1、专项提能特训专项提能特训 1010新型电源工作原理新型电源工作原理 1 1 (2020(2020安徽省皖南八校高三模拟安徽省皖南八校高三模拟) )微生物燃料电池能将污水中的乙二胺微生物燃料电池能将污水中的乙二胺(H(H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH2 2) ) 氧化成环境友好的物质氧化成环境友好的物质， 示意图如图所示示意图如图所示， a a、 b b 均为石墨电极均为石墨电极。 下列说法错误的是下列说法错误的是( () ) A Aa a 电极的电极反应为电极的电极反应为 H H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH2 216e16e 4H4H2 2O O= =2CO2
2、CO2 2N N2 216H16H B B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 C Ca a 电极上的电势比电极上的电势比 b b 电极上的电势低电极上的电势低 D D电池工作时电池工作时 b b 电极附近溶液的电极附近溶液的 pHpH 保持不变保持不变 答案答案D D 解析解析H H2 2N(CHN(CH2 2) )2 2NHNH2 2在负极在负极 a a 上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和 H H ，电极 ，电极 反应式为反应式为 H H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH2 2
3、16e16e 4H4H2 2O O= =2CO2CO2 2N N2 216H16H ， ，A A 选项正确选项正确；原电池中原电池中，阳阳 离子向正极移动离子向正极移动，阴离子向负极移动阴离子向负极移动，因此因此，电池工作时质子电池工作时质子(H(H ) )通过质子交换膜由负 通过质子交换膜由负 极区向正极区移动极区向正极区移动，B B 选项正确选项正确；a a 电极为负极电极为负极，b b 电极为正极电极为正极，故故 a a 电极上的电势比电极上的电势比 b b 电极上的电势低电极上的电势低，C C 选项正确选项正确；电池工作时电池工作时，氧气在正极氧气在正极 b b 上得电子发生还原反应上
4、得电子发生还原反应，电电 极反应式为极反应式为 O O2 24e4e 4H4H = = =2H2H2 2O O，H H 浓度减小，故 浓度减小，故 b b 电极附近溶液的电极附近溶液的 pHpH 增大，增大，D D 选项选项 错误。错误。 2 2 全钒液流储能电池一次性充电后全钒液流储能电池一次性充电后， 续航能力可达续航能力可达 1 1 000000 kmkm， 而充电时间只需而充电时间只需 3 35 5 minmin， 被誉为被誉为“完美电池完美电池”，其原理如图所示其原理如图所示( (已知已知 V V 2 2呈紫色 呈紫色，V V 3 3呈绿色 呈绿色) )。电池放电时电池放电时，左左
5、槽溶液质量增加。下列说法正确的是槽溶液质量增加。下列说法正确的是( () ) A A充电时的阴极反应为充电时的阴极反应为 VOVO 2 2 2H2H e e = = =VOVO 2 2 H H2 2O O B B放电时的正极反应为放电时的正极反应为 V V 3 3 e e = = =V V 2 2 C C放电过程中，右槽溶液由紫色变为绿色放电过程中，右槽溶液由紫色变为绿色 D D若负载为用石墨电极电解食盐水的装置，生成若负载为用石墨电极电解食盐水的装置，生成 4 4 g g NaOHNaOH 时该电池中消耗时该电池中消耗 0.10.1 molmol H H 答案答案C C 解析解析A A 项，
6、充电时阴极反应式为项，充电时阴极反应式为 V V 3 3 e e = = =V V 2 2，错误； ，错误；B B 项，放电时左槽溶液质量增项，放电时左槽溶液质量增 加，可推知加，可推知 H H 移向左槽，则正极反应式为 移向左槽，则正极反应式为 VOVO 2 2 e e 2H2H = = =VOVO 2 2 H H2 2O O，错误；，错误；C C 项，放项，放 电过程中右槽电过程中右槽 V V 2 2转变为 转变为 V V 3 3， ，故溶液颜色由紫色变为绿色故溶液颜色由紫色变为绿色，正确正确；D D 项项，电解食盐水生电解食盐水生 成成 4 4 g g NaOHNaOH 时时， 电路中转
