出氫氣②用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，觀察、比較導(dǎo)線連接前后的現(xiàn)象Zn片：鋅片溶解Cu片：銅片表面有氣泡鋅與稀硫酸反應(yīng)，但氫氣在銅片上產(chǎn)生③用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，并在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個(gè)電流表，觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)Zn片：鋅片溶解Cu片：銅片表面有氣泡電流表A指針偏轉(zhuǎn)電流表指針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明：導(dǎo)線中有電流；Cu片上有氣泡說(shuō)明：溶液中的氫離子在銅片表面獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，從銅片上放出（2）原理分析：裝置示意圖電極材料電極名稱電子轉(zhuǎn)移電極反應(yīng)式反應(yīng)類型鋅片負(fù)極電子流出Zn－2e－=Zn2＋氧化反應(yīng)銅片正極電子流入2H＋＋2e－=H2↑還原反應(yīng)電子的流向電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極反應(yīng)本質(zhì)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)總反應(yīng)式Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑結(jié)論當(dāng)用導(dǎo)線連接銅片和鋅片一同進(jìn)入稀硫酸時(shí)，由于鋅比銅活潑，容易失去電子，鋅被氧化成Zn2+而進(jìn)入溶液，電子則有鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，溶液中的H+從銅片中獲得電子被還原成氫原子，氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上析出。由于導(dǎo)線上有電子通過(guò)，因此產(chǎn)生了電流，電流表的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（3）原電池的工作原理①反應(yīng)類型：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；②電子流向：電子的移動(dòng)方向是從負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極（電子不下水）；③離子移動(dòng)：離子的移動(dòng)方向是陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)（離子不上岸）。（4）原電池的概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)（5）原電池的構(gòu)成條件①具有活潑性不同的兩個(gè)電極，其中一個(gè)相對(duì)較活潑，另一個(gè)相對(duì)較不活潑；②兩電極插入電解質(zhì)溶液（或者熔融的電解質(zhì)）中；③電極用導(dǎo)線相連并插入電解液形成閉合回路；④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。（6）原電池正、負(fù)極的判斷方法①一般是較活潑金屬作負(fù)極，較不活潑金屬作正極，但也要注意電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。②鎂鋁用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中，鎂作負(fù)極，鋁作正極；若電解質(zhì)是氫氧化鈉，則鎂作正極，鋁作負(fù)極。③銅鋁用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中，鋁作負(fù)極，銅作正極；若插入濃硝酸中，鋁作正極，銅作負(fù)極?！緶剀疤崾尽竣贅?gòu)成原電池的兩電極材料不一定都是金屬，正極材料可以為導(dǎo)電的非金屬，例如石墨。兩極材料可能參與反應(yīng)，也可能不參與反應(yīng)。②兩個(gè)活潑性不同的金屬電極用導(dǎo)線連接，共同插入電解質(zhì)溶液中不一定構(gòu)成原電池，必須有一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。③在判斷原電池正負(fù)極時(shí)，既要考慮金屬活潑的強(qiáng)弱也要考慮電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。如Mg—Al—HCl溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Al，正極為Mg。二、原電池原理的應(yīng)用1．加快氧化還原反應(yīng)的速率：原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，使溶液中離子運(yùn)動(dòng)時(shí)相互的干擾減小，使反應(yīng)速率增大。如：在Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和鋅能構(gòu)成原電池的正負(fù)極，從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率2．比較金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱（1）方法：一般情況下，負(fù)極的金屬活動(dòng)性比正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。（2）常見規(guī)律：電極質(zhì)量較少，作負(fù)極較活潑，有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加或不變作正極，較不活潑。3．解釋生活中的現(xiàn)象（1）潮濕的空氣里鋼鐵容易生銹（形成原電池）負(fù)極反應(yīng)：2Fe－4e＝2Fe2+正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e＝4OH總反應(yīng)：2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)32Fe(OH)3失水Fe2O3?nH2O（鐵銹）失水（2）暖貼（原電池原理）①主要成分：鐵粉、碳、食鹽、水、吸水布（吸水棉）

