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本文(2017-2018学年高中化学三维设计江苏专版选修4讲义:专题1 第二单元 第二课时 化学电源 WORD版含答案.doc)为本站会员(高****)主动上传,免费在线备课命题出卷组卷网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知免费在线备课命题出卷组卷网(发送邮件至service@ketangku.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

2017-2018学年高中化学三维设计江苏专版选修4讲义:专题1 第二单元 第二课时 化学电源 WORD版含答案.doc

1、第二课时化学电源课标要求1知道化学电源的分类方法。2熟悉几种常见化学电源和新型化学电源的组成。3了解常见化学电源和新型化学电源的工作原理,学会电极反应式的书写。4知道化学电源的广泛应用,及废旧电池对环境的危害。1.银锌钮扣电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质溶液是KOH溶液;碱性锌锰电池的负极是Zn,正极是MnO2,电解质溶液是KOH溶液。2铅蓄电池是最常见的二次电池,正极是PbO2,负极是Pb,电解质溶液是H2SO4溶液。3氢氧燃料电池“两类型”:(1)酸性电解质时:负极反应式:2H24e=4H。正极反应式:O24H4e=2H2O。(2)碱性电解质时:负极反应式:2H24OH4e=4H2

2、O。正极反应式:2H2OO24e=4OH。化学电源概述及一次电池1化学电源概述(1)化学电源的分类化学电源(2)各类电池的特点一次电池:电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。二次电池:又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电,可多次重复使用。燃料电池:利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应设计成电池,电极本身不参加反应,燃料和氧化剂不是全部储藏在电池内,而是在工作时不断从外界输入,同时将产物不断排出,因此,能连续不断地提供电流。(3)废旧电池的回收废旧电池中含重金属和酸碱等有害物质,应回收利用既减少污染,又节约资源。2一次电池(1)银锌钮扣电池基本构造工作原理负极反应:Zn2OH2

3、e=ZnOH2O;正极反应:Ag2O2eH2O=2Ag2OH;电池反应:ZnAg2O=ZnO2Ag。(2)普通锌锰干电池基本构造工作原理负极反应:Zn2e=Zn2;正极反应:2MnO22e2NH=Mn2O32NH3H2O;电池反应:Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O32NH3H2O。(3)碱性锌锰电池基本构造工作原理负极反应:Zn2OH2e=Zn(OH)2;正极反应:2MnO22e2H2O=2MnOOH2OH;电池反应:Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。性能优点碱性锌锰电池比普通锌锰干电池性优越,它的比能量大,能提供较大电流并连续放电。特别提醒判断某电极发生反应的物质时,除

4、考虑在该电极上得(或失)电子的物质外,还要考虑得(或失)电子后形成的新物质是否会和电解质溶液中的离子发生反应。1普通锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O32NH3H2O。在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是()AMnO2和NHBZn2和NHCZn D碳棒解析:选A在电池的正极上发生的是得电子的还原反应,是电池总反应中氧化剂发生的反应。由普通锌锰干电池的总反应式可知,MnO2与NH发生的反应为正极反应。2碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液,电池总反应式为Zn (s)2MnO2 (s)

5、2H2O(l)=Zn(OH)2(s)2MnOOH,下列说法错误的是()A电池工作时,锌失去电子B电池正极的电极反应式为2MnO2(s)2H2O(l)2e=2MnOOH(s)2OH(aq)C电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减少6.5 g解析:选C由所给的电池总反应式可知,电池工作时,每有1 mol Zn参加反应,则会有2 mol 电子从负极Zn经外电路流向正极,并在正极发生反应:2MnO2(s)2H2O(l)2e=2MnOOH(s)2OH(aq)。外电路每通过0.2 mol电子,Zn的质量减少6.5 g。二次电池(铅蓄电池) 1基本构造2

6、组成负极:Pb,正极:PbO2,电解质:硫酸。3工作原理(1)放电过程(原电池反应)负极:PbSO2e=PbSO4;正极:PbO24HSO2e=PbSO42H2O;电池反应:PbPbO24H2SO=2PbSO42H2O。(2)充电过程阴极:PbSO42e=PbSO(发生还原反应);阳极:PbSO42H2O2e=PbO24HSO(发生氧化反应);总反应:2PbSO42H2O=PbPbO24H2SO。4铅蓄电池的优缺点(1)优点:性能优良、价格低廉、安全可靠,可多次充放电;生产生活中使用广泛。(2)缺点:比能量低,废弃电池污染环境。已知铅蓄电池的充、放电过程:PbPbO22H2SO4放电,充电2P

