1、INNOVATIVE DESIGN 第2课时 化学电源 【课程标准要求】【课程标准要求】 1.了解常见化学电源的工作原理。了解常见化学电源的工作原理。 2.能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。 新知自主预习 课堂互动探究 微专题 目 录 CONTENT S / / / 课堂小结即时达标 / 课时训练/ 阶段重点突破练（六）/ 目录 1 新知自主预习 新知自主预习 目录 创新设计 化学电源包括一次电池、二次电池和燃料电池等，原电池是各种化学电源的雏 形。普通锌锰电池属于_电池，铅蓄电池属于_电池。 一、化学电源
2、一、化学电源 1.化学电源的分化学电源的分类类 一次 二次 2.判断电池优劣的主要标准判断电池优劣的主要标准 新知自主预习 目录 创新设计 废旧电池中含_和酸、碱等有害物质，应回收利用，既减少污染，又 节约资源。 3.化学电池回收利化学电池回收利用用 重金属 新知自主预习 目录 创新设计 (1)一次电池也叫干电池，其活性物质被消耗后不能再生() (2)二次电池也叫可充电电池，通过充电可使其活性物质再生() (3)手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池() (4)化学电源与其他能源相比，具有携带方便，可制成各种形状等优点() (5)比能量与比功率是判断电池优劣的主要标准() 【微自测】【微自测】
3、1.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”) 新知自主预习 目录 创新设计 二、常见化学电源二、常见化学电源 1.一次电池一次电池(以碱性锌锰电池为例以碱性锌锰电池为例) Zn2e2OH=Zn(OH)2 2MnO22H2O2e=2MnO(OH)2OH Zn2MnO22H2O= 2MnO(OH)Zn(OH)2 新知自主预习 目录 创新设计 2.二次电池二次电池(以铅酸蓄电池为例以铅酸蓄电池为例) 新知自主预习 目录 创新设计 (1)氢氧燃料电池 氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生 氧化反应和还原反应，电池总反应是_。 氢氧燃料电池在不同介质中的
4、电极反应 3.燃料电燃料电池池 介质负极反应式正极反应式 酸性 中性 碱性H22e2OH=2H2O 2H2O2=2H2O H22e=2H H22e=2H 新知自主预习 目录 创新设计 其他燃料电池 燃料电池具有广阔的发展前景，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体均可作 燃料电池的燃料。 (3)燃料电池的能量利用率高，且可以做到污染物的少排放甚至零排放，因此又 被誉为“绿色发电站”。 新知自主预习 目录 创新设计 A.普通锌锰电池是一次电池，碱性锌锰电池是二次电池 B.铅酸蓄电池是一次电池，锂离子电池是二次电池 C.燃料电池的能量转化率可达100% D.废旧电池集中处理的主要原因是防止电池中的重金
5、属、酸和碱等物质污染水 源及土壤 【微自测】【微自测】 2.下列说法正确的是()D 新知自主预习 目录 创新设计 解析解析一次电池是放电后不能再充电使其复原的电池，如普通锌锰电池、碱性一次电池是放电后不能再充电使其复原的电池，如普通锌锰电池、碱性 锌锰电池等；二次电池又称可充电电池或蓄电池，放电后可通过充电的方法使锌锰电池等；二次电池又称可充电电池或蓄电池，放电后可通过充电的方法使 活性物质再生而继续使用的电池，如铅酸蓄电池、锂离子电池等，活性物质再生而继续使用的电池，如铅酸蓄电池、锂离子电池等，A、B项错项错 误；燃料电池除将化学能转化为电能外，还有一部分转化为热能，能量转化率误；燃料电池除
6、将化学能转化为电能外，还有一部分转化为热能，能量转化率 小于小于100%，C项错误；电池中的重金属、酸和碱等物质会污染土壤和水源，项错误；电池中的重金属、酸和碱等物质会污染土壤和水源， 需要集中处理，需要集中处理，D项正确项正确。 目录 课堂互动探究 2 二、燃料电池电极反应式的书写 一、可充电电池(二次电池)的反应原理 课堂互动探究创新设计 目录 一、可充电电池一、可充电电池( (二次电池二次电池) )的反应原理的反应原理 铅酸蓄电池的结构 铅酸蓄电池是一种常见的二次电池。铅酸蓄电池由两组栅状极板交替排列而 成，可放电也可充电，一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳(防止酸液泄 漏)。铅酸蓄电
