1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 第第 3 课时课时设计原电池设计原电池化学电源化学电源 核心素养发展目标1.会设计简单的原电池。 2.知道干电池、 充电电池、 燃料电池等化学电源的特点。 3.掌握构成电池的要素,了解不同电极材料对电池性能的影响。4.能正确书写简单化学电源的电极反应式。 一、设计原电池 1依据 已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化), 氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 2设计思路 (1)定:确定一个能够自发进行的氧化还原反应。 (2)拆:将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应,分别作为负极和正极的
2、电极反应。 还原剂ne =氧化产物(负极电极反应); 氧化剂ne =还原产物(正极电极反应)。 (3)找:根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液,正极一般选择比负极 稳定的金属或能导电的非金属。 (4)画:连接电路形成闭合回路,画出原电池示意图。 3实例 以 FeCuSO4=FeSO4Cu 为例 电极反应式材料选择装置 负极: Fe2e =Fe2 正极:Cu2 2e =Cu 负极:Fe 正极:Cu 或 C 等(活泼性比 Fe 差的 金属或导电的石墨棒均可) 电解质溶液:CuSO4溶液 (1)理论上任何氧化还原反应都可设计成原电池() (2)原电池中负极上发生氧化反应()
3、 (3)原电池中正极材料一定发生还原反应() (4)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应() 答案(1)(2)(3)(4) 1理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。选择适宜的材料和试剂,请利用反应 “Fe2Fe3 =3Fe2”设计一个原电池。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 回答下列问题: (1)选用_为负极,选择依据是_。 (2)正极材料可选用_,选择依据是_。 (3)_溶液作电解质溶液。 (4)写出电极反应式 正极:_,负极:_。 (5)该原电池中电子从_极流出,电解质溶液中的阳离子(Fe3 )移向_极。 答案(1)铁固体铁单质能导电,可被电解质溶液中的 Fe
4、3 氧化为 Fe2 (2)铜(或石墨)铜(或石墨)的还原性比铁弱,且为能导电的固体 (3)FeCl3或 Fe2(SO4)3 (4)2Fe3 2e=2Fe2 Fe2e =Fe2 (5)铁(或负)铜或石墨(或正) 2同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中,对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。 提出问题影响自制电池效果的因素有哪些? 查阅资源电极材料,电极间距,水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。 实验探究.按如图连接水果电池。 .实验记录如下: 序 号 电极 电极 间距 水果 种类 电流表示数(A) CuAl2.0 cm 西红 柿 78.5 CuFe2.0 cm 西红 柿 70.3 Al
5、Al2.0 cm 西红 柿 0 CuAl2.0 cm柠檬45.7 CuAl1.0 cm柠檬98.4 石墨棒 Al 1.0 cm柠檬104.5 解释与结论 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (1)实验的目的是_。 对比实验得出结论是_。 (2)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论,需要对比实验_(填序号)。 对比得出结论是_。 反思与探讨 (3)水果电池中,水果的作用是_。 (4)对比实验可知构成水果电池的电极必须具备的条件为_, 构成水果电池的其他要素还有_、_、_。 (5)水果电池是利用水果中的化学物质和金属发生化学反应而产生电能的一种装置, 如将实验中的西 红柿换成硫酸铜溶液,进行
6、实验,电流表示数不为零,Cu 片和 Al 片上发生的电极反应式分别为 _、_,总离子方程式为_。 答案(1)探究电极材料对电池效果的影响在其他条件相同时,电极材料活泼性差别越大,电池效果 越好 (2)在其他条件相同时,电极间距离越小,电流越大,电池效果越好 (3)作电解质溶液 (4)两极金属活动性不同能发生自发的氧化还原反应形成闭合回路有电解质溶液 (5)3Cu2 6e=3Cu 2Al6e =2Al3 2Al3Cu2 =3Cu2Al3 水果电池的电流效果与电极材料、水果的种类有关,另外还与两电极间距离以及电极插入水果的深度 等因素有关。 二、化学电源 1一次电池 (1)特点:电池放电后不能充电