②使用方法：撕開后進(jìn)入空氣（提供氧氣，供吸氧腐蝕用）③主要原理：負(fù)極反應(yīng)：2Fe－4e＝2Fe2+正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e＝4OH總反應(yīng)：2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3在此反應(yīng)過(guò)程中放熱，因此成為“暖寶寶”“熱敷袋”。4．制造化學(xué)電源：如各種干電池、蓄電池、燃料電池等【溫馨提示】①構(gòu)成原電池的兩電極材料不一定都是金屬，正極材料可以為導(dǎo)電的非金屬，例如石墨。兩極材料可能參與反應(yīng)，也可能不參與反應(yīng)。②兩個(gè)活潑性不同的金屬電極用導(dǎo)線連接，共同插入電解質(zhì)溶液中不一定構(gòu)成原電池，必須有一個(gè)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。第2課時(shí)化學(xué)電源一、化學(xué)電源1．原電池設(shè)計(jì)（1）依據(jù)：已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子)在正極上被還原（2）選擇合適的材料①電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料②電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)等?！緶剀疤崾尽吭姵卦O(shè)計(jì)思路①定：確定一個(gè)能夠自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)；②拆：將氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)負(fù)極：還原劑－ne－==氧化產(chǎn)物；正極：氧化劑＋ne－==還原產(chǎn)物；③找：正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液；④畫：形成閉合回路，畫出原電池示意圖。2．探究影響電池效果的因素提出問題影響自制電池效果的因素有哪些？查閱資源電極材料，電極間距，水果種類對(duì)自制水果電池的效果可能有影響。實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ.按如圖連接水果電池；Ⅱ.實(shí)驗(yàn)記錄如下：序號(hào)電極電極間距種類電流

