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第2课时 发展中的化学电源1、大运会期间，深圳新能源汽车上有一种质子交换膜燃料电池，其工作原理如下图所示，下列叙述正确的是( )A ．通入氧气的电极发生氧化反应B ．通入氢气的电极为正极C ．总反应式为O 2＋2H 2=====点燃2H 2OD ．正极的电极反应式为：O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O2、磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池，其基本组成和反应原理如下：下列说法不正确的是( )A ．在改质器中主要发生的反应为C x H y ＋x H 2Ox CO ＋(x ＋y 2)H 2 B ．移位反应器中CO(g)＋H 2O(g)==CO 2(g)＋H 2(g)ΔH ＞0，温度越高，CO 转化速率越大C．负极排出的气体主要是CO2D．该电池正极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－==2H2O3、锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。
某种锂离子电池的结构示意图如图，其中两极区间的隔膜只允许Li＋通过。
电池充电时的总反应化学方程式为： LiCoO2===Li1CoO2＋x Li。
关于该电池的推论错误的是 ( )－xA．放电时，Li＋主要从负极区通过隔膜移向正极区B．放电时，负极反应x Li－x e－===x Li＋C．充电时，将电能转化为化学能D．充电时，负极(C)上锂元素被氧化4、化学与生活、社会密切相关。
下列有关说法中，错误的是( )A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，均不可食用C．为防止电池中的重金属污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用D．提倡人们购物时尽量不用塑料袋，是为了减少白色污染5、在下列装置中，MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐。
当K闭合时，SO42—从右到左通过交换膜移向M极，下列分析正确的是( ）A. 溶液中c(M2+)减小B. N的电极反应式：N —2e-＝N2+C. X电极上有H2产生，发生还原反应D. 反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀6、可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。
第2课时发展中的化学电源一、单项选择题1.下列关于充电电池的叙述,不正确的是()。
A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应B.充电电池可以无限制的充电放电C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行D.较长时间不使用电池时,最好将电池取出并妥善存放2.随着人们生活质量的不断提高,废电池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、镉和铅等金属离子对土壤和水源造成污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他的物品D.回收其中的石墨电极3.关于化学电源的叙述,错误的是()。
A.化学电源是根据原电池的工作原理设计的B.在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应C.镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵D.燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源4.为将反应2Al+6H+2Al3++3H2↑的化学能转化为电能,下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()。
5.据媒体报道,以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。
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-2H2O②负极反应为2H2-4e-4H+③总的化学反应为2H2+O22H2O④氢离子通过电解质向正极移动A.①②③B.②③④C.①②④D.①②③④6.目前已研制成功多种锂电池。
某种锂电池的总反应式为Li+MnO2LiMnO2,下列说法正确的是()。
A.Li是正极,电极反应为Li-e-Li+B.Li是负极,电极反应为Li-e-Li+C.Li是负极,电极反应为MnO2+e-MnD.Li是负极,电极反应为Li-2e-Li2+二、双项选择题7.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解液为硫酸,工作时的反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下面结论正确的是()。
发展中的化学电源一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)1．下列有关电池的说法不正确的是( B )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，锌电极是负极解析：手机上用的电池是可充电电池，A对。
铜锌原电池，Cu为正极，Zn为负极，外电路中电子由负极流向正极，B错。
燃料电池将化学能转化为电能，C对。
锌锰干电池，Zn 为负极，D对。
2．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 )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＋4e－＋4H＋===2H2OC．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正确；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。
3．锂－海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其示意图如图所示。
电池反应为2Li ＋2H2O===2LiOH＋H2↑。
电池工作时，下列说法错误的是( B )A．金属锂作负极B．镍电极上发生氧化反应C．可将化学能转化为电能D．电子从锂电极经导线流向镍电极解析：根据电池反应式可知，Li失去电子被氧化，所以金属锂作负极，故A正确；金属镍作正极，正极发生得电子的还原反应，故B错误；该装置是原电池，能将化学能转化为电能，故C正确；电子从负极锂经导线流向正极镍，故D正确。
