化学电源附答案(吕忠皓数理化)
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第二节化学电源练习题、选择题1.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.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C .甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D .锌锰干电池中,锌电极是负极答案:B点拨:二次电池,即可充电电池,所以A项对。
B中,在原电池中,活泼金属Zn 是负极,负极失电子发生氧化反应,因此电子的流向是由负极(锌电极)流向正极(铜电极),B项错。
2.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。
下列有关电池的叙述正确的是()A .锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C .氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D .太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅答案:C点拨:因为锌锰干电池中锌棒为负极,锌棒变细,碳棒不变,A 错;原电池是将化学能直接转变为电能,B错;氢氧燃料电池负极反应为H2-2e-===2H+,C 正确;太阳能电池采用硅材料制作,D 错。
3.利用生活中常见的材料可以制作出一些有实际应用价值的装置来,如废铝罐和碳棒、食盐水等材料制作用于驱动玩具的电池。
上述电池工作时,有关说法正确的是()A .铝罐将逐渐被腐蚀B.碳棒上发生的反应为:。
2 + 4e_ ===20“C .碳棒应与玩具电机的负极相连D .该电池工作一段时间后碳棒的质量会减轻答案:A点拨:该电池的负极是Al,工作时铝将被腐蚀,A对;正极上02得电子,但不会形成02-, B错;碳棒是该电池的正极,与玩具电机正极相连,C错;碳棒不参与反应,质量不会减轻,D错。
4.(2012三明一中高二检测)氢镍电池的总反应式是H2 +放电2Ni0(0H)2Ni(OH)2。
根据此反应判断,下列叙述中不正确充电的是()A .电池放电时,镍元素被氧化B.电池充电时,氢元素被还原C .电池放电时,镍元素被还原D .电池放电时,H2在负极放电答案:A点拨:电池放电时,Ni元素化合价降低被还原,A错,C对;充电时,H元素化合价从+ 1宀0,化合价降低,被还原,B对;放电时,H元素化合价升高,在负极被氧化,D对。
化学电源考试题及答案一、选择题1. 电池的电动势是由电池的哪种性质决定的?A. 内阻B. 化学反应C. 材料D. 温度答案:B2. 铅酸电池的正极材料是什么?A. 铅B. 二氧化铅C. 硫酸铅D. 氧化铅答案:B3. 锂离子电池中,锂离子在充放电过程中移动的方向是?A. 充电时从正极到负极,放电时从负极到正极B. 充电时从负极到正极,放电时从正极到负极C. 充电时从正极到正极,放电时从负极到负极D. 充电时从负极到负极,放电时从正极到正极答案:B二、填空题4. 燃料电池是一种将______能直接转化为电能的装置。
答案:化学5. 镍氢电池的负极材料是______。
答案:金属氢化物6. 电池的自放电现象是指电池在______时,电能逐渐损失的现象。
答案:开路三、简答题7. 请简述二次电池和一次电池的主要区别。
答案:二次电池是可以反复充电使用的电池,而一次电池是一次性使用后不能再次充电的电池。
8. 描述一下锂离子电池的工作原理。
答案:锂离子电池在充电时,锂离子从正极材料中脱出,通过电解液移动到负极材料中,并嵌入负极材料的晶格中;放电时,锂离子从负极材料中脱出,通过电解液移动回正极材料中。
四、计算题9. 假设一个电池的电动势为1.5V,内阻为0.5Ω,外电路电阻为4.5Ω,求该电池的端电压。
答案:端电压 = 电动势 - 电流× 内阻 = 1.5V - (1.5V / (4.5Ω + 0.5Ω)) × 0.5Ω = 1.5V - 0.1667V = 1.3333V10. 一个铅酸电池在放电过程中,如果电流为5A,持续放电时间为2小时,求该电池释放的总电荷量。
答案:总电荷量 = 电流× 时间= 5A × 2小时× 3600秒/小时 = 36000库仑。
化学电源课后篇素养形成必备知识基础练1.下列有关电池的叙述正确的是()A.手机用的锂离子电池属于一次电池B.锌锰干电池中,锌电极是负极C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原D.太阳能电池的主要材料为二氧化硅,A项错误;锌锰干电池中锌失去电子,发生氧化反应,作负极,B 项正确;氢氧燃料电池工作时,氢气在负极失电子被氧化,C项错误;太阳能电池的主要材料为硅,光导纤维的主要材料是二氧化硅,D项错误。
2.据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅酸蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染,其电池总反应为2Zn+O22ZnO,原料为锌粒、空气和电解质溶液。
则下列叙述正确的是()A.锌为正极,空气进入负极反应B.电池中有1 mol 电子转移时消耗Zn的质量为65 gC.正极发生氧化反应D.电解质溶液肯定不是强酸溶液ZnO生成,故电解质溶液不可能为强酸溶液,否则ZnO会溶解。
3.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,故得到广泛应用。
锌锰碱性电池以KOH溶液为电解液,电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)Zn(OH)2(s)+2MnO(OH)(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为2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-2MnO(OH)(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0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g解析根据题意,该电池的负极材料是锌。
