第30讲　原电池　化学电源.doc

1、第第 3030 讲讲原电池原电池化学电源化学电源 复习目标复习目标1.1.理解原电池的构成、工作原理及应用，正确判断原电池的两极，能书写理解原电池的构成、工作原理及应用，正确判断原电池的两极，能书写 电极反应式和总反应方程式电极反应式和总反应方程式。2.2.了解常见化学电源的种类及其工作原理了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解燃料电池了解燃料电池 的应用。体会研制新型电池的重要性。的应用。体会研制新型电池的重要性。3.3.能够认识和书写新型化学电源的电极反应式能够认识和书写新型化学电源的电极反应式。 考点一考点一原电池的工作原理及应用原电池的工作原理及应用 1 1原电池的概念及构成条件原电

2、池的概念及构成条件 (1)(1)定义：把定义：把化学能化学能转化为转化为电能电能的装置。的装置。 (2)(2)原电池的形成条件原电池的形成条件 能自发进行的能自发进行的氧化还原反应氧化还原反应。 两个金属活动性不同的电极两个金属活动性不同的电极( (燃料电池的两个电极可以相同燃料电池的两个电极可以相同) )。 形成形成闭合回路闭合回路，需满足三个条件需满足三个条件：a.a.存在电解质存在电解质；b.b.两电极直接或间接接触两电极直接或间接接触；c.c.两电两电 极插入电解质溶液或熔融电解质中。极插入电解质溶液或熔融电解质中。 2 2工作原理工作原理( (以锌铜原电池为例以锌铜原电池为例) )

3、电极名称电极名称负极负极正极正极 电极材料电极材料锌片锌片铜片铜片 电极反应电极反应ZnZn2e2e = = =ZnZn 2 2 CuCu 2 2 2e2e = = =CuCu 电极质量变化电极质量变化减小减小增大增大 反应类型反应类型氧化氧化反应反应还原还原反应反应 电子流向电子流向由由 ZnZn 片沿导线流向片沿导线流向 CuCu 片片 盐桥中离子移向盐桥中离子移向盐桥含饱和盐桥含饱和 KClKCl 溶液，溶液，K K 移向 移向正正极，极，ClCl 移向 移向负负极极 盐桥作用盐桥作用 a.a.连接内电路形成闭合回路连接内电路形成闭合回路 b.b.维持两电极电势差维持两电极电势差( (中

4、和电荷中和电荷) )，使电池能持续提供电流，使电池能持续提供电流 3.3.电极的判断电极的判断 4 4原电池的应用原电池的应用 (1)(1)设计制作化学电源设计制作化学电源 (2)(2)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强较强的金属，正极一般是活的金属，正极一般是活 动性较弱的金属动性较弱的金属( (或非金属或非金属) )。 (3)(3)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。 (4)(4)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的用于金属的防护：将需

5、要保护的金属制品作原电池的正极正极而受到保护。而受到保护。 (1)NaOH(1)NaOH 溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应，此反应可以设计成原电池此反应可以设计成原电池( () ) 错因：错因： (2)Mg(2)MgAlAl 形成的原电池，形成的原电池，MgMg 一定作负极一定作负极( ( ) ) 错因：错因： (3)(3)其他条件均相同，带有其他条件均相同，带有“盐桥盐桥”的原电池比不带的原电池比不带“盐桥盐桥”的原电池电流持续时间长的原电池电流持续时间长 ( () ) 错因：错因： (4)(4)原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，然后通过

6、溶液流回负极原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，然后通过溶液流回负极( () ) 错因：错因： (5)(5)在在 Cu|CuSOCu|CuSO4 4|Zn|Zn 原电池中，正电荷定向移动的方向就是电流的方向，所以原电池中，正电荷定向移动的方向就是电流的方向，所以 CuCu 2 2向负 向负 极移动极移动( () ) 错因：错因： 活泼性强的金属一定是原电池的负极吗？活泼性强的金属一定是原电池的负极吗？ 答案答案 题组一题组一原电池装置及电极的判断原电池装置及电极的判断 1 1在如图所示的在如图所示的 8 8 个装置中，属于原电池的是个装置中，属于原电池的是_。 2 2将相同的锌片和铜片

