2027版鲁科版高三化学一轮复习 第五章 化学反应与能量转化 第2节 第1课时 原电池常见化学电源 课件

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2027版鲁科版高三化学一轮复习 第五章 化学反应与能量转化 第2节 第1课时 原电池常见化学电源 课件

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(共58张PPT)
[学习目标]
1.了解原电池的构成和能量转化形式。
2.理解原电池的工作原理(电极反应与电池反应)及应用。
3.了解常见化学电源的工作原理及电极反应。
1.概念
原电池是把_____能转化为____能的装置。
2.构成条件
化学

3.工作原理
(1)模型图
(2)示例——锌铜原电池
①装置图
简单原电池Ⅰ 带盐桥的原电池Ⅱ
②反应原理
电极名称 负极 正极
电极材料 锌片 铜片
电极反应 _____________ _______________
反应类型 __________ __________
电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片
盐桥中离
子移向 盐桥含饱和KCl溶液,K+移向____极,Cl-移向____极
盐桥作用 ①连接内电路,形成闭合回路;
②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
Zn-2e-==== Zn2+
Cu2++2e-==== Cu
氧化反应
还原反应


4.原电池原理的应用
(1)比较金属活动性强弱
两种金属分别作原电池的两极时,一般作   的金属比作   的金属活泼。
(2)增大氧化还原反应的速率
一个   进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率   。例如,在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率增大。
(3)用于金属的防护
使需要保护的金属制品作原电池   而受到保护。例如,要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的   。
负极
正极
自发
增大
正极
负极
(4)设计制作化学电源
电极材料
负极
正极
[正误辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)原电池的正极一定是化学性质不活泼的金属。( )
(2)原电池中化学能全部转变为电能。( )
(3)实验室制H2时用纯Zn比用粗Zn与酸反应快。( )
(4)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高。( )
(5)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。( )
×

×
×

一 原电池原理及装置分析
1.(2026·辽宁省普通高中月考)某化学兴趣小组自制的盐水彩灯装置如图所示,下列电池组合正确且能使彩灯亮起来的是(  )
C
选项 电极a(正极) 电极b(负极) X
A Al Mg 乙醇
B Zn Pt 稀硫酸
C Cu Fe 硫酸铜溶液
D 金刚石 Zn 稀硫酸
解析 X为乙醇,乙醇是非电解质,无法导电,不能形成原电池,A错误;Zn比Pt活泼,应作负极,Pt为正极,B错误;Fe比Cu活泼,Fe作负极(b),Cu作正极(a),X为硫酸铜溶液,负极Fe失电子,正极Cu2+得电子,发生自发氧化还原反应,形成原电池产生电流,C正确;金刚石不导电,无法作为电极形成闭合回路,D错误;故选C。
2.[走进教材]原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是(  )
A.Al、Cu、稀H2SO4 组成原电池,负极反应式为:Al-3e-==== Al3+
B.Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-+4OH-==== [Al(OH)4]-
C.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,负极反应式为:Al-3e-==== Al3+
D.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,负极反应式:Fe-2e-==== Fe2+
C
解析 由于金属活动性:Al>Cu,所以在稀硫酸中Al比Cu活泼,Al失去电子被氧化,作原电池的负极,负极的电极反应式为:Al-3e-==== Al3+,A正确;尽管金属活动性:Mg>Al,但由于Al能够与NaOH溶液发生反应,而Mg不能反应,故Al为原电池的负极,Mg为正极。在负极上Al失去电子生成的Al3+与溶液中的OH-结合生成[Al(OH)4]-,负极的电极反应式为:Al-3e-+4OH-==== [Al(OH)4]-,B正确;尽管金属活动性:Al>Cu,但由于在室温下Al遇浓硝酸会发生钝化而不能进一步反应,而Cu能够与浓硝酸剧烈反应,故Cu为原电池的负极,负极的电极反应式为:Cu-2e-==== Cu2+,C错误;金属活动性:Fe>Cu,在FeCl3溶液中Fe比Cu活泼,所以Fe作为负极失去电子被氧化生成Fe2+,负极的电极反应式为:Fe-2e-==== Fe2+,D正确;故合理选项是C。
判断原电池正、负极的方法
[归纳总结]
二 原电池原理的应用
3.(2025·白银市会宁县第一中学期末)W、X、Y、Z四种金属按如图装置进行实验。下列说法不正确的是(  )
D
装置
现象或事实 W上有气体产生 Y不断溶解 H+向W极移动
A.装置甲中溶液的酸性减弱 B.装置乙中X电极的质量增大
C.装置丙中W极质量不变 D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>Y>X>W
解析 装置甲中W上有气体产生,则W为正极,氢离子在W极得电子生成氢气,溶液的酸性减弱,A正确;Y不断溶解,说明Y为负极,X为正极,X的电极反应为Cu2++2e-==== Cu,X极质量增大,B正确;溶液中氢离子向正极移动,H+移向W极,说明W极为正极,W极质量不变,C正确;活动性较强的金属在原电池中一般发生氧化反应为负极,甲中活动性X>W,乙中活动性Y>X,丙中活动性Z>W,所以四种金属的活动性关系为Y>X>W、Z>W,但Z与Y、X的活动性关系无法确定,D错误;故选D。
4.(2025·湛江市寸金培才学校期中)如图是某同学设计的原电池装置。
(1)电子的流向经导线从    (填编号)。
①Cu→Pt ②Pt→Cu。
(2)电流的流向    (填编号)。
①Cu→Pt ②Pt→Cu
(3)电极Ⅰ上发生     (填反应类型),作    (填电极名称)。
(4)电极Ⅱ的电极反应式为  。
(5)该原电池的总反应式为  。
(6)盐桥中装有含氯化钾的琼胶,其作用是  。


还原反应
正极
Cu-2e-==== Cu2+
形成闭合回路,平衡电荷
Cu+2Fe3+==== Cu2++2Fe2+
解析 (1)原电池中电子从负极经导线流向正极,即Cu→Pt;(2)电流的方向与电子的移动方向相反,从正极到负极,即Pt→Cu;(3)由分析得电极Ⅰ上发生还原反应,作正极;(4)电极Ⅱ的电极反应式为Cu-2e-==== Cu2+ ;(5)该原电池的总反应式为2Fe3++Cu==== Cu2++2Fe2+ ;(6)盐桥中装有含氯化钾的琼脂凝胶,其作用是形成闭合回路,平衡电荷。
1.一次电池:放电后不可再充电的电池。
(1)碱性锌锰干电池
总反应:Zn+2MnO2+H2O==== 2MnOOH+ZnO。
负极:________________________;
正极:__________________________________;
(2)锌银电池
总反应:Zn+Ag2O==== ZnO+2Ag。
负极:_________________________;
正极:_____________________________。
Zn+2OH--2e-==== ZnO+H2O
2MnO2+2H2O+2e-==== 2MnOOH+2OH-
Zn+2OH--2e-==== ZnO+H2O
Ag2O+H2O+2e-==== 2Ag+2OH-
2.二次电池:又称可充电电池或蓄电池,是一类放电后可以再充电而反复使用的电池,铅蓄电池是最常见的二次电池,负极材料是______,正极材料是______,
总反应为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。
Pb
PbO2
(1)放电时:
负极反应式:______________________;
正极反应式:___________________________________。
放电时,当外电路上有2 mol e-通过时,溶液中消耗H2SO4_____ mol。
(2)充电时:
阴极反应式:______________________;
阳极反应式:___________________________________。
充电一段时间电解质溶液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
2
减小
3.燃料电池:一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源,燃料电池的电解质常有四种类型:酸性条件、碱性条件、固体电解质(可传导O2-)、熔融碳酸盐。
[示例]氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,电池总反应式为2H2+O2==== 2H2O,
请写出在不同介质下的电极半反应
介质 负极反应式 正极反应式
酸性 ____________________ __________________________
碱性 ______________________ ___________________________
熔融的金
属氧化物 _______________________ ____________________________
2H2-4e-==== 4H+
O2+4e-+4H+==== 2H2O
2H2+4OH--4e-==== 4H2O
O2+2H2O+4e-==== 4OH-
2H2-4e-+2O2-==== 2H2O
O2+4e-==== 2O2-
介质 负极反应式 正极反应式
熔融的
碳酸盐
备注:燃料电池的电极不参与反应,有很强的催化活性,起导电作用
[正误辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)手机、电脑中使用的锂离子电池属于一次电池。( )
(2)MnO2是碱性锌锰干电池中的催化剂,可使锌锰电池的比能量更高。( )
(3)燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。( )
(4)二次电池充电时,二次电池的阴极连接电源的负极,发生还原反应。( )
(5)铅蓄电池工作时,当电路中转移0.1 mol 电子时,负极增重4.8 g。( )
×

×


一 常见一次化学电源
1.(2026·河南省名校大联考)银锌纽扣电池(图1)是日常生活中常见的一次性电池,放电时的反应为Zn+Ag2O==== ZnO+2Ag,工作原理如图2。下列说法错误的是(  )
D
A.电池工作过程中化学能主要转化为电能
B.Zn 电极为负极,发生氧化反应
C.电子由Zn 电极经导线流向Ag2O 电极
D.工作一段时间后,溶液的pH 明显减小
解析 放电时的反应为:Zn+Ag2O==== ZnO+2Ag,即Zn被氧化生成ZnO,则Zn为负极;Ag2O被还原生成Ag,Ag2O为正极,据此解答。银锌纽扣电池是化学电源,电池工作过程中化学能主要转化为电能,A正确;由分析可知,Zn电极为负极,发生氧化反应,B正确;由分析可知,Zn为负极,Ag2O为正极,电子由Zn 电极(负极)经导线流向Ag2O 电极(正极),C正确;根据总反应:Zn+Ag2O==== ZnO+2Ag,反应过程中KOH物质的量不变,则工作一段时间后,溶液的pH 没有明显变化,D错误;故选D。
二 常见二次化学电源
2.(2025·哈尔滨市第一中学校期末)下列有关如图所示铅蓄电池的说法正确的是(  )
B
A.放电时,铅被还原
B.放电时,电解质溶液氢离子浓度减小
C.充电时,原PbO2 极接电源的负极即可复原
D.放电时总反应:2PbSO4+2H2O==== PbO2+Pb+2H2SO4
解析 放电时,Pb作负极,被氧化,A错误;放电时总反应:PbO2+Pb+2H2SO4==== 2PbSO4+2H2O,电解质H2SO4被消耗,氢离子浓度减小,B正确;PbO2为正极,充电时,原PbO2 极接电源的正极即可复原,C错误;放电时总反应:PbO2+Pb+2H2SO4==== 2PbSO4+2H2O,D错误;故选B。
3.(2026·重庆市部分学校开学摸底)科学家研制的锂离子电池工作原理如图。下列说法正确的是(  )
D
A.放电时Li+从右向左移动
B.充电时电极A接电源的正极
C.该电池可用Li2CO3 水溶液作为电解质溶液
D.放电时的正极反应为4Li++3CO2+4e-==== C+2Li2CO3
解析 放电时,电极A作负极,电极B作正极,阳离子从负极向正极移动,则放电时Li+ 从左向右移动,A错误;充电时为电解池,原电池的负极(电极A)作阴极,应接电源的负极,B错误;Li是活泼金属,能与水反应生成LiOH和H2,则该电池不能用Li2CO3 水溶液作为电解质溶液,C错误;放电时,电极B作正极,CO2 得电子被还原生成C,正极反应式为:4Li++3CO2+4e-==== C+2Li2CO3,D正确;故选D。
三 常见燃料电池
4.(2025·绵阳南山中学实验学校期末)氢氧燃料电池的能量转化率较高,且产物是H2O,无污染,是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是(  )
A.通入氢气的电极发生还原反应
B.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-==== 4OH-
C.碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
D.外电路中每有0.4 mol电子发生转移,该实验中就会6.72 L的气体被消耗
B
解析 氢氧燃料电池工作时,把化学能转变为电能,通入氢气的电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+2OH-==== 2H2O,通入氧气的电极为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-==== 4OH-,电子是从负极沿着导线流向正极,电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此判断。据分析,氢气失电子发生氧化反应,A错误;据分析,正极上氧气得到电子被还原,电极反应式为O2+2H2O+4e-==== 4OH-,B正确;结合分析可知,碱性电解液中阳离子向正极即通入氧气的方向移动,C错误;根据电极方程式,外电路中每有0.4 mol电子发生转移时负极消耗0.2 mol氢气、正极消耗0.1 mol氧气,但气体所处的状况不确定,无法计算气体的体积,D错误;故选B。