7、池设有多层电极板，其中正极板上覆盖有棕褐色的PbO2，负极 板上覆盖有海绵状的金属Pb，正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料隔开(防止 电极之间发生短路)，两极均浸入稀H2SO4中，如下图所示： 【活活动探动探究究】 课堂互动探究创新设计 目录 课堂互动探究创新设计 目录 (1)写出铅酸蓄电池放电时的正、负极反应式。 (2)铅酸蓄电池放电时，正极附近溶液pH怎样变化？ 提提示：示：由正极反应式可知，放电过程中不断消耗H，造成正极附近c(H) 减少，pH升高。 课堂互动探究创新设计 目录 (3)写出铅酸蓄电池充电时阳极和阴极反应式。 (4)给该电池充电时怎样连接电极？ 提提示：示：充电时，该电池的正
8、极接外电源正极，负极接外电源负极。 课堂互动探究创新设计 目录 可充电电池充电、放电的原可充电电池充电、放电的原理理 (1)可充电电池是既能将化学能转化为电能(放电)，又能将电能转化为化学能 (充电)的一类特殊电池。需要注意的是充电和放电的反应不互为可逆反应。 【核心归纳核心归纳】 课堂互动探究创新设计 目录 (2)可充、放电时各电极上发生的反应 课堂互动探究创新设计 目录 (3)可充电电池电极反应式的书写 充电时阴极(或阳极)的电极反应式是该电池放电时负极(或正极)的电极反应 的逆反应。例如，铅酸蓄电池充电、放电的过程如图所示。 课堂互动探究创新设计 目录 课堂互动探究创新设计 目录 【实践
9、应用实践应用】 B 课堂互动探究创新设计 目录 课堂互动探究创新设计 目录 C 课堂互动探究创新设计 目录 解析解析由电池总反应可知：放电时负极反应式为由电池总反应可知：放电时负极反应式为Cd2OH 2e =Cd(OH)2，负极区，负极区OH 浓度减小， 浓度减小，pH减小；放电时正极反应式为减小；放电时正极反应式为 NiOOHH2Oe =Ni(OH)2 OH ，正极区 ，正极区OH 浓度增大， 浓度增大，pH增大；增大； 充电时阳极反应式与放电时的正极反应式相反，即充电时阳极反应式与放电时的正极反应式相反，即Ni(OH)2e OH =NiO(OH)H2O；二次电池放电时化学能转化为电能，充电
10、时电能转化；二次电池放电时化学能转化为电能，充电时电能转化 为化学能为化学能。 课堂互动探究创新设计 目录 二、燃料电池电极反应式的书写二、燃料电池电极反应式的书写 下面是三种燃料电池装置，结合原电池原理对其反应原理进行探究： 【活活动探动探究究】 课堂互动探究创新设计 目录 课堂互动探究创新设计 目录 (1)写出装置中，酸性甲醇燃料电池的正、负极反应式和总的化学方程式： 提提示：示：负极反应式：CH3OH6eH2O=CO26H 正极反应式：O24e4H=2H2O 总反应式：2CH3OH3O2=2CO24H2O (2)写出装置中熔融碳酸盐氢氧燃料电池的正、负极反应式。 课堂互动探究创新设计 目
11、录 (3)写出装置中碱性甲烷燃料电池的正、负极反应式和总的化学方程式。 (4)燃料电池中正极通常通入什么物质？ 负极发生氧化反应还是还原反应？ 提提示：示：燃料电池中正极通常通入的是O2；可燃物一般在负极发生氧化反应。 课堂互动探究创新设计 目录 1.燃料电池的组成和工作原理 (1)组成 【核心归纳核心归纳】 课堂互动探究创新设计 目录 (2)工作原理(以酸性氢氧燃料电池为例) 利用质子交换膜技术，使氢气在覆盖有催化剂的质子交换膜作用下，在负极 将氢气催化分解成为质子，这些质子通过质子交换膜到达正极，在氢气的分 解过程中释放出电子，电子通过负载被引出到正极，这样就产生了电能。 课堂互动探究创新
12、设计 目录 2.燃料电池电极反应式的书写方燃料电池电极反应式的书写方法法 电池的负极反应物一定是可燃物，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。以乙醇碱性(KOH溶液)燃料电池为例 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K2CO3和H2O。 课堂互动探究创新设计 目录 课堂互动探究创新设计 目录 课堂互动探究创新设计 目录 课堂互动探究创新设计 目录 1.甲醇空气燃料电池
13、(DMFC)是一种高效、 轻污染的车载电池，其工作原理如图所示。 下列有关叙述正确的是() A.该装置能将电能转化为化学能 B.电流由乙电极经导线流向甲电极 C.负极的电极反应式为：CH3OH6OH6e=CO25H2O D.b口通入空气，c口通入甲醇 【实践应用实践应用】 B 课堂互动探究创新设计 目录 解析解析甲醇燃料电池是一种新型化学电源，可将化学能转化为电能，甲醇燃料电池是一种新型化学电源，可将化学能转化为电能，A错误；错误； 图中图中H 向乙电极迁移，则乙电极为正极，甲电极为负极，电流由正极流向 向乙电极迁移，则乙电极为正极，甲电极为负极，电流由正极流向 负极，即由乙电极经导线流向甲电
