【优化课堂】高二化学人教版选修四课时作业：4.2化学电源

第4章电化学基础4.2 化学电源1．随着绿色环保理念的逐渐深入，电瓶车逐渐受到百姓的追捧。

电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，一种典型的可充电电池，电池总反应式为：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2－4放电充电2PbSO4＋2H2O；则下列说法正确的是A．放电时：负极极板质量下降B．放电时：正极反应是Pb－2e－＋SO2－4＝PbSO4C．充电时：铅蓄电池的正极应与充电器电源的负极相连D．充电时：阳极区酸性增强【答案】D【解析】铅蓄电池在放电时，负极为Pb，电极反应为Pb－2e－＋SO2－4＝PbSO4，故极板质量增加，A、B项错误；铅蓄电池在充电时即是电解池的装置，与充电器电源负极相连的叫阴极，即它放电时的负极，阴极失去电子转移到充电器电源的阴极，C项错误；阳极反应为：PbSO4－2e－＋2H2O＝PbO2＋SO2－4＋H+，酸性增强，D项正确。

2．NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如图，下列判断正确的是A．石墨电极Ⅱ为电池负极B．电池中NO3－从石墨电极I向石墨电极Ⅱ作定向移动C．石墨I电极发生的电极反应为NO2＋NO3－－e－＝N2O5D．每消耗1 mol NO2转移电子2 mol【答案】C【解析】以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池，在使用过程中石墨I电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素混合升高，应生成N2O5，电极方程式为NO2＋NO3－－e－═N2O5，石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O2＋2N2O5＋4e－＝4NO3－，以此解答该题。

【详解】石墨电极Ⅱ为电池正极，A项错误；石墨I电极为原电池的负极，原电池工作时，阴离子向负极移动，即NO3－从石墨电极Ⅱ向石墨电极I作定向移动，B项错误；石墨I电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素混合升高，应生成N2O5，电极反应为NO2＋NO3－－e－＝N2O5，C项正确；由石墨I电极反应为NO2＋NO3－－e－═N2O5可知，每消耗1 mol NO2转移1 mol电子，D项错误。

高中化学学习材料唐玲出品4-2 化学电源1．下列说法正确的是( )A．碱性锌锰电池是二次电池B．铅蓄电池是一次电池C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D．燃料电池的活性物质大量储存在电池内部【答案】C【解析】碱性锌锰电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池。

2．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( ) A．利用电池外壳的金属材料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【答案】B【解析】汞、镉、铅等重金属离子会对土壤和水源造成污染。

3．锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Zn(s)＋2Mn O2＋2NH4＋===Zn2＋＋Mn2O3(s)＋2NH3↑＋H2O，在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( ) A．Zn B．碳C．MnO2和NH4＋D．Zn2＋和NH3【答案】C【解析】根据方程式可知：Zn为负极，碳棒为正极，负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：2MnO2＋2NH4＋＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O，所以正极上参与反应的物质是MnO2和NH4＋。

4．人造卫星用到的一种高能电池——银锌电池，其电极反应为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e －===2Ag＋2OH－。

根据反应式判断氧化银是( )A．负极被氧化B．正极被还原C．负极被还原D．正极被氧化【答案】B【解析】Ag2O―→2Ag得电子，化合价降低，被还原。

5．目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池，它以熔融的钠、硫为两极，以Na＋导电的β″－Al2O3陶瓷作固体电解质，反应为2Na＋x S 放电充电Na2S x，以下说法正确的是( )A．放电时，钠作正极，硫作负极B．放电时，Na＋向负极移动C．充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连D．放电时，负极发生的反应是：2Na－2e－===2Na＋【答案】D【解析】放电时，负极失去电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，故钠作负极，硫作正极，A错误；放电时，阳离子向正极移动，B错误；充电时，钠极(负极)与外电源的负极相连，硫极(正极)与外电源的正极相连，C错误；放电时，负极发生氧化反应，D正确。

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课时分层作业十八化学电源(30分钟50分)一、选择题(本题包括5小题,每小题8分,共40分)1.有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是( )A.Ⅰ所示电池工作中,MnO2的作用是催化剂B.Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大C.Ⅲ所示电池工作过程中,盐桥中K+移向硫酸锌溶液D.Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,放电时被还原为Ag【解析】选D。

碱性锌锰电池中二氧化锰为氧化剂,A错误;铅蓄电池放电时电池反应为Pb+PbO 2+2H2SO42PbSO4+2H2O,H2SO4浓度减小,B错误;原电池中阳离子向正极移动,故盐桥中K+移向硫酸铜溶液,C错误;该原电池中,正极上氧化银得电子,生成银,所以Ag2O作氧化剂,D正确。

【补偿训练】下列电池属于二次电池的是( )A.锌银纽扣电池B.氢氧燃料电池C.铅蓄电池D.锌锰干电池【解析】选C。

锌锰干电池、锌银纽扣电池、氢氧燃料电池等属于不可充电电池,完全放电后不能再使用,属于一次电池,铅蓄电池属于可充电电池,可以反复充电放电,属于二次电池,故选C。

2.(2019·郑州高二检测)碳呼吸电池是一种新型的能源装置,电池原理如图所示,则下列有关说法正确的是( )A.该装置将电能转变为化学能B.正极的电极反应为C2-2e-2CO2C.每生成1 mol Al2(C2O4)3,有6 mol 电子流过负载D.随着反应进行,草酸盐浓度不断变小【解析】选C。