4．如图为氢氧燃料电池示意图，按此图的提示，下列叙述不正确的是( B )A．a电极是负极B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置解析：燃料电池是一种高效、环境友好的具有应用前景的绿色电源，不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在内部的新型发电装置。
人教版高中化学必修2课时练2.2.2发展中的化学电源1、下列电力资源属于化学电源的是( )A.风力发电B.碱性电池C.核电D.太阳能发电池A.AB.BC.CD.D2、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.锌锰干电池中，锌电极是负极C.氢氧燃料电池可把化学能转化为电能D.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极3、下列有关电池的说法不正确的是( )A.手机上用的锂离子最池属于二次电池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4、下列说法中不正确的是( )A.将金属a与b用导线连结起来浸入电解质溶液中，a的质量减少，说明a比b活泼B.燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池C.化学电池的反应原理是自发的氧化还原反应D.镍氢电池和锌锰干电池都是可充电电池5我国科学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铝合金作阳极②铝合金作负极③海水作电解质溶液④铝合金电极发生还原反应A.②③B.②④C.①③D.①④6、电动汽车以锂电池提供动力，锂电池技术已经成为汽车研究的前沿科技.某锂电池的电池反应为:x Li+Li 3-x NiCoMnO 6Li 3NiCoMnO 6 ，下列说法正确的是( )A.该电池的充、放电过程互为可逆反应B.放电时，电池的负极反应为Li-e -=Li +C.放电过程中，Li +向电池的负极移动 D.该电池可以采用醋酸、乙醇等作为电解质溶液7、Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池.下列叙述错误的是( )A.负极反应式为-2+=Mg e Mg -2B.正极反应式为+-Ag +e =AgC.电池放电时-Cl 由正极向负极迁移D.负极会发生副反应()222Mg+2H O =Mg OH +H ↑8、下列说法正确的是( )A.镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B.燃料电池是一种高效但是会严重污染环境的新型电池C.化学电池的反应基础是氧化还原反应D.铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb ，负极材料是PbO 29、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.燃烧植物的秸秆和枝叶以获取热量和肥料属于生物质能的利用方式C.把铜片插入FeCl 3溶液中，在铜片表面出现一层铁，化学能转化为电能D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内的新型发电装置10、镍氢电池具有性能好、寿命长等优点，其反应原理是NiO(OH)+ MH=NiO+M+H 2O ，MH 可理解为储氢合金M 中吸收结合氢原子，下列说法不正确的是( )A.MH 电极是负极B.OH-向MH 极移动C.正极电极反应式:NiO(OH)+e -=NiO+OH -D.电子从MH 电极流向NiO(OH)电极，经KOH 溶液流回MH 极11、研究人员研制出一种可作为鱼雷和潜艇的储备电源的新型电池——锂水电池(结构如图)，使用时加入水即可放电.下列关于该电池的说法不正确的是( )A．锂为负极，钢为正极 B．工作时负极的电极反应式为Li−e−=Li＋C．工作时OH−向钢电极移动 D．放电时电子的流向：锂电极→导线→钢电极12、下列关于充电电池的叙述，不正确的是（）A、充电电池可以无限制地反复放电、充电B、充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行C、较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放D、充电电池的化学反应原理是氧化还原反应13、判断下列说法，其中正确的组合是( )①煤、石油、天然气是当今世界重要的化石能源②电力、风力、生物质能均是一次能源③化学变化中的能量变化主要是由化学键的变化引起的④吸热反应发生时一定要加热，放热反应发生时不需要加热⑤等质量的糖类在体内发生氧化还原反应和在体外燃烧均生成CO2和水时，放出的能量不可能相等⑥充电电池可以无限制地反复放电、充电⑦充电时的电池反应和放电时的电池反应为可逆反应A. ①③⑤⑦B. ①②③⑤⑥C. ①③D. ①③④⑤14、根据组成原电池的条件，试以反应：2+2+Fe+Cu==Fe+Cu设计一个原电池，画出示意图并标出原电池的正、负极和电子的流向（画在方框中）.供选用的电极材料有：锌片、铜片、铁片电极材料及电极反应式：负极材料：，电极反应式：，正极材料：，电极反应式：，电解质溶液： .15、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__________，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__________16、化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用.1.锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图甲所示)，锌锰干电池的负极材料是__________，负极发生的电极反应方程式为__________.若反应消耗16.25g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为__________mol.2.目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池其电池总反应式可以表示为Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2，已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法中正确的是( )①以上反应是可逆反应②以上反应不是可逆反应③充电时化学能转变为电能④放电时化学能转变为电能A.①③B.②④C.①④D.②③3.近几年科学家发明的一种新型可控电池--锂水电池，工作原理如图所示.①该装置不仅可以提供清洁的氢气，还可以提供__________.③标准状况下产生22.4L的氢气时，正极消耗锂的质量为__________g.4.