14、极，负极，即由乙电极经导线流向甲电极，B正确；该电池的电解质溶液呈酸性，正确；该电池的电解质溶液呈酸性， 故负极反应式为故负极反应式为CH3OHH2O6e =CO 2 6H ， ，C错误；错误；b口通入口通入 CH3OH在负极发生氧化反应，在负极发生氧化反应，c口通入空气，其中口通入空气，其中O2在正极发生还原反应，在正极发生还原反应， D错误。错误。 课堂互动探究创新设计 目录 2.肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但利 用其作燃料电池是一种理想的电池，具 有容量大、能量转化效率高、产物无污 染等特点，其工作原理如图所示，下列 叙述正确的是() A.电池工作时，正极附近的pH降低 B.当消
15、耗1 mol O2时，有2 mol Na由甲槽向乙槽迁移 C.负极反应为4OHN2H44e=N24H2O D.若去掉离子交换膜电池也能正常工作 C 课堂互动探究创新设计 目录 解析解析电池工作时，电池工作时，O2在正极发生还原反应：在正极发生还原反应：O22H2O4e =4OH， ， 由于生成由于生成OH ，溶液的 ，溶液的pH增大，增大，A错误；当消耗错误；当消耗1 mol O2时，电路中转时，电路中转移移 4 mol电子，为保持溶液呈电中性，应有电子，为保持溶液呈电中性，应有4 mol Na 由甲槽向乙槽迁移， 由甲槽向乙槽迁移，B错错 误；误；N2H4在负极上失电子发生氧化反应，则负极反
16、应为在负极上失电子发生氧化反应，则负极反应为4OH N2H44e =N24H2O，C正确；若去掉离子交换膜，肼会与水中溶解的氧气直接正确；若去掉离子交换膜，肼会与水中溶解的氧气直接 接触，发生爆炸，不能正常工作，接触，发生爆炸，不能正常工作，D错误错误。 课堂互动探究创新设计 目录 3.以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写。 (1)酸性条件燃料电池总反应式：_。 正极反应式：_。 负极反应式： _。 (2)固体电解质(高温下能传导O2)燃料电池 总反应式： _。 正极反应式： _。 负极反应式： _。 课堂互动探究创新设计 目录 (3)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下电池
17、总反应式：_。 正极反应式： _。 负极反应式：_。 目录 课堂小结即时达标 3 课堂互动探究创新设计 目录 核心体系建构 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 A 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 B 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 解析解析Fe元素化合价由元素化合价由0价变为价变为2价、价、Ni元素化合价由元素化合价由4价变为价变为2价，价， 则则Fe参与负极反应，参与负极反应，NiO2参与正极反应，正确，参与正极反应，正确，放电时，电解质溶液中放电时，电解质溶液中 的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
18、，错误；的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，错误；放电时，负极上失电子放电时，负极上失电子 发生氧化反应，电极反应式为发生氧化反应，电极反应式为Fe2e 2OH =Fe(OH)2，错误； ，错误；由方由方 程式可知此电池为碱性电池，只能浸在碱性电解质溶液中，正确程式可知此电池为碱性电池，只能浸在碱性电解质溶液中，正确。 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 A 3.利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成燃料电池，则下列说法正 确的是() 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 4.“神舟十号”飞船的电源系统共有3种
19、，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池 和应急电池。 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 解析解析阳极是失电子发生氧化反应的一极，阳极是失电子发生氧化反应的一极，Ni(OH)2为阳极；放电时负极为阳极；放电时负极 反应为反应为Cd2e 2OH =Cd(OH)2，溶液的碱性减弱 ，溶液的碱性减弱。 目录 微专题 4 目录 微专题创新设计 微专题锂离子电池微专题锂离子电池知识技能型知识技能型( (教师独具教师独具) ) 【核心归纳核心归纳】 1.锂离子电池的优点锂离子电池的优点 质量小、体积小、储存和输出能量大等。是多种便携式电子设备和交通工 具的常用电池。 2.常见锂离子电池的材料组常见