该装置属于燃料电池,将化学能转化为电能,A错误;结合电池原理图可得正极反应式为2CO 2+2e-C2,B错误;每生成1 mol Al2(C2O4)3,负极有2 mol Al失去电子,共失去6 mol 电子,所以有6 mol 电子流过负载,C正确;根据正负极反应情况可得电池总反应为2Al+6CO 2Al2(C2O4)3,所以反应过程中不消耗草酸盐,D错误。

高中化学学习材料唐玲出品课时训练20化学电源一、化学电源的概念1.下列有关化学电源的说法中正确的是( )A.化学电源只能将化学能转化为电能B.燃料电池能将全部化学能转化为电能C.二次电池又叫蓄电池,它放电后可再充电使活性物获得再生D.一次电池包括干电池和蓄电池解析:化学电源工作时也有少量热量产生,故化学能也部分转化为热能,A项错误;任何电池的效率都不能达到100%,燃料电池的能量转化率为80%左右,B项错误;蓄电池并不是一次电池,故D项错误。

答案:C2.下列有关电池的说法不正确的是( )A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.锌银电池工作时,电子沿外电路从银电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰电池中,锌电极是负极解析:化学电池包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。

锂离子电池放电完全后经充电可再次使用,属于二次电池,A项正确;锌银原电池中锌较活泼,作负极,银作正极,故电子由锌流向银,B项错误;所有的化学电池都是将化学能转化成电能,作为燃料电池也不例外,C项正确;在锌锰电池中,较活泼的Zn失去电子生成Zn2+,作负极,D项正确。

答案:B二、一次电池的原理3.普通锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为Zn(s)+2MnO2+2N H4+Zn2++Mn2O3(s)+2NH3↑+H2O,在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( )A.ZnB.碳C.MnO2和N H4+D.Zn2+和NH3解析:根据方程式可知:Zn为原电池的负极,碳棒为原电池的正极,负极失电子变成Zn2+,失去的电子被MnO2和N H4+得到,生成了低价态的Mn2O3和不带电的NH3。

所以在正极上N H4+和MnO2为反应物。

答案:C4.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。

有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn+2OH--2e-Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-。

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• ①放电过程——原电池
负极：氧化反应 Pb+SO42--2e-=PbSO4 正极：还原反应
优点：比能量大、电压稳定、储存时间长， 适宜小电流连续放电。
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为什么废旧纽扣电池应专门回收？
• 钮扣电池含有汞，当其废弃在自然界里，外 层金属锈蚀后，汞就会慢慢从电池中溢出来， 进入土壤或在下雨之后进入地下水，再通过 农作物进入人体，损伤人的内脏。在微生物 的作用下，无机汞可以转变成甲基汞，聚积 在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基 汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受 到严重破坏，重者会发疯致死。日本水俣病 就是甲基汞所致。
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锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟 用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大 延长。
• 在锂电池家族中,有特高容量而且自放电率特 别低的,主要使用在工业自动化仪表仪器中的 锂—亚硫酰氯电池;也有长寿又安全的用于心 脏起搏器的锂—碘电池;还有在环境温度一二 条件下应用于井下的锂—氧化铜电池,及
在照相机中使用的锂……
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永久性人造心脏在美问世
•锂碘电池可作为真正的干电池的代表。它的负 极是金属锂，正极是I3-的盐，固体电解质为能够 传导锂离子的LiI晶体，可将放电时负极产生的 锂离子传导到正极与碘的还原产物I-结合。—— 可用于心脏起搏器。

2020-2021学年高二化学人教版选修四同步课时作业（22）化学电源1.—种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为-+3223CH CH OH-4e +H O =CH COOH+4H 。

下列有关说法正确的是( )A.检测时,电解质溶液中的+H 向负极移动B.若有0.4mol 电子转移,则在标准状况下消耗4.48L 氧气C.电池反应的化学方程式为32232CH CH OH+O =CH COOH+H OD.正极上发生的反应为--22O +4e +2H O =4OH2.电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池,其电极分别是Ag 2O 和Zn,电解质溶液为KOH 溶液,总反应式为Ag 2O+H 2O+Zn=Zn(OH)2+ 2Ag,下列说法正确的是( )A.Ag 2O 是正极,Zn 是负极B.Zn 是正极,Ag 2O 是负极C.工作时,电池负极区溶液pH 增大D.工作时,电子由Ag 2O 极经外电路流向Zn 极3.铜锌原电池(如下图)工作时,下列叙述正确的是( )A.正极反应为:-2+Zn-2e =ZnB.电池反应为:2+2+Zn+Cu =Zn +CuC.在外电路中,电子从Cu 流向ZnD.盐桥中的+K 移向4ZnSO 溶液4.目前镍氢电池(NiMH)已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。

NiMH 中的M 表示金属或合金。

该电池在充电过程中的总反应方程式是:2Ni(OH)+M =NiOOH+MH 已知:--32226NiOOH+NH +H O+OH =6Ni(OH)+NO下列说法正确的是( )A.NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为--22NiOOH+H O+e =Ni(OH)+OHB.充电过程中-OH 离子从阳极向阴极迁移C.充电过程中阴极的电极反应式:--2H O+M+e =MH+OH ,2H O 中的H 被M 还原D.NiMH 电池中可以用KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液5.2016年8月,联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏如皋落户。

