资源简介 化学反应与电能【学习目标】1、知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理2、会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用【主干知识梳理】一、火力发电——化学能间接转化为电能1、我国目前电能主要来自火力发电，其次来自水力发电2、火力发电的原理：火力发电(火电)是通过化石燃料(如：煤、石油、天然气)燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中，燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键3、能量转换过程：化学能(氧化还原反应)热能机械能电能4、火力发电的优缺点(1)优点：①我国煤炭资源丰富； ②电能清洁、安全，又快捷方便(2)缺点：①排出大量的温室气体CO2； ②有些废气可能导致酸雨，如：SO2；③消耗大量的不可再生能源； ④能量转化率低； ⑤产生大量的废渣、废水二、原电池——化学能直接转化为电能1、实验探究实验步骤 装置图 实验现象 原因解释(1)将锌片和铜片插入盛有 稀硫酸的烧杯中，观察现象 Zn片：锌片溶解，表面产生无色气泡Cu片：无变化 反应的离子方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑；Cu片表面无明显变化的原因：铜排在金属活动性顺序表氢的后面，不能从酸溶液中置换出氢气(2)用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象 Zn片：锌片溶解Cu片：铜片表面有气泡 锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生(3)用导线连接锌片和铜片，并在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表指针是否偏转 Zn片：锌片溶解Cu片：铜片表面有气泡电流表A指针偏转 电流表指针偏转说明：导线中有电流；Cu片上有气泡说明：溶液中的氢离子在铜片表面获得电子发生还原反应产生氢气，从铜片上放出2、原电池的概念：将化学能转化为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应3、原电池的工作原理当用导线连接铜片和锌片一同进入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn2+而进入溶液，电子则有锌片经导线流向铜片，溶液中的H+从铜片中获得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上析出。由于导线上有电子通过，因此产生了电流，电流表的指针会发生偏转电极名称 电极名称电极反应类型 电极反应类型电极反应式 电极反应式原电池总反应式：4、组成原电池的条件(1)两个活泼性不同的电极，其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼，如：金属与金属、金属与非金属(2)电解质溶液 (溶液或者熔融)(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路(4)有自发进行的氧化还原反应【对点训练1】1、下列装置中能够组成原电池的是________(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由______________________________________________2、下列装置能形成原电池的是( )A．①②③⑦ B．①②⑤⑥ C．①②③④ D．①②③⑥⑦5、原电池中电子流向、电流的流向及离子的迁移方向(1)外电路中电子的流向：负极——经导线——正极(2)外电路中电流的流向：正极——经导线——负极(3)内电路中离子的迁移：阴离子移向负极，阳离子移向正极6、原电池中正负极的判断方法(1)根据电极反应或总反应方程式来判断作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断电子流出或电流流入的一极负极；电子流入或电流流出的一极正极(3)根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断阳离子向正极移动；阴离子向负极移动(4)根据原电池的两电极材料来判断两种金属(或金属与非金属)组成的电极，若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属作负极；若只有一种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极【对点训练2】1、根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为________(填电极名称)，判断依据________________；铜电极的名称是________，溶液中的Cu2＋移向________(填“Cu”或“X”)电极(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为________(填电极名称)，判断依据________________；铜电极的名称是________，溶液中的Ag＋移向________(填“Cu”或“X”)电极。(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为________(填电极名称)，铜电极可能观察到的现象是________________；X电极的名称是________________三、原电池原理的主要应用1、加快氧化还原反应的速率：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率2、比较金属活动性的强弱(1)方法：一般情况下，负极的金属活动性比正极的金属活动性强。(2)常见规律：电极质量较少，作负极较活泼，有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼3、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)选择合适的材料①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应4、制造化学电源：如各种干电池、蓄电池、燃料电池等【对点训练3】1、过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是( )A．加入适量NaCl溶液 B．加入适量的水C．加入几滴硫酸铜溶液 D．再加入少量同浓度的稀硫酸2、有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )实验装置部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 b极有气泡产生，c极无变化 d极溶解，c极有气泡产生 电流从a极流向d极A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c3、铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：_________________________________________(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应式：_____________________________，负极反应式：：_____________________________4、银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。其工作示意图如图所示。下列说法不正确的是( )A．Zn电极是负极，K＋向Ag2O电极迁移B．Ag2O电极发生还原反应C．Zn电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2D．放电前后电解质溶液的pH保持不变四、原电池电极反应式的书写方法1、遵循三个守恒(1)得失电子守恒：元素的化合价每升高一价，则元素的原子就会失去一个电子元素的化合价每降低一价，则元素的原子就会得到一个电子(2)电荷守恒：电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等(3)原子守恒(质量守恒)：电极反应两边同种原子的原子个数相等2、书写方法(1)直观法：针对比较简单的原电池可以采取直观法，先确定原电池的正、负极，列出正、负极上反应的物质，并标出相同数目电子的得失【微点拨】注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式中【对点训练4】装置图Zn——Cu (稀硫酸) 总反应负极反应正极反应Al——Mg (稀盐酸) 总反应负极反应正极反应Cu——Ag (硝酸银溶液) 总反应负极反应正极反应Fe——Cu (FeCl3溶液) 总反应负极反应正极反应(2)用差值法写电极反应方程式：正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。反之，若能写出已知电池的总反应的离子方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式复杂电极反应式===总反应式—简单的电极反应式【对点训练5】Al——Cu (稀硝酸) 总反应负极反应正极反应Al——Cu (浓硝酸) 总反应负极反应正极反应Al——Mg (NaOH溶液) 总反应负极反应正极反应(3)原电池电极反应的书写技巧 (三步法)以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例得失电子守恒 负极反应 CH3OH—6e—— CO 3 2—CH3OH变成CO 3 2—失去6个电子正极反应 O2 + 4e——O2到底是变成了OH—还是H2O，但一定是得到4个电子电荷守恒 电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等 负极反应 CH3OH—6e- +8OH—— CO 3 2—左边电荷数为+6，右边电荷数为—2，因此左边配8个OH—才能满足电荷守恒正极反应 O2 + 4e- + —4OH—左边电荷数为—4，右边电荷数为0，因此右边配4个OH—才能满足电荷守恒原子守恒 电极反应两边同种原子的原子个数相等 负极反应 CH3OH—6e- +8OH— ===CO 3 2—+6 H2O负极电荷已经守恒，但原子不守恒，因此右边配6 H2O正极反应 O2 + 4e- +2 H2O===4OH—正极电荷已经守恒，但原子不守恒，因此左边配2H2O规律 若为酸性介质，先补H+，另一边补H2O；若为碱性介质，先补OH—，另一边补H2O【微点拨】①该法书写电极是各写各的电极，因此正负极电子数可能不相等，所以最后再用最小公倍数写出总方程式②碱性溶液反应物、生成物中均无H+，酸性溶液反应物、生成物中均无OH-，中性溶液反应物中无H+ 