20、锂离子电池的材料组成成 负极材料正极材料电解质溶液 嵌锂石墨 (LixCy) 钴酸锂 (LiCoO2) 六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯无水 溶液 目录 微专题创新设计 3.常见锂离子电池工作原常见锂离子电池工作原理理 结构原 理图 目录 微专题创新设计 放电 负极反应：LixCyxe=xLiCy Li由石墨中 脱 嵌 移 向 正 极 ， 嵌 入 LiCoO 2晶体 中 正极反应：Li1xCoO2xexLi=LiCoO2 总反应：LixCyLi1xCoO2=LiCoO2Cy 目录 微专题创新设计 充电 阳极反应：LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi Li从LiCoO2 晶体中脱嵌， 由 正
21、 极 回 到 负 极 ， 嵌 入 石墨中 阴极反应：xLiCyxe=LixCy 总反应：总反应：LiCoO2Cy=LixCyLi1 xCoO2 目录 微专题创新设计 目录 微专题创新设计 典例典例我国科研人员研制出一种LiN2可充电 电池，该电池中锂箔作负极，多孔碳布作正极， 玻璃纤维作隔板，其电池结构如下图所示，电 池总反应为6LiN2=2Li3N。下列说法错误 的是() A.该电池属于二次电池 B.放电时正极反应式为6LiN26e=2Li3N C.正、负极室均可用锂盐水溶液作电解质溶液 D.该电池的放电过程是一种固氮过程 C 目录 微专题创新设计 解析解析该电池为可充电电池，属于二次电池，
22、故该电池为可充电电池，属于二次电池，故A正确；放电时，正确；放电时，N2得到电得到电 子，子，Li 参与反应，电极反应式为 参与反应，电极反应式为6Li N26e =2Li3N，属于固氮过程， ，属于固氮过程， 故故B、D正确；正确；Li作负极，能与水发生反应，则负极室不可用锂盐水溶液作作负极，能与水发生反应，则负极室不可用锂盐水溶液作 电解质溶液，故电解质溶液，故C错误错误。 目录 微专题创新设计 规律方法规律方法加减法书写复杂电极反应加减法书写复杂电极反应式式 目录 微专题创新设计 1.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目 前已成功研制多种锂电池。某种锂电池的总
23、反应方程式为Li MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是() 【迁移应用迁移应用】 B 目录 微专题创新设计 目录 微专题创新设计 2.(2018浙江选考浙江选考)锂(Li)空气电池的工作原理如下图所示。下列说法不正 确的是() A.金属锂作负极，发生氧化反应 B.Li通过有机电解质向水溶液处移动 C.正极的电极反应式为：O24e=2O2 D.电池总反应：4LiO22H2O=4LiOH C 目录 微专题创新设计 解析解析锂锂(Li)空气电池中，锂为负极，发生氧化反应，空气电池中，锂为负极，发生氧化反应，A项正确；负极的项正确；负极的 电极反应为电极反应为Lie =Li，生成的 ，生成的Li
24、向正极移动， 向正极移动，B项正确；通入空气的项正确；通入空气的 一极为正极，正极的电极反应式为一极为正极，正极的电极反应式为O22H2O4e =4OH， ，C项错误；由项错误；由 正、负极的电极反应可得电池总反应：正、负极的电极反应可得电池总反应：4LiO22H2O=4LiOH，D项正项正 确确。 目录 课时训练 5 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 一、选择题一、选择题(每小题只有一个选项符合题意每小题只有一个选项符合题意) 1.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事 日程，其首要原因是()B A.利用电池
25、外壳的金属材料 B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中石墨电极 解析解析汞、镉、铅等重金属离子会对土壤和水源造成污染汞、镉、铅等重金属离子会对土壤和水源造成污染。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 2.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气， 氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池正极反应为() A.O24H4e=2H2O B.H22e=2H C.O22H2O4e=4OH D.H22e2OH=2H2O 解解析析该酸性燃料电池中，负极上氢气