(μA)①Cu—Al2.0

cm西紅柿78.5②Cu—Fe2.0

cm西紅柿70.3③Al—Al2.0

cm西紅柿0④Cu—Al2.0

cm檸檬45.7⑤Cu—Al1.0

cm檸檬98.4⑥石墨—Al1.0

cm檸檬104.5解釋與結(jié)論實(shí)驗(yàn)①②③的目的是探究電極材料對(duì)電池效果的影響，對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②③得出的結(jié)論是在其他條件相同時(shí)，電極材料活潑性差別越大，電池效果越好。（2）欲得出“水果種類對(duì)電池效果有影響”的結(jié)論，需要對(duì)比實(shí)驗(yàn)①④，對(duì)比④⑤得出結(jié)論是其他條件相同，電極間距越小，電流越大，電池效果越好。（3）水果電池中，水果的作用是作電解質(zhì)溶液。（4）對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②③可知，構(gòu)成水果電池的電極必須具備的條件為兩極金屬活動(dòng)性不同，構(gòu)成水果電池的其他要素還有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)、形成閉合回路、有電解質(zhì)溶液。二、常見的化學(xué)電源1．生活中常見電池普通干電池筆記本電腦專用電池?cái)z像機(jī)專用電池普通干電池筆記本電腦專用電池?cái)z像機(jī)專用電池“神六”的太陽(yáng)能電池2．化學(xué)電源的分類：一次電池、二次電池、燃料電池（1）一次電池：一次電池的特點(diǎn)是活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗一定程度后，就不能再重復(fù)使用。即：放電之后不能充電，內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的。常見的一次電池有鋅錳干電池、鋅銀電池①酸性鋅錳干電池結(jié)構(gòu)酸性鋅錳干電池是以鋅筒為負(fù)極，石墨棒為正極，在石墨棒周圍填充糊狀的MnO2和NH4Cl作電解質(zhì)電極反應(yīng)負(fù)極Zn－2e－=Zn2＋正極2MnO2＋2NHeq\o\al(＋,4)＋2e－=Mn2O3＋2NH3↑＋H2O總反應(yīng)Zn＋2MnO2＋2NH4Cl=ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O缺陷酸性鋅錳干電池即使不用，放置過(guò)久，鋅筒也會(huì)因酸性的NH4Cl溶液腐蝕，造成漏液而失效，還會(huì)導(dǎo)致電器設(shè)備的腐蝕改進(jìn)措施a.在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒制成防漏電池b.將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl換成濕的KOH，并在構(gòu)造上進(jìn)行改進(jìn)，制成堿性鋅錳電池=2\*GB3②堿性鋅錳干電池結(jié)構(gòu)堿性鋅錳電池是一種常用的一次電池，其負(fù)極是Zn，正極是MnO2，電解質(zhì)溶液是KOH溶液電極反應(yīng)負(fù)極Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2正極2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnOOH＋2OH－總反應(yīng)Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2特點(diǎn)比能量較高，儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)，可適用于大電流和連續(xù)放電=3\*GB3③鋅銀電池電極反應(yīng)負(fù)極Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2正極Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－總反應(yīng)Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag特點(diǎn)比能量大、電壓穩(wěn)定、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)（2）二次電池：充電電池又稱二次電池。充電電池在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)又可以逆向進(jìn)行，生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，使充電、放電可在一定時(shí)期內(nèi)循環(huán)進(jìn)行。充電電池中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是：化學(xué)能電能，常見的二次電池有鉛蓄電池、鎘鎳電池、鋰離子電池等蓄電池等。①鉛蓄電池結(jié)構(gòu)鉛蓄電池是用橡膠或微孔塑料制成的長(zhǎng)方形外殼，正極板上有一層棕褐色的PbO2，負(fù)極板是海綿狀金屬鉛，兩極均浸在一定濃度的硫酸溶液中，且兩極間用橡膠或微孔塑料隔開電極反應(yīng)總反應(yīng)Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)負(fù)極Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)－2e－=PbSO4(s)正極PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2e－=PbSO4(s)＋2H2O(l)特點(diǎn)常作汽車電瓶，電壓穩(wěn)定，使用方便安全②鎳鎘電池結(jié)構(gòu)以Cd為負(fù)極，NiO(OH)為正極，以KOH為電解質(zhì)電極反應(yīng)總反應(yīng)Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2負(fù)極Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2正極2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－特點(diǎn)壽命比鉛蓄電池長(zhǎng)，但鎘是致癌物質(zhì)，廢棄鎳鎘電池如不回收，會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境鋰離子充電電池③堿金屬中的Li是最輕的金屬，活動(dòng)性極強(qiáng)，是制造電池的理想物質(zhì)。鋰離子充電電池鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池。三、發(fā)展中的燃料電池1．燃料電池的構(gòu)成及特點(diǎn)燃料電池的構(gòu)成燃料電池是一種將燃料(如氫氣、甲烷、乙醇)與氧化劑(如氧氣)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置。燃料氣可以是氫氣、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、葡萄糖、肼等可燃性氣體，電解質(zhì)通常有四種情況：=1\*GB3①稀硫酸②KOH溶液=3\*GB3③Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，其導(dǎo)電粒子是CO32－=4\*GB3④固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，高溫下能傳導(dǎo)O2－離子燃料電池裝置示意圖特點(diǎn)=1\*GB3①清潔、安全、高效②料的利用率高、能量轉(zhuǎn)化率高，能量轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%以上=3\*GB3③與常規(guī)發(fā)電廠相比，其二氧化碳排放量明顯降低=4\*GB3④與干電池或者蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是從外部提供，這時(shí)電池起著類似試管、燒杯等反應(yīng)器的作用=5\*GB3⑤供電量易于調(diào)節(jié)，能適應(yīng)于電器負(fù)載的變化，而且不需要很長(zhǎng)的充電時(shí)間，在航天、軍事和交通等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用情景2．氫氧燃料電池氫氧燃料電池在不同的介質(zhì)中的總反應(yīng)式相同，均為2H2＋O2=2H2O。但正、負(fù)極反應(yīng)式與電解質(zhì)溶液有關(guān)，正、負(fù)極反應(yīng)式歸納如下：電解質(zhì)溶液負(fù)極正極酸性(H＋)H2－2e－=2H＋O2＋4H＋＋4e－=2H2O中性(Na2SO4)H2－2e－=2H＋O2＋2H2O＋4e－=4OH－堿性(OH－)H2－2e－＋2OH－=2H2OO2＋2H2O＋4e－=4OH－3．電池的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用（1）優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率較高，供能穩(wěn)定可靠，可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便，易于維護(hù)，并可在各種環(huán)境下工作（2）應(yīng)用：在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，電池發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，大至火箭、人造衛(wèi)星、空間電視轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船，小至電腦、收音機(jī)、照相機(jī)、、助電器、電子手表、心臟起搏器等，都離不開各式各樣的電池【溫馨提示】①幾種電池的特點(diǎn)比較：名稱干電池(一次電池)充電電池(二次電池)燃料電池特點(diǎn)①活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度后，不能再使用②電解質(zhì)溶液為膠狀，不流動(dòng)①放電后可再充電使活性物質(zhì)獲得再生②可以多次充電，重復(fù)使用①電極本身不包含活性物質(zhì)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件②工作時(shí)，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷地進(jìn)行反應(yīng)，生成物不斷地被排出舉例普通的鋅錳電池、堿性鋅錳電池、銀鋅電池等鉛酸蓄電池、鋰電池、鎳氫電池氫氧燃料電池、CH4燃料電池、CH3OH燃料電池等②一般的，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)的電池（比能量和比功率大），更適合使用者的需要。③廢舊電池中含有汞、鎘、鉻、鉛等大量的重金屬和酸堿等有害物質(zhì)，隨處丟棄會(huì)給土壤、水源等造成嚴(yán)重的污染，1節(jié)1號(hào)干電池會(huì)使1m2的耕地失去使用價(jià)值，并通過(guò)食物鏈給人體健康造成危害。另一方面，廢棄電池中的有色金屬是寶貴的資源，如果能回收再利用這些廢舊電池，不僅可以減少對(duì)我們生存環(huán)境的破壞，而且也是對(duì)資源的節(jié)約。教材習(xí)題01在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鐵片和銅片，下列敘述中正確的是（）A.銅片上有H2逸出B.電子通過(guò)導(dǎo)線由銅片流向鐵片C.溶液中的H+向鐵片附近定向遷移D.鐵片發(fā)生的反應(yīng)是Fe3e==Fe3+解題思路本題考查原電池的構(gòu)成及原理，在Fe—H2SO4—Cu構(gòu)成的原電池中，F(xiàn)e作原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe—2e==Fe2+,D錯(cuò)誤；Cu作原電池的正極，硫酸溶液中的H+離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：2H++e==H2，總反應(yīng)式：Fe+2H+==Fe2++H2。H2在正極Cu片上析出，A正確；負(fù)極Fe失去電子經(jīng)導(dǎo)線流向正極Cu，B錯(cuò)誤；電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子（H+）移向正極（Cu），C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼教材習(xí)題04右下圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法中正確的是（）A.該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B.裝置Y中在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是O2C.裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D.裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化解題思路本題考查化學(xué)電源及太陽(yáng)能、化學(xué)能、電能等能量的轉(zhuǎn)化。裝置X為電解水制H2和O2，裝置Y為氫氧燃料電池。該系統(tǒng)中存在太陽(yáng)能、化學(xué)能、電能、熱能的能量轉(zhuǎn)化，A錯(cuò)誤；裝置Y燃料電池中H2為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，O2為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；裝置X產(chǎn)生燃料電池中的燃料H2和氧化劑O2，C正確；裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，但并不能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾核心考點(diǎn)一：能量轉(zhuǎn)化類型的判斷【例1】下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是（）ABCD硅太陽(yáng)能電池鋰離子電池太陽(yáng)能集熱器燃?xì)庠睢敬鸢浮緽【解析】A．硅太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，A不選；B．鋰離子電池的放電過(guò)程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B選；C．太陽(yáng)能集熱器的原理是光透過(guò)透明蓋板照射到表面涂有吸收層的吸熱體上，其中大部分太陽(yáng)輻射能被吸收體所吸收，轉(zhuǎn)化為熱能，C不選；D．燃?xì)庠钔ㄟ^(guò)天然氣的燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，D不選。答案選B。核心考點(diǎn)二：原電池的構(gòu)成條件【例2】圖中裝置能形成原電池的是（）A． B． C．D．【答案】B【解析】A．該圖中兩個(gè)電極都是金屬鋅，活潑性相同，構(gòu)不成原電池，故A錯(cuò)誤；B．該圖中金屬銅可以與硝酸銀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，兩個(gè)電極材料活潑性不同，可以構(gòu)成原電池，故B正確；C．該圖中燒杯中的液體為酒精，酒精是非電解質(zhì)不導(dǎo)電，所以構(gòu)不成原電池，故C錯(cuò)誤；D．該裝置沒有形成閉合回路，構(gòu)不成原電池，故D錯(cuò)誤；故答案為B。核心考點(diǎn)三：原電池的工作原理【例3】如圖所示的兩個(gè)裝置中，溶液的體積均為200mL，開始時(shí)電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1mol/L。工作一段時(shí)間后，測(cè)得導(dǎo)線中均通過(guò)0.02mol電子。下列有關(guān)Cu電極的說(shuō)法正確的是（）A.①中Cu極發(fā)生氧化反應(yīng)B.②中Cu極有氣泡產(chǎn)生

