2019届高考化学专题二十原电池的电极方程式精准培优专练
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典例1.查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为CH3CHO,即:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O。
下列说法中不正确的是()A.O2发生的反应是还原反应B.正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OC.乙醇在正极发生还原反应D.其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+典例2.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,正极反应式为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-==Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-==H2↑典例3.一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开,写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。
如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu-2e−===Cu2+,还原反应式:2Fe3++2e-===2Fe2+。
据此,回答下列问题:(1)将反应3Cu+ 8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O拆写为两个“半反应式”,还原反应式:____________________________________________。
(2)此原理可用于电化学。
锌-锰碱性电池广泛应用于日常生活,电池的总反应式为n(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)===n(OH)2(s)+2MnOOH(s)。
该电池的正极反应式为_____________ ______________________。
培优点二十原电池的电极方程式一.原电池的电极方程式二.对点增分集训1.将反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。
下列说法不正确的是()A.盐桥中的+移向FeCl3溶液B.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应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。
原电池电极反应式的书写专题训练1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4)负极:正极:总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+负极:Zn–2e-==Zn2+正极:2H++2e-==H2↑2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极:正极:总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+负极:Fe–2e-==Fe2+正极:2H++2e-==H2↑3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性)负极:正极:总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2;(铁锈的生成过程) 负极:2Fe–4e-==2Fe2+正极:O2+2H2O+4e-==4-OH4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ;2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O4.铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极:正极:总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)负极:4Al–12e-==4Al3+正极:3O2+6H2O+12e-==12-OH5、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O负极:Zn–2e-==Zn2+正极:2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3 +2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2 正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnO(OH) +2OH-7、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极:正极:总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag负极:Zn+2OH-–2e-== ZnO+H2O 正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2OH-8、镁铝电池:(负极--Al ,正极--Mg ,电解液KOH )负极(Al): 正极(Mg ):总反应化学方程式: 2Al + 2OH - + 6H 2O = 2【Al (OH )4】-+ 3H 2↑ 负极(Al): 2Al + 8OH -+6e - = 2【Al (OH )4】- 正极(Mg ): 6H 2O + 6e -= 3H 2↑+6OH – 9、高铁电池 (负极--Zn ,正极--碳,电解液KOH 和K 2FeO 4)正极: 负极:总反应化学方程式:3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH正极:2FeO 42- + 8H 2O +6e -==2Fe(OH)3 + 4OH – 负极: 3Zn + 6OH – 6e -== 3Zn(OH)2 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池正极: 负极:总反应化学方程式:Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极:2H ++H 2O 2=2H 2O 负极:Mg –2e -== Mg 2+ 11、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸)负极: 正极:总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O负极: Pb -2e -+SO 42-==PbSO 4 正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-==PbSO 4+2H 2O 