7、(内部的氧化还原反应无法逆向进行),如锌锰干电池属于一次电池。 (2)锌锰干电池的构造如图所示。 锌筒为负极,电极反应是 Zn2e =Zn2。 石墨棒为正极,最终被还原的物质是二氧化锰。 NH4Cl 糊的作用是作电解质溶液。 2二次电池(充电电池) (1)特点:二次电池在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的 状态。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (2)能量转化:化学能 放电 充电 电能 (3)常见的充电电池:铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池。 3燃料电池 (1)特点:反应物储存在电池外部;能量转换效率高、清洁、安全;供电量易于调节。 (2)燃料电池常用
8、的燃料有:氢气、甲烷、乙醇等;常用氧化剂:氧气。 (1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细() (2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能() (3)充电电池可以无限制地反复充电、放电() (4)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高() 答案(1)(2)(3)(4) 1铅酸蓄电池常用作汽车电瓶,其构造如图所示,工作时该电池总的方程式为: PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O 按要求回答下列问题: (1)负极材料是_,正极材料是_,电解质溶液是_。 (2)工作时,电解质溶液中的 H 移向_极。 (3)工作时,电解质溶液中硫酸的浓度_(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)当铅酸蓄电
9、池向外电路提供 2 mol e 时,理论上负极板的质量增加_g。 答案(1)PbPbO2H2SO4溶液(2)PbO2电(或正)(3)减小(4)96 解析负极每个铅原子失去 2e , 就生成一个 PbSO4, 负极增加一个 SO2 4, SO 2 4的摩尔质量为 96 gmol 1。 2氯铝电池是一种新型的燃料电池。电解质溶液是 KOH 溶液。试回答下列问题: (1)通入 Cl2(g)的电极是_(填“正”或“负”)极。 (2)投入 Al(s)的电极是_(填“正”或“负”)极。 (3)外电路电子从_(填“Al”或“Cl2”)极流向_(填“正”或“负”)极。 (4)每消耗 8.1 g Al(s),电
10、路中通过的电子数目为_NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 答案(1)正(2)负(3)Al正(4)0.9 解析判断原电池的正、负极,首先要分析题中所给信息,此题所给信息是具体反应物,根据具体反 应物间的化学反应式:2Al3Cl2=2AlCl3,可知 Cl2得电子在正极发生还原反应,Al 失电子在负极发生 氧化反应,所以通入 Cl2(g)的电极是正极,投入 Al(s)的电极是负极,电子由负极(Al)经外电路流向正极。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 8.1 gAl(s)的物质的量为 8.1 g 27 gmol 10.3 mol,1 molAl 反应转移 3 mol 电子,0.3 mol A
11、l 反应在电路中通过的 电子数为 3NA0.30.9NA。 1.下图为番茄制作的水果电池,下列说法正确的是() A一段时间后,铜片质量减小 B锌电极发生氧化反应 C电流由锌通过导线流向铜 D铜电极是该电池的负极 答案B 解析锌的金属性强于铜,所以锌是负极,铜是正极,溶液中的氢离子在正极得到电子生成氢气,所 以选项 B 正确。 2下列电池工作时,O2在正极得电子的是() ABCD 锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池镍镉电池 答案C 解析氢氧燃料电池的总反应是 2H2O2=2H2O,因而正极是 O2得电子发生还原反应。 3利用离子反应“Fe2Fe3 =3Fe2”设计原电池,下列设计不合理的是( ) 铜片