7、按图示方式插入同浓度的稀硫酸中，以下叙述正确的是将相同的锌片和铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中，以下叙述正确的是( () ) A A两烧杯中铜片表面均无气泡产生两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B B两烧杯中溶液的两烧杯中溶液的 H H 浓度都减小 浓度都减小 C C产生气泡的速率甲比乙慢产生气泡的速率甲比乙慢 D D甲中铜片是正极，乙中铜片是负极甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 题组二题组二原电池的工作原理原电池的工作原理 3 3分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( () ) A A中中 MgMg 作负极，作负极，中中 FeFe 作负极作

8、负极 B B中中 MgMg 作正极，电极反应式为作正极，电极反应式为 6H6H2 2O O6e6e = = =6OH6OH 3H3H2 2 C C中中 FeFe 作负极，电极反应式为作负极，电极反应式为 FeFe2e2e = = =FeFe 2 2 D D中中 CuCu 作正极，电极反应式为作正极，电极反应式为 2H2H 2e2e = = =H H2 2 4 4某同学设计如下原电池，其工作原理如图所示。下列说某同学设计如下原电池，其工作原理如图所示。下列说 法不正确的是法不正确的是( () ) A A该装置将化学能转化为电能该装置将化学能转化为电能 B B负极的电极反应式是负极的电极反应式是

9、AgAgI I e e = = =AgIAgI C C电池的总反应式是电池的总反应式是 AgAg I I = = =AgIAgI D D盐桥盐桥( (含含 KNOKNO3 3的琼脂的琼脂) )中中 NONO 3 3从左向右移动 从左向右移动 5 5某兴趣小组同学利用氧化还原反应某兴趣小组同学利用氧化还原反应 2KMnO2KMnO4 410FeSO10FeSO4 48H8H2 2SOSO4 4= =2MnSO2MnSO4 45Fe5Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3 K K2 2SOSO4 48H8H2 2O O 设计了如下原电池设计了如下原电池，其中甲其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓

10、度均为乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为 1 1 molmol/ /L L， 盐桥中装有饱和盐桥中装有饱和 K K2 2SOSO4 4溶液。回答下列问题：溶液。回答下列问题： (1)(1)发生氧化反应的烧杯是发生氧化反应的烧杯是_(_(填填“甲甲”或或 “乙乙”) )。 (2)(2)外电路的电流方向为从外电路的电流方向为从_(_(填填“a a”或或 “b b”，下同，下同) )到到_。 (3)(3)电池工作时，盐桥中的电池工作时，盐桥中的 SOSO 2 2 4 4移向 移向_(_(填填“甲甲”或或“乙乙”) )烧杯。烧杯。 (4)(4)甲烧杯中发生的电极反应为甲烧杯中发生的电极反应为_。 (1

11、)(1)判断电极名称的基本方法是看电极反应物的反应类型，若电极反应物失去电子，发判断电极名称的基本方法是看电极反应物的反应类型，若电极反应物失去电子，发 生氧化反应则为负极，反之为正极。生氧化反应则为负极，反之为正极。 (2)(2)双液铜双液铜、锌原电池锌原电池( (带盐桥带盐桥) )与单液原电池相比与单液原电池相比，最大的优点是最大的优点是 ZnZn 与氧化剂与氧化剂(Cu(Cu 2 2) )不 不 直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，放电时间长。直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，放电时间长。 (3)(3)无论是原电池还是电解池，电子均不能通

12、过电解质溶液，即离子不上线，电子不下无论是原电池还是电解池，电子均不能通过电解质溶液，即离子不上线，电子不下 水。水。 题组三题组三金属活泼性比较金属活泼性比较 6 6M M、N N、P P、E E 四种金属四种金属，已知已知：M MN N 2 2= = =N NM M 2 2； ；M M、P P 用导线连接放入硫酸氢钠用导线连接放入硫酸氢钠 溶液中溶液中，M M 表面有大量气泡逸出表面有大量气泡逸出；N N、E E 用导线连接放入用导线连接放入 E E 的硫酸盐溶液中的硫酸盐溶液中，电极反应电极反应 为为 E E 2 2 2e2e = = =E E，N N2e2e = = =N N 2 2。