C.①、②中Cu極質(zhì)量均不變D.①中Cu極有電子流出，②中Cu極有電子流入【答案】B【解析】A.①有外接電源，所以是電解池，電解池工作時(shí)，與直流電源的正極相連的電極為電解池的陽(yáng)極，與直流電源的負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，則銅為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B.②為原電池，銅為原電池的正極，正極反應(yīng)為2H++2e==H2↑，有氣泡產(chǎn)生，故B正確；C.①中銅電極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)方為Cu2++2e=Cu，②中銅電極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H++2e==H2↑，①中銅極質(zhì)量變大，②中Cu極質(zhì)量不變，故C錯(cuò)誤；D.電解池工作時(shí)，電子從電源負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極，故①中Cu極有電子流入，原電池工作時(shí)，電子沿著導(dǎo)線從負(fù)極流向正極，故②中Cu極有電子流入，故D錯(cuò)誤。

核心考點(diǎn)四：原電池電極反應(yīng)式的書寫與判斷【例4】原電池的電極名稱不僅與電極的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，下列說(shuō)法不正確的是（）A．由Zn、Cu、稀H2SO4組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Zn－2e＝Zn2+B．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Fe－2e＝Fe2+C．由Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Al－3e＝Al3+D．由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Cu－2e＝Cu2+【答案】C【解析】A.該原電池中，Zn易失電子作負(fù)極，Cu作正極，負(fù)極上Zn失電子生成Zn2+，負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e＝Zn2+，故A正確；B.該原電池中，F(xiàn)e易失電子作負(fù)極，Cu作正極，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e＝Fe2+，故B正確；C.該原電池中，Al易失電子作負(fù)極，Mg作正極，負(fù)極反應(yīng)式為Al3e+4OH==AlO2+2H2O，故C錯(cuò)誤；D.