电池工作时,锌本身失去电子而发生氧化反应,失去的电子由负极通过外电路移向正极;正极上,MnO2获得电子发生还原反应生成MnO(OH):2MnO2+2H2O+2e-2MnO(OH)+2OH-。
反应中,外电路每通过0.2 mol电子,消耗掉0.1 mol锌,质量为6.5 g。
4.(2019浙江4月选考)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
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B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-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Zn比Cu活泼,为负极,Zn失电子变Zn2+,电子经导线转移到铜电极,铜电极负电荷变多,吸引了溶液中的阳离子,因而Zn2+和H+迁移至铜电极,H+氧化性较强,得电子变H2,因而Cu极附近溶液中c(H+)减小,A项错误;Ag2O作正极,得到来自Zn失去的电子,被还原成Ag,结合KOH作电解质溶液,故电极反应式为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-,B项正确;Zn为较活泼电极,作负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,锌溶解,因而锌筒会变薄,C项正确;铅酸蓄电池总反应式为PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,可知放电一段时间后,H2SO4不断被消耗,因而电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降,D项正确。
化学电源一、选择题1.下列有关化学电池的说法中正确的是( )A.化学电池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.锌银电池比能量大,电压稳定,储存时间长D.一次电池包括干电池和蓄电池解析:选C 蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电),也可以将电能转化为化学能(充电);燃料电池的能量转换率超过80%,但不行能100%转换;蓄电池可重复运用,属于二次电池。
2.如图是一种新型锂电池原理图,有关叙述正确的是( )A.a为电源正极B.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;电流方向与电子流淌方向相反,故电流从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。
3.纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。
有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,以KOH溶液为电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O===2Ag+ZnO。
关于该电流的叙述不正确的是( )A.运用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极B.运用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极,Ag2O是负极C.正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-D.Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应解析:选B 由总方程式可以看出,负极为Zn,正极为Ag2O,运用时电子由负极流向正极,A项正确,B项错误;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,C、D项正确。
4.美国海军海底战事中心与麻省理工高校共同研制胜利了用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统。
其工作原理如图所示。
以下说法中错误的是( )A.电池的负极反应为Mg-2e-===Mg2+B.电池工作时,H+向负极移动C.电池工作一段时间后,溶液的pH增大D.电池总反应式:Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O解析:选B MgH2O2燃料电池中Mg作负极:Mg-2e-===Mg2+,Pt作正极:H2O2+2H++2e-===2H2O,总反应式:Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O,消耗H+,使c(H+)减小,pH增大,且H+移向正极。
第2课时化学电源课后·训练提升基础巩固1.下列关于化学电源的叙述错误的是( )。
A.普通锌锰电池中石墨棒为正极B.铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板C.氢氧燃料电池的正极是通入氧气的电极D.碱性锌锰电池的比能量和储存时间比普通锌锰电池高答案:B解析:铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板为正极板,Pb板为负极板,B项错误。
2.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。
航标灯的电源必须长效、稳定。
我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。
在这种电池中( )。
①铝合金是阴极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A.②③B.②④C.①②D.①④答案:A解析:海水电池,电极名称为正极和负极,相对活泼的铝合金作负极,发生氧化反应,海水是电解液。