4-2化学电源1．废电池办理不妥不单造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。

有同学想变废为宝，他的以下想法你以为不正确的选项是A ．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B ．把铜帽取下洗净回收利用C．碳棒取下用作电极D．电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物用作化肥2．以下相关表达正确的选项是：A. 碱性锌锰电池中， MnO 2是催化剂B. 银锌纽扣电池工作时， Ag 2O 被复原为 AgC. 放电时，铅蓄电池中硫酸浓度不停增大D. 镍镉电池为一次电池。

3．某锂电池的电池总反响为4Li ＋ 2SOCl 2=4LiCl＋ S＋ SO2，以下相关说法正确的选项是 ()A ．锂电极作电池负极，放电过程中发生复原反响B．1 mol SOCl 2发生电极反响转移的电子数为 4 molC．电池的正极反响为2SOCl 2＋ 2e－ =4Cl －＋ S＋SO2D ．组装该电池一定在无水、无氧的条件下进行4．镍镉（ Ni-Cd ）可充电电池在现代生活中有宽泛应用。

已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH) 2+ 2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的选项是A ．充电时阳极反响：Ni(OH)2－e—+OH -==NiOOH+H2OB ．充电过程是化学能转变成电能的过程C．放电时负极邻近溶液的碱性不变D．放电时电解质溶液中的OH -向正极挪动5．某新式可充电电池，能长时间保持稳固的放电电压,该电池的总反响为：则以下说法不．正确的选项是：A. 放电时负极反响为：––Zn-2e+2OH =Zn(OH) 2B. 放电时正极反响为：2–––FeO4+4H 2O+3e=Fe(OH) 3+5OHC．充电时阳极邻近溶液的碱性减弱D ．放电时每转移 3 mol 电子，正极有 1 molK 2FeO4被氧化6．电子表所用的纽扣电池，两极资料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH 溶液，电池反响为 Ag 2O + Zn + H 2O═ 2Ag + Zn(OH) 2，表示图如右。

2020-2021学年度高二第一学期化学人教版选修4第四章第二节化学电池课时作业一、单选题1．如图是氢氧燃料电池构造示意图。

关于该电池的说法不正确的是A ．a极是负极B．供电时的总反应为2H2+O22H2OC．电子由b通过灯泡流向a D．燃料电池由外设装备提供燃料和氧化剂2．燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。

下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是A．乙醇B．天然气C．氢气D．液化石油气3．下列化学电池中，不易造成环境污染的是( )A．氢氧燃料电池B．干电池C．铅蓄电池D．镍镉电池4．用两根铂丝作电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，该电池放电时的总反应为：CH4+2KOH+2O2═K2CO3+3H2O，下列说法错误的是( )A．放电一段时间后，KOH的物质的量不发生变化B．放电时通入氧气的一极附近溶液的碱性增强C．通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极D．通甲烷的电极反应式是：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O 5．科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。

下列关于该电池叙述错误的是（）A．电池工作时，是将太阳能转化为电能B．铜电极为正极，电极反应式为：CO2＋8e－＋8H＋＝CH4＋2H2OC．电池内部H+透过质子交换膜从左向右移动D．为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量硝酸溶液6．液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅[(CH3SO3)2Pb]代替硫酸作为电解质溶液,该电池充放电的总反应为Pb+PbO2+4H+,下列说法正确的是( )2Pb2++2H2O充电放电A．该电池放电时,两极质量均增加B．放电时,正极的电极反应式为PbO2+4H++2e-= Pb2++2H2O C．充电时,溶液中Pb2+向阳极移动D．充电时,阳极周围溶液的pH增大7．铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，下列说法正确的是( )A．铅蓄电池是新型的绿色环保电池B．当电路中转移0.2mol电子时，消耗的H2SO4为0.2mol C．铅蓄电池放电时负极质量减小，正极质量增加D．铅蓄电池放电时电子由负极经过溶液定向移动到正极8．LED产品的使用为城市增添色彩。

第二节化学电源[目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。

2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。

3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。

一、化学电池化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。

二、常用电池12.知识点一化学电池1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。

碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2下列说法中，错误的是( )A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为MnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g答案 C解析本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A正确；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C错误；由电子守恒知D 项正确；由该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式知B正确。

2．某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。

该电池的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，以下说法不正确的是( )A．放电时负极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2B．放电时正极反应式为FeO2－4＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D．充电时阳极附近的溶液的碱性减弱放电充电答案 C解析 选项A ，放电时，在碱性条件下，Zn 失去电子为电池的负极：Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2；选项B ，根据放电时总电池反应式减去负极反应式(电子数需相等)可得放电时正极反应式为FeO 2－4＋4H 2O ＋3e －===Fe(OH)3＋5OH －；选项C ，放电时，K 2FeO 4被还原；选项D ，充电是放电的逆向反应，所以充电时，阳极消耗OH －，导致阳极附近的溶液的碱性减弱。

其次节化学电源●课标要求通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，生疏化学能与电能转化的实际意义及其应用。