Al和濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象，所以Cu易失電子作負(fù)極，Al作正極，負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e＝Cu2+，故D正確。故答案選：C。核心考點(diǎn)五：正、負(fù)極和粒子移動(dòng)方向的判斷【例5】利用反應(yīng)6NO2+8NH3==7N2+12H2O構(gòu)成的電池，既能實(shí)現(xiàn)有效減少氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學(xué)能，裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（）A．電流從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極B．電極A上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極B為正極C．當(dāng)有(標(biāo)準(zhǔn)狀況)被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4molD．A電極的電極反應(yīng)式為【答案】D【解析】A．該原電池中，通入NH3的A電極為負(fù)極，通入NO2的B電極為正極，則電流從右側(cè)B電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)A電極，A正確；B．該原電池中，A電極為負(fù)極，2NH36e+6OH=N2+6H2O，發(fā)生氧化反應(yīng)，B電極為正極，正極上NO2得電子生成N2，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；C．通入NO2的B電極為正極，電極反應(yīng)式為2NO2+8e+4H2O=N2+8OH，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24L，即消耗2.24L/22.4L/mol=0.1molNO2，所以轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)，C正確；D．通入NH3的A電極上，NH3發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成N2，堿性條件下的電極反應(yīng)式為2NH36e+6OH=N2+6H2O，D錯(cuò)誤；故答案為：D。核心考點(diǎn)六：化學(xué)電源【例6】水系鋅離子電池是一種新型二次電池，工作原理如圖。該電池以粉末多孔鋅電極(鋅粉、活性炭及粘結(jié)劑等)為負(fù)極，V2O5為正極，三氟甲磺酸鋅[Zn(CF3SO3)2]為電解液。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.放電時(shí)，Zn2+向V2O5電極移動(dòng)

B.充電時(shí)，陽(yáng)極區(qū)電解液的濃度變大

C.充電時(shí)，粉末多孔鋅電極發(fā)生還原反應(yīng)

D.放電時(shí)，V2O5電極上的電極反應(yīng)式為V2O5+xZn2++2xe==ZnxV2O5【答案】B【解析】A.放電時(shí)，Zn2+向V2O5電極移動(dòng)，參與該極的反應(yīng)V2O5+xZn2++2xe==ZnxV2O5，故A正確；B.充電時(shí)，陽(yáng)極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：ZnxV2O5—2xe=V2O5+Zn2+，鋅離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向左移動(dòng)，電解質(zhì)溶液濃度沒有變大，故B錯(cuò)誤；C.充電時(shí)，粉末多孔鋅電極是陰極發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；D.放電時(shí)，V2O5核心考點(diǎn)七：原電池原理的應(yīng)用【例7】有A、B、C、D四種金屬，當(dāng)A、B組成原電池時(shí)，電子流動(dòng)方向A→B；當(dāng)A、D組成原電池時(shí)，A為正極；B與C構(gòu)成原電池時(shí)，電極反應(yīng)式為：C2+2e→C，B2e→B2+則A、B、D、E金屬性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ǎ〢．A＞B＞C＞D B．A＞B＞D＞CC．D＞C＞A＞B D．D＞A＞B＞C【答案】D【解析】原電池中，電子由負(fù)極流向正極，活潑金屬作負(fù)極，負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化，以此分析。當(dāng)A、B組成原電池時(shí)，電子流動(dòng)方向A→B，則金屬活潑性為A>B；當(dāng)A、D組成原電池時(shí)，A為正極，則金屬活潑性為D>A；B與C構(gòu)成原電池時(shí)，電極反應(yīng)式為：C2+2e→C，B2e→B2+，B失去電子，則金屬活潑性為B>C；綜上所述，這四種金屬的活潑性為：D＞A＞B＞C。答案選D?！净A(chǔ)練】1．電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來(lái)源，各式各樣電池的發(fā)展是化學(xué)對(duì)人類的一大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是（）A.原電池反應(yīng)均是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)