7、bSO42H2O。(1)铅蓄电池放电时,正极区域溶液的pH是如何变化的?提示:铅蓄电池放电时,正极反应式为PbO24HSO2e=PbSO42H2O,反应消耗H,故c(H)下降,pH升高。(2)铅蓄电池放电时,两极发生什么反应?充电时两极发生什么反应?据此,在充电时,怎样连接电源的两极?提示:放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;充电时,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应;铅蓄电池在充电时,负极接电源负极,正极接电源正极。1二次电池在充电时,正、负电极上发生的反应正好与放电时发生的反应相反,因而充电时,二次电池的正极应与充电电源的正极相连接,电池的负极应与充电电源的负极相连接。2充电时发生

8、的电极反应和总反应是放电时发生的反应的逆过程。 3可充电电池复杂电极反应式的书写方法第一步:先标出放电(原电池)总反应式中变价元素的化合价,确定电子转移的方向与数目,指出参与负极和正极反应的物质。如铅蓄电池中:第二步:写出一个比较容易书写的电极反应式,书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存。如铅蓄电池的负极反应式为PbSO2e=PbSO4。第三步:在电子守恒的基础上,用总反应式减去写出的电极反应式,即得另一极的反应式。如铅蓄电池的正极反应式可用总反应式负极反应式得到,即PbPbO24H2SO(PbSO2e)=2PbSO42H2OPbSO4,整理得:PbO24HSO2e=PbSO42H2O

9、。1镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd2NiOOH2H2O放电,充电Cd(OH)22Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是()A充电时阳极反应:Ni(OH)2eOH=NiOOHH2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性变弱D放电时电解质溶液中的OH向正极移动解析:选AC由总反应可知,放电时,负极Cd发生氧化反应:Cd2e2OH=Cd(OH)2,负极碱性变弱,C项正确;正极反应为2NiOOH2e2H2O=2Ni(OH)22OH,放电时,OH由正极向负极移动,D项错误;充电时,电能转化为化学能

10、,B项错误;充电时阳极发生氧化反应,即为Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O,A项正确。22013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时,a极锂的化合价发生变化D放电时,溶液中Li从b向a迁移解析:选C锂离子电池中,b电极为Li,放电时,Li失电子为负极,LiMn2O4得电子为正极,所以a为电池的正极,A正确;充电时,Li在阴极得电子,LiMn2O4在阳极失电子,电池充电反应为LiMn2O4=Li1x Mn2O4xLi,B正确;放电时,a为正极,正极上Li1x Mn2O4中锰元

11、素得电子,所以锂的化合价不变,C错误;放电时,溶液中阳离子向正极移动,即溶液中Li从b向a迁移,D正确。燃料电池 1氢氧燃料电池原理图示2工作原理通入可燃物(H2)的一极为电池的负极,通入O2的一极为电池的正极。(1)酸性氢氧燃料电池(电解质为H2SO4)负极反应:2H24e=4H,正极反应:O24H4e=2H2O,总反应:2H2O2=2H2O。(2)碱性氢氧燃料电池(电解质为KOH)负极反应:2H24OH4e=4H2O,正极反应:2H2OO24e=4OH,总反应:2H2O2=2H2O。3电池特点(1)能量转换率高,污染小。(2)工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断进行反应,连续

12、不断地提供电能。特别提醒(1)燃料电池的两个电极与其他电池不同,电极材料本身不参与电极反应。(2)酸性介质中的燃料电池(氧化剂为O2)的正极反应式为O24H4e=2H2O;碱性介质中的燃料电池(氧化剂为O2)的正极反应式为O22H2O4e=4OH。1用稀H2SO4作电解质溶液时,甲烷燃料电池的正、负极反应式如何书写?并写出总反应式。提示:总反应式是甲烷燃烧的化学方程式CH42O2=CO22H2O,其中正极反应式为2O28H8e=4H2O。负极反应式为CH48e2H2O=CO28H。2用KOH作电解质溶液时,甲烷燃料电池的总反应式与“1”中相同吗?试分别写出两极的电极反应式。提示:不相同;因为C