和OH-—③水溶液中不能出现O2—④有机物中化合价处理方法：“氧—2，氢+1，最后算碳化合价”，并且要注意溶液环境与产物之间的反应，碱性环境下，C元素最终产物应为CO 3 2—燃料电池的构成 燃料电池装置示意图燃料电池是通过燃料气体与氧气分别在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的装置燃料气可以是氢气、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、葡萄糖、肼等可燃性气体，电解质通常有四种情况：①稀硫酸②KOH溶液③Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，其导电粒子是CO32－④固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，高温下能传导O2－离子【对点训练6】1、氢氧燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应2、燃料电池四种甲烷(CH4)电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应3、甲醇(CH3OH)燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应3、乙醇(C2H5OH)燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应【课后作业】1、下列设备工作时，将化学能转化为电能的是( )A B C D锂离子电池 太阳能集热器 燃气灶 硅太阳能电池2、下列装置中，能构成原电池的是( )A．只有甲 B．只有乙 C．只有丙 D．除乙均可以3、某原电池的总反应离子方程式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则该原电池的正确组成可以是下列的( )4、下列关于原电池的叙述中正确的是( )A．正极和负极必须是两种不同的金属B．电子流入的一极为正极C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5 g锌溶解，正极上就有0.1 g氢气生成5、有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D流向C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是( )A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞D＞B C．C＞A＞B＞D D．B＞D＞C＞A6、如图所示，把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液构成原电池。下列叙述正确的是( )A．Zn是负极，发生还原反应 B．电流从锌片流向铜片C．一段时间后，铜片质量减轻 D．该装置将化学能转变为电能7、将纯锌片和纯铜片按图示插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的酸性均减小 D．产生气泡的速率甲比乙慢8、某科学探究小组为探究电化学原理，设计了如图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是( )A．a和b不连接时，该装置不能形成原电池，铁片上有红色的铜析出B．a和b用导线连接时，铜片为负极，发生的反应为Cu2＋＋2e－===CuC．无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成D．a和b用导线连接时，溶液中的Cu2＋向铜电极移动9、选用下列试剂和电极：稀硫酸、Fe2(SO4)3溶液、铁棒、铜棒、铂棒，组成如图所示的原电池装置(只有两个电极)，观察到电流表的指针明显偏转，则构成原电池的可能组合共有( )A．6种 B．5种 C．4种 D．3种10、利用离子反应“Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋”设计原电池，下列设计不合理的是( )①铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 ②石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池③铁片、锌片、Fe(SO4)3溶液组成的原电池 ④银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池A．①② B．②③ C．③④ D．②④10、某学生用如图装置研究原电池原理，下列有关说法错误的是( )A．图(3)中Zn片增重质量与Cu片减轻质量的比为65∶64B．图(2)中如果两极上都有气体产生，则说明Zn片不纯C．图(1)中铜片上没有气体产生D．图(2)与图(3)中正极生成物的质量比为1∶32时，Zn片减轻的质量相等11、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的合理组成是( )正极 负极 电解质溶液A Zn Cu CuCl2B Cu Zn H2SO4C Cu Zn CuSO4D Zn Fe CuCl212、X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的( )编号 X Y ZA Zn Cu 稀硫酸B Cu Zn 稀硫酸C Cu Ag 硫酸铜溶液D Ag Zn 硝酸银溶液13、在如右图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是( )A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，电子从a极到b极 D．a极上发生了氧化反应14、按下图装置进行实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示( )①c(Ag＋) ②c(NO) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量A．①③ B．②④ C．①③⑤ D．②④⑥15、如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，在卡片上描述合理的是( )实验后的记录：A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④16、由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是________________________(2)装置乙中正极的电极反应式是________________________(3)装置丙中溶液的pH变化是________________(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是____________________17、选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”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”)。18、某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向1 Al、Mg 稀盐酸 偏向Al2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨4 Al、Mg 氢氧化钠溶液 偏向Mg5 Al、Zn 浓硝酸 偏向Al试根据上表中的实验现象回答下列问题：(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)？(2)由实验3完成下列填空：①铝为 极，电极反应式：________________________②石墨为 极，电极反应式：________________________③电池总反应式：________________________(3)实验4中铝作负极还是正极？ ，理由是________________________写出铝电极的电极反应式：________________________________________________(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：________________________________________________(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：________________________________________【化学反应与电能】答案【对点训练1】1、③⑤①只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥电解质溶液(内电路)未形成闭合回路2、A。解析：根据构成原电池的“两极一液一线一反应”判断，装置④不能形成闭合回路；装置⑤不具有两个活动性不同的电极，只能发生氧化还原反应；装置⑥中酒精不是电解质溶液。【对点训练2】1、(1)负极 锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强) 正极 Cu(2)正极 铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强) 负极 X(3)负极 铜电极逐渐溶解，溶液变蓝 正极【对点训练3】1、C。解析：若加入NaCl溶液或水，会将稀硫酸稀释，c(H＋)减小，反应速率减慢；若加入几滴CuSO4溶液，则发生反应Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，析出的Cu与Fe、稀硫酸形成原电池，反应速率加快且不影响生成H2的总量；若再加入少量同浓度的稀硫酸，因Fe过量，则生成H2的总量增大，且反应速率不会改变。2、C。解析：装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属易失电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，由b极有气泡产生可知金属活动性顺序中b极金属位于氢的前面，c极金属位于氢的后面。装置三和四均形成原电池，根据电极质量变化及电流方向易知d极金属比c极金属活泼，d极金属比a极金属活泼。因此四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c，C正确。3、(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)装置图2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Cu－2e－===Cu2＋解析：依据反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。