26、失电子生成氢离子，正极上氧气得电该酸性燃料电池中，负极上氢气失电子生成氢离子，正极上氧气得电 子和氢离子反应生成水，负极反应式为子和氢离子反应生成水，负极反应式为H22e =2H，正极反应式为 ，正极反应式为O2 4H 4e =2H2O。 。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 3.(2019年年4月浙江选考月浙江选考)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 下列说法不正确的是() A.甲：Zn2向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H浓度增加
27、 B.乙：正极的电极反应式为Ag2O2eH2O=2Ag2OH C.丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D.丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 解析解析锌铜原电池锌铜原电池(电解质溶液为电解质溶液为H2SO4溶液溶液)中铜作正极，电极反应式中铜作正极，电极反应式为为 2H 2e =H2，故铜电极附近溶液中 ，故铜电极附近溶液中H 浓度降低， 浓度降低，A项错误；项错误；Ag2O作正作正 极，得电子被还原成极，得电子被还原成Ag，结合，结合KOH溶液作电解质溶液可知，正极的电极溶液作电解质溶液可知，正极的电极反反 A 070102030405060809目录12 1314
28、 1011 课时训练创新设计 15 应式为应式为Ag2O2e H2O=2Ag2OH ， ，B项正确；项正确； Zn为较活泼金属，作为较活泼金属，作 负极，发生氧化反应被消耗，锌筒会变薄，负极，发生氧化反应被消耗，锌筒会变薄，C项正确；由铅酸蓄电池的放电项正确；由铅酸蓄电池的放电 总反应式：总反应式：PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O可知，放电一段时间后，可知，放电一段时间后， H2SO4不断被消耗，电解质溶液的酸性减弱，离子浓度减小，导电能力下降，不断被消耗，电解质溶液的酸性减弱，离子浓度减小，导电能力下降， D项正确。项正确。 070102030405060809目录12 131
29、4 1011 课时训练创新设计 15 4.(2020阳泉高二上期末阳泉高二上期末)电子表所用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解 质为KOH，其电极反应如下：锌极Zn2OH2e=Zn(OH)2，氧化银极 Ag2OH2O2e=2Ag2OH，下列说法正确的是() A.锌为正极，被氧化 B.氧化银为正极，被氧化 C.电子从负极流向氧化银极 D.锌为负极，被还原 C 解析解析根据化合价变化可知根据化合价变化可知Zn被氧化，锌是负极，被氧化，锌是负极，A、D错误；根据化合错误；根据化合 价变化可知，价变化可知，Ag2O为正极，被还原，为正极，被还原，B错误；电子由负极通过外电路流错误；电子由负极通过外电
30、路流 向正极，即从锌极流向氧化银极，向正极，即从锌极流向氧化银极，C正确正确。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 5.氢氧燃料电池的反应原理如图所示。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的 是()D A.该电池中电极a是负极 B.该电池工作时化学能转化为电能 C.该电池的总反应为2H2O2=2H2O D.外电路中电流由电极a通过导线流向电极b 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解解析析通入通入H2的一极为负极，所以电极的一极为负极，所以电极a为负极，为负极，A正确；燃料电池属于原正确；燃
31、料电池属于原 电池，是将化学能转化为电能的装置，电池，是将化学能转化为电能的装置，B正确；该电池中，负极上电极反应正确；该电池中，负极上电极反应 式为式为2H24e =4H，正极上电极反应式为 ，正极上电极反应式为O24H 4e =2H2O，正、 ，正、 负极电极反应式相加得电池总反应：负极电极反应式相加得电池总反应：2H2O2=2H2O，C正确；通入氢气正确；通入氢气 的电极为负极，通入氧气的电极为正极，电流从电极的电极为负极，通入氧气的电极为正极，电流从电极b沿导线流向电极沿导线流向电极a，D 错误错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计