●课标解读1.了解几种常见化学电源，一次、二次、燃料电池的工作原理。

2．正确书写有关电池的电极反应和电池反应。

●教学地位化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的有用性和宽敞的应用范围的技术产品。

本节的教学是理论学问在实践中的延长和拓展，将抽象的理论和同学在日常生活中积累的感性体验联系起来，挂念同学进一步的深化生疏化学电池。

简介了三种电池的基本构造，工作原理，性能和适用范围。

同时向同学渗透绿色环保的意识。

●新课导入建议当一个人的心脏跳动过慢时，医生会建议他安装一个心脏起搏器，借助化学反应产生的电流来延长生命。

该用什么材料制作这样的电池呢？经过科学家的长期争辩，制造的这种电池叫做锂电池。

那除了这种电池外，还有其他的一些电池。

让我们一起来了解化学电源的多样性吧！●教学流程设计课前预习支配：(1)看教材P74页，填写【课前自主导学】中的“学问1，化学电池”。

(2)看教材P75～77页，填写【课前自主导学】中的“学问2，几种常见的化学电池”，并完成【思考沟通】。

⇒步骤1：导入新课、本课时的教材地位分析。

⇒步骤2：建议对【思考沟通】多提问几个同学，使80%以上的同学都能把握该内容，以利于下一步对该重点学问的探究。

步骤6：先让同学自主总结本课时学习的主要学问，然后对比【课堂小结】以明确把握已学的内容、支配同学课下完成【课后知能检测】。

⇐步骤5：在老师指导下完成【变式训练】和【当堂双基达标】中的题目，验证同学对探究点的理解把握状况。

⇐步骤4：老师通过【例题】和教材P55～57页讲解研析对“探究”中的电极反应进行总结。

⇐步骤3：师生互动完成探究点“化学电源中电极反应式的书写”可利用【问题导思】设置的问题由浅入深地进行。

建议老师除【例1】外，使用【老师备课资源】中例题，以拓展同学的思路。

课标解读重点难点1.了解电池的分类、特点及适用范围。

化学电源时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的电池反应是：Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，则负极上发生反应的物质是( )A．Ag B．Zn(OH)2C．Ag2O D．Zn1．解析：由题给总方程式得：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，故Zn为负极。

答案：D2．某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是( )A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1 mol 电子，消耗1.12 L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极2．解析：由电池总反应方程式及原电池原理可知，充入H2的一极即a极是负极，充入O2的一极即b极是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即H＋移向正极，正极即b极的电极反应式应为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故A项、B项错误，D项正确。

C项没有指明标准状况，故C项错误。

答案：D3．有人设计出利用CH4和O2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，则下列说法中正确的是( )①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－②负极上CH4失去电子，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O③负极上是O2获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－④电池放电时，溶液pH不断升高A．①②B．①③C．①④D．③④3．解析：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＋10OH－－8e－===CO2－3＋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－。

高中化学 4-2化学电源45分钟作业 新人教版选修4一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。

锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO 2(s)＋2H 2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)下列说法错误的是( )A ．电池工作时，锌失去电子B ．电池正极的电极反应式：2MnO 2(s)＋2H 2O(l)＋2e －===2MnOOH(s)＋2OH －(aq)C ．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D ．外电路中每通过0.2mol 电子，锌的质量理论上减小6.5g解析：由所给的电池总反应可知，电池工作时，每有1mol Zn 参加反应，失去2mol 电子，则会有2mol 电子从负极Zn 开始流经外电路而流向正极，并在正极发生反应，2MnO 2(s)＋2H 2O(l)＋2e －===2MnOOH(s)＋2OH －(aq)，外电路每通过0.2mol 电子，Zn 的质量就减轻6.5g 。

答案：C2．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl 2(提示：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑)，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb ＋SO 2－4－2e －===PbSO 4正极：PbO 2＋4H ＋＋SO 2－4＋2e －===PbSO 4＋2H 2O今若制得0.050mol Cl 2，这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是( )A ．0.025molB ．0.050molC ．0.10molD ．0.20mol 解析：欲求H 2SO 4的量，需写出铅蓄电池的总反应式，将电极反应式合并得Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4===2PbSO 4＋2H 2O ，而制Cl 2时，每生成1mol Cl 2，电子转移2mol ，现需电子0.05mol ×2＝0.10mol ，由铅蓄电池反应可知每转移0.10mol 电子，将消耗H 2SO 4 0.10mol 。