7、移电路中转移 0.10.1 molmol e e ， ， 由由 VOVO 2 2 e e 2H2H = = =VOVO 2 2 H H2 2O O 可知消耗可知消耗 0.20.2 molmol H H ，错误。 ，错误。 3 3 某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管作电极材料某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管作电极材料， 以吸收以吸收 ZnSOZnSO4 4溶液的有机高聚物作溶液的有机高聚物作 固态电解质，其电池总反应为固态电解质，其电池总反应为 MnOMnO2 21 1 2 2Zn Zn(1(1x x 6 6)H )H2 2O O1 1 6 6ZnSO ZnSO4 4 放电放电 充电充电 MnOO
8、HMnOOH1 1 6 6ZnSO ZnSO4 4Zn(OH)Zn(OH)2 2 3 3x xH H2 2O O 其电池结构如图其电池结构如图 1 1 所示，图所示，图 2 2 是有机高聚物的结构片段。是有机高聚物的结构片段。 下列说法中，不正确的是下列说法中，不正确的是( () ) A A碳纳米管具有导电性，可用作电极材料碳纳米管具有导电性，可用作电极材料 B B放电时，电池的正极反应式为放电时，电池的正极反应式为 MnOMnO2 2e e H H = = =MnOOHMnOOH C C充电时，充电时，ZnZn 2 2移向锌膜 移向锌膜 D D合成有机高聚物的单体是合成有机高聚物的单体是 答
9、案答案B B 解析解析A A 项，该电池以碳纳米管作电极材料，可知碳纳米管具有导电性，正确；项，该电池以碳纳米管作电极材料，可知碳纳米管具有导电性，正确；B B 项，项， 原电池正极发生还原反应，根据放电时的总反应式，放电时原电池正极发生还原反应，根据放电时的总反应式，放电时 MnOMnO2 2得电子发生还原反应得电子发生还原反应， 所以电池的正极反应式为所以电池的正极反应式为 MnOMnO2 2e e H H2 2O O= =MnOOHMnOOHOHOH ，错误； ，错误；C C 项，充电时该装置为项，充电时该装置为 电解池电解池，阳离子移向阴极阳离子移向阴极，充电时锌膜充当阴极充电时锌膜充
10、当阴极，所以所以 ZnZn 2 2移向锌膜 移向锌膜，正确正确；D D 项项，根根 据 高 聚 物 的 结 构 单 元 ， 该 高 聚 物 为 加 聚 产 物 ， 合 成 有 机 高 聚 物 的 单 体 是据 高 聚 物 的 结 构 单 元 ， 该 高 聚 物 为 加 聚 产 物 ， 合 成 有 机 高 聚 物 的 单 体 是 ，正确。，正确。 4 4全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a a 常用掺有常用掺有 石墨烯的石墨烯的 S S8 8材料材料，电池反应为电池反应为 16Li16Lix xS S8
11、8= =8Li8Li2 2S Sx x(2(2x x8)8)。下列说法错误的是下列说法错误的是( () ) A A电池工作时，正极可发生反应：电池工作时，正极可发生反应：2Li2Li2 2S S6 62Li2Li 2e2e = = =3Li3Li2 2S S4 4 B B电池工作时，外电路中流过电池工作时，外电路中流过 0.020.02 molmol 电子，负极材料减重电子，负极材料减重 0.140.14 g g C C石墨烯的作用主要是提高电极石墨烯的作用主要是提高电极 a a 的导电性的导电性 D D电池充电时间越长，电池中电池充电时间越长，电池中 LiLi2 2S S2 2的量越多的量越
12、多 答案答案D D 解析解析A A 项项，原电池电解质中阳离子移向正极原电池电解质中阳离子移向正极，根据全固态锂硫电池工作原理图示中根据全固态锂硫电池工作原理图示中 LiLi 移动方向可知，电极 移动方向可知，电极 a a 为正极，正极发生还原反应，由总反应可知正极依次发为正极，正极发生还原反应，由总反应可知正极依次发生生 S S8 8LiLi2 2S S8 8LiLi2 2S S6 6LiLi2 2S S4 4LiLi2 2S S2 2的还原反应，正确；的还原反应，正确；B B 项，电池工作时负极电极反应式项，电池工作时负极电极反应式为为 LiLie e = = =LiLi ， ， 当外电路
13、中流当外电路中流过过0.020.02 momol l电子时电子时， 负极消耗负极消耗的的L Li i的物质的量的物质的量为为0.020.02 molmol， 其质量为其质量为 0.140.14 g g，正确正确；C C 项项，石墨烯具有良好的导电性石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极故可以提高电极 a a 的导电能的导电能 力，正确；力，正确；D D 项，电池充电时为电解池，此时电解总反应为项，电池充电时为电解池，此时电解总反应为 8Li8Li2 2S Sx x= = 电解电解 16Li16Li x xS S8 8(2(2x x8)8)，故，故 LiLi2 2S S2 2的量会越来越少直至充
14、满电，错误。的量会越来越少直至充满电，错误。 5 5(2019(2019天津天津，6)6)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池，其工作其工作 原理示意图如图原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量提高电池的容量。下列叙述不正确的下列叙述不正确的 是是( () ) A A放电时，放电时，a a 电极反应为电极反应为 I I2 2BrBr 2e2e = = =2I2I BrBr B B放电时，溶液中离子的数目增大放电时，溶液中离子的数目增大 C C充电时，充电时，b b 电极每增重电极每增重 0
15、.650.65 g g，溶液中有，溶液中有 0.020.02 molmol I I 被氧化 被氧化 D D充电时，充电时，a a 电极接外电源负极电极接外电源负极 答案答案D D 解析解析根据电池的工作原理示意图可知，放电时根据电池的工作原理示意图可知，放电时 a a 电极上电极上 I I2 2BrBr 转化为 转化为 BrBr 和 和 I I ，电极 ，电极 反应为反应为 I I2 2BrBr 2e2e = = =2I2I BrBr ， ，A A 项正确；放电时正极区项正确；放电时正极区 I I2 2BrBr 转化为 转化为 BrBr 和 和 I I ，负极 ，负极 区区 ZnZn 转化为转
16、化为 ZnZn 2 2，溶液中离子的数目增大， ，溶液中离子的数目增大，B B 项正确；充电时项正确；充电时 b b 电极发生反应电极发生反应 ZnZn 2 2 2e2e = = =ZnZn，b b 电极增重电极增重 0.650.65 g g 时，转移时，转移 0.020.02 molmol e e ， ，a a 电极发生反应电极发生反应 2I2I BrBr 2e2e = =I I2 2BrBr ，根据各电极上转移电子数相同，则有 ，根据各电极上转移电子数相同，则有 0.020.02 molmol I I 被氧化， 被氧化，C C 项正确；放电项正确；放电时时 a a 电极为正极，充电时，电极
17、为正极，充电时，a a 电极为阳极，接外电源正极，电极为阳极，接外电源正极，D D 项错误。项错误。 6 6(2020(2020苏州联考苏州联考) )科学家设计出质子膜科学家设计出质子膜 H H2 2S S 燃料电池燃料电池，实现了利用实现了利用 H H2 2S S 废气资源回收废气资源回收 能量并得到单质硫能量并得到单质硫。质子膜质子膜 H H2 2S S 燃料电池的结构示意图如下图所示燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法错误的是下列说法错误的是 ( () ) A A电极电极 a a 为电池的负极为电池的负极 B B电极电极 b b 上发生的电极反应：上发生的电极反应：O O2 24H4
18、H 4e4e = = =2H2H2 2O O C C电路中每通过电路中每通过 4 4 molmol 电子，在正极消耗电子，在正极消耗 44.844.8 L L H H2 2S S D D每每 1717 g g H H2 2S S 参与反应，有参与反应，有 1 1 molmol H H 经质子膜进入正极区 经质子膜进入正极区 答案答案C C 解析解析根据题目可知根据题目可知， 该电池为燃料电池该电池为燃料电池， 根据燃料电池的特点根据燃料电池的特点， 通氧气的一极为正极通氧气的一极为正极， 故电极故电极 b b 为正极，电极为正极，电极 a a 为负极，为负极，A A 项正确；电极项正确；电极