3.环境友好型铝碘电池已研制成功,电解质溶液为AlI3溶液,已知电池总反应为2Al+3I22AlI3。
下列说法不正确的是( )。
A.该电池负极的电极反应为Al-3e-Al3+B.该电池的正极材料不能是镁C.消耗相同质量金属,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多D.该电池的正极材料是碘答案:D解析:由总反应式知A项正确;由镁比铝活泼及镁也能与I2反应知B项正确;转移1mol电子消耗锂、铝的质量分别为7g、9g,C项正确;碘不是导体,故不能作电极材料,D项错误。
4.锂电池是新一代高能电池,目前已研发出多种锂电池。
某种锂电池的总反应式为Li+MnO2LiMnO2。
下列说法中正确的是( )。
A.Li是正极,MnO2是负极B.放电时负极的反应:Li-e-Li+C.电池放电时,正极发生氧化反应D.电池放电时,产生高锰酸根离子答案:B解析:根据锂电池的总反应式可知,Li作负极,发生氧化反应生成Li+;MnO2作正极,发生还原反应,生成Mn O2-而不是高锰酸根离子Mn O4-,A项、C项、D项错误,B项正确。
5.阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应为2H2+O22H2O,电解质溶液为KOH溶液,反应保持在较高温度,使H2O蒸发。
2021年北京高二年级人教学版本选修4第四章第二节化学电源[学习目标定位] 1.知道化学电源的分类方法。
2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。
3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害,设想其处理方法。
新课程探究一、化学电池及其分类1.化学电池的分类(1)化学电池按其使用性质常分为如下三类:①一次电池:又叫干电池,活性物质消耗到一定程度就不能再使用。
②二次电池:又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质再生。
③燃料电池:一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。
(2)化学电池按其电解质性质可分为中性电池、酸性电池、碱性电池。
2.判断电池优劣的主要标准(1)比能量:单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位是(W·h)·kg-1或(W·h)·L-1。
(2)比功率:单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位是W·kg-1或W·L-1。
(3)电池可储存时间的长短。
3.化学电池的回收利用使用后的废弃电池中含有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。
废弃电池要进行回收利用。
例1下列说法中错误的是( )A.干电池是以胶糊状电解液来产生直流电的一次电池B.二次电池能连续不断地使用是因为含有的活性物质可以再生C.氢气、甲醇、烃、肼、氨等液体或气体都可作为燃料电池的燃料D.具有高“比能量”和高“比功率”的电池称为高能电池答案 B考点初步认识化学电池题点化学电池及其类别例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.防止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二、常见的化学电池1.一次电池(1)碱性锌锰电池是一种常用的一次电池,总反应式为Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
高三化学化学电源试题答案及解析1.下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。
下列有关说法不正确的是A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-B.电池的电解液可为KOH溶液C.充电时负极反应为:MH+OH-→+H2O+M+e-D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高【答案】C【解析】首先确定该电池放电时的总反应为:MH+NiOOH=M+Ni(OH)2,MH合金中M 、H均为0价,MH作负极材料,而NiOOH作正极材料,正极反应式为NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-,负极反应式为MH+OH--e-→+H2O+M(充电时负极反应为其逆反应),则A项正确,C项错误;电池的电解液可为碱性溶液(KOH溶液),不能为酸性溶液(会与NiOOH反应),B项正确;MH中氢的密度越大,放电时放出的电量越多,其电池的能量密度越高,D项正确。
【考点】考查电化学原理。
2.(9分)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LiCIO4。
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____________。
(4)MnO2可与KOH和KClO3,在高温下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为_______________。
K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________。
【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;(4)3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O; 2:1.【解析】(1)外电路的电流方向是由正极b流向负极a。
高中化学化学电源【学习目标】1、了解常见电池的分类及优点;2、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。
【要点梳理】知识点一、化学电池1、定义化学电池是将化学能转变成电能的装置。
【高清课堂:化学电源#化学电池的分类】2、分类3、化学电池的优点①化学电池的能量转换效率较高,供能稳定可靠。
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。
③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)/k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电池的可储存时间的长短。
【高清课堂:化学电源#常见的化学电池】知识点二、常见的化学电池电池负极反应正极反应总反应式一次普通干电池(Zn、MnO2、NH4Cl、C)Zn-2e-=Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=2NH3+Mn2O3+H2O2MnO2+2NH4++Zn=2NH3+Mn2O3+H2O+Zn2+放电2PbSO充电2NiO(OH)+H2放电充电2Ni(OH)22H2+O2=2H2O知识点三、各种化学电池的特点知识点四、化学电池电极反应式的书写1、根据装置书写电极反应式①先分析题目给定的图示装置,确定原电池正负极上的反应物质,并标出电子得失的数目。
②电极反应式的书写a.负极:活泼金属或H2失去电子生成阳离子;若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存,则该阴离子应写入负极反应式。
如铅蓄电池,负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4。
b.正极:阳离子得到电子生成单质或O2得到电子,若反应物是O2,则有以下规律:电解质溶液是碱性或中性:O2+2H2O+4e-=4OH-电解质溶液是酸性;O2+4H++4e-=2H2O③正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
2、给出总反应式,写电极反应式如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),选择一个简单的变化去写电极反应式,另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式,即得结果。
第17讲原电池 基本知识1、原电池工作原理构成原电池的四个条件:一、有两个活沷性不同的电极,二、将电极插入电解液中,三、两电极间构成闭合回路,四、能自发进行氧化还原反应。
2、盐桥盐桥的作用:使两个半电池中的溶液连成一个通路,隔离氧化剂和还原剂。
盐桥的优点:减少了内能的产生,提高了电池的效率,使原电池能持续、稳定地产生电流。
3、原电池原理的应用1)比较金属活动性的强弱——一般强的都为负极;2)加快化学反应速率;3)用于金属的防护——电池的正极受保护;4)设计原电池习题基础题1、在如图中的8个装置中,属于原电池的是_______2、关于如图所示的实验,下列说法不正确的是() A.往Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀B.Fe电极上有气泡产生C.Zn片上发生反应:Zn-2e-=Zn2+D.电压计指针有偏转3、将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的NaOH溶液的烧杯中,用导线和电流表连接成原电池,装置如图所示。
此电池工作时,下列叙述正确的是()A.Mg比Al活泼,Mg失去电子被氧化成Mg2+B.铝条表面虽有氧化膜,但可不必处理C.该电池的内外电路中,电流均是由电子定向移动形成的D.Al是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出4、依据氧化还原反应2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图所示。
请回答下列问题:(1)电极X的材料是_____,电解质溶液Y是________;(2)银电极为电池的_____极,发生的电极反应为__________________;X电极上发生的电极反应为____________________________。
(3)外电路中的电子是从_____电极流向_____电极。
5、下图为一原电池装置,下列叙述中正确的是() A.铜离子在铜片表面被还原B.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液C.电流从锌片经导线流向铜片D.铜是阳极,铜片上有气泡产生6、根据下图,下列判断中正确的是A.烧杯a中的溶液pH不变B.烧杯a中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-D.烧杯b中发生的反应为Zn-2e-=Zn2+拔高题7、控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2设计成如图所示的原电池.下列判断不正确的是()A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极8、已知可逆反应:AsO43-+2I-+2H+⇌AsO33-+I2+H2O据此设计出如图所示的实验装置(装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合回路).进行如下操作:(Ⅰ)向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安表指针偏转;(Ⅱ)若改向(B)烧杯中滴加40% NaOH溶液,发现电流计指针向前述相反方向偏转.试回答下列问题:(1)两次操作过程中电流计指针为什么会发生偏转?__________________________________________(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反?__________________________________________(3)(Ⅰ)操作过程中,C1棒发生的反应为__________________________________________(4)(Ⅱ)操作过程中,C2棒发生的反应为__________________________________________9、①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。