第二节化学电源1.了解常见化学电源的种类与其工作原理.2.熟练书写常见化学电源的电极反应式和总方程式. 3．知道废弃电池对环境的危害,设想处理废旧电池的办法.化学电源一、化学电池1．定义：将化学能转化为电能的装置.2．分类3．优点能量转化效率较高,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与电池组,使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作.4．判断电池优劣的主要标准<1>比能量：即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：即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>电池可储存时间的长短.二、几种常见的化学电池1．一次电池<1>碱性锌锰电池①构造②组成正极：MnO2；负极：Zn；电解质：KOH.③工作原理负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn<OH>2；正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO<OH>＋2OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO<OH>＋Zn<OH>2.<2>锌银电池①构造②组成正极：Ag2O；负极：Zn；电解质：KOH.③工作原理负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn<OH>2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn<OH>2＋2Ag.2．二次电池<以铅蓄电池为例><1>构造<2>组成正极：PbO2；负极：Pb；电解质：H2SO4.<3>工作原理铅蓄电池是最常见的二次电池,其电极反应分为放电和充电两个过程.①放电过程负极：Pb－2e－＋SO错误!===PbSO4<氧化反应>；正极：PbO2＋4H＋＋SO错误!＋2e－===PbSO4＋2H2O<还原反应>；总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O.②充电过程电化学上常把发生氧化反应的电极叫做阳极,发生还原反应的电极叫做阴极.阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO错误!<还原反应>；阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO错误!<氧化反应>；总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4.③铅蓄电池的充、放电过程Pb＋PbO2＋2H2SO4错误!2PbSO4＋2H2O.1．判断正误<正确的打"√",错误的打"×">.<1>化学电池是将电能转变成化学能的装置.< ><2>化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等.< ><3>化学电池供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小的电池,使用方便,易于维护.< ><4>废旧电池可以随意丢弃.< ><5>Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料.< ><6>铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加.< ><7>可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应.< ><8>锂碘电池的电池反应为2Li<s>＋I2<s>===2LiI<s>,则碘电极作该电池的负极.< >答案：<1>×<2>√<3>√<4>×<5>√<6>×<7>×<8>×2．人造卫星用到的一种高能电池——锌银电池,其电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn<OH>2,Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－.根据反应式判断氧化银是< > A．负极被氧化B．正极被还原C．负极被还原D．正极被氧化解析：选B.锌银电池放电时,Ag2O得到电子被还原为Ag,故Ag2O作电池的正极.化学电源电极反应式的书写1．一般电极反应式的书写2．复杂电极反应式的书写错误!＝错误!－错误!3．给出电极反应式,书写总反应式根据给出的两个电极反应式,写出总反应式时,首先要使两个电极反应式的得失电子相等,然后将两式相加,消去反应物和生成物中相同的物质即可.若原电池正、负两极产生的阴、阳离子能与电解质溶液中的离子发生反应时,要把后续反应一并写入电极反应式中.若反应式同侧出现不能共存的离子,如H＋和OH－、Pb2＋和SO 错误!,要写成反应后的物质,如H2O、PbSO4.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe<OH>2＋2Ni<OH>2.下列有关该电池的说法不正确的是< >A．电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时,负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe<OH>2C．电池充电过程中,阴极附近溶液pH降低D．电池充电时,阳极反应为2Ni<OH>2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O[解析] 因为放电时的反应中有氢氧化物生成,故电解质溶液是碱性溶液,因为铁的化合价升高,镍的化合价降低,故铁是负极,氧化镍是正极,故A和B均正确；充电时的阴极反应为Fe<OH>2＋2e－===Fe＋2OH－,故此时阴极附近的pH增大,故C错误；根据所给的放电时的电池反应可推知D正确.[答案] C以上述例题分析,怎样判断电极附近溶液pH的变化？答案：判断电极附近溶液pH的变化,主要应看电极反应式,如该电池放电时的负极反应：Fe－2e－＋2OH－===Fe<OH>2,OH－被消耗,故负极附近pH减小,正极反应为Ni2O3＋2e－＋3H2O===2Ni<OH>2＋2OH－,生成OH－,故正极附近pH变大；充电时同理分析,阳极反应：2Ni<OH>2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O,阳极附近pH减小,阴极附近pH增大.错误!电极反应式和总方程式书写时的注意事项<1>正、负两极的电极反应式在得失电子相等时相加,即得总反应式.<2>写电极反应式时,一定要注意电解质是什么,其中阴、阳离子要和电极反应式中出现的离子相对应.在碱性电解质中,电极反应式中不能出现H＋；在酸性电解质中,电极反应式中不能出现OH－.化学电源的综合考查1．Mg­H2O2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,示意图如图所示.该电池工作时,下列说法正确的是< >A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动解析：选C.在原电池中活泼金属作负极,即Mg为负极,A错误；通入H2O2的一极为正极,在反应过程中发生还原反应,B错误；石墨电极的电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O,溶液pH增大,C正确；原电池中,电解质溶液中的阴离子向负极移动,D错误.2．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4,工作时的电池反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O,下列结论正确的是< >A．Pb为正极被氧化B．电解质溶液的pH不断减小C．SO错误!向PbO2处移动D．电解质溶液的pH不断增大解析：选D.