B.氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在正極被氧化

C.氫氧燃料電池是將熱能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

D.鉛蓄電池在放電過(guò)程中，負(fù)極質(zhì)量減少，正極質(zhì)量增加【答案】A【解析】A.構(gòu)成原電池的條件之一是：能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以原電池反應(yīng)均是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，故A正確；B.氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極上失電子被氧化，故B錯(cuò)誤；C.氫氧燃料電池也是原電池，所以氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)鉛蓄電池放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式為：Pb+SO42?2．有a、b、c、d四種金屬。將a與b用導(dǎo)線連接起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，a不斷腐蝕；將a、d分別投入同濃度的鹽酸中，d比a反應(yīng)劇烈；將銅浸入b的鹽溶液中，無(wú)明顯變化；如果把銅浸入c的鹽溶液里，有金屬c析出。根據(jù)以上現(xiàn)象判斷，它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是（）A．dcab B．dabc C．dbac D．badc【答案】B【詳解】將a與b用導(dǎo)線連接起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，a不斷腐蝕，說(shuō)明b是正極，因此活潑性是a＞b；將a、d分別投入等濃度鹽酸中，d比a反應(yīng)劇烈，說(shuō)明金屬活動(dòng)性d＞a；活潑的金屬可以將不活潑的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，所以活潑性是b＞c，綜合以上可知活動(dòng)性由強(qiáng)到弱順序是：d>a>b>c，答案選B。3．如圖所示，電流計(jì)G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)a極逐漸變細(xì)，b極放出無(wú)色氣體，X為電解質(zhì)溶液，則a、b、X應(yīng)是下列各組中的（）a電極b電極X溶液AZnFeBFe石墨CZn石墨稀硫酸DFeCu濃硝酸A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】電流計(jì)G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)a極逐漸變細(xì)，b極放出無(wú)色氣體，則a極為負(fù)極，b極為正極，總反應(yīng)為a極材料與電解質(zhì)溶液X反應(yīng)并且有無(wú)色氣體產(chǎn)生。A．鋅的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，鋅作負(fù)極，鐵作正極，鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸鋅，正極看不到氣體產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；B．鐵作負(fù)極，石墨作正極，鐵與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，正極看不到氣體產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；C．鋅作負(fù)極，石墨作正極，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，鋅極逐漸變細(xì)，石墨極放出無(wú)色氣體，C正確；D．鐵與濃硝酸常溫下發(fā)生鈍化，銅作負(fù)極，銅極變細(xì)，D錯(cuò)誤；答案選C。4．下列有關(guān)化學(xué)電池裝置的敘述中，不正確的是（）圖Ⅰ堿性鋅錳電池圖Ⅱ鉛硫酸蓄電池圖Ⅲ原電池圖Ⅳ銀鋅紐扣電池A．圖Ⅰ所示電池工作時(shí)，鋅粉失電子B．圖Ⅱ所示電池放電過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中的移向極C．圖Ⅱ所示裝置工作過(guò)程中，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量增大D．圖Ⅳ所示電池中，是氧化劑，電池工作過(guò)程中被還原為【答案】C【解析】A．堿性鋅錳電池中，鋅作負(fù)極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B．原電池中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，鉛硫酸蓄電池中PbO2極為正極，電解質(zhì)溶液中的H+移向PbO2極，故B正確；C．銅鐵硫酸銅原電池中鐵為負(fù)極，溶解，銅為正極，析出銅，電池反應(yīng)為Fe+Cu2+=Fe2++Cu，工作過(guò)程中，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減小，故C錯(cuò)誤；D．銀鋅紐扣電池中Ag2O為正極，得電子，作氧化劑，電池工作過(guò)程中被還原為Ag，故D正確；故選C。5．將鋅片和銅片按圖示方式插入檸檬中，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列關(guān)于該裝置的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．銅片為正極，發(fā)生還原反應(yīng) B．一段時(shí)間后，鋅片質(zhì)量減小C．電子通過(guò)檸檬汁液由鋅片流向銅片 D．檸檬汁液中的向銅片定向遷移【答案】C【解析】A．該裝置可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，是原電池，銅片不活潑為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確；B．原電池中Zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅片逐漸溶解，質(zhì)量減輕，B項(xiàng)正確；C．原電池中Zn為負(fù)極，Cu為正極，電子由鋅片流出經(jīng)導(dǎo)線到銅片，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．原電池中Cu為正極，電解質(zhì)中的H+向銅片定向遷移、并在銅片上得電子生成H2，D項(xiàng)正確；答案選C。6．某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是（）A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e－=CuC．無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液均從藍(lán)色直接變成黃色D．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接后，F(xiàn)e片上發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的Cu2+向銅電極移動(dòng)【答案】C【解析】A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片和銅離子發(fā)生置換反應(yīng)，因此鐵片上會(huì)有金屬銅析出，故A正確；B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，鐵作負(fù)極，銅作正極，因此銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e－=Cu，故B正確；C．無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液中銅離子都會(huì)減少，鐵變?yōu)閬嗚F離子，溶液顏色變淺，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接后，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅為正極，根據(jù)離子“同性相吸”原理，因此溶液中的Cu2+向正極即銅電極移動(dòng)，故D正確。綜上所述，答案為C。7．銅鋅電池原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．b電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e=CuB．鹽橋中K＋移向a電極C．a(chǎn)電極發(fā)生還原反應(yīng)D．電子由Zn電極流出，經(jīng)鹽橋溶液流向b電極【答案】A【解析】A．b電極上銅離子得到電子被還原，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e=Cu，A正確；B．a(chǎn)電極為負(fù)極，鹽橋中K＋移向正極即b電極，B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)電極為Zn，失去電子轉(zhuǎn)變?yōu)閆n2＋，鋅化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．電子由Zn電極流出，沿著導(dǎo)線流向b電極，D錯(cuò)誤；答案選A。8．燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，某氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖如下，該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．O2在b電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電解質(zhì)溶液中OH向正極移動(dòng)C．該裝置實(shí)現(xiàn)了電能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化D．氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源【答案】D【解析】A．O2在b電極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．該燃料電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中OH向正電荷較多的負(fù)極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．該裝置通過(guò)兩個(gè)電極分別發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤；D．氫氧燃料電池反應(yīng)產(chǎn)物水不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且水又是生產(chǎn)燃料H2的原料，比H2直接燃燒能量利用率大大提高，因此是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，D正確；故合理選項(xiàng)是D。9．蛟龍?zhí)栞d人潛水器由我國(guó)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制，是目前世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器。給某潛水器提供動(dòng)力的電池如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.Zn電極發(fā)生了還原反應(yīng)B.電池中的Cl向Pt電極移動(dòng)