电解100mL的NaCl溶液，阴极的电极反应式为__________，若在阳极生成0.1mol气体时，原溶液正好完全反应，在不考虑溶液体积变化的情况下，所得溶液的浓度为__________.答案以及解析1答案及解析：答案：B解析：2答案及解析：答案：D解析：A项手机上用的锂离子电池既能放电又能充电，故其属于二次电池，A正确;B项锌锰干电池中，碳棒是正极、锌电极是负极，B正确;C项氢氧燃料电池可把化学能转化为电能，C正确;D项铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极，D错误.3答案及解析：答案：B解析：A、锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，故A正确;B、铜锌原电池中铜为正极，故电流为铜极流向锌极，而电子是由锌电极流向铜电极，故项错;C、电池的实质即是化学能转化成电能，故C正确;Zn，故作为负极，故D正确.D、Zn失去电子生成2+4答案及解析：答案：D解析：5答案及解析：答案：A解析：由原电池的工作原理可知，铝合金作负极，负极发生氧化反应，Pt-Fe合金网作正极，电解质溶液是海水，故①④错误，②③正确.6答案及解析：答案：B解析：7答案及解析：答案：BAgCl+e=Ag+Cl，B项错误.解析：Mg-AgCl电池中，Mg为负极，AgCl为正极，故正极反应式应为--8答案及解析：答案：C解析：碱性锌锰干电池是一次电池，燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池，铅蓄电池放电的时候正极材料是PbO2，负极材料是Pb.9答案及解析：答案：C解析：10答案及解析：答案：D解析：11答案及解析：答案：C解析：12答案及解析：答案：A13答案及解析：答案：C解析：14答案及解析：答案：负极材料：铁片，电极反应式：-2+Fe-2e=Fe，Cu+2e=Cu，正极材料：铜片，电极反应式：2+-电解质溶液：硫酸铜溶液.解析：15答案及解析：答案：1.Li; Li-e-=Li+2.2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO23.出现白雾，有刺激性气体生成 SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑4.锂是活泼金属，易与H2O、O2反应;SOCl2也可与水反应.解析：1.分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂.负极材料为Li(还原剂)，Li-e-═Li+.2.正极反应式可由总反应减去负极反应式得到:2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2.3.题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味气体生成.4.因电池的负极材料Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应，故该电池的组装必须在无水、无氧的条件下进行.16答案及解析：答案：1.锌; Zn-2e -Zn 2+; 0.52.B;3.①电能;②2H 2O+2e -H 2↑+2OH -;③144.2H ++2e -H 2↑; 2mol·L -1解析：1.锌锰干电池中的负极是Zn ，发生氧化反应，电极反应式是Zn-2e-Zn 2+;16.25g(0.25mol)Zn 参加反应，转移电子0.5mol. 2.该反应的反应条件不同，所以不是可逆反应，①错、②对;充电时，是把电能转化为化学能，放电时是把化学能转化为电能，③错、④对，即B 项正确.3.①原电池装置可以提供电能;②根据图示信息知道，碳电极上产生氢气，故电极反应式为2H 2O+2e -H 2↑+2OH -;③由电子守恒知标准状况下产生22.4L 的氢气时，负极消耗2mol Li ，质量为14g4.电解NaCl 溶液时，阴极的电极反应式为2H ++2e -H 2↑;总反应为2NaCl+2H 2O 2NaOH+H 2↑+Cl 2↑，显然生成n(Cl 2)=0.1mol ，则生成n(NaOH)=0.2mol ，则()-10.2mol NaOH ==2mol L 0.1Lc ⋅.。
第2课时发展中的化学电源一、原电池工作原理的应用1．加快氧化还原反应速率如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。
原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________，加快了反应，使产生H2的速率加快。
2．比较金属的活动性强弱原电池中，一般活动性强的金属为____极，活动性弱的金属为____极。
例如有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性______。
3．设计原电池已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般________为负极材料(或在负极上被______)，________(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
例如，利用Cu ＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池，该原电池的电极反应式为：负极(Cu)：______________________(氧化反应)正极(C)：________________________(还原反应)4．化学电源人们利用原电池原理，将______能直接转化为____能，制作了多种电池。
如干电池、蓄电池、充电电池、高能燃料电池等，以满足不同的需要。
在现代生活、生产和科学技术的发展中，电池发挥着重要的作用，大至宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小至电脑、电话、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。
二、发展中的化学电源1．干电池普通锌锰干电池电池组成：____作负极；位于中央的顶盖带有__________作正极；电解质是______糊。
负极反应为________________。
2．充电电池充电电池是一种____________。
充电放电可循环进行，至一定周期后终止。
最早也是使用最广泛的是铅蓄电池，______是Pb，______是PbO2，电解质是________。
封闭式体积小的充电电池——镍镉电池，负极是________，正极是__________，电解质是__________。
第2课时发展中的化学电源方针导航] 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色。
2.知道进步燃料的焚烧功率、开发高能清洁燃料和研发新式电池的重要性。