电极方程式书写技巧
方法一:直接书写
[归纳总结]
方法二:间接书写
第一步,写出电池总反应式。
第二步,写出电极的正极反应式。
第三步,负极反应式=总反应式-正极反应式。
1.(2025·浙江1月选考)一种可充放电Li O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为Li2O和Li2O2,随温度升高Q(消耗1 mol O2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是(  )
C
2.(2025·重庆卷)用如图所示电化学装置进行如下实验。
(1)用H2 实验:在左侧通入H2,产物为H2O,盐桥中K+ 移向装置的     (填“左侧”或者“右侧”),电池的总反应为  。
(2)用O2 实验:在一侧通入O2,电池的总反应仍保持不变,该侧的电极反应为  。
O2+4e-+4H+==== 2H2O
右侧 
H++OH-==== H2O
解析 (1)用H2 进行实验,左侧通入H2,产物为H2O,电极方程式为:H2-2e-+2OH-==== 2H2O,左侧为负极,右侧为正极,电极方程式2H++2e-==== H2↑,在原电池中,阳离子向正极移动,所以盐桥中K+ 移向正极,即右侧,该电池总反应方程式为H++OH-==== H2O。(2)用O2 进行实验,一侧通入O2,电池总反应方程式不变,则该侧的电极反应式为O2+4e-+4H+==== 2H2O。
[夯基固本练]
D
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1.下列关于原电池的说法正确的是(  )
A.锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池
B.铅蓄电池放电时,溶液pH 减小
C.燃料电池可将化学能完全转化为电能
D.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易生成铜绿与电化学原理有关
解析 锂离子电池是二次电池,而碱性锌锰干电池是一次电池,不可充电,A错误;铅酸蓄电池放电时,硫酸(H2SO4)被消耗生成水,溶液中H+浓度降低,pH增大,B错误;燃料电池存在能量损耗(如热能),无法将化学能完全转化为电能,C错误;黄铜中锌比铜活泼,形成原电池时锌作为负极被腐蚀,保护铜不被氧化,因此铜锣不易生成铜绿,D正确;故选D。
2.(2025·玉林市期末)利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是(  )
B
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A.甲和乙中铁片上均无气泡产生
B.乙中铁片为正极,电极反应式为2H++2e-==== H2↑
C.三个装置中铁片质量减少的速率由大到小的顺序为:乙> 甲> 丙
D.丙中,电子从铁片经导线流向石墨棒
解析 装置乙中Zn的活动性比Fe强,Zn做负极,Fe做正极,正极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-==== H2↑,装置乙中铁片上有气泡产生,故A错误、B正确;装置甲中Fe做负极,失去电子生成Fe2+,质量减小,装置乙中Fe做正极被保护,铁片质量不变,装置丙没有构成原电池,仅发生普通化学反应,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;形成原电池能加快反应速率,因此铁片质量减少的速率:甲> 丙> 乙,故C错误;装置丙中,未形成闭合回路,不能构成原电池,故D错误;答案选B。
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3.(2025·丽江市宁蒗县第一中学期末)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,如图所示为碱性氢氧燃料电池示意图,该电池电极表面镀有一层细小的铂粉(铂吸附气体的能力强,性质稳定)。下列说法错误的是(  )
C
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A.氢氧燃料电池能量转化的主要形式是化学能转化为电能
B.在导线中电子流动的方向:由a到b
C.负极电极反应式为H2-2e-==== 2H+
D.电极表面镀铂粉可提高能量转化效率
解析 燃料电池是将化学能转化为电能的装置,故A正确;原电池中电子由负极经导线流向正极,故B正确;负极氢气失电子生成水,电极反应式为H2+2OH--2e-==== 2H2O,故C错误;根据题目信息“铂吸附气体的能力强”,因此电极表面镀铂粉可加快电极反应速率,提高能量转化效率,故D正确;选C。
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4.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:
C
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实验
装置
部分
现象 a极质量减小;b极质量增加 b极有气体产生;c极无变化 d极溶解;c极有气体产生 电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是(  )
A.d>a>c>b B.b>c>d>a
C.d>a>b>c D.a>b>d>c
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解析 a极质量减小,b极质量增加,该原电池中a为负极,b为正极,活动性:a>b;b极有气体产生,c极无变化,b能与硫酸反应而c不能,说明活动性:b>c;d极溶解,c极有气体产生,该原电池中d为负极,c为正极,活动性:d>c;电流从a极流向d极,该原电池中a为正极,d为负极,活动性:d>a,综上:这四种金属的活动性顺序是:d>a>b>c,故选C。
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[能力技能练]
4
C
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5.(2026·河南省许平汝名校联考)
燃料电池的能量利用率高,肼燃料电池原理如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A.Pt2 电极为正极
B.K+ 将由Pt1 电极区向Pt2 电极区移动
C.该电池反应N2H4+O2==== N2+2H2O 放出大量的热
D.Pt2 电极的电极反应式为O2+4e-+2H2O==== 4OH-
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解析 该装置为化学电源,根据原电池工作原理,通燃料一极为负极,即通N2H4一极为负极,则另一极为正极,据此分析;Pt2电极通入O2,O2作为氧化剂在燃料电池中得电子,发生还原反应,作正极,故A正确;原电池中阳离子向正极移动,Pt2为正极,K+由负极区(Pt1)向正极区(Pt2)移动,故B正确;燃料电池的主要能量转化形式是化学能→电能,虽反应本身放热,但能量主要转化为电能而非大量放热,故C错误;Pt2为正极,O2在碱性条件下得电子生成OH-,电极反应式为O2+4e-+2H2O==== 4OH-,故D正确;答案为C。