氧化反应为Cu－2e－===Cu2＋，还原反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，则设计思路明确：原电池组成为Cu是负极，正极材料选用比铜不活泼的铂或导电的非金属如石墨棒，电解质溶液选用FeCl3溶液。4、D。解析：根据电池总反应式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag可知，Zn电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，K＋向正极迁移，A、C项正确；Ag2O电极为正极，发生还原反应，B项正确；由于放电过程中不断消耗水，故放电后电解质溶液的pH增大，D项错误。【课后作业】1、A。解析：A项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确；B项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误；C项，燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，故错误；D项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。2、C。解析：甲装置不能构成闭合回路，乙装置两极材料相同，丁装置酒精是非电解质，只有丙装置具备原电池的构成条件。3、C。解析：该原电池的负极必为锌，正极是比锌稳定的金属或导电的非金属，电解质溶液中含有Cu2＋，故选C。4、B。解析：原电池中电子从负极流出，从正极流入。它的正、负极可以是两种活泼性不同的金属，也可以是金属与非金属；原电池工作时负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应；当锌片上有6.5 g锌溶解时，正极上析出0.2 g氢气。5、B。解析：金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在正极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极→正极，电流方向则由正极→负极。在题述原电池中，A—B原电池，A为负极；C—D原电池，C为负极；A—C原电池，A为负极；B—D原电池，D为负极。综上可知，金属活动性：A＞C＞D＞B。6、D。解析：A中Zn发生氧化反应，B中电流的方向从正极→负极，C中一段时间后，锌片质量减轻，故只有D正确。7、C。解析：A项，甲是原电池，正极铜片上发生还原反应2H＋＋2e－===H2↑，乙装置中在锌片上发生反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，铜片上无气体产生，故A错误；B项，甲装置是原电池，铜片作正极，乙装置不是原电池，故B错误；C项，两烧杯中的氢离子发生反应，浓度减小，故C正确；D项，原电池加快反应速率，产生气泡的速率甲比乙快，故D错误。8、B。解析：a和b不连接时，没有形成闭合回路，没有构成原电池，发生化学反应，铁把铜置换出来，A项正确；导线连接后，构成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋，B项错误；根据选项A、B分析可知，无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成，C项正确；构成原电池时，阳离子向正极移动，铜作正极，D项正确。9、C。解析：当电解质溶液为稀硫酸时，只有铁棒能作负极，则正极可以是铜棒或铂棒，有2种组合。当电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液时，负极可以是铁棒，则正极可以是铜棒或铂棒；若负极为铜棒时，正极只能是铂棒，共有3种组合。通过以上分析可知，能构成原电池的组合有5种。10、C。解析：Cu不如铁活泼，则Fe作负极、Cu作正极，故①正确；活泼金属铁作负极，电解质溶液是含有Fe3＋的溶液，故②正确；Fe不如Zn活泼，则Fe作正极、Zn作负极，故③错误；电解质溶液必须是可溶性的铁盐溶液，故④错误。10、A。解析：图(3)中Zn片作负极，发生氧化反应而溶解，质量减轻，Cu片作正极，Cu2＋在此电极上发生还原反应析出Cu，质量增加，A错误；图(2)中Zn作负极，铜作正极，溶液中的H＋在铜电极上生成H2，若Zn片不纯，会形成另一个原电池，Zn片表面也有气体生成，B正确；Cu与稀硫酸不反应，C正确；图(2)与图(3)中正极生成物分别是H2和Cu，两者质量比为1∶32时，物质的量之比n(H2)∶n(Cu)＝1∶1，转移电子的物质的量也相等，消耗锌片的质量相等，D正确。11、C。解析：由总反应式知，Zn被氧化作原电池的负极，符合条件的有B、C两项，正极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，B选项中是：2H＋＋2e－===H2↑，C正确。12、D。解析：由题中所给信息(X棒变粗，Y棒变细)可知X棒是正极，Y棒是负极，金属活动性Y比X活泼，所以选项A、C均错；再看电解质溶液，B选项中硫酸里的H＋在正极X棒上得电子生成氢气，X棒不会变粗；D选项中负极Y棒Zn失电子生成Zn2＋，Y棒变细，Ag＋在正极X棒上得电子生成Ag附着在X棒上使其变粗。13、B。解析：显然，电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活泼性a>b(碳棒)，所以a为电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：a－ne－===an＋(氧化反应)b(正)极：nH＋＋ne－===H2↑(还原反应)由于正极放电消耗H＋，溶液中c(H＋)减小，pH增大，在外电路中，电子由a极流出经电流表流向b极。14、A。解析：根据图中装置可判断，Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中，活泼金属Fe为负极，Ag为正极，Fe和硝酸银之间发生氧化还原反应，所以银离子浓度减小，硝酸根浓度不变，①正确、②错误；在负极上金属铁本身失电子，即a棒质量减轻，③正确；正极b棒上析出金属银，即b棒质量增加，④错误；负极上金属铁本身失电子，正极Ag上析出金属银，所以溶液的质量是增加了Fe，但是析出了Ag，在转移电子数相等情况下，析出的金属质量多，所以溶液质量减轻，但不能为零，⑤错误。故A正确。15、B。解析：在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu片，负极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，故转移1 mol电子时，产生H2 0.5 mol，在溶液中H＋向正极移动，SO向负极移动，故①②⑥错误，③④⑤正确，选B项。16、(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)增大 (4)D>A>B>C解析：据装置甲知活动性：A>B，A作负极，电极反应式为A－2e－===A2＋；据装置乙知活动性：B>C，正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；据装置丙知活动性：D>A，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故c(H＋)减小，pH增大。据甲、乙、丙知活动性强弱顺序：D>A>B>C。17、(1)铜 银(或碳棒) AgNO3溶液(2)2Ag＋＋2e－===2Ag Cu－2e－===Cu2＋(3)铜(负) 负18、(1)否 (2)①负 2Al－6e－===2Al3＋ ②正 6H＋＋6e－===3H2↑ ③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑(3)负极 在NaOH溶液中，活动性Al＞Mg Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O(4)Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中活动性Zn＞Al，Al是原电池的正极(5)①另一个电极材料的活动性；②电解质溶液解析：在稀盐酸中的活动性Mg＞Al、Al＞Cu。由实验1和2可知，原电池中电流表指针是偏向正极。在实验3中电流表指针偏向石墨，由上述规律可知，Al是负极，石墨是正极，化学反应是Al失去电子被氧化为Al3＋，盐酸中的H＋得到电子被还原为H2。在NaOH溶液中活动性Al＞Mg，则Al是负极，Mg是正极。Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中活动性Zn＞Al，Zn是负极，Al是正极，所以在实验5中电流表指针偏向铝。沿导线PAGE1化学电源【学习目标】1、知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点、组成和工作原理2、会正确书写燃料电池的电极反应【主干知识梳理】一、常见的化学电源1、化学电源的概念：将化学能转化为电能的装置2、化学电源的分类：一次电池、二次电池、燃料电池(1)一次电池：一次电池的特点是活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗一定程度后，就不能再重复使用。即：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。常见的一次电池有锌锰干电池、锌银电池①酸性锌锰干电池结构 酸性锌锰干电池是以锌筒为负极，石墨棒为正极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作电解质电极反应 负极 Zn－2e－===Zn2＋正极 2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O总反应 Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O缺陷 酸性锌锰干电池即使不用，放置过久，锌筒也会因酸性的NH4Cl溶液腐蚀，造成漏液而失效，还会导致电器设备的腐蚀改进措施 a.在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池b.