32、15 D 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析电池充电时，镍元素的化合价升高，被氧化，电池充电时，镍元素的化合价升高，被氧化，A错误；电池放电时，错误；电池放电时， 正极反应为正极反应为NiO(OH)H2Oe =OH Ni(OH)2，镍元素被还原，镍元素被还原，B错误；错误； 电池充电时，氢元素的化合价降低，被还原，电池充电时，氢元素的化合价降低，被还原，C错误；电池放电时，氢气中错误；电池放电时，氢气中 氢元素的化合价升高，则氢气中氢元素被氧化，氢元素的化合价升高，则氢气中氢元素被氧化，D正确正确。 070102030405060
33、809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 B 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析由电池反应可知，由电池反应可知，CH3OH参与该电池负极的电极反应，参与该电池负极的电极反应，A项错误；正项错误；正 极的电极反应为极的电极反应为O22H2O4e =4OH，标准状况下 ，标准状况下5.6 L O2为为0.25 mol， 故故0.25 mol O2完全反应转移电子的物质的量为完全反应转移电子的物质的量为1 mol，C项错误；由正极的电项错误；由正极的电 极反应可以看出，正极附近溶液中极反应可以看出，正极附近溶液中OH
34、的浓度增大， 的浓度增大，pH升高，升高，D项错误项错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 8.(2020南通高二上期中南通高二上期中)某燃料电池可实现NO和CO的无害转化，其结构如图 所示。下列说法正确的是() C A.石墨电极上发生氧化反应 B.电池工作时Na向石墨电极处移动 C.石墨电极上的反应式为CO2eO2=CO2 D.电路中每通过6 mol电子，生成1 mol N2 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析石墨石墨电极上电极上NO发生反应生成发生反应生成N2，氮元素化
35、合价降低，属于还原反，氮元素化合价降低，属于还原反 应，应，A错误；电池工作时错误；电池工作时Na 向正极移动，即向石墨 向正极移动，即向石墨电极处移动，电极处移动，B错误；错误； 石墨石墨为负极，发生氧化反应，反应式为为负极，发生氧化反应，反应式为CO2e O2 =CO2， ，C正确；正确； 氮元素化合价由氮元素化合价由2价降低为价降低为0价，每生成价，每生成1 mol N2 得到得到4 mol电子，则电路电子，则电路 中每通过中每通过6 mol电子，生成电子，生成1.5 mol N2，D错误错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 C
36、 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析电池放电时，负极反应为电池放电时，负极反应为Pb2e =Pb2，正极反应为 ，正极反应为PbO24H 2e =Pb2 2H2O，则放电时，电极质量均减小，则放电时，电极质量均减小，A、B正确；充电时阳正确；充电时阳 离子向阴极移动，离子向阴极移动，C错误；充电时，阳极反应为错误；充电时，阳极反应为Pb2 2H2O2e =PbO2 4H ，阳极周围溶液的 ，阳极周围溶液的pH减小，减小，D正确正确。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 10.(
37、2020桂林高二上期末桂林高二上期末)已知某锂电池的总反应为4Li2SOCl2=4LiClS SO2，下列说法中正确的是()A A.该电池组装时，必须在无水条件下进行 B.Li电极作电池的负极，发生还原反应 C.工作时，电子从负极经电解质溶液流向正极 D.电池工作时每生成22.4 L SO2，转移4 mol电子 解析解析由于由于Li易与水反应，易与水反应，SOCl2遇水分解，所以该电池组装时，必须在无水遇水分解，所以该电池组装时，必须在无水 条件下进行，条件下进行，A正确；正确；Li电极作电池的负极，发生氧化反应，电极作电池的负极，发生氧化反应，B错误；工作时，错误；工作时， 电子不能经过电解
38、质溶液，电子不能经过电解质溶液，C错误；气体所处状况不知，无法由体积求物质的错误；气体所处状况不知，无法由体积求物质的 量，量，D错误错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 11.硼化钒(VB2)空气电池是一种储电能力很 高的电池，电池示意图如下。该电池工作时 反应为：4VB211O2=4B2O32V2O5，下 列说法正确的是() D A.电极a为电池负极，发生还原反应 B.每消耗1 mol VB2转移6 mol电子 C.电池工作时，OH向电极a移动 D.VB2极发生的电极反应为2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O 07