第18讲化学电源 基本知识1、一次电池(1)碱性锌锰干电池负极材料Zn,正极材料MnO2,电解质KOH,相比于普通锌锰干电池,其比能量大,贮存时间长,不易发生电解液泄漏,可适用于大电流和连续放电。
正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-负极: Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2(2)银锌电池负极材料Zn,正极材料Ag2O,电解质KOH,优点:比能量大,电压稳定,贮存时间长,适于小电流连续放电,常制成微型纽扣电池。
正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2总反应:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2(3)锂电池负极材料Li,正极有多种选择,优点:电压高,比能量大,工作温度范围宽,贮存时间长。
负极:Li-e-=Li+2、二次电池(4)铅蓄电池正极材料是PbO2,负极材料是Pb,电解质是H2SO4放电时如下,充电时与之相反。
正极:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O3、燃料电池燃料电池的能量转换效率(超过80%)远高于普通燃烧(30%),如果组成燃料电池发电站,其排放的废弃物远少于普通火力电站,被誉为“绿色”发电站。
简言之:效率高,排放少。
(5)氢氧燃料电池碱性条件正极:O2+4e-+2H2O=4OH-负极:2H2-4e-+4OH-=2H2O总反应:2H2+O2=2H2O酸性条件正极:O2+4e-+4H+=2H2O负极:2H2-4e-=4H+总反应:2H2+O2=2H2O (6)甲烷燃料电池碱性条件正极:2O2+8e-+4H2O=8OH-负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O总反应:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O酸性条件正极:2O2+8e-+8H+=4H2O负极:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+总反应方程式为:2O2+CH4=2H2O+CO2(7)甲醇燃料电池碱性条件正极:O2+4e-+2H2O=4OH-负极:CH4O-6e-+8OH-=CO32-+6H2O总反应:2CH4O+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O酸性条件正极:O2+4e-+4H+=2H2O负极:CH4O-6e-+H2O=6H++CO2总反应:2CH4O+3O2=2CO2+4H2O(8)肼燃料电池碱性条件正极:2H2O+O2+4e-=4OH-负极:H2N-NH2+4OH--4e-=N2↑+4H2O总反应:H2N-NH2+O2=N2↑+2H2O酸性条件正极:O2+4e-+4H+=4H2O负极:H2N-NH2-4e-=N2↑+4H+总反应:H2N-NH2+O2=N2↑+2H2O(9)熔融盐(碳酸盐)燃料电池负极气体CO,正极气体O2(混有CO2),电解质Li2CO3和Na2CO3的混合物,工作温度650℃.正极:O2+4e-+CO2=2CO32-负极:2CO-4e-+2CO32-=4CO2总反应:2CO+O2=2CO2习题基础题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,电池总反应为:Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(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为2MnO2(s)+H2O(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,锌的质量理论上减少6.5g2、某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O,电解质溶液为KOH溶液.该电池的总反应是:Zn+Ag2O═2Ag+ZnO,下列说法正确的是( )A.Zn极为负极,其电极反应为:Zn+2OH--2e-═ZnO+H2OB.Ag2O极为负极,其电极反应为:Ag2O+H2O-2e-═2Ag+2OH-C.电池放电过程中,负极周围溶液的pH不断增大D.该电池用完后,可作为普通垃圾处理,因为它不会造成环境污染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_____________________________________ ;(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。
如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是____________________________,该反应的化学方程式为__________________________;(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是__________________________________________。