将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上进行改进，制成碱性锌锰电池②碱性锌锰干电池结构 碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，其负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH溶液电极反应 负极 Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2正极 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－总反应 Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2特点 比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电③锌银电池电极反应 负极 Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2正极 Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－总反应 Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag特点 比能量大、电压稳定、储存时间长(2)二次电池：充电电池又称二次电池。充电电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又可以逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时期内循环进行。充电电池中能量的转化关系是：化学能电能，常见的二次电池有铅蓄电池、镉镍电池、锂离子电池等蓄电池等①铅蓄电池结构 铅蓄电池是用橡胶或微孔塑料制成的长方形外壳，正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开电极反应 总反应 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)负极 Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)正极 PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)特点 常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全②镍镉电池结构 以Cd为负极，NiO(OH)为正极，以KOH为电解质电极反应 总反应 Cd +2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+ Cd(OH)2负极 Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2正极 2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－特点 寿命比铅蓄电池长，但镉是致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，会严重污染环境③碱金属中的Li是最轻的金属，活动性极强，是制造电池的理想物质。锂离子电池是新一代可充电的绿色电池(3)发展中的燃料电池燃料电池的构成 燃料电池是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)与氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的 电化学反应装置。燃料气可以是氢气、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、葡萄糖、肼等可燃性气体，电解质通常有四种情况：①稀硫酸②KOH溶液③Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，其导电粒子是CO32－④固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，高温下能传导O2－离子 燃料电池装置示意图特点 ①清洁、安全、高效②料的利用率高、能量转化率高，能量转化率达到80%以上③与常规发电厂相比，其二氧化碳排放量明显降低④与干电池或者蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，这时电池起着类似试管、烧杯等反应器的作用⑤供电量易于调节，能适应于电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等领域有广阔的应用情景①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，电池总反应式是2H2＋O2===2H2O。氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应：介质 负极反应式 正极反应式酸性 2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===2H2O中性 2H2－4e－===4H＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－碱性 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－3、电池的优点和应用(1)优点：能量转化率较高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作(2)应用：在现代生活、生产、国防和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要的作用，大至火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船，小至电脑、收音机、照相机、电话、助电器、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各样的电池4、电池优劣的判断标准：判断一种电池的优劣或是否适合某种需要，主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少(1)比能量：单位质量或单位体积所能输出电能的多少，单位：(W·h)/kg或(W·h)/L(2)比功率：单位质量或单位体积所能输出功率的大小，单位：W/kg或W/L(3)电池的可储存时间的长短【微点拨】一般的，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池，更适合使用者的需要5、废旧电池为什么要集中处理？废旧电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染，1节1号干电池会使1m2的耕地失去使用价值，并通过食物链给人体健康造成危害。另一方面，废弃电池中的有色金属是宝贵的资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约【对点训练1】1、判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(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( )2、下列几种化学电池中，不属于可充电电池的是( )A．碱性锌锰电池 B．手机用锂电池 C．汽车用铅蓄电池 D．玩具用镍氢电池3、1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电池(也叫伏打电堆)，如下图所示。观察示意图，思考回答下列问题：(1)负极是：________，电极反应____________________(2)正极是：_________(3)猜测得电子发生还原反应的物质可能是________3、铅酸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：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，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)当铅蓄电池向外电路提供2mole－时，理论上负极板的质量增加________g4、某电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图所示，且电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许Li＋通过，电池反应式为LixC6＋Li1－xCoO2C6＋LiCoO2，放电时，电解质溶液中的Li＋离子向 极方向移动，两电极反应为：负极 ，正极二、水果简易电池的制作1、探究制作水果电池对电极材料的要求 (按如图连接)(已知电流表的指针偏向电子流入的电极)电极材料 水果 电流表偏转方向 电极名称铁片、铜片 苹果 偏向铜片 铁：负极铜：正极铁片、镁条 苹果 偏向铁片 铁：正极镁：负极铁片、碳棒 柠檬 偏向碳棒 铁：负极碳棒：正极铁片、铁片 柠檬 不偏转铜片、碳棒 柠檬 几乎不偏转(1)水果的作用是作：电解质溶液(2)构成原电池的要素有：①自发的氧化还原反应②两个活泼性不同的电极，电解质溶液，形成闭合回路③根据电极材料判断电极：较活泼金属作负极，不活泼的金属或惰性电极作正极2、探究影响电流效果的因素【实验1】探究电极材料对电流效果的影响电极材料 电极间距/cm 水果 电流表/μA，偏转角度(填“大”或“小”)铁、铜 1 苹果 小镁、铜 1 苹果 大实验结论：在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电流效果越好【实验2】探究不同水果对电流效果的影响电极材料 电极间距/cm 水果 电流表/μA，偏转角度锌、铜 1 苹果 小锌、铜 1 柠檬 大实验结论：在其他条件相同时，不同的电解质溶液，电流效果不同【实验3】探究电极间距对电流效果的影响电极材料 电极间距/cm 水果 电流表/μA，偏转角度锌、铜 1 柠檬 大锌、铜 2 柠檬 小实验结论：在其他条件相同时，两电极间距越小，电流效果越好【对点训练2】1、下列有关电池的叙述不正确的是( )A．水果电池是方便实用的家用电池B．铅蓄电池是一种常用的二次电池C．氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D．锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄2、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【课后作业】1、下列有关锌锰干电池的说法中正确的是( )A．锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料 B．在外电路中电子从碳棒流向锌外壳C．电流从锌流到碳棒上 D．在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动2、汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是( )A．Pb是正极 B．PbO2得电子，被氧化C．负极反应是Pb＋SO－2e－===PbSO4 D．