12、、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池 ABCD 答案C 解析Cu 不如铁活泼,则 Fe 作负极、Cu 作正极,故正确;活泼金属铁作负极,电解质溶液是含有 Fe3 的溶液,故正确;Fe 不如 Zn 活泼,则 Fe 作正极、Zn 作负极,故错误;电解质溶液应是铁盐溶 2022 高中化学新教材同步讲义资料 液,而不是亚铁盐溶液,故错误。 4下列有关锌锰干电池的说法中正确的是() A锌外壳是负极,石墨棒是正极材料 B在外电路中电子从石墨棒流向锌外壳 C电流从锌外壳流
13、到石墨棒上 D在电池内部阳离子从石墨棒向锌外壳移动 答案A 解析A 项,在锌锰干电池中,锌外壳是负极,石墨棒是正极,故正确;B 项,在外电路中电子从锌 外壳流向石墨棒,故错误;C 项,电流的方向与电子的流向相反,应从石墨棒流向锌外壳,故错误;D 项, 电池内部,阳离子向正极石墨棒移动,故错误。 5选择适宜的材料和试剂,请利用反应“Cu2Ag =2AgCu2”设计一个化学电池。 回答下列问题: (1)负极材料:_;正极材料:_;电解质溶液:_。 (2)写出电极反应式: 正极:_; 负极:_。 (3)原电池中电子从_极流出,电解质溶液中阴离子流向_极(填“正”或“负”)。 答案(1)铜银(或碳棒)
14、AgNO3溶液(2)2Ag 2e=2Ag Cu2e =Cu2 (3)铜(或负)负 A 组基础对点练 题组一原电池的设计及应用 1 (2019湖北四地七校期中联考)如图是某化学课外活动小组设计的用化学电源使 LED 灯发光的装置。 下列有关该装置的说法正确的是() A铜为负极,其附近的溶液变蓝,溶液中有 Cu2 产生 B其能量转化的形式主要是化学能电能光能 C如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向将发生改变 D如果将稀硫酸换成柠檬汁,LED 灯将不会发光 答案B 解析锌片作负极,发生氧化反应,铜片作正极,发生还原反应,A 错误;该装置的能量转化形式是 “化学能电能光能”,B 正确;如把锌片换为铁片
15、,铜片依然为正极,电路中的电流方向不会发生改 2022 高中化学新教材同步讲义资料 变,C 错误;如将稀 H2SO4换为柠檬汁,由于柠檬汁中含有柠檬酸,溶液呈酸性,LED 灯也会发光,D 错 误。 考点原电池工作原理的应用 题点原电池工作原理及设计 2(2019河北保定一中高一期中)某兴趣小组设计的简易原电池装置如图所示。该电池工作时,下列 说法正确的是() A锌片作正极 B碳棒上有气泡产生 C可将电能转化为化学能 D电子由碳棒经导线流向锌片 答案B 解析电池工作时,Zn 失去电子,作负极,故 A 错误;碳棒为正极,氢离子在正极上得到电子生成 氢气,有气泡产生,故 B 正确;原电池是将化学能转
16、化为电能的装置,故 C 错误;Zn 为负极,电子由锌 片经导线流向碳棒,故 D 错误。 考点原电池工作原理及应用 题点原电池的工作原理及设计 3(2019靖远县期末)利用下列化学反应能设计成原电池的是() ACH42O2= 点燃 CO22H2O BCaCO32HCl=CaCl2CO2H2O CNa2OH2O=2NaOH DAl2O32NaOH=2NaAlO2H2O 答案A 解析CH42O2= 点燃 CO22H2O 的反应属于自发的氧化还原反应,能设计成原电池,故 A 正确; CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O 的反应不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故 B 错误;Na2O H2O=2
17、NaOH 的反应不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故 C 错误;Al2O32NaOH=2NaAlO2 H2O 的反应不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故 D 错误。 考点原电池工作原理及应用 题点原电池设计 题组二化学电源 4(2019商丘高一检测)有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 图碱性锌锰电 池 图铅硫酸蓄 电池 图原电 池 图银锌纽扣电 池 A.图所示电池中,MnO2的作用是作催化剂 B图所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大 C图所示装置工作过程中,电解质溶液中 Cu2 浓度始终不变 D图所示电池中,Ag2O 是氧化剂,电池工作过