12、镍镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液)放电时负极: 正极:总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2负极: Cd -2e — + 2 OH – == Cd(OH)2 正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH –13、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H 2 + O 2 === 2H 2O(1)电解质是KOH 溶液(碱性电解质)负极: 正极:2H 2 – 4e - + 4OH — === 4H 2O 正极:O 2 + 2H 2O + 4e -=== 4OH — (2)电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质)负极: 正极:负极:2H 2 –4e - === 4H + 正极:O 2 + 4H + + 4e -=== 2H 2O (3)电解质是NaCl 溶液(中性电解质)负极: 正极:放电充电负极:2H2– 4e-=== 4H+正极:O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH—14、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O正极:3O2 + 12e-+ 6H2O=== 12OH-负极:2CH3OH – 12e-+ 16OH—=== 2CO32-+12H2O (2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极:3O2 + 12e-+ 12H+ == 6H2O 负极:2CH3OH –12e-+2H2O==12H++2CO215、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:正极:O2 + 4e-+ 4H+ == 2H2O 负极:2CO – 4e-+ 2H2O== 2CO2 +4H+16、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O正极:2O2 + 4H2O + 8e-== 8OH- 负极:CH4 + 10OH—-8e-== CO32-+ 7H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:正极:2O2 + 8e-+ 8H+ == 4H2O 负极:CH4-8e-+ 2H2O == 8H+ + CO217、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:正极:O2 + 2H2O + 4e-== 4OH- 负极:N2H4+ 4OH—– 4e-=== N2 +2H2O18、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:正极:Cl2+ 2e-== 2 Cl-负极:H2+ 2OH—– 2e-===2H2O总反应方程式:Cl2+ H2+ 2OH—==2 Cl-+2H2O19、Ag、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液: 1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 Ag Cl正极:Cl2+ 2e-== 2 Cl-负极:2Ag+2 Cl-– 2e ==2 Ag Cl20、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl正极:N2 +8H++ 6e-== 2 NH4+ 负极:3H2– 6e ==6H+21、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O负极:2H2– 4e-+2CO32-=== 2CO2↑+2H2O 正极:O2 + 4e-+2CO2 === 2CO32—22、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O负极:2H2–4e-=== 4H+正极:O2 + 4H+ + 4e-=== 2H2O23、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O正极:13O2+ 52e-==26O2- 负极:2C4H10+26O2- – 52e-==8CO2+10H2O24、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO2正极:O2 +4e-+2CO2 =2CO32-负极:2CO+2CO32-– 4e-==4CO225、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe正极:2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe负极:2Li-2e-=2Li +[练习1] Al和Cu作电极所构成的原电池(1)电解质溶液为稀硫酸:Al作______极, Cu作______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________(2)电解质溶液为浓硝酸:Al作______极, ②Cu作______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________(3)电解质溶液为NaOH溶液:①Al作______极, ②Cu作______极,负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________(4)电解质溶液为NaCl溶液:①Al作______极, ②作Cu ______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_________________________(5)Al和Mg作电极所构成的原电池, 电解质溶液为NaOH溶液①Al作___极, ②Mg作___极,负极反应____________ 正极反应___________总反应式_________________________[练习2] 丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)1.电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为2.酸性电解质(电解液H2SO4溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为3.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习3]乙醇燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)1.酸性电解质(电解液H2SO4溶液)负极反应___________ 正极反应________总电池反应式为2.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习5]铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习6]铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习7]普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习8]肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是硫酸)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O 正极:负极:[练习9]H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是KOH溶液)正极:负极:。
典例1.查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为CH3CHO,即:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O。
下列说法中不正确的是()A.O2发生的反应是还原反应B.正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OC.乙醇在正极发生还原反应D.其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+典例2.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,正极反应式为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-==Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-==H2↑典例3.一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开,写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。
如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu-2e−===Cu2+,还原反应式:2Fe3++2e-===2Fe2+。
据此,回答下列问题:(1)将反应3Cu+ 8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O拆写为两个“半反应式”,还原反应式:____________________________________________。
(2)此原理可用于电化学。
锌-锰碱性电池广泛应用于日常生活,电池的总反应式为n(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)===n(OH)2(s)+2MnOOH(s)。
该电池的正极反应式为_____________ ______________________。
培优点二十原电池的电极方程式一.原电池的电极方程式二.对点增分集训1.将反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。
下列说法不正确的是()A.盐桥中的+移向FeCl3溶液B.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应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。
典例1.查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为CH3CHO,即:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O。
下列说法中不正确的是()A.O2发生的反应是还原反应B.正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OC.乙醇在正极发生还原反应D.其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+【答案】C【解析】A.电池总反应2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O中,正极上O2得电子反应还原反应,故A正确;B.正极上O2得电子反应还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故B正确;C.乙醇应该在负极上发生氧化反应,正极上是O2得电子发生还原反应,故C 错误;D.乙醇在负极上发生氧化反应,电极反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+,故D正确;故答案为C。
典例2.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,正极反应式为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-==Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-==H2↑【答案】B【解析】①中电解质溶液为稀硫酸,Mg比Al活泼,Mg作负极,Al作正极;②中电解质溶液为NaOH溶液,Al失电子,作负极,Mg作正极;③中Fe在常温下遇浓硝酸钝培优点二十原电池的电极方程式一.原电池的电极方程式化,作正极,Cu 作负极;④中Fe 发生吸氧腐蚀,作负极,Cu 作正极。
据分析,①中Mg 作负极、②中Mg 作正极,③中Fe 作正极、④中Fe 作负极,故A 项错误;②中Mg 作正极,发生还原反应,电极反应式为226H O 6e 6OH 3H --+=+↑,故B 项正确;③中Fe 作正极,故C 项错误;④中Cu 作正极,电极反应式为22O 2H O 4e 4OH --++=,故D 项错误。
达标作业20原电池化学电源[基础题]1.原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中正确的是()A.由Fe、Cu和FeCh溶液组成的原电池中,负极反应式为:Cu—2e =Cu21B・rtl AL Cu和稀硫酸组成的原电池中,负极反应式为:6 —2e'=Cu2+C・由Al、Mg和NaOH溶液组成的原电池中,负极反应式为:Al+4OH" — 3e_=AlO; + 2HQD・由Al、Cu和浓HNO3溶液组成的原电池中,负极反应式为: A1 — 3e=Al3解析:前两项都按常规,应该是活泼金属作负极;C项中A1能与NaOH溶液反应,作负极。
D项中A1在浓HNO3中钝化,Cu能与浓HNO3溶液反应,Cu作负极。
答案:C2.某原电池装置如图所示。
下列有关叙述中,正确的是()NaCl溶液稀H[SOj(盐桥中装冇含琼胶的KC1饱和溶液)A・Fe作正极,发生氧化反应B.负极反应:2H+ + 2e =H2 tC・工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变D.工作一段时间后,NaCl溶液中c(C厂)增大解析:铁比石墨活泼,Fe为负极,发生氧化反应,电极反应式为Fe—2e_=Fe2+,石墨为正极,发生还原反应,电极反应式为2H + +2e'=H2 t , A、B错误;工作一段时间后,左边烧杯中生成Fe? + ,水解使溶液呈酸性,右边烧杯消耗H+,溶液酸性减弱,两烧杯中溶液的pH 都发生变化,C错误;原电池工作时,阴离子向负极移动, 则NaCl溶液中c(Cr)增大,D正确。