13、O2与KOH溶液反应生成K2CO3,故总反应式为CH42O22OH=CO3H2O,其中正极反应式为2O24H2O8e=8OH,负极反应式为CH410OH8e=CO7H2O。有机燃料电池电极反应式书写方法电池的负极一定是可燃物,有机燃料中各元素的化合价变化遵循一般化合价规则,燃料失电子发生氧化反应,电池的正极多为氧气或空气得电子,发生还原反应,特别注意电解质溶液酸碱性不同的区别。可根据电荷守恒来配平电极反应式。如乙醇碱性(KOH溶液)燃料电池负极反应式的书写方法。第一步:确定生成物。乙醇燃烧生成CO2和H2O,其中CO2与KOH溶液反应生成K2CO3和H2O,故生成物为CO和H2O。第二步:确定

14、价态的变化及转移电子数。乙醇(C2H6O)中碳元素的化合价为2,CO中碳元素的化合价为4,故1 mol乙醇完全反应失去24(2)12 mol电子。第三步:列出表达式。第四步:确定电极反应式中各物质的化学计量数。由碳原子守恒确定CO的化学计量数为2,由电荷守恒确定OH的化学计量数为16。(注:失去12个电子,相当于带12个单位正电荷)再由氢原子守恒确定H2O的化学计量数为11,故负极反应式为C2H5OH16OH12e=2CO11H2O。1肼(N2H4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,电解质为20%30%的KOH溶液,电池总反应式为N2H4O2=N22H2O。下列关于该电池工作时说法中正确的

15、是()A溶液的pH保持不变B溶液中的阴离子向负极移动C正极的电极反应式:O24H4e=2H2OD负极的电极反应式:N2H44OH4e=4H2ON2解析:选BDA项,因为有水生成,溶液的pH会减小,错误;B项,原电池中,溶液中的阴离子总是移向电池的负极,正确;C项,溶液介质为碱性,正极的电极反应式是O22H2O4e=4OH,错误。2.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为C6H12O66H2O24e=6CO224HC放电过程中,H从正极区向负极区迁移D在电池反应中, 每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下CO

16、2气体 L解析:选BA项,高温条件下微生物会变性,错误;B项,负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳,正确;C项,原电池内部阳离子应向正极移动,错误;D项,消耗1 mol氧气生成1 mol二氧化碳,标准状况下体积是22.4 L,错误。三级训练节节过关1在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池反应为Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。下列该电池的电极反应正确的是()A负极反应为Zn2e=Zn2B负极反应为Zn2H2O2e=Zn(OH)22HC正极反应为2MnO22H2e=2MnOOHD正极反应为2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH解析:选D该电池中,负极发生氧化反应:Z

17、n2e2OH=Zn(OH)2,正极发生还原反应:2MnO22e2H2O=2MnOOH2OH。A、B、C均错误。2可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液时,正极反应都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解质溶液时,负极反应为Al4OH3e=AlO2H2OC以NaOH溶液为电解质溶液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极解析:选AB电解质溶液显碱性或中性,该燃料电池的正极反应式为O24e2H2O=4OH,A正确;以

18、NaOH作电解质时,负极电极反应为Al3e4OH=AlO2H2O,B正确;将正、负极反应据电子守恒加和得出电池反应为4Al3O24OH=4AlO2H2O,因消耗OH同时生成H2O,溶液中c(OH)减小,pH减小,C错误;原电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,D错误。3镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式是H22NiO(OH) 放电,充电2Ni(OH)2。根据此反应式判断,下列叙述中正确的是()A电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大B电池放电时,镍元素被氧化C电池充电时,氢元素被氧化D电池放电时,H2在负极放电解析:选D根据电池反

19、应可看出放电时,H2在负极被氧化,NiO(OH)在正极被还原,而充电时则是氢元素被还原,镍元素被氧化。4LiSOCl2电池可用于心脏起搏器,该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4SOCl2,电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2,请回答下列问题:(1)电池的负极材料为_,发生的电极反应为_。(2)电池正极发生的电极反应为_。(3)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是_。解析:分析反应的化合价变化,可得Li为还原剂,SOCl2为氧化剂。先写出简单的负极反应式Lie=Li,再用总反应式减去负极反应式得正极反应式。答案:(1)LiLie=Li(2)2SOC