3.能正确书写简略化学电源的电极反响式。
1．锌锰干电池1.结构：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。
2.原理：锌锰电池是一次性电池，放电之后不能充电，内部的氧化复原反响是不行逆的。
负极产生的电极反响为Zn－2e－===Zn2＋，正极产生的电极反响为2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O。
3.缺点与改善：锌锰干电池电量小，并且在放电进程中简单产生气涨或漏液，会导致电器设备的腐蚀。
改善办法：①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；②将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上进行改善，制成碱性锌锰电池。
2．充电电池1.充电电池又称二次电池。
充电电池在放电时所进行的氧化复原反响，在充电时又逆向进行，生成物从头转化为反响物，使充电、放电可在必定时刻内循环进行。
充电电池中能量的转化联系是化学能电能。
2.常见的充电电池①铅蓄电池负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是硫酸溶液，常作轿车电瓶，电压安稳，运用便利安全。
②镍镉电池以Cd为负极，NiO(OH)为正极，以KOH为电解质，寿数比铅蓄电池长，但镉是致癌物质，抛弃镍镉电池如不收回，会严峻污染环境。
③碱金属中的Li是最轻的金属，生动性极强，是制作电池的抱负物质。
锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。
3．燃料电池1.燃料电池是经过燃料与氧化剂别离在两个电极上产生氧化复原反响，将化学能直接转化为电能的设备。
2.燃料电池与火力发电比较，其燃料的运用率高、能量转化率高。
与干电池或许蓄电池的首要不同在于反响物不是储存在电池内部，而是由外设配备供给燃料和氧化剂等。
3.以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反响如下：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O(氧化反响)；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(复原反响)；总反响：2H2＋O2===2H2O。
第2课时发展中的化学电源[目标导航] 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。
2.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。
一、常见的化学电源1．锌锰干电池(1)结构：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。
(2)原理：锌锰电池是一次性电池，放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。
负极发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极发生的电极反应为2MnO2＋2NH＋4＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。
(3)缺陷与改进：锌锰干电池电量小，而且在放电过程中容易发生气涨或漏液，会导致电器设备的腐蚀。
改进措施：①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；②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．充电电池(1)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、放电可在一定时间内循环进行。
充电电池中放电电能。
能量的转化关系是：化学能充电(2)常见的充电电池①铅蓄电池负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是硫酸溶液，常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。
②镍镉电池以Cd为负极，NiO(OH)为正极，以KOH为电解质，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，活泼性极强，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．燃料电池(1)燃料电池是通过燃料与氧化剂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。
(2)燃料电池与火力发电相比，其燃料的利用率高、能量转化率高。
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，而是由外设装备提供燃料和氧化剂等。
(3)以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O(氧化反应)；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反应)；总反应：2H2＋O2===2H2O。
第2课时发展中的化学电源[基础巩固]1．下列电池不属于二次电池（可充电电池）的是（）解析铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等可以反复充电放电属于可充电电池，是二次电池；碱性锌锰电池不能充电，完全放电后不能再使用，是一次电池；答案选A。
答案A2．下列关于化学电源的说法正确的是（）A．干电池放电之后还能再充电B．充电电池在放电和充电时都将化学能转化为电能C．充电电池可以无限制地反复放电、充电D．氢氧燃料电池是一种环境友好电池解析A项，干电池是一次性电池，放电之后不能再充电，A错误；B项，充电电池在放电时化学能转化为电能，充电时将电能转化为化学能，B错误；C项，充电电池不能无限制地反复放电、充电，C错误；D项，氢氧燃料电池的生成物是水，是一种环境友好电池，D正确。
答案D3．燃料电池不是把还原剂、氧化剂全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入还原剂和氧化剂，同时将电极反应产物不断排出电池。
下面有4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是（）解析电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极上的氧气得电子生成氧离子，故A不符合题意；电解质溶液是酸性溶液，正极上氧气得到电子后和氢离子反应生成水，故B符合题意；电解质为熔融碳酸盐，正极上氧气得电子并结合二氧化碳生成碳酸根离子，故C不符合题意；电解质溶液是氢氧化钾溶液，正极上氧气得电子并结合水生成氢氧根离子，故D不符合题意。