由题给电池反应式可以看出H2SO4不断被消耗,故pH不断增大,所以B不正确,D正确；由Pb元素化合价的变化,可以看出Pb是负极,所以A不正确；原电池工作时,整个电路中负电荷的流向是一致的,外电路中,电子由Pb极流向PbO2极；内电路中,阴离子<SO 错误!>移向Pb极,所以C不正确.3．在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO<OH>＋Zn<OH>2.下列有关该电池的电极反应,正确的是< > A．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋B．负极反应为Zn＋2H2O－2e－===Zn<OH>2＋2H＋C．正极反应为2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnO<OH>D．正极反应为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO<OH>＋2OH－解析：选D.在书写碱性电池的电极反应式时,方程式中不得出现H＋.在碱性电池中,负极的Zn失去电子形成的Zn2＋应该与OH－结合为Zn<OH>2.燃料电池1．基本构造<以氢氧燃料电池为例>2．工作原理酸性电解质<H2SO4> 碱性电解质<KOH>负极反应2H2－4e－===4H＋2H2－4e－＋4OH－===4H2O正极反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应2H2＋O2===2H2O3.<1>连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能.<2>电极材料本身不参与氧化还原反应.<3>工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排除.4．燃料电池的优点<1>能量转换率高<超过80%>.<2>排放废弃物少,运行时噪音低.1．燃料电池的正、负两极必须是两种活泼性不同的金属或一种金属与一种能导电的非金属吗？答案：不一定,如氢氧燃料电池的正、负极均为Pt.2．除氢氧燃料电池外,其他燃料电池的负极反应物通常还有哪些？正极放电的是什么物质？答案：负极还可以是烃<如甲烷、乙烷等>、醇<如甲醇、乙醇等>、氨、煤气等可燃性气体或液体.正极放电的是氧气.3．燃料电池是一种新型电池,它利用燃料在氧化过程中把化学能直接转化为电能.氢氧燃料电池的基本反应如下：X极：错误!O2<g>＋H2O<l>＋2e－===2OH－；Y极：H2<g>＋2OH－－2e－===2H2O<l>.下列判断中,正确的是< >A．X是负极B．Y是正极C．Y极发生还原反应D．Y极发生氧化反应解析：选D.从电极反应式中可以看出,X极得电子发生还原反应,作正极；Y极失去电子发生氧化反应,作负极.常见燃料电池的电极反应和电池反应1．乙醇燃料电池<电解质溶液为KOH溶液>负极：C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO错误!＋11H2O；正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；总反应式：C2H5OH＋3O2＋4OH－===2CO错误!＋5H2O.2．甲烷燃料电池<固体电解质>一个电极通入空气,另一电极通入甲烷,电池的电解质为掺杂了Y2O3<三氧化二钇>的ZrO2<二氧化锆>晶体,它在高温下能传导O2－.该电池的电极反应式为负极：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O；正极：2O2＋8e－===4O2－；总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O.3．甲醇燃料电池<电解质溶液为H2SO4溶液>负极：2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋；正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O；总反应式：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O.<2017·锦州高二检测>燃料电池是燃料<如CO、H2、CH4等>跟氧气或空气发生反应,将此反应的化学能转化为电能的装置,电解质溶液通常是KOH溶液.下列关于甲烷燃料电池的说法中不正确的是< >A．负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO错误!＋7H2OB．正极反应式为2O2＋4H2O＋8e－===8OH－C．随着不断放电,电解质溶液碱性不变D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率高[解析] 甲烷燃料电池中,CH4作负极,发生氧化反应,电解质溶液为KOH溶液,故负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO错误!＋7H2O,A正确；O2作正极,发生还原反应,正极反应式为2O2＋4H2O＋8e－===8OH－,B正确；总反应式为CH4＋2O2＋2OH－===CO错误!＋3H2O,随反应的进行,不断消耗OH－,故c<OH－>减小,pH减小,C错误；燃料电池的能量转换率高,D正确.[答案] C若将KOH溶液改为稀硫酸,写出负极的电极反应式：______________________________________________________________________.答案：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋水溶液中的燃料电池1．将两个铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CO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CO的电极为正极；②正极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－；③通入CO的电极反应式是2CO＋O2＋4e－===2CO2；④负极的电极反应式是CO＋4OH－－2e－===CO错误!＋2H2O；⑤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．①③⑤B．②④⑥C．④⑤⑥D．①②③解析：选B.据题意知,发生的反应为2CO＋O2===2CO2,反应产生的CO2处于KOH溶液中,又会转化为CO错误!,④正确,③错误.O2得e－被还原,作正极,①错误,②正确.溶液中离子移动情况受溶液<原电池内电路>中电流方向影响,内电路电流方向是由负极流向正极,阳离子的移动方向与电流方向相同,故在溶液<原电池内电路>中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,⑤错误,⑥正确.2．一种燃料电池中发生的化学反应为在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳.该电池负极发生的反应是< >A．CH3OH<g>＋O2<g>===H2O<l>＋CO2<g>＋2H＋<aq>＋2e－B．O2<g>＋4H＋<aq>＋4e－===2H2O<l>C．CH3OH<g>＋H2O<l>－6e－===CO2<g>＋6H＋<aq>D．O2<g>＋2H2O<l>＋4e－===4OH－解析：选C.燃料电池中,负极燃料失电子发生氧化反应,正极氧气得电子发生还原反应,即负极反应中不可能有氧气参与.以熔融态固体为电解质的燃料电池3．一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率.现用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通O2和CO2混合气体,其总反应为2CO＋O2===2CO2.则下列说法中正确的是< >A．通CO的一极是电池的正极B．负极发生的电极反应是O2＋2CO2＋4e－===2CO错误!C．