39、0102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析由图可知，空气通入电极由图可知，空气通入电极a，显然电极，显然电极a为正极，发生还原反应，为正极，发生还原反应，A错错 误；误；4 mol VB2发生反应时消耗发生反应时消耗11 mol O2，转移，转移44 mol电子，故消耗电子，故消耗1 mol VB2转移转移11 mol电子，电子，B错误；电池工作时，阴离子错误；电池工作时，阴离子(OH )向负极 向负极(左侧电极左侧电极) 移动，移动，C错误；错误；VB2在负极上发生氧化反应，电极反应式为在负极上发生氧化反应，电极反应式为2VB222OH 2
40、2e =V2O5 2B2O311H2O，D正确正确。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 C 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析由电池总反应及电池装置原理图可知，该电池的负极反应为由电池总反应及电池装置原理图可知，该电池的负极反应为Lie =Li ，由电池总反应式减去负极反应式即得正极反应式，则电池正极反 ，由电池总反应式减去负极反应式即得正极反应式，则电池正极反 应为应为S816Li 16e =8Li2S， ，A项错误；由充放电过程中物质转化图可项错误；由充放电过程中物质转化
41、图可 知，知，Li2S6转化为转化为Li2S4是放电过程，由质量守恒可知该反应是是放电过程，由质量守恒可知该反应是2Li2S6 A.放电时，电池的正极反应为S2Li2e=Li2S B.放电时，1 mol Li2S6转化为Li2S4得到2 mol电子 C.充电时，M电极的电势比N电极的高 D.充电时，Li通过阳离子交换膜，到达M电极附近 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 2Li=3Li2S4，反应中，反应中2 mol Li2S6得到得到2 mol电子，则电子，则1 mol Li2S6转化为转化为Li2S4得得 到到1 mol电子，电子，B项
42、项错误错误；放电时放电时N为负极，为负极，M为正极，则充电时，为正极，则充电时，M接电源正接电源正 极，极，N接电源负极，接电源负极，M电极的电势比电极的电势比N电极的高，电极的高，C项正确；根据放电时正、项正确；根据放电时正、 负极反应可知，充电时，阳极反应为负极反应可知，充电时，阳极反应为8Li2S16e =S8 16Li ，阴极反应为 ，阴极反应为 Li e =Li，则充电时， ，则充电时，Li 通过阳离子交换膜，从 通过阳离子交换膜，从M电极移向电极移向N电极，电极，D 项错误。项错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 二二、非
43、选择题非选择题(本题包括本题包括3小题小题) 13.(1)二氧化硫空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其 装置示意图如图： 质子的流动方向为_ (填“从A到B” 或“从B到A”)。 负极的电极反应式为_ 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 (2)NH3O2燃料电池的结构如图所示： a极为电池的_(填“正”或“负”)极。 当生成1 mol N2时，电路中流过电子的物质的量为_。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1
44、011 课时训练创新设计 15 14.(1)通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题： 在酸式介质中，负极反应的物质为_，正极反应的物质为_， 酸式电池的电极反应式：负极_，正极_。电解质溶液 pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。 在碱式介质中，碱式电池的电极反应： 负极_，正极_。电解质溶液pH_(填“变大”，“变小” 或“不变”)。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法中不 正确的是_(填序号)。 A.太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学 B.氢氧燃料电池作