C.Pt電極反應(yīng)式為H2O2+2e=2OHD.電子從Zn電極沿導(dǎo)線流向Pt電極，再經(jīng)溶液回到Zn電極【答案】C【解析】本題考查原電池原理。A項(xiàng)，鋅電極作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，原電池中Cl向負(fù)極鋅移動(dòng)，Pt是正極，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Pt電極是正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)：H2O2+2e=2OH，正確；D項(xiàng)，電子不能經(jīng)過(guò)電解質(zhì)溶液，錯(cuò)誤。10．下列圖示都是原電池原理在化學(xué)電源中的應(yīng)用。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（)A．鉛蓄電池在放電時(shí)，其負(fù)極是鉛電極B．氫氧燃料電池中，H2所在電極發(fā)生的反應(yīng)為H22e+2OH=2H2OC．氫氧燃料電池中，通入的一極為負(fù)極D．鉛蓄電池放電后，PbO2極質(zhì)量減小【答案】A【解析】A．鉛蓄電池在放電時(shí)，鉛是負(fù)極，由鉛變成硫酸鉛，A正確；B．氫氧燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，所以H2所在電極發(fā)生的反應(yīng)為H22e=2H+，B錯(cuò)誤；C．氫氧燃料電池中，通入O2的一極為正極，C錯(cuò)誤；D．鉛蓄電池放電后，PbO2極變成PbSO4，質(zhì)量增重，D錯(cuò)誤；故選A。【提升練】1．電化學(xué)法處理SO2是目前研究的熱點(diǎn)。利用雙氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染，并制備硫酸。設(shè)計(jì)裝置如圖所示(已知電極為石墨電極，只起導(dǎo)電作用，交換膜是只允許陽(yáng)離子通過(guò)或只允許陰離子通過(guò)的離子交換膜)。下列敘述中錯(cuò)誤的是（）A.該交換膜為陽(yáng)離子交換膜B.若11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2參與反應(yīng)，則A池中增加2molH+