19、b b 为正极，氧气得电子生成水，为正极，氧气得电子生成水，B B 项项 正确；从装置图可以看出，电池总反应为正确；从装置图可以看出，电池总反应为 2H2H2 2S SO O2 2= =S S2 22H2H2 2O O，电路中每通过，电路中每通过 4 4 molmol 电电 子，正极应该消耗子，正极应该消耗 1 1 molmol O O2 2，负极应该有，负极应该有 2 2 molmol H H2 2S S 反应，但是题目中没有给出气体所反应，但是题目中没有给出气体所 处的状况，所以不一定是处的状况，所以不一定是 44.844.8 L L，故，故 C C 错误；错误；1717 g g H H2
20、 2S S 即即 0.50.5 molmol H H2 2S S，每，每 0.50.5 molmol H H2 2S S 参与反应会消耗参与反应会消耗 0.250.25 molmol O O2 2，根据正极反应式，根据正极反应式 O O2 24H4H 4e4e = = =2H2H2 2O O，可知有，可知有 1 1 molmol H H 经质子膜进入正极区，故 经质子膜进入正极区，故 D D 正确。正确。 7 7某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的 CrCr2 2O O 2 2 7 7催化还原，其工作原理如下图 催化还原，其工作原理如下图 所示。下列
21、说法不正确的是所示。下列说法不正确的是( () ) A A电池工作过程中电子由电池工作过程中电子由 a a 极流向极流向 b b 极极 B Bb b 极反应式：极反应式：CrCr2 2O O 2 2 7 7 6e6e 14H14H = = =2Cr2Cr 3 3 7H7H2 2O O C C电池工作过程中电池工作过程中 a a 极区附近溶液的极区附近溶液的 pHpH 增大增大 D D每处理每处理 1 1 molmol CrCr2 2O O 2 2 7 7，可生成 ，可生成 33.633.6 L(L(标况下标况下)CO)CO2 2 答案答案C C 解析解析由图分析知由图分析知 a a 极极 CH
22、CH3 3COOHCOOH 转化为转化为 COCO2 2和和 H H ， ， 发生氧化反应发生氧化反应， 为负极为负极， b b 极极 CrCr2 2O O 2 2 7 7和 和 H H 转化为 转化为 CrCr 3 3，发生还原反应，为正极。 ，发生还原反应，为正极。A A 项，电子由负极流向正极，正确；项，电子由负极流向正极，正确；B B 项，项，b b 极反应式为极反应式为 CrCr2 2O O 2 2 7 7 6e6e 14H14H = = =2Cr2Cr 3 3 7H7H2 2O O，正确；，正确；C C 项，由项，由 a a 极反应式知生成极反应式知生成 H H ， ， 故故c c
23、(H(H ) )增大， 增大，pHpH 减小，错误；减小，错误；D D 项，项，1 1 molmol CrCr2 2O O 2 2 7 7转化为 转化为 CrCr 3 3得 得 6 6 molmol e e ， ，CHCH3 3COOCOOH H 转化为转化为 COCO2 2每生成每生成 1 1 molmol COCO2 2失失 4 4 molmol e e ，故每处理 ，故每处理 1 1 molmol CrCr2 2O O 2 2 7 7生成 生成 COCO2 2的物质的量为的物质的量为6 6 4 4 mol(mol(标况下标况下 33.633.6 L)L)，正确。正确。 8 8(2020(
24、2020成都质检成都质检) )中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的 折纸通道内形成电池，如图所示，该电池可将可乐折纸通道内形成电池，如图所示，该电池可将可乐(pH(pH2.5)2.5)中的葡萄糖作为燃料获得中的葡萄糖作为燃料获得 能量。下列说法正确的是能量。下列说法正确的是( () ) A Aa a 极为正极极为正极 B B随着反应不断进行，负极区的随着反应不断进行，负极区的 pHpH 不断增大不断增大 C Cb b 极的电极反应式为极的电极反应式为 MnOMnO2 22H2H2 2O O2e2e = = =MnMn
25、2 2 4OH4OH D D若消耗若消耗 0.010.01 molmol 葡萄糖，电路中转移葡萄糖，电路中转移 0.020.02 molmol 电子电子 答案答案D D 解析解析由图示知，由图示知，a a 极上极上 C C6 6H H12 12O O6 6转化成 转化成 C C6 6H H10 10O O6 6，碳元素化合价升高，发生氧化反应， ，碳元素化合价升高，发生氧化反应，b b 极上二氧化锰发生还原反应生成极上二氧化锰发生还原反应生成2 2 价锰价锰，a a 极为负极极为负极，b b 极为正极极为正极，A A 项错误项错误；依题意依题意 知知， 负极的电极反应式为负极的电极反应式为 C