45、为汽车动力更能保护环境 C.分别以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D.分别以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 答案答案(1)H2O22H24e=4HO24e4H=2H2O变大 2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH变小 C(2)C 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 15.(1)以葡萄糖为燃料
46、的微生物燃料电池的结构示意 图如图1所示： A为生物燃料电池的_(填“正”或 “负”)极。 正极的电极反应式为_。 放电过程中，H由_(填“正”或“负”，下同)极区向_极 区迁移。 在电池反应中，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是 _。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 (2)一种一氧化碳分析仪的工作原理如图2所示，其中O2可以在固体介质 NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，说明尾气中一氧化碳的 含量越高。 图图2 请回答下列问题： a极的电极反应式为_。 这种一氧化碳分析仪工作时，O2由电极_(填
47、“a”或“b”，下同)向电 极_移动；电子由电极_通过传感器流向电极_。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 答案答案(1)正O24H4e=2H2O负正22.4 L (2)COO22e=CO2baab 解析解析(1)由图由图1可知可知A为燃料电池的正极，电极反应式为为燃料电池的正极，电极反应式为O24H 4e =2H2O；B为燃料电池的负极，电极反应式为为燃料电池的负极，电极反应式为C6H12O66H2O24e =6CO224H 。放电过程中， 。放电过程中，H 由负极区向正极区移动。葡萄糖燃料电 由负极区向正极区移动。葡萄糖燃料电 池的总
48、反应为池的总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O，即，即1 mol O21 mol CO2，每，每 消耗消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下的，理论上生成标准状况下的CO2气体气体22.4 L。(2)由元素价态由元素价态变变 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 化可知，化可知，a电极为负极，电极反应式为电极为负极，电极反应式为COO2 2e =CO2， ，b电极为正电极为正 极，电极反应式为极，电极反应式为O24e =2O2，总反应为 ，总反应为2COO2=2CO2。这种一。这种一 氧化碳分析仪工作时电子由电极氧化碳分析仪工作
49、时电子由电极a通过传感器流向电极通过传感器流向电极b，O2 由电极 由电极b向电向电 极极a移动移动。 目录 阶段重点突破练（六） 6 070102030405060809目录12 1314 1011 阶段重点突破练创新设计 15 一、选择题一、选择题(每小题只有一个选项符合题意每小题只有一个选项符合题意) 1.下列电池工作时，O2在正极放电的是() B A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅酸蓄电池D.镍镉电池 070102030405060809目录12 1314 1011 阶段重点突破练创新设计 15 解析解析锌锰电池中，锌在负极放电，锌锰电池中，锌在负极放电，MnO2在正极放电，在正极放电，
50、A项错误；氢燃料项错误；氢燃料 电池中，氢气在负极放电，氧气在正极放电，电池中，氢气在负极放电，氧气在正极放电，B项正确；铅酸蓄电池中，项正确；铅酸蓄电池中，Pb 在负极放电，在负极放电，PbO2在正极放电，在正极放电，C项错误；镍镉电池中，镉项错误；镍镉电池中，镉(Cd)在负极放电，在负极放电， NiO(OH)在正极放电，在正极放电，D项错误项错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 阶段重点突破练创新设计 15 2.持续的低温大雪天气使我国北方地区的“暖宝宝”成为紧俏商品。暖宝宝采 用铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应。已知制作暖宝宝的原料有 铁粉、水