答案B4．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4正极：PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O今欲制得Cl2 0.050 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（）A．0.025 mol B．0.050 mol C．0.10 mol D．0.20 mol解析要求得硫酸的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。
将上述两个电极反应合并可得：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第2课时发展中的化学电源基础过关1．废电池处理不当不仅造成浪费，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，他的以下想法你认为不正确的是（）A．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B．碳棒取出洗净用作电极C．把铜帽取下洗净回收利用D．电池内部填有NH4Cl等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥施用2．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．燃烧植物的秸秆和枝叶以获取热量和肥料属于生物质能的利用方式C．所有的氧化还原反应都可以设计成原电池D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内的新型发电装置3．某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑，则下列说法正确的是（）A．硝酸可能为电解质溶液B．锌可能为原电池正极C．铁的质量不变D．铜可能为原电池正极4．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。
下列说法正确的是（）A．正极反应为AgCl+e−===Ag+Cl−B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0.01 mol e−时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子5．固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)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下图所示，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．O2−移向电池的正极C．b极对应的电极反应为2H2−4e−+2O2−2H2OD．a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e−4OH−6．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化；盐桥用于连通两个溶液) （）A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C．当杠杆为导体时，A端低B端高D．当杠杆为导体时，A端高B端低7．普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。
姓名，年级：时间：第二课时发展中的化学电源一、干电池1．锌锰电池2．碱性锌锰电池将锌锰干电池中的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上做了改进。
二、充电电池充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。
1．铅蓄电池2．镍镉电池正极材料为NiO（OH),负极材料为Cd,电解质为KOH。
3．锂离子电池新一代可充电的绿色电池，低功耗电器的主流电源.三、燃料电池1．原理利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的化学能直接转化为电能.2．与其他电池的区别反应物由外设装备提供，如燃料和氧化剂等。
1．正误判断(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)氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被氧化( ）(4)太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅（)[答案] (1）×(2）×(3)√（4)×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[答案］A3．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] B4．人造卫星常用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，据此判断氧化银是( ) 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］由电极反应式可知，Ag2O得电子,发生还原反应，做原电池的正极。
[答案］B知识点一发展中的化学电源1.废旧电池中的镉、镍、汞、铅等重金属阳离子会对土壤和水造成污染，因此，要回收处理。
2．二次电池可循环使用，但充、放电次数仍有限制，有一定的使用寿命。
课时作业11发展中的化学电源时间：45分钟一、选择题1．下列设备工作时可以将化学能转化为电能的是(A)解析：手机电池工作时可以将化学能转化为电能，A项正确；硅太阳能电池工作时可以将太阳能转化为电能，B项错误；水力发电是将水的机械能转化为电能，C项错误；电烤箱工作时可以将电能转化为热能等，D项错误。
2．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(B) A．锌为正极，空气进入负极反应B．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋C．正极发生氧化反应D．电解液肯定为强酸解析：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。
3．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(B)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．①②③B．②③C．②③⑥D．④⑤解析：氢氧燃料电池在碱性条件下，负极：2H2－4e－===4H＋和4H＋＋4OH－===4H2O(即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，电解质的物质的量保持不变，由于生成了H2O，KOH浓度变小。