26、 C6 6H H12 12O O6 6 2e2e = = =C C6 6H H10 10O O6 6 2H2H ， ， 负极区的负极区的 pHpH 不断减小不断减小， B B 项错误项错误； 由于该电池为酸性环境由于该电池为酸性环境，b b 极的电极反应式为极的电极反应式为 MnOMnO2 24H4H 2e2e = = =MnMn 2 2 2H2H2 2O O，C C 项错误项错误； 由负极反应式知，每消耗由负极反应式知，每消耗 0.010.01 molmol 葡萄糖，电路中转移葡萄糖，电路中转移 0.020.02 molmol 电子，电子，D D 项正确。项正确。 9 9(2020(2020
27、盐城市高三模拟盐城市高三模拟)Zulema)Zulema BorjasBorjas 等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所 示，下列说法正确的是示，下列说法正确的是( () ) A A该装置可以在高温下工作该装置可以在高温下工作 B BX X、Y Y 依次为阳离子、阴离子交换膜依次为阳离子、阴离子交换膜 C C负极反应式为负极反应式为 CHCH3 3COOCOO 2H2H2 2O O8e8e = = =2CO2CO2 27H7H D D该装置工作时，电能转化为化学能该装置工作时，电能转化为化学能 答案答案C C 解析解析高温能使微生物蛋白质凝固变性高温能使微生
28、物蛋白质凝固变性，导致电池工作失效导致电池工作失效，所以该装置不能在高温下所以该装置不能在高温下 工作工作，A A 错误错误；原电池内电路中原电池内电路中：阳离子移向正极阳离子移向正极、阴离子移向负极阴离子移向负极，从而达到脱盐的从而达到脱盐的 目的，所以目的，所以 Y Y 为阳离子交换膜、为阳离子交换膜、X X 为阴离子交换膜，为阴离子交换膜，B B 错误；由图可知，负极上有机废错误；由图可知，负极上有机废 水水 CHCH3 3COOCOO 失电子发生氧化反应，电极反应式为 失电子发生氧化反应，电极反应式为 CHCH3 3COOCOO 2H2H2 2O O8e8e = = =2CO2CO2
29、27H7H ， ，C C 正确；该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，正确；该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，D D 错误。错误。 1010(2020(2020湖北省宜昌模拟湖北省宜昌模拟) )由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓称浓 差电池，电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向浓度较大的一极。如图所示装置中差电池，电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向浓度较大的一极。如图所示装置中， X X 电极与电极与 Y Y 电极初始质量相等电极初始质量相等。进行实验时进行实验时，先闭合先闭合 K K2 2，断开断开 K
30、 K1 1，一段时间后一段时间后，再断再断开开 K K2 2，闭合，闭合 K K1 1，即可形成浓差电池，电流表指针偏转。下列不正确的是，即可形成浓差电池，电流表指针偏转。下列不正确的是( () ) A A充电前，该电池两电极存在电势差充电前，该电池两电极存在电势差 B B放电时，右池中的放电时，右池中的 NONO 3 3通过离子交换膜移向左池 通过离子交换膜移向左池 C C充电时，当外电路通过充电时，当外电路通过 0.10.1 molmol 电子时，两电极的质量差为电子时，两电极的质量差为 21.621.6 g g D D放电时，电极放电时，电极 Y Y 为电池的正极为电池的正极 答案答案A
31、 A 解析解析充电前，左右两池浓度相同，该电池两电极不存在电势差，故充电前，左右两池浓度相同，该电池两电极不存在电势差，故 A A 错误；放电时错误；放电时， 电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极， 则则 X X 是负极是负极、 Y Y 是正极是正极， 右池中的右池中的 N NO O 3 3 通过离子交换膜移向左池，故通过离子交换膜移向左池，故 B B 正确；充电时，当外电路通过正确；充电时，当外电路通过 0.10.1 molmol 电子时，电子时，X X 电极电极 生成生成 0.10.1 molmol AgAg，Y Y 电极消耗电极消耗 0.1