C.B池中的反應(yīng)為H2O2+2e+2H+=2H2OD.導(dǎo)線上箭頭方向表示電流方向【答案】B【解析】A項(xiàng)，由A池中硫酸濃度變化可推得，氫離子從左向右進(jìn)入B池，該交換膜為陽(yáng)離子交換膜，正確；B項(xiàng)，A池中電極反應(yīng)式為SO2+2H2O?2e?=SO42?+4H+，若11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2參與反應(yīng)，則A池中生成2?mol?H+，根據(jù)B池中的反應(yīng)可知，有1?mol?2．鎂鋰雙離子新型二次電池如圖所示，下列關(guān)于該電池的說(shuō)法正確的是（）A．放電時(shí)，Mg作負(fù)極，溶液中Li+由右向左移動(dòng)B．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為C．充電時(shí)，Y應(yīng)與外加電源的正極相連，此電極上的物質(zhì)發(fā)生了還原反應(yīng)D．放電時(shí)，導(dǎo)線上每通過(guò)，左室溶液質(zhì)量增重【答案】D【解析】放電時(shí)，Mg電極失電子，X為負(fù)極，Y為正極。A.放電時(shí)，Mg電極失電子，Mg作負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極，所以Li+由左向右移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.充電時(shí)是電解池原理，陽(yáng)極失去電子，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO4xexLi++Li1xFePO4，故B錯(cuò)誤；C.充電時(shí)，外加電源的正極與二次電池的正極相連，所以外加電源的正極與Y相連，作陽(yáng)極，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D.放電時(shí)，導(dǎo)線上每通過(guò)1mole，左室中將溶解12gMg成為Mg2+進(jìn)入溶液，但同時(shí)將有1molLi+從左室移入右室，減輕7g，故溶液質(zhì)量只增重5g，故D正確；故選D。3．鉛酸蓄電池、鎳鎘堿性電池都是重要的二次電池。已知鎳鎘堿性電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為：2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH，負(fù)極反應(yīng)為：Cd+2OH2e=Cd(OH)2。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）A．鉛酸蓄電池放電時(shí)，PbSO4在兩個(gè)電極上生成B．若用鉛酸蓄電池為鎳鎘堿性電池充電，則PbO2電極與Cd電極相連接且兩電極附近的pH值均增大C．鎳鎘堿性電池在充電時(shí)的反應(yīng)為Cd(OH)2+2Ni(OH)2=Cd+2NiO(OH)+2H2OD．放電一段時(shí)間后鎳鎘堿性電池內(nèi)c(OH)變大【答案】B【解析】A．鉛酸蓄電池負(fù)極電極反應(yīng)為：Pb+SOeq\o\al(2－,4)2e=PbSO4，正極電極反應(yīng)為：PbO2+4H++SOeq\o\al(2－,4)+2e=PbSO4+2H2O，由此可知，硫酸鉛在兩個(gè)電極上產(chǎn)生，A正確；B．若用鉛酸蓄電池為鎳鎘堿性電池充電，則鉛酸蓄電池的PbO2電極為正極，應(yīng)與鎳鎘堿性電池的正極相連，而不是Cd電極，B錯(cuò)誤；C．由題意可知，鎳鎘堿性電池在放電時(shí)的反應(yīng)為：Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，則充電時(shí)的反應(yīng)為：Cd(OH)2+2Ni(OH)2=Cd+2NiO(OH)+2H2O，C正確；D．鎳鎘堿性電池在放電時(shí)的反應(yīng)為：Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，反應(yīng)過(guò)程中消耗水，使得電解液濃度增大，氫氧根離子濃度變大，D正確；答案選B。4．如圖是中國(guó)天宮空間站的關(guān)鍵技術(shù)“再生式生命保障系統(tǒng)”(簡(jiǎn)稱“再生生保”)的示意圖，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了和等物質(zhì)的再生?？臻g站水電解系統(tǒng)的電能來(lái)自可充電電池鋰電池是可充電電池中的一種，如圖為鋰電池工作原理示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．鋰電池既可充電又可放電B．放電時(shí)電子由正極移向負(fù)極C．放電時(shí)Li+由負(fù)極移向正極D．放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)：Li—e=Li+【答案】B【解析】可充電電池鋰電池是二次電池，即可充電又可放電，在放電過(guò)程中，金屬鋰作負(fù)極，失去電離生成鋰離子，電子由負(fù)極沿著導(dǎo)線流向正極。A．根據(jù)分析，鋰電池是二次電池，即可充電又可放電，A正確；B．放電時(shí)電子由負(fù)極沿著導(dǎo)線流向正極，B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)，陽(yáng)離子移向正極，C正確；D．放電時(shí)負(fù)極為金屬鋰失去電子生成鋰離子，電極反應(yīng)式正確，D正確；故選B。5．電化學(xué)在生產(chǎn)生活中都具有重要的作用和意義。（1）研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池反應(yīng)可表示為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl①該電池的負(fù)極反應(yīng)式為___________；②在電池中，Na+不斷移動(dòng)到“水”電池的___________極(填“正”或“負(fù)”)；③外電路每通過(guò)4mol電子時(shí)，生成Na2Mn5O10的物質(zhì)的量是___________；（2）中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所在二甲醚(CH3OCH3)燃料電池技術(shù)方面獲得新突破。二甲醚燃料電池的工作原理如圖所示。①該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為___________；②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________；③工作一段時(shí)間后，當(dāng)9.2g二甲醚完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，有___________個(gè)電子轉(zhuǎn)移?！敬鸢浮浚?）Age+Cl=AgCl

正

2mol（2）二甲醚(CH3OCH3)

CH3OCH312e+3H2O=2CO2+12H+

2.4NA【解析】（1）①由總方程式分析可知：Ag在反應(yīng)中失電子作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Age+Cl=AgCl；②在電池中，陽(yáng)離子向負(fù)電荷較多的正極移動(dòng)，故Na+移向電池的正極；③根據(jù)①可知負(fù)極電極反應(yīng)為Age+Cl=AgCl，故反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4mol電子，消耗4molAg，由總反應(yīng)方程可知：每生成1mol的Na2Mn5O10，反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，則現(xiàn)在反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子，因此生成Na2Mn5O10的物質(zhì)量為2mol；（2）①在原電池反應(yīng)中陽(yáng)離子向負(fù)電荷較多的正極移動(dòng)。根據(jù)圖示可知H+移向右側(cè)電極，說(shuō)明右側(cè)電極為正極，左側(cè)電極為負(fù)極。故該電池工作時(shí)。b口通入的物質(zhì)是燃料二甲醚；②在負(fù)極上燃料失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生CO2、H+，故負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH3OCH312e+3H2O=2CO2+12H+；③9.2g二甲醚的物質(zhì)的量n(二甲醚)=9.2g/46g/mol=0.2mol，根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式可知：每有1mol二甲醚發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移12mol電子，則當(dāng)有9.2g(即有0.2mol)二甲醚發(fā)生反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e)=0.2mol×12=2.4mol，則反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為N(e)=2.4