18、程中被还原为 Ag 答案D 解析MnO2的作用是作氧化剂,A 错误;PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O,H2SO4被消耗,浓 度减小,B 错误;正极析出铜,Cu2 浓度减小,C 错误;负极 ZnZn2,发生氧化反应,Zn 作还原剂; 正极:Ag2OAg,发生还原反应,Ag2O 是氧化剂,D 正确。 考点化学电源 题点常见的几种化学电源的工作原理 5(2019山东邹平一中高一第一次阶段考试)某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法正确的是 () A锌筒是原电池的正极 B石墨电极上发生氧化反应 C铵根离子流向石墨电极 D电子经石墨电极沿电解质溶液流向锌筒 答案C 解析锌锰干电池中,锌筒
19、作负极,石墨电极作正极,A 错误;锌锰干电池中,锌筒作负极,石墨电 极作正极,正极上二氧化锰得电子发生还原反应,B 错误;原电池中阳离子定向移动到正极,故铵根离子 流向石墨电极,C 正确;电子经导线由负极锌筒流向石墨电极,D 错误。 考点化学电源 题点锌锰干电池的工作原理 6(2019江西南昌二中高一月考)银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,其电极分别为 Ag2O 和 Zn, 电解质溶液为 KOH 溶液,总反应式为 Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2,下列说法中不正确的是() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A原电池放电时,负极上发生反应的物质是 Zn B负极发生的反应是 Zn2O
20、H 2e=Zn(OH)2 C工作时,负极区溶液中 c(OH )减小 D溶液中 OH 向正极移动,K、H向负极移动 答案D 解析根据电池总反应式知,Zn 失电子发生氧化反应,故 Zn 作负极,Ag2O 作正极,故 A 正确;负 极发生反应:Zn2OH 2e=Zn(OH)2,故 B 正确;负极发生反应:Zn2OH2e=Zn(OH)2,消耗 OH , 负极区溶液中 c(OH)减小, 正极上发生反应: Ag2OH2O2e=2Ag2OH, 正极区溶液中 c(OH )增大,故 C 正确;放电时,电解质溶液中 OH向负极移动,K、H向正极移动,故 D 错误。 考点电极反应式的书写 题点银锌电池工作原理及电极
21、反应式的书写 7(2020金牛区校级期中)某华人科学家和他的团队研发出“纸电池”(如图)。这种一面镀锌、一面镀 二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后,变成一张可任意裁剪大小的“电纸”,厚度仅为 0.5 毫米, 可以任意弯曲和裁剪。纸内的离子“流过”水和氧化锌组成电解液,电池总反应式为 Zn2MnO2 H2O=ZnO2MnO(OH)。下列说法正确的是() A该电池的正极材料为锌 B该电池反应中二氧化锰发生氧化反应 C电池的正极反应式为 MnO2H2Oe =MnO(OH)OH D当有 0.1 mol 锌溶解时,流经电解液的电子数为 1.2041023 答案C 解析该原电池中,锌元素化合价由 0
22、 价变为2 价,锌失电子作负极,故 A 错误;该原电池中,锰 元素化合价由4 价变为3 价,所以二氧化锰作正极,发生还原反应,故 B 错误;正极上二氧化锰得电 子发生还原反应,电极反应为 MnO2e H2O=MnO(OH)OH,故 C 正确;电子从负极沿导线流向正 极,不经过电解质溶液,故 D 错误。 考点化学电源 题点新型化学电源工作原理 题组三电极反应式的书写及判断 8(2020江西南昌中学高一期中)燃料电池是燃料(如 CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能 转变为电能的装置,若电解质溶液是强碱溶液,下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是() A负极反应式:O22H2O4e =4
23、OH B负极反应式:CH48OH 8e=CO26H2O C随着放电的进行,溶液的氢氧根浓度不变 D放电时溶液中的阴离子向负极移动 2022 高中化学新教材同步讲义资料 答案D 解析O22H2O4e =4OH应为正极反应式。 燃料氧化生成的二氧化碳不可能从强碱溶液中逸出, 它将进一步反应转化成碳酸根, 所以负极反应式为 CH410OH 8e=CO2 37H2O。 由于部分碱液和二 氧化碳反应,所以溶液的 c(OH )将减小。 考点电极反应式的书写 题点甲烷燃料电池工作原理及电极反应式的书写 9(2019山西应县一中高一期中)(1)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序, 两人均用