4、日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2),电极反应可简化为:Zn-2e-=Zn2+;2NH4++2e-=2NH3+H2,根据上述叙述判断下列说法正确的是( ) A.干电池中锌为正极,碳为负极B.干电池工作时,电子由锌极经外电路流向碳极C.干电池长时间连续工作时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器D.干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化5、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.关于该电池的下列说法不正确的是( )A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH-向正极移动D.总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑6、关于铅蓄电池的说法正确的是( )A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s) +SO42-(aq)=PbSO4(s) +2e-B.在放电时,该电池的负极材料是铅板C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+ SO42-(aq)7、铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4,工作时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,下列结论正确的是( )A.SO42-只向PbO2极移动B.外电路有2mol电子转移时,负极消耗SO42-为2 mol C.电解液的密度不断减小D.电解质溶液pH不断增大8、爱迪生电池在充电和放电时发生的反应:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列该蓄电池推断正确的是( )①放电时,Fe参与负极反应,NiO2参与正极反应②充电时,阴极上的电极反应式为:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-③放电时,电解质溶液中的阴离子向正极方向移动④放电时,负极上的电极反应式为:Fe+2H2O-2e-=Fe(OH)2+2H+⑤蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中.A.①②⑤B.①②④C.④⑤ D.①③9、据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在北京奥运会期间为运动员提供服务.某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液,下列有关该电池的叙述不正确的是( )A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-═4OH-B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量浓度不变C.该燃料电池的总反应方程式为:2H2+O2═2H2O D.当该电池生成9克水时,通过电路的电子为1mol 10、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( )①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子,电极反应式CH4+10OH--8e -=CO32-+7H2O③负极上是O2获得电子,电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-④电池放电后,溶液pH不断升高.A.①②B.①③C.①④D.③④11、一种微生物燃料电池的结构示意图如图所示,关于该电池的叙述正确的是( )A.电池工作时,电子由a流向bB.微生物所在电极区放电时发生还原反应C.放电过程中,H+从正极区移向负极区D.正极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O12、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: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,下列说法不正确的是( )A .采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面B .比较Mg ,Al ,Zn 三种金属﹣空气电池,Al ﹣空气电池的理论比能量最高C .M ﹣空气电池放电过程的正极反应式:4M ++nO 2+2nH 2O+4ne -=4M(OH)nD .在Mg ﹣空气电池中,为防止负极区沉积M(OH)n , 宜采用中性电解质及阳离子交换膜参考答案1、C2、A3、(1)锂;Li―e -=Li + (2)2SOCl 2 +4e-=4Cl -+S +SO 2(3)出现白雾,有刺激性气体生成;SOCl 2 +H 2O =SO 2↑+2HCl↑(4)锂是活泼金属,易与H 2O 、O 2反应,SOCl 2也可与水反应 4、BC 5、C 6、B 7、CD 8、A 9、B 10、A 11、D 12、C 附加题1、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示,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:PbSO 4+2LiCl+Ca =CaCl 2+Li 2SO 4+Pb 。
下列有关说法正确的是( )A .正极反应式:Ca + 2Cl --2e -= CaCl 2 B .放电过程中,Li +向负极移动C .每转移0.1mol 电子,理论上生成20.7g PbD .常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转2、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为:3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O 3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+4KOH ,下列叙述不正确的是( )A .放电时负极反应为:Zn -2e -+2OH -=Zn(OH)2B .充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e -+5OH -=FeO 42-+4H 2OC .放电时转移3mol 电子,正极有1molK 2FeO 4被氧化D .放电时正极附近溶液的碱性增强3、镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。