20、l24e=4ClSSO2(3)Li能和氧气、水反应,且SOCl2也与水反应一、单项选择题1下列有关电池的说法不正确的是()A手机上用的锂离子电池属于二次电池B铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中,锌电极是负极解析:选B手机用电池是可充电电池,A正确;铜锌原电池,Cu为正极,Zn为负极,外电路中电子由负极流向正极,B错误;燃料电池将化学能转化为电能,C正确;锌锰干电池,Zn为负极,D正确。2银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为2AgZn(OH)2,Ag2OZnH2O,在此电池放电时,负极上发生反应的物质是()A

21、AgBZn(OH)2CAg2O DZn解析:选D电池放电时遵循原电池原理,其负极发生氧化反应,元素的化合价升高,负极材料为Zn。3锂电池是新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应为LiMnO2=LiMnO2,下列说法正确的是()A锂是正极,电极反应为Lie=LiB锂是负极,电极反应为Lie=LiC锂是负极,电极反应为MnO2e=MnOD锂是负极,电极反应为Li2e=Li2解析:选B在原电池中负极失去电子,被氧化,因此锂作为负极,锂只能生成Li。4铅蓄电池是最常见的二次电池,其电池总反应可以表示为PbPbO22H2SO42PbSO42H2O,

22、下列说法不正确的是()A电池的电解液为酸性溶液,正极为PbO2、负极为PbB电池放电时,正极反应为PbO22eSO4H=PbSO42H2OC电池充电过程中,阳极附近溶液的pH升高D电池充电时,阴极反应为PbSO42e=PbSO解析:选CA项,铅蓄电池放电时,该装置是原电池,其中Pb失电子发生氧化反应,所以Pb是负极,PbO2是正极,电解液为硫酸,正确;B项,放电时,正极上PbO2得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅,正确;C项,电池充电时,阳极反应式为PbSO42H2O=PbO22eSO4H,酸性增强,pH降低,错误;D项,正确。5最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体

23、和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列说法不正确的是()A该电池Zn为负极,MnO2为正极B该电池的正极反应为MnO2eH2O=MnOOHOHC导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向ZnD电池工作时水分子和OH都能通过薄层纸片解析:选C电池反应中Zn失电子、MnO2得电子,因此该电池负极为Zn,正极为MnO2。由电池总反应式减去负极反应式Zn2e2OH=ZnOH2O即得正极反应式MnO2eH2O=MnOOHOH。电子只能由Zn经外电路流向MnO2,而不能通过内电路。二、不定项选择题6MgH2O2电池可用于驱

24、动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法错误的是()AMg电极是该电池的负极B溶液中Cl向石墨电极移动C该装置中电子从Mg电极流向石墨电极DH2O2在石墨电极上发生氧化反应解析:选BDMgH2O2电池中,Mg是活泼金属,作电池负极,A项正确;在负极,Mg失去电子生成Mg2,并不断进入溶液中,所以溶液中的阴离子不断往负极(Mg)移动,B项错误;Mg失去的电子经由外电路转移到石墨电极,C项正确;H2O2在石墨电极上得到电子被还原,发生还原反应,D项错误。7不久前,美国一个海军航空站安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池,该电池可同时供应电和水蒸气,其工作

25、温度为600 700 ,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3,已知该电池的总反应为2H2O2=2H2O,负极反应为2H22CO4e=2H2O2CO2,则下列推断中正确的是()A正极反应为4OH4e=O22H2OB该电池的电极没有参加反应C电池供应1 mol水蒸气,转移的电子数为4 molDO2从正极通入,发生还原反应解析:选BD该电池为氢氧燃料电池,负极是H2发生氧化反应,正极是O2,发生还原反应,D项正确;燃料电池电极本身不参加反应,B项正确;由总反应式可知,电池供应1 mol水蒸气,转移的电子数为2 mol,C项错误;由总反应式减去负极反应式得正极反应式O22CO24e=2CO,A项错