电池放电时，溶液的酸性增强3、汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如图所示，放电时的电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断下列叙述中正确的是( )A．PbO2是电池的负极 B．Pb是负极，反应式为Pb＋SO－2e－===PbSO4C．PbO2得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强4、锌－空气电池(如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO。则该电池工作时，下列说法正确的是( )A．Zn电极是该电池的正极 B．Zn电极的电极反应式为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋C．OH－向石墨电极移动 D．氧气在石墨电极上发生还原反应5、下列电池工作时，O2在正极得电子的是( )A B C D锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 镍镉电池6、(双选)据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量大，而且没有铅污染。其电池反应为2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述正确的是( )A．锌为正极，空气进入负极反应 B．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋C．正极发生还原反应 D．电解液肯定为强酸7、氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，电极是多孔镍电极，电解质溶液为质量分数30%的KOH溶液，有关叙述正确的是 ( )①负极反应为2H2－4e－===4H＋ ②负极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O③工作时正极pH增大，而负极pH减小 ④工作时负极pH增大，而正极pH减小⑤工作时溶液中阴离子移向正极 ⑥使用一段时间，KOH溶液质量分数仍为30%A．①②③ B．②③ C．②③⑥ D．④⑤8、有四种燃料电池，下面是工作原理示意图，其中正极反应生成水的是( )A．固体氧化物燃料电池 B．碱性氢氧化物燃料电池C．质子交换膜燃料电池 D．熔融盐燃料电池9、质子交换膜燃料电池(PEMFC)常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢气为燃料，空气为氧化剂，铂作催化剂，导电离子是H＋。下列对该燃料电池的描述中正确的是( )①正极反应为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O ②负极反应为：2H2－4e－===4H＋③总的化学反应为：2H2＋O22H2O ④氢离子通过电解质向正极移动A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①②③④10、(双选)如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是( )A．该系统中只存在3种形式的能量转化B．装置Y中正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化11、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，称为燃料电池，下列叙述正确的是( )①通入CH4的电极为正极②正极的电极反应是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－③通入CH4的电极反应式是CH4＋2O2＋4e－＝CO2＋2H2O④负极的电极反应式是CH4＋10OH－－8e－＝CO＋7H2O⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动A．①③⑤ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．①②③12、一种燃料电池中发生的化学反应为在酸性溶液中甲醇(CH3OH)与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是( )A．CH3OH＋O2－2e－===H2O＋CO2＋2H＋ B．O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋ D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－13、(双选)有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是( )A．每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－B．负极上CH4失去电子，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2OC．负极上是O2获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．电池放电后，溶液pH不断升高14、(双选)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是( )A．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋B．该电池的正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极D．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量15、如图所示是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路流向另一电极、质子经内电路到达另一极与氧气反应，该电池总反应式为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列有关该电池的说法错误的是( )A．右边的电极为电池的负极，b处通入的是空气B．左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇C．电池负极的反应式为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋D．电池正极的反应式为3O2＋12H＋＋12e－===6H2O16、镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运等特点。研究的燃料电池可分为镁—空气燃料电池、镁—海水燃料电池、镁—过氧化氢燃料电池、镁—次氯酸盐燃料电池。如图为镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是( )A．电池的总反应式为Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2↓＋Cl－B．镁电池中镁均为负极，发生氧化反应C．镁—过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应为：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2OD．放电过程中OH－移向正极17、Ⅰ.中国科学院长春应用化学研究所在甲醇(CH3OH)燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电池。甲醇燃料电池的工作原理如图1所示(电池总反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O)(1)b处通入的是_________，c处通入的是__________________(2)该电池正极的电极反应为___________________________(3)工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时，转移电子的物质的量为_____ molⅡ.第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供动力，降低油耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图2所示，其总反应为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应为___________________________18、研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑(1)该电池的负极是___________，负极反应式是______________________(2)正极现象是_________________________________(3)放电时OH－向___________(填“正极”或“负极”)移动19、氯铝电池是一种新型的燃料电池。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)电子从 (填“Al”或“Cl”)极流向 (填“正”或“负”)极(4)每消耗8.1 g Al(s)，电路中通过的电子数目为 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)【化学电源】答案【对点训练1】1、(1)× (2)× (3)× (4)√2、A3、(1)Zn Zn－2e－===Zn2＋(2)Cu(3)氧气3、(1)Pb PbO2 H2SO4(2)PbO2电(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SO，SO的摩尔质量为96g·mol－1。4、正极，LixC6－xe－===xLi＋＋C6，Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2【对点训练2】1、A2、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。【课后作业】1、A。解析：A项，在锌锰干电池中，锌外壳是负极，石墨碳棒是正极，故正确；B项，在外电路中电子从锌外壳流向碳棒，故错误；C项，电流的方向与电子的流向相反，应从碳棒流向锌，故错误；D项，电池内部，阳离子向正极碳棒移动，故错误。2、C。解析：从铅蓄电池的放电反应可以看出：放电过程中Pb失去电子变为Pb2＋，发生氧化反应，因而Pb是负极；PbO2得到电子发生还原反应，被还原；反应过程中消耗了H2SO4，使溶液的酸性减弱。3、B。解析：根据电池反应知放电过程中铅失去电子，因此它是原电池的负极，其电极反应式为Pb＋SO－2e－===PbSO4，故B项正确；PbO2在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电池的正极，因此A、C两项错误；由于原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱，故D项错误。4、D。解析：氧气得电子发生还原反应，石墨电极是正极，锌电极是负极，A项错误，D项正确；锌作负极，碱性条件下，负极的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，B项错误；原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH－向Zn极移动，C项错误。5、C。解析：氢氧燃料电池的总反应是2H2＋O2===2H2O，因而正极是O2得电子发生还原反应。6、BC。解析：根据原电池反应的原理，负极发生氧化反应，较活泼的金属作负极，因此Zn－2e－===Zn2＋是负极反应，正极发生还原反应。再根据电池总反应式，生成物是ZnO，ZnO能与强酸溶液反应，所以D项错误。7、B。解析：氢氧燃料电池在碱性条件下，负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O，pH减小；正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，pH增大。工作时溶液中OH－移向负极。使用一段时间，KOH虽没有消耗但生成了H2O，所以KOH浓度变小。8、C。解析：A项，正极反应生成O2－；B项，正极反应生成OH－；C项，正极反应生成H2O；D项，正极反应生成CO。9、C。解析：燃料电池中的反应不是在点燃的条件下进行的，故③错误。因为导电离子是H＋，且向正极移动，所以正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，电子由负极通过外电路流向正极。10、BC。解析：太阳能电池利用光能转化为电能可直接作用于工作马达实现了电能与机械能的转化；在装置X中，电解水生成H2、O2，实现了电能与化学能的转化；在装置Y中构成燃料电池，化学能转化为电能，作用于马达实现了电能与机械能的转化，A、D错误。氢氧燃料电池的正极上应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；装置X能实现H2、O2的循环再生，C正确。11、B。解析：一般说来，能自发进行的氧化还原反应，在理论上都可设计成原电池。在反应中，电子从发生氧化反应(失电子)的负极流出，经过外电路流向正极(多为不活泼电极，离子或物质在该正极上得电子，发生还原反应)，同时溶液中的阴、阳离子分别不断移向负极、正极，构成闭合回路。据题意知发生的反应为CH4＋2O2===CO2＋2H2O，反应产生的CO2，处于KOH溶液中，又会转化为CO，故④是正确的。②O2得e－被还原，作正极。⑥溶液中离子移动情况是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。12、C。解析：该燃料电池的总反应为2CH3OH＋3O2===4H2O＋2CO2，由于在酸性溶液中正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，根据电子守恒，则负极反应为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋。13、AB。解析：本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用，首先要判断出电池的正负极，其方法是确定在该电极上发生的是失电子反应还是得电子反应，若发生的是失电子反应，该电极是原电池的负极，反之是正极。CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2中燃烧的反应，即CH4→CO2，严格地讲，生成的CO2还会与KOH反应生成K2CO3，化合价升高，失去电子，是电池的负极，电极反应式为CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O,1 mol CH4参加反应有8 mol e－发生转移，O2在正极上发生反应，获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。虽然正极产生OH－，负极消耗OH－，但从总反应CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O可看出会消耗KOH，所以电池放电时溶液的pH不断下降，故A、B正确，C、D错误。14、AB。解析：由图示可知，呼气时进去的是CH3CH2OH，出来的是CH3COOH，故A错误；氧气得电子生成H2O，故B错误；电流由正极(通O2)流向负极，故C正确；酒精含量高，转移的电子数多，电流大，故D正确。15、A。解析：由电池示意图可知，左边的电极失电子，应为电池的负极，a处通入的气体应为甲醇，则右边的电极为电池的正极，b处通入的气体应为空气，所以A项错误。16、D。解析：镁燃料电池，镁失电子作负极，发生氧化反应，故B正确；由图知ClO－得电子生成Cl－和OH－，OH－向负极移动，生成Mg(OH)2，故A正确，D错误；在Mg—H2O2酸性燃料电池中，正极反应为：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，故C正确。17、(1)CH3OH(2)O2＋4e－＋4H＋===2H2O(3)1.2Ⅱ.增大 NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－解析：Ⅰ.(1)在原电池中，负极发生氧化反应，生成阳离子或消耗阴离子，为保持电中性，阳离子从负极移向正极，根据图中H＋的迁移方向可判断b处为负极，通入的是燃料，而c处是正极，通入的是氧气。(2)正极的O2获得电子，在酸性环境中生成H2O：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。(3)转移电子的物质的量为×6＝1.2 mol。Ⅱ.混合动力车上坡或加速时，该镍氢电池处于工作状态，由图示结合Ni的化合价由＋3→＋2，可知乙为正极，电极反应为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，故该处pH增大。18、(1)锂 Li－e－===Li＋ (2)有无色气体产生 (3)负极解析：金属锂比铁活泼，作原电池的负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，LiOH溶液中的阳离子有Li＋和H＋，由于氧化性：H＋＞Li＋，所以正极反应是2H＋＋2e－===H2↑，正极产生无色气体；在原电池的放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以OH－向负极移动。19、(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相互反应式2Al＋3Cl2===2AlCl3，可知Cl2得电子在正极反应，Al失电子在负极反应，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。8.1 g Al(s)的物质的量为＝0.3 mol,1 mol Al反应转移3 mol电子，0.3 mol Al反应电路中通过的电子数为 3NA×0.3＝0.9NA。PAGE1燃料电池及其它新型电池电极反应式的书写一、电极反应遵循的三个守恒观察铅蓄电池的正、负极电极反应负极反应 Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)正极反应 PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)总反应 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)规律 任何一个电极反应等号左、右两边一定遵循：得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒1、得失电子守恒(1)，(2)元素的化合价每升高一价，则元素的原子就会失去一个电子(3)元素的化合价每降低一价，则元素的原子就会得到一个电子2、电荷守恒：电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等3、原子守恒(质量守恒)：电极反应左、右两边同种原子的原子个数一定相等二、电极反应的书写方法1、直观法：针对比较简单的原电池可以采取直观法，先确定原电池的正、负极，列出正、负极上反应的物质，并标出相同数目电子的得失【微点拨】注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式中【对点训练1】装置图Zn——Cu (稀硫酸) 总反应负极反应正极反应Al——Mg (稀盐酸) 总反应负极反应正极反应Cu——Ag (硝酸银溶液) 总反应负极反应正极反应Fe——Cu (FeCl3溶液) 总反应负极反应正极反应2、用差值法写电极反应方程式：正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。反之，若能写出已知电池的总反应的离子方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式复杂电极反应式===总反应式—简单的电极反应式【对点训练2】装置图Al——Cu (稀硝酸) 总反应负极反应正极反应Al——Cu (浓硝酸) 总反应负极反应正极反应Al——Mg (NaOH溶液) 总反应负极反应正极反应铅蓄电池 总反应负极反应正极反应3、“三步法”书写电极反应——按顺序书写以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例第一步：得失电子守恒 ，负极的甲醇在碱性环境中变成CO 32－失去6个电子，写成－6e－；正极的O2到底是变成了OH－还是H2O，一定是得到4个电子，写成＋4e－，此步称之为得、失电子守恒负极反应：CH3OH—6e－— CO32－；正极反应：O2＋4e－—第二步：电荷守恒 此时负极反应左边的电荷数为＋6，右边的电荷数为－2，电荷显然不守恒，为了使左、右两边电荷守恒必需在左边配8个OH－；正极反应的左边电荷数为－4，右边的电荷数为0，为了使左、右两边电荷守恒必需在右边配4个OH－，此步称之为电荷守恒负极反应：CH3OH—6e—＋8OH－—CO32－；正极反应：O2＋4e－—4OH－第三步：原子守恒 观察负极反应左、右两边的原子个数，C守恒，H、O不守恒，需在右边配6 个H2O；而正极反应H、O不守恒，需在左边配2个H2O，此步称之为原子守恒负极反应：CH3OH—6e－＋8OH－＋6H2O===CO32－；正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－【微点拨】①该法书写电极是各写各的电极，因此正负极电子数可能不相等，所以最后再用最小公倍数写出总方程式②若为酸性介质，先补H+，另一边补H2O；若为碱性介质，先补OH—，另一边补H2O③有机物中化合价处理方法：“氧－2，氢＋1，最后算碳化合价”，并且要注意溶液环境与产物之间的反应，碱性环境下，C元素最终产物应为CO32－④水溶液中不能出现O2－；碱性溶液反应物、生成物中均无H+；酸性溶液反应物、生成物中均无OH－，中性溶液反应物中无H+ 和OH－燃料电池的构成 燃料电池装置示意图燃料电池是通过燃料气体与氧气分别在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的装置。燃料气可以是氢气、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、葡萄糖、肼等可燃性气体。电解质通常有四种情况：①稀硫酸②KOH溶液③Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，其导电粒子是CO32－④固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，高温下能传导O2－离子【对点训练3】1、氢、氧燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应2、甲烷(CH4)燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应3、甲醇(CH3OH)燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应4、乙烷(C2H6)燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应5、丙烷(C3H8)燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应6、乙醇(C2H5OH)燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应7、葡萄糖(C6H12O6)燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应8、CO燃料电池电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应负极反应正极反应固态氧化物燃料电池 O2－ 总反应负极反应正极反应9、肼(H2N—NH2)燃料电池：肼分子可以在氧气中燃烧生成氮气和水电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应10、氨气燃料电池(生成无污染的气体)电池类型 导电介质 反应式酸性燃料电池 H＋ 总反应负极反应正极反应碱性燃料电池 OH－ 总反应负极反应正极反应四、其它新型电池电极反应式的书写1、锂离子电池书写技巧 锂离子电池通常都是锂做负极，平衡电荷的也是锂离子，因此可以先写出负极反应(Li－e－===Li＋，至于带x或者C6可以稍加变形加进去即可：LixC6－xe－===xLi＋＋C6)，正极用总反应减去总反应即可常见锂离子电池电极反应的书写钴酸锂电池 总反应 Li1－xCoO2＋LixC6 LiCoO2＋C6(x＜1)负极反应正极反应磷酸铁锂电池 总反应 FePO4＋LiLiFePO4负极反应正极反应锰酸锂电池 总反应 LixC6＋Li3-xNiCoMnO6 C6＋Li3NiCoMnO6负极反应正极反应锂钒氧化物电池 总反应 xLi＋LiV3O8===Li1＋xV3O8负极反应正极反应锂－铜电池 总反应 2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－负极反应正极反应2、高铁电池高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。请回答下列问题：(1)放电时，正极发生________(填“氧化”或“还原”)反应，则负极反应式为________________________________，正极反应式为_________________________________________(2)放电时，________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强3、镍氢电池用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)＋MH===Ni(OH)2＋M电池放电时，负极的电极反应式为_________________________，正极反应式为___________________________4、微生物燃料电池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。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。(1)该微生物燃料电池，负极为_____(填“a”或“b”)，当电路中有0.5 mol电子发生转移，则有____ mol的H＋通过质子交换膜(2)该电池正极反应式为：___________________________________________________负极反应式为：_________________________________________________________【课后作业】1、有人设计以铂和锌为电极材料，植入人体做某种心脏病患者的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的O2和H2O进行工作。请回答下列问题：(1)负极材料是________，电极反应为_______________________(2)正极材料是________，电极反应为_______________________2、研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑(1)该电池的负极是__________，负极反应式是_________________(2)正极现象是____________________________________(3)放电时OH－向_________(填“正极”或“负极”)移动3、Li－SOCl2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LiAlCl4 SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。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_____________________________________________4、Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。负极反应式是__________________________________，正极反应式是________________________________5、铝－空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3负极反应式是__________________________________，正极反应式是________________________________6、肼分子(H2N—NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池的负极反应式：_________________________________，正极反应式：_____________________________，总反应式：________________________________________7、以甲醇(CH3OH)为燃料，空气为氧化剂，以熔融K2CO3为电解质环境的燃料电池，负极反应式为_____________________________________，正极反应式为________________________________8、科学家预言，燃料电池是21世纪获得电能的重要途径。甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在硫酸电解质溶液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。试回答以下问题：(1)配平电池放电时发生的化学方程式：CH3OH＋____O2―→____CO2＋____H2O(2)在硫酸电解质溶液中，CH3OH失去电子，此电池的正极发生的反应是_____________________________，负极发生的反应是____________________________________(3)电解质溶液中的H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________极9、酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。该电池的正极反应式为________________，电池反应的离子方程式为______________________________10、二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg－1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_________________________________11、钴酸锂电池的正极采用钴酸锂(LiCoO2)，负极采用金属锂和碳的复合材料，该电池充放电时的总反应式：LiCoO2＋6CLi1－xCoO2＋LixC6，写出放电时负极的电极反应____________________12、NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：(1)Pt电极上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”)(2)写出NiO电极的电极反应式：13、由于锂密度小，活动性强，是制造电池的理想物质。锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。(1)外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)(2)电池负极反应式为____________________________，正极反应式为____________________________14、如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。负极反应式为_________________________________，正极反应式为_____________________________15、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LiCl的同时又获得了电能(1)X为________极，Y电极反应式为_________________________________(2)Y极生成1 mol Cl2时，________ mol Li＋移向________极(填X或Y)16、PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。负极反应式为________________17、一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图所示。(1)电极A为________极，CO和H2按体积比1∶1发生的电极反应式为____________________________(2)电极B的反应式为_____________________(3)CO向________极迁移(填A或B)18、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电极的电极反应式是_____________19、磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池之一，其基本组成及反应原理如图所示，该电池正极的电极反应为_______________________20、以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极的电极反应式为 21、近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下， Pt(a)电极是电池的 极，电极反应式为 ，Pt(b)电极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为 ，电池的总反应式为 22、下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图 (a、b均为多孔性Pt电极)。b电极是 (填“正”或“负”)极, a电极上的电极反应式为 23、下图是利用微生物燃料电池处理工业含酚废水的原理示意图, 电极a附近发生的反应是24、Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液（碱性），示意图如下，H2O2在石墨电极上发生的电极反应式为 25、化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示，甲电极反应式为 26、乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应：2CH2===CH2＋O2―→2CH3CHO。正极反应式为________________________________________27、液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。负极发生的电极反应式为：28、铝电池性能优越，Al Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如图丙所示。该电池反应的化学方程式为____________________________________________________________29、以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是 30、“神舟7号”宇宙飞船的能量部分来自太阳能电池，另外内部还配有高效的MCPC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾，已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，正极反应式为 【燃料电池及其它新型电池电极反应式的书写】答案四、其它新型电池电极反应式的书写1、常见锂离子电池类型及电极反应书写书写技巧 锂离子电池通常都是锂做负极，平衡电荷的也是锂离子，因此可以先写出负极反应(Li－e－===Li＋，至于带x或者C6可以稍加变形加进去即可：LixC6－xe－===xLi＋＋C6)，正极用总反应减去总反应即可常见锂离子电池电极反应的书写钴酸锂电池 总反应 Li1－xCoO2＋LixC6 LiCoO2＋C6(x＜1)负极反应 LixC6－xe－===xLi＋＋C6正极反应 Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2磷酸铁锂电池 总反应 FePO4＋LiLiFePO4负极反应 Li－e－===Li＋正极反应 FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4锰酸锂电池 总反应 LixC6＋Li3-xNiCoMnO6 C6＋Li3NiCoMnO6负极反应 LixC6－xe－===xLi＋＋C6正极反应 Li3-xNiCoMnO6 ＋xe－＋xLi＋===Li3NiCoMnO6锂钒氧化物电池 总反应 xLi＋LiV3O8===Li1＋xV3O8负极反应 xLi－xe－=== xLi＋正极反应 xLi＋＋LiV3O8＋xe－===Li1＋xV3O8锂－铜电池 总反应 2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－负极反应 Li－e－===Li＋正极反应 Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－2、(1)还原 3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)22FeO42—＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－(2)正解析：根据高铁电池放电时的总反应式可知，Zn为负极，负极反应为3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)2，由电池的总反应－负极反应＝正极反应可知，正极反应为2FeO42—＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－，正极区生成OH－且消耗水，OH－浓度增大，故正极附近溶液的碱性增强。3、MH－e－＋OH－===M＋H2O NiO(OH)＋H2O＋e－＋OH－===Ni(OH)2解析：负极实际上是稀土储氢合金吸附的H2失去电子生成H＋，H＋再与OH－结合生成H2O，所以负极的电极反应式为MH－e－＋OH－===M＋H2O。充电时阳极发生氧化反应，反应式为Ni(OH)2－e－＋OH－===NiO(OH)＋H2O。4、(1)a 0.5(2)2O2＋8e－＋8H＋===4H2O，HS－＋4H2O－8e－===SO＋9H＋解析：(1)根据图示，在硫氧化菌作用下HS－转化为SO，发生氧化反应：HS－＋4H2O－8e－===SO＋9H＋；电极a上发生氧化反应，电极a为负极，b为正极，正极上发生还原反应：2O2＋8e－＋8H＋===4H2O，当电路中有0.5 mol电子发生转移，则有0.5 mol H＋通过质子交换膜。【课后作业】1、(1)锌 2Zn－4e－===2Zn2＋ (2)铂 O2＋2H2O＋4e－===4OH－2、(1)锂 Li－e－===Li＋ (2)有无色气体产生 (3)负极3、(1)锂 4Li－4e－===4Li＋ (2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑4、负极：Mg－2e－===Mg2＋ 正极：2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－5、4Al－12e－===4Al3＋ 3O2＋6H2O＋12e－===12OH－6、N2H4－4e－＋4OH－===4H2O＋N2 O2＋4e－＋2H2O===4OH－ N2H4＋O2===N2＋2H2O7、2CH3OH－12e－＋6CO===8CO2＋4H2O 3O2＋12e－＋3CO2===6CO8、(1)2 3 2 4 (2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O 2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋ (3)正 负9、MnO2＋H＋＋e－===MnOOH 2MnO2＋Zn＋2H＋===2MnOOH＋Zn2＋ 10、CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋ 11、LixC6－xe－===C6＋xLi＋12、①还原 ②NO＋O2－－2e－===NO213、(1)b a (2)Li－e－===Li＋ MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO214、C2H5OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋ O2＋4e－＋4H＋===2H2O15、正 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2 X16、Ca＋2Cl－－2e－===CaCl217、(1)负 CO＋H2－4e－＋2CO===3CO2＋H2O (2)O2＋4e－＋2CO2===2CO (3)A18、2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O19、O2＋4H＋＋4e－===2H2O20、NO2+ NO32－-e-=N2O521、负 CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+还原 O2+4H++4e-=2H2O 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O22、正 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+23、C6H6O-28e-+11H2O6CO2↑+28H+24、H2O2+2e-=2OH-25、CO(NH2)2＋H2O－6e－===CO2＋N2＋6H＋26、O2＋4H＋＋4e－===2H2O27、N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O28、2Al＋3Ag2O＋2NaOH===2NaAlO2＋6Ag＋H2O29、Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni(OH)230、H2＋CO－2e－===CO2↑＋H2OPAGE1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 课时6.2.1 化学反应与电能.doc 课时6.2.2 化学电源.doc 课时6.2.3 拓展1 燃料电池及其它新型电池电极反应式的书写.doc
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