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6.(2025·内蒙古三模)科学家使用δ MnO2研制了一种MnO2 Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述中,不正确的是(  )
4
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D
A.充电时,MnO2 电极连接电源的正极
B.充电时,会发生反应:ZnMn2O4==== Zn+2MnO2
C.放电时,MnO2 电极附近溶液的pH增大
D.放电时,Zn电极质量减少1.30 g,则MnO2 电极生成了0.04 mol MnOOH
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解析 Zn具有比较强的还原性,MnO2 具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间,所以放电时MnO2 电极为正极,Zn电极为负极,则充电时MnO2 电极为阳极、Zn电极为阴极。充电时,原电池的正极(MnO2电极)作电解池的阳极,阳极连接电源正极,A正确;电池工作时,Zn电极为负极,MnO2电极为正极,且在MnO2 电极上检测到ZnMn2O4,所以会发生反应Zn+2MnO2==== ZnMn2O4,充电时该反应逆向进行,即ZnMn2O4分解为Zn和MnO2,B正确;放电时MnO2电极(正极)反应为MnO2+H2O+e-==== MnOOH+OH-,生成OH-使pH增大,C正确;根据题意可知,MnO2 电极上检测到MnOOH 和少量ZnMn2O4,Zn电极质量减少1.30 g,转移了0.04 mol电子,但是MnO2 电极生成了MnOOH 和少量ZnMn2O4,所以生成的MnOOH小于0.04 mol,D错误;故选D。
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7.(2026·汕头市高三期末)中国科研团队通过阴离子调控技术攻克全固态锂电池界面难题,电池充放电总反应为2Li+S Li2S(硫化物电解质允许Li+、I-迁移,I-不参与电极反应),其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是(  )
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B
A.放电时,电子通过硫化物电解质从a流向b
B.放电时,正极反应为S+2Li++2e-==== Li2S
C.充电时,a为阳极
D.该电池能量密度提升的关键原因是I-参与电极反应,提高Li+传导效率
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解析 放电时Li失去电子变成Li+进入电解质,在S电极得电子生成Li2S,因此负极是Li电极(a),正极是S电极(b);充电时,原负极变成阴极(得电子,Li+得电子变Li),原正极变成阳极(失电子,Li2S变回S和Li+),即Li电极(a)为阴极,S电极(b)为阳极。放电时,电子通过外电路从负极(a)流向正极(b),电子不通过电解质,A错误;放电时,Li失去电子变成Li+进入电解质,在正极S电极得电子生成Li2S,反应为:S+2Li++2e-==== Li2S,B正确;根据分析可知,充电时b为阳极,C错误;根据题意,I-不参与电极反应,D错误。
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[素养提升练]
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8.按要求回答下列问题。
(1)金属(M) 空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4M+nO2+2nH2O==== 4M(OH)n。
已知:①电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
②阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。
比较Mg、Al、Zn三种金属 空气电池,则Mg、Al、Zn分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为      ,该电池正极的电极反应式为           ,若为Mg 空气电池,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用      _______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
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(2)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
Al>Mg>Zn
O2+2H2O+4e-==== 4OH-
阳离子
电池总反应为2CH3OH+3O2==== 2CO2+4H2O,则电极c是    (填“正极”或“负极”),该电极反应为               ,若线路中转移2 mol电子,则上述CH3OH燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为    L。
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(3)潜艇中使用的液氨 液氧燃料电池的工作原理如图所示:
电极b是   (填“正极”或“负极”)。电极a的电极反应式为  ;
该电池工作时消耗11.2 L NH3(标准状况下),则电极b通过     mol氧气。
负极
CH3OH-6e-+H2O ==== CO2↑+6H+ 
11.2
正极
2NH3-6e-+6OH-==== N2+6H2O
0.375
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(3)液氨 液氧燃料电池中,电极a是负极,失电子发生氧化反应,电极b是正极,得电子发生还原反应。电极a的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-==== N2+6H2O。该电池工作时消耗11.2 L NH3(标准状况下),即消耗0.5 mol NH3,转移电子的物质的量为1.5 mol,电极b是正极,得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O==== 4OH-,转移电子的物质的量为1.5 mol,则消耗氧气的物质的量为0.375 mol。
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