13、则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是 。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是( () ) A AP PM MN NE EB BE EN NM MP PC CP PN NM ME ED DE EP PM MN N 7 7有有 a a、b b、c c、d d 四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置实验装置 部分实验现象部分实验现象 a a 极质量减少极质量减少； b b 极质量增加极质量增加 b b 极 有 气体 产极 有 气体 产 生生；c c 极无变化极无变化 d d 极溶解；极溶解；c c 极极 有气体产生有气体产生 电流从

14、电流从 a a 极流极流 向向 d d 极极 由此可判断这四种金属的活动顺序是由此可判断这四种金属的活动顺序是( () ) A Aa ab bc cd dB Bb bc cd da aC Cd da ab bc cD Da ab bd dc c 题组四题组四原电池的设计原电池的设计 8 8设计原电池装置证明设计原电池装置证明 FeFe 3 3的氧化性比 的氧化性比 CuCu 2 2强。 强。 (1)(1)写出能说明氧化性写出能说明氧化性 FeFe 3 3大于 大于 CuCu 2 2的离子方程式： 的离子方程式：_。 (2)(2)若要将上述反应设计成原电池，电极反应式分别是：若要将上述反应设计成

15、原电池，电极反应式分别是： 负极负极_。 正极正极_。 (3)(3)在框中画出装置图，指出电极材料和电解质溶液：在框中画出装置图，指出电极材料和电解质溶液： 不含盐桥不含盐桥含盐桥含盐桥 9.9.可利用原电池装置证明反应可利用原电池装置证明反应 AgAg FeFe 2 2= = =AgAgFeFe 3 3能发生。 能发生。 其中甲溶液是其中甲溶液是_， 操作及现象是操作及现象是_ _ _。 1 1原电池电极反应式书写原电池电极反应式书写 (1)(1)负失氧、正得还。负失氧、正得还。 (2)(2)注意溶液的酸碱性注意溶液的酸碱性，适当在电极反应式两边添加适当在电极反应式两边添加 H H 、 、O

16、HOH 、 、H H2 2O O 等等，以遵循电荷守恒以遵循电荷守恒 和质量守恒。和质量守恒。 (3)(3)注意电极反应产物是否与电解质溶液反应。注意电极反应产物是否与电解质溶液反应。 (4)(4)活泼金属不一定为负极，如镁、铝、氢氧化钠电池中，不活泼的铝为负极。活泼金属不一定为负极，如镁、铝、氢氧化钠电池中，不活泼的铝为负极。 2 2原电池电解质的选择原电池电解质的选择 电解质是使负极放电的物质，因此一般情况下电解质溶液电解质是使负极放电的物质，因此一般情况下电解质溶液 或者电解质溶液中溶解的其或者电解质溶液中溶解的其 他物质他物质( (如溶液中溶解的氧气如溶液中溶解的氧气)要能够与负极发生

17、反应。要能够与负极发生反应。 3 3原电池电极材料的选择原电池电极材料的选择 原电池的电极必须能导电原电池的电极必须能导电；负极一般情况下能够与电解质溶液反应负极一般情况下能够与电解质溶液反应，容易失电子容易失电子，因此因此 负极一般是活泼的金属材料；正极和负极之间只有产生电势差时，电子才能定向移动负极一般是活泼的金属材料；正极和负极之间只有产生电势差时，电子才能定向移动， 所以正极和负极一般不用同一种材料。所以正极和负极一般不用同一种材料。 考点二考点二常见化学电源及工作原理常见化学电源及工作原理 1 1一次电池一次电池 (1)(1)碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池 负极反应：负极反应：ZnZn