32、0.1 molmol AgAg，所以两电极的质量差为，所以两电极的质量差为 21.621.6 g g，故，故 C C 正确正确； 电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向浓度较大的一极，充电后左池浓度小于右池电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向浓度较大的一极，充电后左池浓度小于右池， 所以放电时，电极所以放电时，电极 Y Y 为电池的正极，故为电池的正极，故 D D 正确。正确。 1111(1)(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光 合作用，以合作用，以 COCO2 2和和 H H2 2O O
33、为原料制备为原料制备 HCOOHHCOOH 和和 O O2 2的原理示意图。电极的原理示意图。电极 b b 作作_极，表面极，表面 发生的电极反应为发生的电极反应为 _。 (2)(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所 示，该电池从浓缩海水中提取示，该电池从浓缩海水中提取 LiClLiCl 的同时又获得了电能。的同时又获得了电能。 X X 为为_极，极，Y Y 极反应式为极反应式为_。 Y Y 极生成极生成 1 1 molmol ClCl2 2时，时，_mol_mol LiLi 移向
34、移向_(_(填填“X X”或或“Y Y”) )极。极。 (3)(3)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇 微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下： 该电池中外电路电子的流动方向为该电池中外电路电子的流动方向为_(_(填填“从从A A到到B B”或或“从从B B到到A A”) )。 工作结束后，工作结束后，B B 电极室溶液的电极室溶液的 pHpH 与工作前相比将与工作前相比将_(_(填填“增大增大”“”“减小减小”或或 “不变不变”
35、，溶液体积变化忽略不计，溶液体积变化忽略不计) )。 A A电极附近甲醇发生的电极反应为电极附近甲醇发生的电极反应为 _。 答案答案(1)(1)正正COCO2 22e2e 2H2H = = =HCOOHHCOOH (2)(2)正正2Cl2Cl 2e2e = = =ClCl2 22 2X X (3)(3)从从 A A 到到 B B增增大大CHCH3 3OHOHH H2 2O O6e6e = = =6H6H COCO2 2 解析解析(1)(1)从图示可以看出从图示可以看出，左侧左侧 H H2 2O O 转变成转变成 O O2 2，O O 元素被氧化元素被氧化，电极电极 a a 为负极为负极，电极反
36、电极反 应式为应式为 2H2H2 2O O4e4e = = =4H4H O O2 2，H H 通过质子交换膜进入右侧发生反应，右侧通入的 通过质子交换膜进入右侧发生反应，右侧通入的 COCO2 2 转变成转变成 HCOOHHCOOH，C C 元素被还原，电极元素被还原，电极 b b 为正极，电极反应式为为正极，电极反应式为 COCO2 22e2e 2H2H = = =HCOOHHCOOH。 (2)(2)根据装置可知生成根据装置可知生成 H H2 2的电极为正极，生成的电极为正极，生成 ClCl2 2的电极为负极。的电极为负极。(3)(3)甲醇失去电子甲醇失去电子， 作为电池的负极作为电池的负极
37、， 所以该电池外电路电子的流动方向为从所以该电池外电路电子的流动方向为从 A A 到到 B B。 有水生成有水生成， pHpH 变大变大。 CHCH3 3OHOH 失电子，生成失电子，生成 COCO2 2和和 H H ，根据化合价变化和元素守恒配平方程式即可得电极反 ，根据化合价变化和元素守恒配平方程式即可得电极反 应式：应式：CHCH3 3OHOHH H2 2O O6e6e = = =6H6H COCO2 2。 1212(1)(1)直接硼氢燃料电池直接硼氢燃料电池(DBFC)(DBFC)是以是以 NaBHNaBH4 4溶液为负极燃料的一种高比能电池，其工溶液为负极燃料的一种高比能电池，其工