答案:D3.(2018-沈阳检测)=LED 灯锌片门「铜片---------- 稀硫酸■ ■■ ■ ■■■■■< ■•• • ---------------------- ---------• Z■ ■・ ■ ■ ■・如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED 灯发光的装置。
下列说法错误的是()A. 铜片表面有气泡生成B. 装置中存在“化学能一电能一光能”的转换C. 如果将硫酸换成柠檬汁,导线中不会有电子流动D. 如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变解析:铜锌原电池中,Cu 作正极,溶液中的氢离子在正极上得 电子生成氢气,所以Cu 上有气泡生成,故A 正确;原电池中化学能 转化为电能,LED 灯发光时,电能转换为光能,故B 正确;柠檬汁 显酸性也能作电解质溶液,所以将硫酸换成柠檬汁,仍然构成原电池, 所以导线中有电子流动,故C 错误;金属性Cu 比Zn 、Fe 弱,Cu 作 正极,所以电路中的电流方向不变,仍然由Cu 流向负极,故D 正确。
高考化学复习培优练习之一 电极判断及电极反应方程式书写一:课堂例题1、将铜片和铝片用导线相连,分别同时插入浓HNO 中,正极是(填锌片 或铜片) 32、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一,最近有人制 造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y O 的ZrO 晶体,它在高温下能传导O 2-,通入汽油是作(填正极或负极)23 、 2 、3、银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag O + H O===Zn (OH ) +2Ag,其工作示意图如下,负极是(填Zn 电极或Ag 2。
2电极)2。
2工介电极o 豌二口电极I-BBI- KOH 篁3三溶港 第6"题图4、人工光合作用能够借助太阳能,用CO 和H O 制备化学原料。
下图是通过人工光合作 用制备 HCOOH 的原理示意图,血作为正极是。
(填左侧或右侧)5、将铜片和铝片用导线相连,分别同时插入浓 HNO 3中,写出负极的电极反应方程式6、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一,最近有人制 造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y O2 一的ZrO 晶体,它在高温下能传导O 2-,若以戊烷代替汽油,写出负极的电极反应方程式 3 27、人工光合作用能够借助太阳能,用CO 和H O 制备化学原料。
下图是通过人工光合作 用制备 HCOOH 的原理示意图如2下图2所示,写出正极的反应方程式8、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,其总方程式CH CH OH+O -CH COOH+H O,写出负极的电极反应方程式。
9、电解吸收法处理氮氧化物废气的基本原理是用硝酸吸收氮氧化物生成NO -,同时用石墨电极电解将NO -转化成NO -,电解条件下循环利用NO -来处理氮氧化物。
写出该法处理NO 2总反应的化学方程式。
原电池电极反应式的书写专题训练1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4)负极:正极:总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+负极:Zn–2e-==Zn2+正极:2H++2e-==H2↑2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极:正极:总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+负极:Fe–2e-==Fe2+正极:2H++2e-==H2↑3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性)负极:正极:总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2;(铁锈的生成过程) 负极:2Fe–4e-==2Fe2+正极:O2+2H2O+4e-==4-OH4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ;2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O4.铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极:正极:总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)负极:4Al–12e-==4Al3+正极:3O2+6H2O+12e-==12-OH5、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O负极:Zn–2e-==Zn2+正极:2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3 +2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2 正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnO(OH) +2OH-7、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极:正极:总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag负极:Zn+2OH-–2e-== ZnO+H2O 正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2OH-8、镁铝电池:(负极--Al ,正极--Mg ,电解液KOH )负极(Al): 正极(Mg ):总反应化学方程式: 2Al + 2OH - + 6H 2O = 2【Al (OH )4】-+ 3H 2↑ 负极(Al): 2Al + 8OH -+6e - = 2【Al (OH )4】- 正极(Mg ): 6H 2O + 6e -= 3H 2↑+6OH – 9、高铁电池 (负极--Zn ,正极--碳,电解液KOH 和K 2FeO 4)正极: 负极:总反应化学方程式:3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH正极:2FeO 42- + 8H 2O +6e -==2Fe(OH)3 + 4OH – 负极: 3Zn + 6OH – 6e -== 3Zn(OH)2 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池正极: 负极:总反应化学方程式:Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极:2H ++H 2O 2=2H 2O 负极:Mg –2e -== Mg 2+ 11、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸)负极: 正极:总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O负极: Pb -2e -+SO 42-==PbSO 4 正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-==PbSO 4+2H 2O 12、镍镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液)放电时负极: 正极:总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2负极: Cd -2e — + 2 OH – == Cd(OH)2 正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH –13、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H 2 + O 2 === 2H 2O(1)电解质是KOH 溶液(碱性电解质)负极: 正极:2H 2 – 4e - + 4OH — === 4H 2O 正极:O 2 + 2H 2O + 4e -=== 4OH — (2)电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质)负极: 正极:负极:2H 2 –4e - === 4H + 正极:O 2 + 4H + + 4e -=== 2H 2O (3)电解质是NaCl 溶液(中性电解质)负极: 正极:放电充电负极:2H2– 4e-=== 4H+正极:O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH—14、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O正极:3O2 + 12e-+ 6H2O=== 12OH-负极:2CH3OH – 12e-+ 16OH—=== 2CO32-+12H2O (2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极:3O2 + 12e-+ 12H+ == 6H2O 负极:2CH3OH –12e-+2H2O==12H++2CO215、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:正极:O2 + 4e-+ 4H+ == 2H2O 负极:2CO – 4e-+ 2H2O== 2CO2 +4H+16、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O正极:2O2 + 4H2O + 8e-== 8OH- 负极:CH4 + 10OH—-8e-== CO32-+ 7H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:正极:2O2 + 8e-+ 8H+ == 4H2O 负极:CH4-8e-+ 2H2O == 8H+ + CO217、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:正极:O2 + 2H2O + 4e-== 4OH- 负极:N2H4+ 4OH—– 4e-=== N2 +2H2O18、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:正极:Cl2+ 2e-== 2 Cl-负极:H2+ 2OH—– 2e-===2H2O总反应方程式:Cl2+ H2+ 2OH—==2 Cl-+2H2O19、Ag、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液: 1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 Ag Cl正极:Cl2+ 2e-== 2 Cl-负极:2Ag+2 Cl-– 2e ==2 Ag Cl20、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl正极:N2 +8H++ 6e-== 2 NH4+ 负极:3H2– 6e ==6H+21、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O负极:2H2– 4e-+2CO32-=== 2CO2↑+2H2O 正极:O2 + 4e-+2CO2 === 2CO32—22、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O负极:2H2–4e-=== 4H+正极:O2 + 4H+ + 4e-=== 2H2O23、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O正极:13O2+ 52e-==26O2- 负极:2C4H10+26O2- – 52e-==8CO2+10H2O24、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO2正极:O2 +4e-+2CO2 =2CO32-负极:2CO+2CO32-– 4e-==4CO225、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe正极:2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe负极:2Li-2e-=2Li +[练习1] Al和Cu作电极所构成的原电池(1)电解质溶液为稀硫酸:Al作______极, Cu作______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________(2)电解质溶液为浓硝酸:Al作______极, ②Cu作______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________(3)电解质溶液为NaOH溶液:①Al作______极, ②Cu作______极,负极反应____________ 正极反应___________总反应式_____________________(4)电解质溶液为NaCl溶液:①Al作______极, ②作Cu ______极.负极反应____________ 正极反应___________总反应式_________________________(5)Al和Mg作电极所构成的原电池, 电解质溶液为NaOH溶液①Al作___极, ②Mg作___极,负极反应____________ 正极反应___________总反应式_________________________[练习2] 丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)1.电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为2.酸性电解质(电解液H2SO4溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为3.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习3]乙醇燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)1.酸性电解质(电解液H2SO4溶液)负极反应___________ 正极反应________总电池反应式为2.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习5]铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习6]铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习7]普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极反应________________ 正极反应________________总电池反应式为[练习8]肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是硫酸)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O 正极:负极:[练习9]H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是KOH溶液)正极:负极:。
原电池电极反应式的书写练习1.伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极:正极:总:2.铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液酸性)负极:正极:总:3.铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极:正极:化学方程式4.铝镍电池:(负极—Al、正极—Ni 电解液NaCl溶液、O2)负极:正极:化学方程式5.普通锌锰干电池:(负极—、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑6.碱性锌锰干电池:(负极—、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:正极:化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH7.银锌电池:(负极—、正极-- 、电解液NaOH )负极:正极:化学方程式:Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag8.铝–空气–海水(负极-- 、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:正极:总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)9.镁---铝电池(负极-- 、正极-- 电解液KOH)负极:正极:化学方程式:2Al + 2OH–+ 2H2O =2AlO2–+ 3H210.锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极:正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-化学方程式:8Li+3SOCl2 === Li2SO3 +6LiCl +2S,放电2PbSO4+2H2O 11.铅蓄电池:总化学方程式:Pb+PbO2 + 2H2SO4充电放电时负极:正极:12. 铅蓄电池充电时阴极:阳极:13.电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:总:2H2 + O2 === 2H2O14.电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:正极:总:2H2 + O2 === 2H2O 15.电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:正极:总:2H2 + O2 === 2H2O 16.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O 17.酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式:2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O (氧化反应) 18.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O19.酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O20.电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)正极:负极:总反应方程式C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O。
典例1.查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为CH3CHO,即:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O。
下列说法中不正确的是()A.O2发生的反应是还原反应B.正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OC.乙醇在正极发生还原反应D.其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+典例2.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,正极反应式为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-==Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-==H2↑典例3.一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开,写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。
如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu-2e−===Cu2+,还原反应式:2Fe3++2e-===2Fe2+。
据此,回答下列问题:(1)将反应3Cu+ 8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O拆写为两个“半反应式”,还原反应式:____________________________________________。
(2)此原理可用于电化学。
锌-锰碱性电池广泛应用于日常生活,电池的总反应式为n(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)===n(OH)2(s)+2MnOOH(s)。
该电池的正极反应式为_____________ ______________________。
培优点二十原电池的电极方程式一.原电池的电极方程式二.对点增分集训1.将反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。