4．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、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)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2CH 3OH ＋2H 2O －12e －===2CO 2＋12H ＋D ．电池正极的反应式为3O 2＋12H ＋＋12e －===6H 2O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。
5．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气：2NaCl＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑，铅蓄电池放电时发生如下反应：负极Pb ＋SO 2－4===PbSO 4＋2e －，正极PbO 2＋4H ＋＋SO 2－4＋2e－===PbSO 4＋2H 2O 。
今若制得Cl 20.050mol ，这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是( C )A ．0.025 molB ．0.050 molC ．0.10 molD ．0.20 mol解析：该题只要明确原电池和电解池原理，抓住转移电子守恒即可。
由2Cl －－2e －===Cl 2，可知制0.050 mol Cl 2转移0.10 mol 电子，再由铅蓄电池总反应：Pb ＋PbO 2＋4H ＋＋2SO 2－4===2PbSO 4＋2H 2O可看出，每转移2 mol 电子消耗2 mol H 2SO 4，现转移0.10 mol 电子，将消耗0.10 mol 硫酸。
6．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(C)A．该系统中只存在3种形式的能量转化B．装置Y中负极的电极反应式为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。
氢氧燃料电池的负极上应是H2参加反应，B错误；装置X能利用光能实现H2、O2的循环再生，C正确。
7．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高的优点受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。
某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法中正确的是(B) A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO－2D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋解析：由化学方程式可知，Li元素在反应后化合价升高，Li被氧化，在电池中作负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，故选B。
8．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(B)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－＝CO2－3＋7H2O＋8e－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：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CO2－3，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。
9．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)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＋4e－＋4H＋===2H2OC．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正确；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。
10．一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(C)A．CH3OH＋O2－2e－===H2O＋CO2＋2H＋B．O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－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＋。
11．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)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电池放电后，溶液pH不断升高A．①②B．①③C．①④D．③④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－===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－。
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①②正确，③④错误。
12．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(D)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。
二、非选择题13．王亮在超市看到一种电池外壳的纸层包装印有如图所示的文字，请根据要求回答问题。
(1)该电池的种类是①(填序号)。
①干电池②蓄电池③燃料电池(2)该电池含有的金属元素中毒性最大的是Hg(写元素符号)。
(3)下列对该电池的使用和性能的说法中正确的是A。
A．该电池可应用于闹钟、收音机、照相机等B．该电池可充电后反复使用C．该电池使用后不能投入火中，应埋入地下以防污染环境解析：(1)因为该电池是锌锰干电池，属于一次性电池(干电池)。
(2)电池中含有Zn、Mn、Hg等，金属汞属于重金属，对人体和环境危害最大。
(3)干电池使用寿命短，常用于收音机、闹钟、相机中；是一次性电池，不可反复使用；用完后应该分类回收，防止污染土壤和水体。
14．航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置。