24、镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入 1 molL 1的 H2SO4溶液中,乙同学将电极放入 1 molL 1的 NaOH 溶液中,如图所示。 写出甲中负极的电极反应式:_。 乙中负极反应式为_, 总反应的离子方程式为_。 (2)将用导线相连的两个铂电极插入 KOH 溶液中,然后向两极分别通入 CO 和 O2,则发生了原电池反 应,该原电池中的负极反应式为_; 正极反应式为_。 答案(1)Mg2e =Mg2 Al3e 4OH=AlO 22H2O2Al2OH 2H2O=2AlO 2 3H2 (2)2CO4e 8OH=2CO2 34H2OO24e 2H2O=4OH 解析(1)甲中 Mg、Al 都可
25、以与 H2SO4反应,但 Mg 的活动性比 Al 强,所以 Mg 作负极,负极的电 极反应式为 Mg2e =Mg2;乙中 Al 可以和 NaOH 溶液发生氧化还原反应,所以 Al 作负极,负极反 应式为 Al3e 4OH=AlO 22H2O, 总反应的离子方程式为 2Al2OH 2H2O=2AlO 23H2。 (2) 该原电池中 O2得电子,则 O2在正极反应,正极反应式为 O24e 2H2O=4OH,CO 在负极反应,负 极反应式为 2CO8OH 4e=2CO2 34H2O。 考点电极反应式的书写 题点原电池工作原理及电极反应式书写 B 组综合强化练 1(2020鲁山县校级月考)普通锌锰干电
26、池的构造如图所示,其电池反应的方程式为 Zn2NH4Cl 2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnO(OH),下列说法不正确的是() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A石墨作正极 B锌发生氧化反应 C电池工作时,电子从石墨经导线流向锌 D电池工作时,每消耗 6.5 g 锌,线路中会转移 0.2NA电子 答案C 解析锌筒为负极,石墨作正极,故 A 正确;电池中锌失去电子,发生氧化反应,故 B 正确;电池中 电子从负极流向正极,即从锌经导线流向石墨,故 C 错误;锌为负极,失电子发生氧化反应,每消耗 6.5 g Zn,即 0.1 mol 锌,则失去 0.2 mol 电子,故线路中转移 0.2
27、NA电子,D 正确。 考点化学电源 题点化学电源种类及工作原理 2(2020湖北期中)下列有关叙述正确的是() A“中华有为”华为 Mate 系列手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池 B根据能量守恒定律,化学反应中反应物的总能量等于生成物的总能量 C等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成 SO2气体,硫蒸气放出的热量多 D原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成 答案C 解析华为 Mate 系列手机采用的超大容量高密度电池是可充电可放电的电池,是二次电池,故 A 错 误;根据能量守恒定律知,反应物总能量和生成物总能量不等,反应过程中有能量变化,如果正反应为放 热反应,则反应物总能量大于生
28、成物总能量,如果正反应为吸热反应,则反应物总能量小于生成物总能量, 故 B 错误;生成物相同,反应物中气态 S 比固态 S 能量高,且为放热反应,则硫蒸气反应放出热量多,故 C 正确;原电池中的电极可能由可导电的非金属和金属组成,如 Zn、石墨和稀硫酸构成的原电池,故 D 错误。 考点化学电源 题点常见化学电源种类及工作原理 3(2019湖南省武冈市第一中学高一期中)下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的是 () 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B干电池在长时间使用后,锌筒被破坏 C铅蓄电池在工作中,负极每消耗 1 mol 铅,则
29、硫酸溶液中就转移 2 mol 电子 D氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源 答案C 解析干电池是一次性电池,铅蓄电池是可充电电池,属于二次电池,氢氧燃料电池属于燃料电池, 故 A 正确;在干电池中,Zn 作负极,被氧化,故 B 正确;铅蓄电池工作过程中负极每消耗 1 mol 铅,则 线路中会转移 2 mol 电子,硫酸溶液中无电子转移,故 C 错误;氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的 绿色电源,故 D 正确。 考点化学电源 题点常见化学电源的原理 4(2019天水一中期末)固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在 高温下允许 O2 在其间通过。该电池的工作原理