26、误。8锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH,下列说法中错误的是()A电池工作时,锌失去电子,锌是负极B外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 gC电池负极的电极反应式为Zn2e2OH=Zn(OH)2D电池工作时,电子由负极流向正极,溶液中OH向正极移动,K、H向负极移动解析:选DA项,原电池工作时,负极失电子发生氧化反应,正确;B项,由Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH可知,65 g Zn反应转移电子为2 mol,则6.5 g Zn反应转移0.2 mol电子,正确;C项,负极失电子发生氧化反应,

27、其电极反应式为Zn2e2OH=Zn(OH)2,正确;D项,电池工作时,电子由负极流向正极,溶液中K、H向正极移动,OH向负极移动,错误。三、非选择题9航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源,燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置,它可直接将化学能转化为电能。我国发射的“神舟五号”载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能来源的,该电池以KOH溶液为电解质,其电池反应为CH42O22OH=CO3H2O。(1)负极上的电极反应为_。(2)消耗标准状况下的5.6 L O2时,有_mol电子发生转移。(3)开始放电时,正极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不

28、变”)。解析:(1)根据电池知CH4xeCO,C元素的化合价由44,则有CH48eCO,由电荷守恒,左边应配10个OH,最后根据质量守恒得:CH410OH8e=CO7H2O。(2)正极反应为2O24H2O8e=8OH,5.6 L O2的物质的量为0.25 mol,故得电子的物质的量为0.25 mol41 mol。(3)由于正极生成OH,故其附近的pH增大。答案:(1)CH410OH8e=CO7H2O(2)1(3)增大10(1)今有2H2O22H2O反应,构成燃料电池,负极通的应是_,正极通的应是_,电极反应式:负极为_,正极为_。(2)若把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质溶液,则电极反应式:

29、负极为_,正极为_。(3)如图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O。则c电极是_(填“正极”或“负极”)。c电极上发生的电极反应_。解析:(1)碱性条件下,负极反应为2H24e4OH=4H2O,正极反应为O24e2H2O=4OH。(2)稀H2SO4作电解质时,负极为2H24e=4H,正极反应为O24H4e=2H2O。(3)据图知c电极流出电子,故为负极,CH3OH在负极失电子,电极反应为CH3OH6eH2O=CO26H。答案:(1)H2O22H24OH

30、4e=4H2OO22H2O4e=4OH(2)2H24e=4HO24H4e=2H2O(3)负极CH3OH6eH2O=CO26H一、单项选择题1电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析:选C锌锰干电池中锌为负极,被氧化而损耗,碳棒不变,A错误;电池是将化学能直接转变为电能,B错误;氢氧燃料电池负极反应为H22e=2H,C正确;太阳能电池采用硅材料制作,D错误。2下列电池工作时,

31、O2在正极放电的是()解析:选B锌锰电池中,锌在负极放电,MnO2在正极放电,A项错误;氢燃料电池中,氢气在负极放电,氧气在正极放电,B项正确;铅蓄电池中,Pb在负极放电,PbO2在正极放电,C项错误;镍镉电池中,镉(Cd)在负极放电,NiO(OH)在正极放电,D项错误。3通过NO传感器可监测NO的含量,其工作原理如图所示,下列说法错误的是()A该装置实现化学能向电能的转化B该电池的总反应为2NOO2=2NO2CNiO电极的电极反应式:NOO22e=NO2D当有2.24 L的O2参与反应时,转移了0.4 mol e解析:选DA项,装置原理为原电池原理,是把化学能转化成电能的装置,正确;B项,根

32、据装置的工作原理,正极反应:O24e=2O2,负极反应:2NO2O24e=2NO2,两式相加得2NOO2=2NO2,正确;C项,由B项的分析知,正确;D项,没有说明在标准状况下,错误。4图中是镁次氯酸钠电池,电池反应为MgClOH2O=ClMg(OH)2,下列说法正确的是() A进料口A是次氯酸钠溶液,出料口B主要成分是氯化钠B惰性电极附近溶液的pH减小C镁电极表面发生氧化反应:Mg2e2H2O=Mg(OH)24HDNa向镁电极方向移动,Mg(OH)2沉淀在两电极之间产生解析:选AA项,镁次氯酸钠电池中,次氯酸钠在正极得电子生成氯化钠从出料口B排出;B项,惰性电极反应为ClO2eH2O=Cl2

