第19讲 原电池 化学电源1Word文件下载.docx
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C．该电池含有的金属元素中毒性最大的是Hg
D．此电池工作时，外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小3.25g
电池工作时，锌失去电子，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，所以外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上应减少6.5g，所以D项错。
D
题组二 原电池正、负极的判断
3．某氢氧燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述正确的是（ ）
A．正极反应式为：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．电池工作时，OH－向正极移动
C．工作一段时间后，电解质溶液的pH变大
D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2（标准状况）时，有0.1mole－转移
电池工作时，OH－应向负极移动，B选项错误；
氢氧燃料电池总的反应为2H2＋O2===2H2O，n（OH－）不变而溶液体积增大，pH应变小，C选项错误；
CuCl2电解的总的方程式为：
CuCl2
Cu＋Cl2↑，每生成0.1molCl2有0.2mole－转移，D选项错误。
A
4．固体氧化物燃料电池是由美国某公司研制开发的。
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．有H2放电的b极为电池的正极
C．a极对应的电极反应为：
D．该电池的总反应方程式为：
2H2＋O2===2H2O
本题以完全陌生的燃料电池，考查学生对原电池知识点的掌握程度。
无论什么电池，其本质都是自发的氧化还原反应。
所以先整体把握，可知总反应相当于H2氧化成水；
再逐层推理：
正极a处应为O2得到电子被还原，生成O2－，负极b处应为H2失电子被氧化。
题组三 原电池原理的应用
5．电工经常说的一句口头禅：
“铜接铝，瞎糊弄”，所以电工操作规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用，说明原因：
______________。
铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电路断路
6．把适合题意的图象填在横线上（用A、B、C、D表示）
AB
CD
（1）将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系是________。
（2）将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系是________。
（3）将
（1）中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，则图象是________。
加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，
（1）a中Zn减少，H2体积减小；
（2）中由于H2SO4定量，产生H2的体积一样多；
（3）当把CuSO4溶液改成CH3COONa溶液时，由于CH3COO－＋H＋CH3COOH，a中c（H＋）减少，反应速率减小，但产生H2的体积不变，所以C项正确。
（1）A
（2）B （3）C
题组四 化学电源中电极反应式的书写
7．铝空气海水电池：
以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为：
4Al＋3O2＋6H2O===4Al（OH）3
负极：
_____________________________________________________；
正极：
_____________________________________________________。
4Al－12e－===4Al3＋
3O2＋6H2O＋12e－===12OH－
8．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。
近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。
其工作原理的示意图如下：
请回答下列问题：
（1）Pt（a）电极是电池的________极，电极反应式为_________________；
Pt（b）电极发生______反应（填“氧化”或“还原”），电极反应式为____________________。
（2）电池的总反应方程式为________________。
（3）如果该电池工作时电路中通过2mol电子，则消耗的CH3OH有________mol。
Pt（a）原料为CH3OH和水，产物为CO2、H＋和水，根据C化合价由－2价升到＋4价，失去6个电子，Pt（a）为负极；
Pt（b）原料为O2、H＋，产物为H2O，O化合价由0价降低为－2价，发生还原反应，为正极。
（1）负 CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋ 还原 O2＋4H＋＋4e－===2H2O
（2）2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
（3）
题组五 不同介质对燃料电池电极反应式书写的影响
9．以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：
（1）酸性条件
燃料电池总反应式：
CH4＋2O2===CO2＋2H2O ①
燃料电池正极反应式：
O2＋4H＋＋4e－===2H2O ②
①－②×
2，得燃料电池负极反应式：
___________________________。
（2）碱性条件
CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O ①
O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ②
（3）固体电解质（高温下能传导O2－）
O2＋4e－===2O2－ ②
____________________________。
（4）熔融碳酸盐（如：
熔融K2CO3）环境下
电池总反应式：
正极电极反应式：
O2＋2CO2＋4e－===2CO
②
（1）CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋
（2）CH4＋10OH－－8e－===CO
＋7H2O
（3）CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O
（4）CH4＋4CO
－8e－===5CO2＋2H2O
题组六 可逆反应与原电池的工作原理
10．已知在酸性条件下发生的反应为AsO
＋2I－＋2H＋===AsO
＋I2＋H2O，在碱性条件下发生的反应为AsO
＋I2＋2OH－===AsO
＋H2O＋2I－。
设计如图装置（C1、C2均为石墨电极），分别进行下列操作：
Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸
Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液
结果发现电流表指针均发生偏转。
试回答下列问题：
（1）两次操作中指针为什么发生偏转？
__________________________
_______________________________________________________________。
（2）两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？
试用化学平衡移动原理解释之。
_____________________________________________________
（3）操作Ⅰ过程中C1棒上发生的反应为________________________；
（4）操作Ⅱ过程中C2棒上发生的反应为________________________。
（5）操作Ⅱ过程中，盐桥中的K＋移向________烧杯溶液（填“A”或“B”）。
（1）两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。
（2）（Ⅰ）加酸，c（H＋）增大，AsO
得电子，I－失电子，所以C1极是负极，C2极是正极。
（Ⅱ）加碱，c（OH－）增大，AsO
失电子，I2得电子，此时，C1极是正极，C2极是负极。
故发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即电流表指针偏转方向不同。
（3）2I－－2e－===I2
（4）AsO
＋2OH－－2e－===AsO
＋H2O
（5）A
1．[2013·
安徽理综卷]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：
PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。
下列有关说法正确的是（ ）
A．正极反应式：
Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2
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20.7gPb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
负极反应为Ca失电子，A项错；
放电过程中，阳离子移向正极，B项错；
由电池总反应方程式可知，每转移2mole－，生成1molPb，即每转移0.1mol电子，理论上生成10.35gPb，故C项错；
D项，由题干信息可知，常温下，该电池反应不能发生，故D项正确。
2．
（1）[2012·
海南高考节选]肼（N2H4）空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为______________________。
（2）[2012·
江苏高考节选]铝电池性能优越，Al AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。
该电池反应的化学方程式为___________________。
（1）N2H4和O2反应生成N2和H2O，N2H4在负极上失电子结合OH－生成N2和H2O。
（2）原电池负极发生氧化反应（铝被氧化），正极发生还原反应（AgO被还原），结合电解质溶液可知，铝转化为偏铝酸钠。
（1）N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑
（2）2Al＋3AgO＋2NaOH===2NaAlO2＋3Ag＋H2O
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