18、2OH2OH 2e2e = = =Zn(OH)Zn(OH)2 2； 正极反应：正极反应：2MnO2MnO2 22H2H2 2O O2e2e = = =2MnOOH2MnOOH2OH2OH ； ； 总反应：总反应：ZnZn2MnO2MnO2 22H2H2 2O O= =2MnOOH2MnOOHZn(OH)Zn(OH)2 2。 (2)(2)锌银电池锌银电池 负极反应：负极反应：ZnZn2OH2OH 2e2e = = =Zn(OH)Zn(OH)2 2； 正极反应：正极反应：AgAg2 2O OH H2 2O O2e2e = = =2Ag2Ag2OH2OH ； ； 总反应：总反应：ZnZnAgAg2

19、2O OH H2 2O O= =Zn(OH)Zn(OH)2 22Ag2Ag。 (3)(3)锂电池锂电池 LiLiSOClSOCl2 2电池可用于心脏起搏器电池可用于心脏起搏器，该电池的电极材料分别为锂和碳该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是电解液是 LiAlClLiAlCl4 4 SOClSOCl2 2， 电池总反应可表示为电池总反应可表示为 4Li4Li2SOCl2SOCl2 2= =4LiCl4LiClSOSO2 2S S。 其中负极材料是其中负极材料是 LiLi，电极反应式为，电极反应式为 4Li4Li4e4e = = =4Li4Li ， ， 正极反应式为正极反应式为 2SOCl2SO

20、Cl2 24e4e = = =SOSO2 2S S4Cl4Cl 。 。 2 2二次电池二次电池 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是 PbPb，正极材料是，正极材料是 PbOPbO2 2。总反应为。总反应为 Pb(s)Pb(s) PbOPbO2 2(s)(s)2H2H2 2SOSO4 4(aq)(aq) 放电放电 充电充电 2PbSO2PbSO4 4(s)(s)2H2H2 2O(l)O(l)。 特别提醒特别提醒可充电电池充电时原来的负极连接电源的负极作阴极可充电电池充电时原来的负极连接电源的负极作阴极；同理同理，原来的正原来的正 极连接电源的正极作阳极，

21、简记为负连负，正连正。极连接电源的正极作阳极，简记为负连负，正连正。 3 3氢氧燃料电池氢氧燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，分为酸性和碱性两种。氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，分为酸性和碱性两种。 种类种类酸性酸性碱性碱性 负极反应式负极反应式2H2H2 24e4e = = =4H4H 2H2H2 24OH4OH 4e4e = = =4H4H2 2O O 正极反应式正极反应式O O2 24e4e 4H4H = = =2H2H2 2O OO O2 22H2H2 2O O4e4e = = =4OH4OH 电池总反应式电池总反应式2H2H2 2O O2 2= =2H2H2 2O O

22、 (1)(1)碱性锌锰干电池是一次电池，其中碱性锌锰干电池是一次电池，其中 MnOMnO2 2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可 储存时间长储存时间长( () ) 错因：错因： (2)(2)可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应( () ) 错因：错因： (3)(3)二次电池充电时，二次电池的阴极连接电源的负极，发生还原反应二次电池充电时，二次电池的阴极连接电源的负极，发生还原反应( () ) (4)(4)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应式为氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应式为 2H2H2

23、24e4e = = =4H4H ( ( ) ) 错因：错因： (5)(5)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用( () ) 若燃料电池正极上发生反应的物质都是若燃料电池正极上发生反应的物质都是 O O2 2，当电解质不同，常见的正极反应，当电解质不同，常见的正极反应 有哪几种情况？有哪几种情况？ (1)(1)酸性下正极反应式：酸性下正极反应式： (2)(2)碱性下正极反应式：碱性下正极反应式： (3)(3)固体电解质固体电解质( (高温下能传导高温下能传导 O O 2 2) )下正极反应式： 下正极反应式： (4)(4)熔

24、融碳酸盐熔融碳酸盐( (如：熔融如：熔融 K K2 2COCO3 3) )下正极反应式：下正极反应式： 题组一题组一一次电池一次电池 1 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：ZnZnAgAg2 2O OH H2 2O O= =Zn(OH)Zn(OH)2 22Ag2Ag。其工。其工 作示意图如下。下列说法不正确的是作示意图如下。下列说法不正确的是( () ) A AZnZn 电极是负极电极是负极 B BAgAg2 2O O 电极发生还原反应电极发生还原反应 C CZnZn 电极的电极反应式：电极的电极反应式：ZnZn2e2e 2OH2OH = = =

25、Zn(OH)Zn(OH)2 2 D D放电前后电解质溶液的放电前后电解质溶液的 pHpH 保持不变保持不变 2 2由我国科学家研发成功的铝锰电池是一种比能量很高的新型干电池，以氯化钠和稀由我国科学家研发成功的铝锰电池是一种比能量很高的新型干电池，以氯化钠和稀 氨水混合溶液为电解质，铝和二氧化锰石墨为两极，其电池反应为氨水混合溶液为电解质，铝和二氧化锰石墨为两极，其电池反应为 AlAl3MnO3MnO2 2 3H3H2 2O O= =3MnOOH3MnOOHAl(OH)Al(OH)3 3。下列有关该电池放电时的说法不正确的是。下列有关该电池放电时的说法不正确的是( () ) A A二氧化锰石墨为

26、电池正极二氧化锰石墨为电池正极 B B负极反应式为负极反应式为 AlAl3e3e 3NH3NH3 3H H2 2O O= =Al(OH)Al(OH)3 33NH3NH 4 4 C COHOH 不断由负极向正极移动 不断由负极向正极移动 D D每生成每生成 1 1 molmol MnOOHMnOOH 转移转移 1 1 molmol 电子电子 3 3锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池的反应原理如图所示，锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池的反应原理如图所示， 其中电解质其中电解质 LiClOLiClO4 4溶于混合有机溶剂中，溶于混合有机溶剂中，LiLi 通过电解

27、质迁移进入 通过电解质迁移进入 MnOMnO2 2晶格中，生晶格中，生成成 LiMnOLiMnO2 2。回答下列问题：。回答下列问题： (1)(1)外电路的电流方向是由外电路的电流方向是由_(_(填填“a a”或或“b b”，下同，下同) )极极 流向流向_极。极。 (2)(2)电池的正极反应式为电池的正极反应式为_。 题组二题组二二次电池的充放电二次电池的充放电 4 4如图是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是如图是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是( () ) A A铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能 B B电池工作时，电子由电池工作

28、时，电子由 PbPb 板通过导线流向板通过导线流向 PbOPbO2 2板板 C C电池工作时，负极反应为电池工作时，负极反应为 PbPb2e2e SOSO 2 2 4 4= = =PbSOPbSO4 4 D D电池工作时，电池工作时，H H 移向 移向 PbPb 板板 5 5镍镉镍镉(Ni(NiCd)Cd)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 为为KOKOH H溶液溶液， 其充其充、 放电反应按下式进行放电反应按下式进行： CdCd2NiOOH2NiOOH2H2H2 2O O 放电放电 充电充电 Cd(OH)C

29、d(OH)2 22Ni(OH)2Ni(OH)2 2， 有关该电池的说法正确的是有关该电池的说法正确的是( () ) A A充电时阳极反应：充电时阳极反应：Ni(OH)Ni(OH)2 2OHOH e e = = =NiOOHNiOOHH H2 2O O B B充电过程是化学能转化为电能的过程充电过程是化学能转化为电能的过程 C C放电时负极附近溶液的碱性不变放电时负极附近溶液的碱性不变 D D放电时电解质溶液中的放电时电解质溶液中的 OHOH 向正极移动 向正极移动 (1)(1)充电电池是既能将化学能转化为电能充电电池是既能将化学能转化为电能( (放电放电) )，又能将电能转化为化学能，又能将电

30、能转化为化学能( (充电充电) )的一的一 类特殊电池。需要注意的是充电、放电的反应不能理解为可逆反应。类特殊电池。需要注意的是充电、放电的反应不能理解为可逆反应。 (2)(2)充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应恰与放电时的充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应恰与放电时的 正极反应相反，充电时的阴极反应恰与放电时的负极反应相反。正极反应相反，充电时的阴极反应恰与放电时的负极反应相反。 (3)(3)书写化学电源的电极反应式和总反应方程式时，关键是抓住氧化产物和还原产物的存书写化学电源的电极反应式和总反应方程式时，关键是抓住氧化产物和还原产物的存

31、在形式。在形式。 题组三题组三燃料电池燃料电池 6.(20196.(2019济南质检济南质检) )如图为以如图为以 PtPt 为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀 H H2 2SOSO4 4 为电解质溶液。下列有关说法不正确的是为电解质溶液。下列有关说法不正确的是( () ) A Aa a 极为负极，电子由极为负极，电子由 a a 极经外电路流向极经外电路流向 b b 极极 B Ba a 极的电极反应式：极的电极反应式：H H2 22e2e = = =2H2H C C电池工作一段时间后，装置中电池工作一段时间后，装置中c c(H(H2 2SOSO4

32、4) )增大增大 D D若将若将 H H2 2改为改为 CHCH4 4，消耗等物质的量的，消耗等物质的量的 CHCH4 4时，时，O O2 2的用量增多的用量增多 7 7用于驱动潜艇的液氨用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池示意图如下图所示，有关说法正确的是液氧燃料电池示意图如下图所示，有关说法正确的是( () ) A A电极电极 2 2 发生氧化反应发生氧化反应 B B电池工作时，电池工作时，NaNa 向负极移动 向负极移动 C C电流由电极电流由电极 1 1 经外电路流向电极经外电路流向电极 2 2 D D电极电极 1 1 发生的电极反应为发生的电极反应为 2NH2NH3 36OH6OH 6e6

33、e = = =N N2 26H6H2 2O O 1 1(2020(2020全国卷全国卷，12)12)科学家近年发明了一种新型科学家近年发明了一种新型 ZnZnCOCO2 2水介质电池。电池示意水介质电池。电池示意 图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体 COCO2 2被转化为储氢物质甲被转化为储氢物质甲 酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是( () ) A A放电时，负极反应为放电时，负极反应为 ZnZn2e2e 4OH4OH = = =Zn

34、(OH)Zn(OH) 2 2 4 4 B B放电时，放电时，1 1 molmol COCO2 2转化为转化为 HCOOHHCOOH，转移的电子数为，转移的电子数为 2 2 molmol C C充电时，电池总反应为充电时，电池总反应为 2Zn(OH)2Zn(OH) 2 2 4 4= = =2Zn2ZnO O2 24OH4OH 2H2H2 2O O D D充电时，正极溶液中充电时，正极溶液中 OHOH 浓度升高 浓度升高 2 2(2020(2020天津，天津，11)11)熔融钠熔融钠硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。如图中硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。如图中 的电池反应为的电池

35、反应为 2Na2Nax xS S 放电放电 充电充电 NaNa2 2S Sx x( (x x5 53 3，难溶于熔融硫，难溶于熔融硫) )，下列说法错误的是，下列说法错误的是 ( () ) A ANaNa2 2S S4 4的电子式为的电子式为 B B放电时正极反应为放电时正极反应为x xS S2Na2Na 2e2e = = =NaNa2 2S Sx x C CNaNa 和和 NaNa2 2S Sx x分别为电池的负极和正极分别为电池的负极和正极 D D该电池是以该电池是以 Na-Na-Al-Al2 2O O3 3为隔膜的二次电池为隔膜的二次电池 3 3(2020(2020全国卷全国卷，12)1

36、2)一种高性能的碱性硼化钒一种高性能的碱性硼化钒(VB(VB2 2) )空气电池如下图所示空气电池如下图所示，其中其中 在在 VBVB2 2电极发生反应：电极发生反应：VBVB2 216OH16OH 11e11e = = =VOVO 3 3 4 4 2B(OH)2B(OH) 4 4 4H4H2 2O O 该电池工作时，下列说法错误的是该电池工作时，下列说法错误的是( () ) A A负载通过负载通过 0.040.04 molmol 电子时，有电子时，有 0.2240.224 L(L(标准状况标准状况)O)O2 2 参与反应参与反应 B B正极区溶液的正极区溶液的 pHpH 降低、负极区溶液的降

37、低、负极区溶液的 pHpH 升高升高 C C电池总反应为电池总反应为 4VB4VB2 211O11O2 220OH20OH 6H6H2 2O O= =8B(OH)8B(OH) 4 4 4VO4VO 3 3 4 4 D D电流由复合碳电极经负载、电流由复合碳电极经负载、VBVB2 2电极、电极、KOHKOH 溶液回到复合碳电极溶液回到复合碳电极 4 4(2019(2019全国卷全国卷，12)12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 MVMV 2 2 /MV /MV 在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是 在电极与

38、酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是( () ) A A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B B阴极区，在氢化酶作用下发生反应阴极区，在氢化酶作用下发生反应 H H2 22MV2MV 2 2= = =2H2H 2MV2MV C C正极区，固氮酶为催化剂，正极区，固氮酶为催化剂，N N2 2发生还原反应生成发生还原反应生成 NHNH3 3 D D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 5 5(2019(2019全国卷全国卷，13)13)为提升电池循环效率和稳定性，

39、科学家近期利用三维多孔海为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海 绵状绵状 Zn(3D-Zn)Zn(3D-Zn)可以高效沉积可以高效沉积 ZnOZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的的特点，设计了采用强碱性电解质的 3D-Zn3D-ZnNiOONiOOH H 二次电池，结构如图所示。电池反应为二次电池，结构如图所示。电池反应为 Zn(s)Zn(s)2NiOOH(s)2NiOOH(s)H H2 2O(l)O(l) 放电放电 充电充电 ZnO(s)ZnO(s) 2Ni(OH)2Ni(OH)2 2(s)(s)。下列说法错误的是。下列说法错误的是( () ) A A三维多孔海绵状三维多孔

40、海绵状 ZnZn 具有较高的表面积，所沉积的具有较高的表面积，所沉积的 ZnOZnO 分散度高分散度高 B B充电时阳极反应为充电时阳极反应为 Ni(OH)Ni(OH)2 2(s)(s)OHOH (aq) (aq)e e = = =NiOOH(s)NiOOH(s)H H2 2O(l)O(l) C C放电时负极反应为放电时负极反应为 Zn(s)Zn(s)2OH2OH (aq) (aq)2e2e = = =ZnO(s)ZnO(s)H H2 2O(l)O(l) D D放电过程中放电过程中 OHOH 通过隔膜从负极区移向正极区 通过隔膜从负极区移向正极区 课时精练课时精练巩固提高巩固提高 1 1有关如

41、图所示原电池的叙述不正确的是有关如图所示原电池的叙述不正确的是( () ) A A电子沿导线由电子沿导线由 CuCu 片流向片流向 AgAg 片片 B B正极的电极反应是正极的电极反应是 AgAg e e = = =AgAg C CCuCu 片上发生氧化反应，片上发生氧化反应，AgAg 片上发生还原反应片上发生还原反应 D D反应时盐桥中的阳离子移向反应时盐桥中的阳离子移向 Cu(NOCu(NO3 3) )2 2溶液溶液 2 2锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有 关叙述正确的是关叙述正

42、确的是( () ) A A铜电极上发生氧化反应铜电极上发生氧化反应 B B电池工作一段时间后，甲池中电池工作一段时间后，甲池中c c(SO(SO 2 2 4 4) )减小 减小 C C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D D阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持 溶液中电荷平衡溶液中电荷平衡 3 3MgMgAgClAgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是下列叙述错误的是( () ) A A负极反应式为负极反应式为 MgMg2e

43、2e = = =MgMg 2 2 B B正极反应式为正极反应式为 AgAg e e = = =AgAg C C电池放电时电池放电时 ClCl 由正极向负极迁移 由正极向负极迁移 D D负极会发生副反应负极会发生副反应 MgMg2H2H2 2O O= =Mg(OH)Mg(OH)2 2H H2 2 4 4锂锂液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和 多硫化锂多硫化锂LiLi2 2S Sx x(2(2x x8)8)分别作两个电极的反应物分别作两个电极的反应物，固体固体 AlAl2 2O O3 3陶瓷陶瓷(

44、 (可传导可传导 LiLi ) )为电 为电 解质，其反应原理如图所示。下列说法错误的是解质，其反应原理如图所示。下列说法错误的是( () ) A A该电池比钠该电池比钠液态多硫电池的比能量高液态多硫电池的比能量高 B B放电时，内电路中放电时，内电路中 LiLi 的移动方向为从 的移动方向为从 a a 到到 b b C CAlAl2 2O O3 3的作用是导电、隔离电极反应物的作用是导电、隔离电极反应物 D D充电时充电时，外电路中通过外电路中通过 0.20.2 molmol 电子电子，阳极区单质硫阳极区单质硫 的质量增加的质量增加 3.23.2 g g 5 5一种突破传统电池设计理念的镁锑

45、液态金属储能电池工作原理如图所示，该电池一种突破传统电池设计理念的镁锑液态金属储能电池工作原理如图所示，该电池 所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。 该电池工作一段时间后，可由太阳能电池充电。下列说法不正确的是该电池工作一段时间后，可由太阳能电池充电。下列说法不正确的是( () ) A A放电时，放电时，Mg(Mg(液液) )层的质量减小层的质量减小 B B放电时正极反应为放电时正极反应为 MgMg 2 2 2e2e = = =MgMg C C该电池充电时，该电池充电时，MgMgS

46、b(Sb(液液) )层发生还原反应层发生还原反应 D D该电池充电时，该电池充电时，ClCl 向中层和下层分界面处移动 向中层和下层分界面处移动 6 6(2020(2020合肥第一中学冲刺高考合肥第一中学冲刺高考) )锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液，并在电池间锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液，并在电池间 不断循环。下列有关说法正确的是不断循环。下列有关说法正确的是( () ) A A充电时充电时 n n 接电源的负极，接电源的负极，ZnZn 2 2通过阳离子交换膜由左侧流向右侧 通过阳离子交换膜由左侧流向右侧 B B放电时每转移放电时每转移 1 1 molmol 电子，负极区溶液质量减少电子

47、，负极区溶液质量减少 6565 g g C C充电时阴极的电极反应式为充电时阴极的电极反应式为 BrBr2 22e2e = = =2Br2Br D D若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜，放电时正、负极也随之改变若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜，放电时正、负极也随之改变 7 7(1)(1)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃某微生物燃 料电池的工作原理如下图所示：料电池的工作原理如下图所示： HSHS 在硫氧化菌作用下转化为 在硫氧化菌作用下转化为 SOSO 2 2 4 4的电极反应式是 的电极反应式是_。

48、 若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是_ _ _。 (2)PbSO(2)PbSO4 4热激活电池可用作火箭热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源导弹的工作电源。基本结构如图所示基本结构如图所示，其中作为电解其中作为电解 质的无水质的无水 LiClLiClKClKCl 混合物受热熔融后混合物受热熔融后， 电池即可瞬间输出电能电池即可瞬间输出电能。 该电池总反应为该电池总反应为 PbSOPbSO4 4 2LiCl2LiClCaCa= =CaClCaCl2 2LiLi2 2SOSO4 4PbPb。 放电过程中放电过程中， LiLi 向 向_(_(填填“负极负极”或或“正极正极”) )移动移动。 负极反应式为负极反应式为_。 电路中每转移电路中每转移 0.20.2 molmol 电子，理论上生成电子，理论上生成_g_g PbPb。 (3)(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。 a a 电极的电极反应式是电极的电极反应式是 _； 一段时间后一段时间后，需向装置中补充需向装置中补充 KOHKOH，请依据反应原理解释请依据反应原理解释 原因是原因是_ _。