下列说法不正确的是()A.盐桥中的+移向FeCl3溶液B.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应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。
典例1.查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为CH3CHO,即:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O。
下列说法中不正确的是()A.O2发生的反应是还原反应B.正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OC.乙醇在正极发生还原反应D.其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+【答案】C【解析】A.电池总反应2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O中,正极上O2得电子反应还原反应,故A正确;B.正极上O2得电子反应还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故B正确;C.乙醇应该在负极上发生氧化反应,正极上是O2得电子发生还原反应,故C 错误;D.乙醇在负极上发生氧化反应,电极反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+,故D正确;故答案为C。
典例2.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,正极反应式为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-==Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-==H2↑【答案】B【解析】①中电解质溶液为稀硫酸,Mg比Al活泼,Mg作负极,Al作正极;②中电解质溶液为NaOH溶液,Al失电子,作负极,Mg作正极;③中Fe在常温下遇浓硝酸钝培优点二十原电池的电极方程式一.原电池的电极方程式化,作正极,Cu 作负极;④中Fe 发生吸氧腐蚀,作负极,Cu 作正极。
据分析,①中Mg 作负极、②中Mg 作正极,③中Fe 作正极、④中Fe 作负极,故A 项错误;②中Mg 作正极,发生还原反应,电极反应式为226H O 6e 6OH 3H --+=+↑,故B 项正确;③中Fe 作正极,故C 项错误;④中Cu 作正极,电极反应式为22O 2H O 4e 4OH --++=,故D 项错误。
培优点二十原电池的电极方程式一.原电池的电极方程式典例1.实验发现,298K时,在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+。
某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。
下列有关说法正确的是()A.该原电池的正极反应是Zn-2e-===Zn2+B.左烧杯中溶液的红色逐渐褪去C.该电池铂电极上有气泡出现D.该电池总反应为3Zn+ 2Fe3+===2Fe+ 3Zn2+【解析】该电池的总反应为Zn+ 2Fe3+ ===2Fe2++ Zn2+,所以左烧杯Pt为正极,电极反应为Fe3++ e-===Fe2+,右烧杯Zn为负极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+。
由于左烧杯中的Fe3+被还原为Fe2+,所以左烧杯中溶液的红色逐渐褪去。
【答案】B典例2.一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如下图所示,图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。
下列有关说法正确的是()A.b电极为该电池的负极B.b电极附近溶液的pH减小C.a电极反应式:C6H10O5-24e-+ 7H2O===6CO2↑+ 24H+D.中间室:Na+ 移向左室,Cl-移向右室【解析】b电极上硝酸根离子得电子生成N2,发生还原反应,故b电极应为正极,A错误;b电极反应式:2NO-3+ 10e-+ 6H2O===N2↑+ 12OH-,故b电极附近溶液的pH增大,B错误;原电池工作时阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,D错误。
【答案】C典例3.一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开,写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。
如2Fe3++ Cu===2Fe2++ Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu -2e-===Cu2+,还原反应式:2Fe3++2e-===2Fe2+。
据此,回答下列问题:(1)将反应3Cu+ 8H++2NO-3===3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O拆写为两个“半反应式”,还原反应式:____________________________________________。
(2)此原理可用于电化学。
锌锰碱性电池广泛应用于日常生活,电池的总反应式为Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)===Zn(OH)2(s)+ 2MnOOH(s)。
该电池的正极反应式为___________________________________。
【解析】(1)反应3Cu+ 8H++ 2NO-3===3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O,其中Cu元素的化合价升高,被氧化,N元素的化合价降低,被还原,还原反应式为8H++ 2NO-3+ 6e-===2NO↑+ 4H2O;(2)电池的总反应式为Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l) ===Zn(OH)2(s)+ 2MnOOH(s),其中锰元素的化合价降低,发生还原反应,该电池的正极反应式为2MnO2+ 2H2O+ 2e-===2MnOOH+ 2OH-【答案】(1)8H++ 2NO-3+ 6e-===2NO↑+ 4H2O(2)2MnO2+ 2H2O+ 2e-===2MnOOH+ 2OH-二.对点增分集训1.某原电池装置如图所示。
下列有关叙述中正确的是()(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)A.Fe作正极,发生氧化反应B.负极反应:2H++ 2e-===H2↑C.工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变D.工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl-)增大【解析】此原电池的负极是铁,发生氧化反应,正极是石墨,H+在此发生还原反应,右池中氢离子在石墨棒上被还原为H2不断逸出,使溶液酸性减弱,所以溶液的pH有变化。