负极发生的电极反应是CO＋CO错误!－2e－===2CO2D．正极发生氧化反应解析：选C.由电池反应2CO＋O2===2CO2可知,通CO的一极为电池负极,通O2的一极为电池正极,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,负极的电极反应为2CO＋2CO 错误!－4e－===4CO2,正极的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO错误!.4．固体氧化物燃料电池是由美国西屋公司研制开发的.它以固体氧化锆­氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子<O2－>在其间通过.该电池的工作原理如图所示.其中多孔电极a、b均不参与电极反应.下列判断正确的是< >A．有O2放电的a极为电池的负极B．有H2放电的b极为电池的正极C．a极对应的电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．该电池的总反应：2H2＋O2错误!2H2O解析：选D.根据该电池的工作原理图可知,被氧化的是H2,2H2－4e－＋2O2－===2H2O,b极为原电池的负极；被还原的是O2,O2＋4e－===2O2－,a极为原电池的正极；该电池的总反应为2H2＋O2错误!2H2O.重难易错提炼1.二次电池的充电过程就是下一节要学习的电解过程,要记住充电时"正接正、负接负".二次电池放电时负极反应与充电时阴极反应互为逆反应；正极反应与充电时阳极反应互为逆反应.2.燃料电池的电极材料为铂等惰性电极,正极反应一般是氧气发生的还原反应.3.原电池的正极材料本身一般不参与反应,但铅蓄电池正极材料二氧化铅参与了正极反应.4.原电池的电解质溶液不一定是水溶液,如Li­I2电池的电解质溶液是惰性非水有机溶剂<Li可与H2O发生反应>.5.书写燃料电池的电极反应式时,要注意电解质溶液的酸碱性.在碱性溶液中,电极反应式中不能出现H＋；在酸性溶液中,电极反应式中不能出现OH－.课后达标检测[基础巩固]1．对化学电源的叙述正确的是< >A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高B．化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C．化学电源均是安全、无污染的D．化学电源即为充电电池解析：选A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高,故A正确；火力发电居于人类社会现阶段总耗电量的首位,故B错误；部分废旧化学电源会引起重金属污染,故C错误；化学电源包括一次电池、充电电池、燃料电池等,故D错误.2．下列电池工作时,O2在正极放电的是< >A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池223．废电池必须进行集中处理的首要原因是< >A．为了利用电池外壳的金属材料B．防止汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中的石墨电极解析：选B.废电池中汞、镉和铅等重金属离子能对土壤和水源造成污染,必须进行集中处理.4．下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是< >A．电池Ⅰ中锌是正极B．电池Ⅱ是一次电池C．电池Ⅲ工作时,氢气发生还原反应D．电池Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向碳棒解析：选D.电池Ⅰ中锌是负极,铜是正极,A错误；电池Ⅱ为铅蓄电池,属于二次电池,B 错误；电池Ⅲ为氢氧燃料电池,H2在负极失去电子发生氧化反应,C错误；电池Ⅳ为锌锰干电池,锌为负极,碳棒为正极,电子由负极沿导线流向正极,D正确.5．燃料电池的基本组成为电极、电解质溶液、燃料和氧化剂.此种电池的能量转化率超过80%,产物污染小.下列有关燃料电池的说法错误的是< >A．燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器,原因之一是该电池的产物为水,经过处理之后可供宇航员使用C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH,该电池的负极反应为C2H5OH－12e－＋12OH－===2CO2↑＋9H2OD．碱性甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－解析：选C.C项,电解质为KOH,因此不可能生成二氧化碳,应该生成CO错误!,即负极反应为C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO错误!＋11H2O,故C项错误.6．锌锰干电池在放电时,总反应方程式可以表示为Zn<s>＋2MnO2＋2NH错误!===Zn2＋＋Mn2O3<s>＋2NH3↑＋H2O,在此电池放电时正极<碳棒>上发生反应的物质是<> A．ZnB．碳C．MnO2和NH错误!D．Zn2＋和NH3解析：选C.Zn在负极上被氧化,剩余的物质将在正极上反应得到Mn2O3、NH3和H2O.要注意题中问的是正极上发生反应的物质,不要考虑成被还原的物质.7．如图是一种新型锂电池原理图,有关叙述正确的是< >A．a为电池正极B．外电路中电流从a流向bC．离子交换膜为阳离子交换膜D．b电极处,O2失电子生成OH－解析：选C.Li失电子,为电源负极,A项错误；电流方向与电子流动方向相反,故外电路中电流从b流向a,B项错误；由图示可知,Li＋可穿过离子交换膜,故为阳离子交换膜,C项正确；由图示可知,O2得电子生成OH－,D项错误.8．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O,下列有关说法正确的是< >A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：选D.a极通H2,H2失电子应在负极反应,所以a为负极,电子通过外电路由a极流向b极,A项错误；因为电解质显酸性,所以b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O,B 项错误；C项没有告知是标准状况,转移0.1 mol电子消耗H2的物质的量是0.05 mol,但体积不一定是1.12 L,C项错误；阳离子向正极移动,所以H＋由a极通过固体酸电解质传递到b 极,D项正确.9．<2017·湖北重点中学联考>流动电池是一种新型电池,其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定.化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O.下列说法不正确的是< >A．a为负极,b为正极B．该电池工作时,PbO2电极附近溶液的pH增大C．a极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋D．调节电解质溶液的方法是补充CuSO4解析：选D.A项,根据电池总反应可得铜为负极,PbO2为正极,正确；B项,该电池工作时,PbO2电极上发生的反应为PbO2＋4H＋＋SO错误!＋2e－===PbSO4＋2H2O,消耗了溶液中的H＋,故溶液的pH增大,正确；C项,铜电极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋,正确；D项,反应生成了CuSO4,消耗了H2SO4,故应补充H2SO4,错误.10．<2017·秦皇岛高二测试>根据氧化还原反应2H2＋O2===2H2O,设计成燃料电池.<1>负极通的气体应是____,正极通的气体应是____.<2>根据选择电解质溶液的不同,填写下表：<3>若把H2改为4解析：<1>氢氧燃料电池中通可燃性气体<H2>的一极为负极,通O2的一极为正极.<2>若以H2SO4作电解质溶液,其电极反应式为负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O.反应过程中生成水,溶液中c<H＋>减小,pH增大.