38、作原理如图所示作原理如图所示，则通入空气的一极是则通入空气的一极是_(_(填填“正极正极”或或“负极负极”) )，此电池负极此电池负极 的电极反应式为的电极反应式为 _。 (2)(2)科学家研发的科学家研发的“全氢电池全氢电池”的工作原理如图所示，该电池工作一段时间后，右池溶的工作原理如图所示，该电池工作一段时间后，右池溶 液的导电能力几乎不变。下列有关该电池的说法正确的是液的导电能力几乎不变。下列有关该电池的说法正确的是_(_(填字母填字母) )。 a a电池的总反应是电池的总反应是 2H2H2 2O O2 2= =2H2H2 2O O b b左边电极上的电势高于右边电极上的电势左边电极上的
39、电势高于右边电极上的电势 c c负极的电极反应式是负极的电极反应式是 H H2 22e2e 2OH2OH = = =2H2H2 2O O d d装置中所用的是阴离子交换膜装置中所用的是阴离子交换膜 e e产生能源的源泉是酸和碱的中和能产生能源的源泉是酸和碱的中和能 (3)LiFePO(3)LiFePO4 4电池稳定性高、安全、对环境友好，该电池的总反应式是电池稳定性高、安全、对环境友好，该电池的总反应式是 LiLi1 1 x xFePO FePO4 4 LiLix xC C6 6 放电放电 充电充电 LiFePOLiFePO4 4C C6 6，其放电时的工作原理如图所示其放电时的工作原理如图所
40、示。则充电时则充电时，电极电极 a a 的电极名的电极名 称为称为_；放电时，电极；放电时，电极 b b 的电极反应式为的电极反应式为_。 答案答案(1)(1)正极正极BHBH 4 4 8e8e 8OH8OH = = =BOBO 2 2 6H6H2 2O O (2)ce(2)ce(3)(3)阴极阴极LiLi1 1 x xFePO FePO4 4x xLiLi x xe e = = =LiFePOLiFePO4 4 解析解析(1)(1)由原电池的工作原理，阳离子移向正极可知通入氧气的一极为正极，由总反由原电池的工作原理，阳离子移向正极可知通入氧气的一极为正极，由总反 应可知应可知 BHBH 4
41、4变为 变为 BOBO 2 2，再结合负极失电子被氧化可得电极反应式为 ，再结合负极失电子被氧化可得电极反应式为 BHBH 4 4 8e8e 8OH8OH = =BOBO 2 2 6H6H2 2O O。 (2)(2)由图中的电子流向可知由图中的电子流向可知， 电子由左边电极流出电子由左边电极流出， 说明左边电极为负极说明左边电极为负极， 右边电极为正极右边电极为正极。电池的正极是氢离子得到电子电池的正极是氢离子得到电子，电池的反应中没有氧气参与反应电池的反应中没有氧气参与反应，所所 以总反应方程式不存在氧气以总反应方程式不存在氧气，故故 a a 错误错误；由于电子由左边电极流向右边电极由于电子
42、由左边电极流向右边电极，则右边电则右边电 极上的电势高于左边电极上的电势极上的电势高于左边电极上的电势，故故 b b 错误错误；氢气为负极反应物氢气为负极反应物，发生氧化反应发生氧化反应，在在 碱性条件下，则其负极的电极反应式是碱性条件下，则其负极的电极反应式是 H H2 22e2e 2OH2OH = = =2H2H2 2O O，故，故 c c 正确；由图可知，正确；由图可知， 左电极的氢气失电子后生成左电极的氢气失电子后生成 H H ， ，H H 通过交换膜后移向正极再得到电子生成氢气 通过交换膜后移向正极再得到电子生成氢气，说明说明 H H 能穿过交换膜，则该离子交换膜应为阳离子交换膜，故
43、 能穿过交换膜，则该离子交换膜应为阳离子交换膜，故 d d 错误；由于反应前后氢气不错误；由于反应前后氢气不 发生改变，产生能源的源泉是酸和碱的中和能，故发生改变，产生能源的源泉是酸和碱的中和能，故 e e 正确。正确。(3)(3)原电池中阳离子向正极原电池中阳离子向正极 移动移动， 锂离子向电极锂离子向电极 b b 移动移动， 则电极则电极 b b 为正极为正极， 充电时电极充电时电极 b b 为阳极为阳极， 则电极则电极 a a 为阴极为阴极； 放电时电极放电时电极 b b 上上 LiLi1 1 x xFePO FePO4 4得到电子生成得到电子生成 LiFePOLiFePO4 4，电极反应式为电极反应式为 LiLi1 1 x xFePO FePO4 4x xLiLi x xe e = = =LiFePOLiFePO4 4。