30、如下图所示,其中多孔电极 a、b 均不参与电极反应。下列 判断正确的是() 多孔电极 a 为负极 a 极对应的电极反应式为 O22H2O4e =4OH b 极的电极反应式为 H22e O2=H2O 该电池的总反应式为 2H2O2= 高温 2H2O ABCD 答案D 解析图中电子由多孔电极 b 通过导线流向多孔电极 a,多孔电极 b 为负极,多孔电极 a 为正极, 错误;a 极对应的电极反应式为 O24e =2O2,错误;b 极的电极反应式为 H22eO2=H2O, 正确;根据正负极得失电子数相等,将正负极电极反应式相加,该电池的总反应式为 2H2O2= 高温 2H2O, 正确。 考点化学电源
31、题点燃料电池的工作原理及电极反应式书写 5(2019柯桥区期末)最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 () 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A右边吸附层中发生了氧化反应 B负极的电极反应是 H22e 2OH=2H2O C当右边吸附层中产生标准状况下氢气 2.24 L 时,电子在溶液中通过了 0.2 mol D电解质溶液中 Na 向左移动,ClO 4向右移动 答案B 解析由电子流向可知,右边吸附层为正极,发生了还原反应,故 A 错误;由电子流向可知,左边吸 附层为负极,发生了氧化反应,电极反应式是 H22e 2OH=2H2O,故 B 正确;电子不能通过溶液
32、, 故 C 错误;原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以电解质溶液中 Na 向右移动,ClO 4向 左移动,故 D 错误。 考点化学电流 题点化学电源及原电池工作原理 6(2020成都外国语学校高一期中)银锌纽扣电池,其电池的电池反应式为:ZnAg2O H2O=Zn(OH)22Ag。 下列说法不正确的是() A锌作负极,发生氧化反应 B正极为 Ag2O,发生还原反应 C电池工作时,电流从 Ag2O 经导线流向 Zn D负极的电极方程式为:Zn2e =Zn2 答案D 解析Zn 失电子发生氧化反应而作负极,故 A 正确;正极上 Ag2O 得电子发生还原反应,故 B 正确; 原电池中电流从
33、正极沿导线流向负极,该电池中 Zn 是负极、Ag2O 是正极,所以放电时电流从 Ag2O 经导 线流向 Zn,故 C 正确;碱性条件下锌离子生成 Zn(OH)2,所以负极反应式为 Zn2OH 2e=Zn(OH)2, 故 D 错误。 考点化学电流 题点常见电源工作原理及电极反应式书写 2022 高中化学新教材同步讲义资料 7(2020河北鸡泽一中高一期中)(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图,根据电子运动方向,可知氧 气从_口通入(填“a”或“b”),X 极为电池的_(填“正”或“负”)极。 (2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为 A 极:2H22O2
34、4e=2H2O B 极:O24e =2O2 则 A 极是电池的_极;电子从该极_(填“流入”或“流出”)。 (3)若将(1)中燃料电池改为甲烷空气燃料电池,该电池工作时,负极反应式为_, 电池总反应式为_。 答案(1)b负(2)负流出 (3)CH48e 10OH=CO2 37H2OCH42O22KOH=K2CO33H2O 解析(1)氢氧燃料电池中,电子从负极向正极移动, X 是负极,Y 是正极,氧气应通入正极。 (2) 根据电极反应可知,A 极发生氧化反应,应该是电池的负极,电子从该极流出。(3)甲烷空气燃料电 池,通甲烷的一极(X)为负极,通空气的一极(Y)为正极,电池总反应式为 CH42O
35、22KOH=K2CO3 3H2O,负极反应式为 CH48e 10OH=CO2 37H2O。 考点常见化学电源 题点化学电源工作原理及电极反应式书写 8有甲、乙两位同学,他们一起做了水果电池的实验,测得数据如下: 实验 序数 电极材料 水果品 种 电极间距 /cm 电压 /mV 1锌铜菠萝3900 2锌铜苹果3650 3锌铜柑橘3850 4锌铜西红柿3750 5锌铝菠萝3650 6锌铝苹果3450 试根据上表中的实验数据回答下列问题: (1)实验 2 中负极是_,电极反应式为:_ _。 (2)实验 1 和 5 电流方向相反的原因是_ 2022 高中化学新教材同步讲义资料 _。 (3)由实验 1实验 4 可知影响水果电池的电压的因素有_。 (4)根据实验 2、6 和实验 1、5 的比较可发现水果电池的电压还与_有关。 答案(1)ZnZn2e =Zn2 (2)水果类型(电解质溶液)相同时,实验 1 中锌的还原性大于铜,锌是 负极,实验 5 中锌的还原性小于铝,锌是正极(3)水果的类型(或电解质溶液)(4)电极材料 考点原电池工作原理应用 题点原电池设计及电极反应式书写