33、OH,溶液pH增大;C项,因正极反应产生OH,溶液呈碱性,不会生成H;D项,Na向正极(惰性电极)移动。5(江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是()A反应CH4H2O 3H2CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B电极A上H2参与的电极反应为H22OH2e=2H2OC电池工作时,CO向电极B移动D电极B上发生的电极反应为O22CO24e=2CO解析:选DA选项,甲烷中的C为4价,一氧化碳中的C为2价,每个碳原子失去6个电子,因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol电子,错误;B选项,熔融盐中没有氢氧根离子,因此氢氧根离子不能参与电极反应,电极反

34、应式应为H2CO2CO4e=3CO2H2O,错误;C选项,碳酸根离子应向负极移动,即向电极A移动,错误;D选项,电极B上氧气和二氧化碳得电子生成碳酸根离子,正确。二、不定项选择题6将两个铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流,称为甲烷燃料电池,下列叙述正确的是()通入CH4的电极为正极;正极的电极反应式是O22H2O4e=4OH;通入CH4的电极反应式是CH42O24e=CO22H2O;负极的电极反应式是CH410OH8e=CO7H2O;放电时溶液中的阳离子向负极移动;放电时溶液中的阴离子向负极移动。ABC D解析:选B据题意知,发生的反应为CH42O2=CO2

35、2H2O,反应产生的CO2,处于KOH溶液中,又会转化为CO,故是正确的。O2得电子被还原,作正极。溶液中离子移动情况受溶液(原电池内电路)中电流方向影响,内电路电流方向是由负极流向正极,阳离子的运动方向与电流方向相同,故在溶液(原电池内电路)中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。7.熔融碳酸盐燃料电池,是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池,其电解质是熔融态碳酸盐。如图是用熔融碳酸盐作电解质,氢气和氧气形成的燃料电池。下列说法不正确的是()A该电池放电时,负极的反应式为H22e=2HB该电池中的CO由左边移向右边C该电池放电时,正极的反应式为O22CO24

36、e=2COD该电池放电时,当转移4 mol电子时正极消耗1 mol O2和2 mol CO2解析:选ABA项,发生氧化反应的一极为负极,H2作还原剂,负极反应式:H22eCO=H2OCO2,错误;B项, 电解质中阴离子移向负极,即CO从右边移向左边,阳离子从负极移向正极,错误;C项,O2在正极上得到电子,根据电池示意图,O24e2CO2=2CO,正确;D项,根据C项分析,正确。三、非选择题8某新型可充电电池,能长时间保持稳定的放电电压,该电池的总反应3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。(1)放电时负极反应为_。(2)充电时Fe(OH)3发生_反应。(3)放电时

37、电子由_极流向_极。(4)放电时1 mol K2FeO4发生反应,转移电子数是_。解析:放电时锌在负极发生氧化反应,因为电解质是碱,故负极反应是Zn2e2OH=Zn(OH)2,电子由负极流出,通过外电路流向正极,每1 mol K2FeO4发生反应,转移电子是3 mol,数目是1.8061024,充电时Fe(OH)3失去电子发生氧化反应。答案:(1)Zn2e2OH=Zn(OH)2(2)氧化(3)负正(4)1.80610249.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn2OH2e=ZnOH2O,Ag2OH2O2e=2Ag2

38、OH。根据上述反应式,完成下列题目。(1)下列叙述正确的是_。A在使用过程中,电解质KOH被不断消耗B使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极CZn是负极,Ag2O是正极DZn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应(2)写出电池反应式:_。(3)使用时,负极区的pH_(填“增大”“减小”或“不变”,下同),正极区的pH_,电解质溶液的pH_。解析:(1)将两电极反应方程式相加得总反应方程式为ZnAg2O=ZnO2Ag,使用过程中没有消耗KOH,A项错误;Zn为负极,Ag2O为正极,电子在外电路中由ZnAg2O,故B、D两项错误,C项正确。(2)电池反应方程式为ZnAg2O=ZnO2Ag。(3)由电极反应式知,使用时,负极区消耗OH,造成pH减小,正极区生成OH,造成pH增大;而电解质溶液的pH不变。答案:(1)C(2)ZnAg2O=ZnO2Ag(3)减小增大不变

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