若以KOH溶液作电解质溶液,其电极反应式为负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－.反应过程中生成水,溶液中c<OH－>减小,pH减小.<3>若把H2改为CH4,KOH溶液作电解质溶液时其正极反应式不变.答案：<1>H2O2<2>2211．镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应如下：Cd＋2NiO<OH>＋2H2O错误!Cd<OH>2＋2Ni<OH>2请回答下列问题：<1>上述反应式中左边物质的总能量_____<填"大于""小于"或"等于">右边物质的总能量.<2>放电时负极发生反应的物质是____,放电时正极的反应式为____________________.解析：<1>原电池放电过程中将化学能转化为电能,即反应物总能量大于生成物总能量.<2>根据总反应式可知放电时：负极<Cd>反应式：Cd＋2OH－－2e－===Cd<OH>2,正极[NiO<OH>]反应式：2NiO<OH>＋2H2O＋2e－===2Ni<OH>2＋2OH－.答案：<1>大于 <2>Cd NiO<OH>＋H2O＋e－===Ni<OH>2＋OH－[能力提升]12．新型NaBH4/H2O2燃料电池<DBFC>的结构如图所示,该电池总反应方程式：NaBH4＋4H2O2===NaBO2＋6H2O,有关的说法不正确的是< >A．电极B为正极,纳米MnO2层的作用是提高原电池的工作效率B．放电过程中,Na＋从正极区向负极区迁移C．电池负极的电极反应为BH错误!＋8OH－－8e－===BO错误!＋6H2OD．在电池反应中,每消耗1 L 6 mol/L H2O2溶液,理论上流过电路中的电子为12 mol 解析：选B.A.根据图知,B电极上H2O2得电子生成OH－,所以B电极是正极,MnO2是催化剂,可以提高原电池的工作效率,故A正确；B.放电时,阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,所以Na＋从负极区向正极区迁移,故B错误；C.根据元素化合价变化知,负极上BH错误!失电子发生氧化反应,电极反应式为BH错误!＋8OH－－8e－===BO错误!＋6H2O,故C正确；D.在电池反应中,每消耗1 L 6 mol/L H2O2溶液,即物质的量为6 mol,根据H2O2＋2e－===2OH－知,理论上流过电路中的电子为6 mol×2＝12 mol,故D正确.13．Harbermann等设计出利用Desulfovibrio desulfurcan 菌种生成的硫化物作为微生物燃料电池的电解质,电池内部有质子通过,该系统不经任何维护可持续运行5年,该电池的负极反应式为S2－＋4H2O－8e－===SO错误!＋8H＋.有关该电池的下列说法中正确的是< >A．若有1.12 L氧气参与反应,则一定有0.2 mol电子发生转移B．质子由正极移向负极C．该电池的总反应式为S2－＋2O2===SO错误!D．正极的电极反应式为2O2＋8e－＋4H2O===8OH－解析：选C.未标明1.12 L氧气所处的压强和温度,不能确定氧气的物质的量,A项错误；质子由负极移向正极,B项错误；正极的电极反应式为2O2＋8H＋＋8e－===4H2O,D项错误.14．<2017·衡水高二调研>近年来AIST正在研制一种"高容量、低成本"锂­铜空气燃料电池.该电池通过一种复杂的"铜腐蚀现象"产生电力,其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu ＋2Li＋＋2OH－,下列说法不正确的是< >A．放电时,Li＋透过固体电解质向Cu极移动B．放电时,负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－C．通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2OD．整个反应过程中,铜相当于催化剂解析：选B.根据放电时的反应判断锂电极是负极,铜电极是正极.在电池内部阳离子移向正极,即Li＋透过固体电解质向Cu极移动,故A正确.负极发生失电子的氧化反应,故B错误.据图示和题干信息可知,通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时,正极生成铜,整个反应过程中,铜相当于催化剂,故C、D正确.15．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.回答下列问题：<1>外电路的电流方向是由____极流向____极.<填字母><2>电池正极反应式为____________________________________.<3>是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____<填"是"或"否">,原因是____________________________________.解析：<1>Li失去电子为负极,MnO2为正极,电流从正极流向负极,即b流向a.<2>正极反应为MnO2得电子结合Li＋,生成LiMnO2.<3>Li与水反应,故不可用水代替混合有机溶剂.答案：<1>b a <2>MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2<3>否电极Li是活泼金属,能与水反应16．科研、生产中常涉与钠、硫与其化合物.<1>图A为钠硫高能电池的结构示意图.该电池的工作温度为320 ℃左右,电池反应为2Na＋x S===Na2S x,正极的电极反应式为____________________________________.M<由Na2O和Al2O3制得>的两个作用是__________________________________.与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_____倍.<2>熔融状态下,钠的单质和FeCl2能组成可充电电池<装置示意图如图B>,反应原理为2Na＋FeCl2错误!Fe＋2NaCl.放电时,电池的正极反应式为_______；充电时,_____<写物质名称>电极接电源的负极,该电池的电解质为_________.答案：<1>x S＋2e－===S错误!导电<或作电解质>和隔离钠与硫 4.5<2>Fe2＋＋2e－===Fe 钠β­Al2O3固体。

正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。干电池的电压15 V—16 V。在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。而今体积小，性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大加幅度提高。碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。
下面介绍化学电池的种类：
1．干电池：普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极化剂吸收正极放出的H2，防止产生极化现象，即作去极剂，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
高二化学教案（选修四）
课题：第四章第二节化学电源
授课班级
课时
第二课时
教
学
目
的
知识
与
技能
了解化学电源的优点及其在个方面的应用，认识一次电池，二次电池和燃料电池，了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。
过程
与
方法
引导学生动手实验、分析实验、自主学习、独立思考，根据实验现象，学会分析、解决问题
情感
态度
价值观
电极反应为：负极Zn－2 e＝Zn2+
正极2NH4+＋2 e＝2NH3＋H2
H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O
正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝ZnNH34]2+