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(共17张PPT)
第六章　化学反应与能量
微专题2　新型化学电源及分析
1．分析新型化学电源的思维流程
B
[例1] “盐水动力”玩具车的驱动原理如下图所示。向装置A中加入食盐水后，便可驱动玩具车行驶。加入食盐水后，下列叙述正确的是 (　　)
A.实现了电能向化学能的转化
B.Mg作负极，不断被消耗
C.活性炭作正极，电流由Mg电极经导线流向活性炭电极
D.食盐水中Na＋向Mg电极移动
镁与活性炭在食盐水中构成原电池，将化学能转化为电能，为玩具车提供动力；Mg作为负极，在食盐水中，发生氧化反应生成Mg2+而被不断消耗；活性炭作为正极，电流应由正极(活性炭)经导线流向负极(Mg)；原电池工作时，阳离子向正极迁移，故Na＋向活性炭电极移动。
2．燃料电池的构成要素及分析思路
(1)燃料电池的构成要素(以氢氧燃料电池为例)
(2)分析燃料电池的电极和电池反应式的基本思路
C
[例2] 下图为氢氧燃料电池的工作原理示意图。根据图示，下列叙述不正确的是 (　　)
A.b电极是正极
B.总反应式为2H2＋O2===2H2O
C.a电极每消耗2.24 L H2，转移电子0.2 mol
D.氢氧燃料电池是一种具有广泛应用前景的绿色电源
b电极通入氧气，氧气得到电子发生还原反应，故为正极；电池总反应为2H2＋O2===2H2O；电极a的反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，标准状况下每消耗2.24 L H2(即0.1 mol)转移电子0.2 mol，但题目未指明气体所处条件；氢氧燃料电池的生成物仅为水，无污染，是一种具有广泛应用前景的绿色电源。
C
1．以石墨、镁为电极材料，以NaOH与NaClO的混合溶液为电解质溶液，将Mg＋NaClO＋H2O===Mg(OH)2＋NaCl设计成原电池。下列说法错误的是 (　　)
A.石墨电极上发生还原反应
B.Mg是负极
C.正极反应式为ClO－＋H2O－2e－===Cl－＋2OH－
D.消耗12 g镁理论上有1 mol电子通过外电路
在Mg＋NaClO＋H2O===Mg(OH)2＋NaCl中，Mg失电子发生氧化反应，故在所构成的原电池中，Mg为负极，石墨为正极。石墨作为正极，其表面发生还原反应；Mg失去电子发生氧化反应，作原电池的负极；正极上发生还原反应，电极反应式为ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－；12 g Mg的物质的量为0.5 mol，消耗12 g镁理论上转移电子的物质的量为0.5 mol×2＝1 mol。
D
2．NO有毒且会污染环境。某化学兴趣小组的同学，拟用甲烷与NO的反应设计成原电池，以实现对NO的无污染处理，装置如下图所示(图中离子交换膜为阴离子交换膜)。下列说法不正确的是 (　　)
A.该装置将化学能转化为电能
B.通入甲烷的一极发生氧化反应
C.正极反应为2NO＋4e－＋2H2O===N2＋4OH－
D.电池工作时，OH－经离子交换膜向右移动
图示装置为原电池，电解质溶液为KOH溶液。甲烷在负极失去电子发生氧化反应；一氧化氮作为氧化剂，在正极得电子发生还原反应：2NO＋4e－＋2H2O===N2＋4OH－。溶液中的OH－通过阴离子交换膜向左侧负极移动。该装置为原电池，将化学能转化为电能；甲烷在负极发生氧化反应；NO在正极被还原为无污染的N2，正极反应为2NO＋4e－＋2H2O===N2＋4OH－；电池工作时，阴离子向负极移动，即OH－应经过离子交换膜向左移动。
D
3．一种热激活电池的基本结构如图所示，其中电解质为无水LiCl-KCl混合物。一旦受热，熔融电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列关于该电池的说法正确的是 (　　)
A.硫酸铅电极为负极
B.放电过程中，Li＋向钙电极移动
C.钙电极反应为Ca2+＋2Cl－＋2e－===CaCl2
D.常温下，在正、负极之间连接电流表，其指针不偏转
根据总反应可知，PbSO4中Pb的化合价降低，发生还原反应，Ca的化合价升高，发生氧化反应，故PbSO4为正极，Ca为负极，电解质为LiCl-KCl。由分析可知，PbSO4为原电池的正极；原电池中阳离子向正极移动，Li＋应向PbSO4电极移动；Ca为负极，发生氧化反应，电极反应为Ca－2e－＋2Cl－===CaCl2；常温下电解质不是熔融状态，离子无法迁移，不能产生电流，因此电流表指针不偏转。
D
4．银锌纽扣电池广泛用于各种电子仪器，其原理如右图所示，总反应式为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。下列说法错误的是 (　　)
A.锌为负极，发生氧化反应
B.OH－由氧化银正极移向锌负极
C.电子的移动方向：负极→用电器→正极
D.氧化银正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O
Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2中，Ag2O发生还原反应生成Ag，Ag2O作正极；Zn发生氧化反应生成Zn(OH)2，Zn作负极。根据总反应式，Zn为负极，发生氧化反应；原电池中阴离子向负极移动，OH－由氧化银正极向锌负极移动；原电池中电子由负极经外电路流入正极；正极发生还原反应，电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－。

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