【答案】D2.如图所示,杠杆AB两端分别挂有大小相同、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分别滴入CuSO4浓溶液和FeSO4浓溶液。
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)()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【解析】当杠杆为导体时,构成原电池,Fe球作负极,Cu球作正极,电极反应式分别为负极:Fe-2e-===Fe2+,正极:Cu2++ 2e-===Cu,铜球质量增加,铁球质量减少,杠杆A端低B 端高。
【答案】D3.某同学做如下实验:下列说法正确的是( )A .“电流表指针未发生偏转”,说明铁片Ⅰ、铁片Ⅱ均未被腐蚀B .用K 3[Fe(CN)3]溶液检验铁片Ⅲ、Ⅳ附近溶液,可判断电池的正、负极C .铁片Ⅰ、Ⅲ所处的电解质溶液浓度相同,二者的腐蚀速率相等D .铁片Ⅳ的电极反应式为Fe -3e -===Fe 3+【解析】对比两个盐桥的双液装置,图1中因两溶液中氯化钠的浓度相等,因此发生的是普通的化学腐蚀,且腐蚀速率相等。
图2中因两溶液中氯化钠的浓度不相等,因此发生的是电化学腐蚀,且浓度大的一极是负极,发生的反应是Fe -2e -===Fe 2+,可以用K 3[Fe(CN)3]检验Fe 2+的存在,若产生蓝色沉淀,就证明含有Fe 2+,B 正确。
【答案】B4.利用人工光合作用合成甲酸的原理为2CO 2+ 2H 2O ――――→太阳能光触媒2HCOOH+ O 2,装置如下图所示。
下列说法不正确的是( )A .该装置将太阳能转化为化学能和电能B .电极1周围pH 增大C .电极2上发生的反应为CO 2+2H ++2e -===HCOOH D .H +由电极1室经过质子膜流向电极2室【解析】在太阳能作用下CO 2和H 2O 转化为HCOOH 和O 2,并且有电子流动,太阳能转化为化学能和电能,A 正确;电极1流出电子,反应式是2H 2O -4e -===4H ++O 2↑,周围pH 减小,B 错误;根据总反应方程式推出电极2上发生的反应为CO 2+2H ++2e -===HCOOH ,C 正确;电极1反应产生H +,电极2反应消耗H +,故H +由电极1室经过质子膜进入电极2室,D 正确。
【答案】B5.我国科学家研发出一种新型的锂离子电池,放电时有关离子转化关系如下图所示,下列说法正确的是( )A .Li +透过膜除允许 Li +通过外,还允许H 2O 分子通过B .放电时,进入贮罐的液体发生反应:S 2O 2-8+ 2Fe 2+===2Fe 3++ 2SO 2-4 C .充电时,钛电极与外电源的负极相连D .充电时,电池内部发生的总反应为 Li+ Fe 3+=== Li ++ Fe 2+【解析】Li +透过膜只允许Li +通过,故A 错误;钛电极是电池的正极,充电时,应该与外电源的正极相连,故C 错误;放电时电池总反应为Li+ Fe 3+===Li ++Fe 2+,则充电时发生的总反应为Li + +Fe 2+ =====通电Li+Fe 3+,故D 错误。
【答案】B6.一种以NaBH 4和H 2O 2为原料的新型电池的工作原理如图所示。
下列说法错误..的是( )A .电池的正极反应为H 2O 2+ 2e -===2OH -B .电池放电时Na +从a 极区移向b 极区 C .电子从电极b 经外电路流向电极aD .b 极室的输出液经处理后可输入a 极室循环利用【解析】由图分析可知,通入a 电极的为BH -4,其中的B 失电子,化合价升高,生成BO -2,因此a 为电池的负极。
b 为电池的正极,H 2O 2中O 由−1价降到-2价发生还原反应,反应式为H 2O 2+ 2e -===2OH -,A 正确;原电池工作时,电解质溶液中的阳离子由负极区向正极区移动,B正确;电子由负极流出,正极流入,即a→b,C错误;正极区产生的OH-经处理后输入a 极室可循环使用,D正确。
【答案】C7.“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能。
用熔融Na2CO3作电解质的直接煤燃料电池的工作原理如下图所示。
下列有关说法正确的是()A.该电池的总反应为C+ O2===CO2B.煤直接燃烧发电比直接煤燃料电池发电的能量利用率高C.进入反应室的煤块粉碎成粉末状对反应速率和限度均无影响D.电子由电极b沿导线流向电极a,入口A加入的物质为煤粉【解析】A项,在原电池中阴离子移向电源负极,由图中CO2-3移向左边可知a为负极,电极反应为C+2CO2-3-4e-===3CO2,b为正极,电极反应为O2+ 2CO2+4e-===2CO2-3,所以该电池的总反应为C+O2===CO2,故A正确;B项,煤直接燃烧发电会有部分化学能转变为热能、光能,所以比直接煤燃料电池发电的能量利用率低,故B错误;C项,将煤块粉碎成粉末状,有利于在电极a附近参与反应,加快了反应速率,故C错误;D项,a为负极,电子由负极a沿导线流向正极b,故D错误。
【答案】A8.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。
一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如下图所示。
下列有关叙述正确的是()A.该燃料电池放电时,正极发生氧化反应,pH变大B.a极的反应式:N2H4+ 4OH--4e-===N2↑+ 4H2OC.放电时,电流从a极经过负载流向b极D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜【解析】根据原电池的工作原理,正极得电子,发生还原反应,通空气的一极为正极,反应式为O2+2H2O+ 4e-===4OH-,pH增大,故A错误;通肼的一极为负极,反应式为N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O,故B正确;根据原电池的工作原理,电子从负极经外电路流向正极,电流的方向和电子移动的方向相反,即电流从b极经过负载流向a极,故C错误;根据电极反应式,OH-应从正极流向负极,交换膜应选用阴离子交换膜,故D错误。
【答案】B9.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,下图是利用一种微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]转化为对环境无害物质的装置。
下列叙述错误..的是()A.M电极有CO2和N2生成B.H+ 透过质子交换膜由左向右移动C.微生物促进了反应中电子的转移D.N电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-【解析】因为是质子交换膜,因此反应的环境呈酸性,有O2的一边(N)是正极反应区,即O2+ 4H+ + 4e-===2H2O。
尿素[CO(NH2)2]转化为对环境无害物质,M极反应为CO(NH2)2+ H2O -6e-===CO2↑+ N2↑+ 6H+ ,H+ 应该透过质子交换膜由左向右移动;在微生物的作用下,此装置构成原电池,加速了反应的进行,促进了反应中电子的转移。
综上,A、B、C正确,D错误。
【答案】D10.科学家预言,燃料电池是21世纪获得电能的重要途径。