知識講解_原電池和化學(xué)電源(基礎(chǔ)).doc

學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考高考總復(fù)習(xí) 原電池和化學(xué)電源 【考綱要求】 1了解原電池的工作原理。2能寫出原電池的電極反應(yīng)式和反應(yīng)的總方程式。3能根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式設(shè)計(jì)簡單的原電池。4能根據(jù)原電池原理進(jìn)行簡單計(jì)算。5熟悉常見的化學(xué)電源（一次電池、二次電池和燃料電池），能分析常見化學(xué)電池工作原理，了解廢舊電池回收的意義。【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、原電池的概念1能量的轉(zhuǎn)化原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。電能是現(xiàn)代社會應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱電力。2工作原理設(shè)計(jì)一種裝置，使氧化還原反應(yīng)所釋放的能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，即將氧化反?yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行，并使電子轉(zhuǎn)移經(jīng)過導(dǎo)線，在一定條件下形成電流。電子從負(fù)極（較活潑金屬）流向正極（較不活潑金屬或碳棒），負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。電極電極材料反應(yīng)類型電子流動方向負(fù)極還原性較強(qiáng)的金屬氧化反應(yīng)負(fù)極向外電路提供電子正極還原性較弱的金屬還原反應(yīng)正極從外電路得到電子以下是鋅銅原電池裝置示意圖：3原電池的組成條件 (1)兩個(gè)活潑性不同的電極(材料可以是金屬或?qū)щ姷姆墙饘?，分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)。原電池中兩極活潑性相差越大，電池電動勢就越高。(2)電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)中陰離子向負(fù)極方向移動，陽離子向正極方向移動，陰陽離子定向移動成內(nèi)電路。(3)導(dǎo)線將兩電極連接，形成閉合回路。（4）有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。4原電池的判斷方法（1）先分析有無外接電池，有外接電源的為電解池，無外接電源的可能為原電池。（2）多池相連，但無外電源時(shí)，兩極活潑性差異最大的一池為原電池，其他各池可看做電解池。5原電池的正負(fù)極的判斷方法判斷依據(jù)負(fù)極正極電極材料活潑性較強(qiáng)的金屬活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬電子流動方向電子流出極電子流入極電解質(zhì)溶液中離子定向移動方向陰離子移向的負(fù)極陽離子移向的正極發(fā)生的反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象溶解的極增重或有氣泡放出的極6原電池中帶電粒子的移動方向在原電池構(gòu)成的閉合電路中，有帶電粒子的定向移動。在外電路上電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線上流入正極；在內(nèi)電路上即在電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極。具體情況見圖： 考點(diǎn)二、原電池原理的應(yīng)用1加快氧化還原反應(yīng)的速率例如：在鋅與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的速率加快。2比較金屬活動性強(qiáng)弱例如：有兩種金屬a和b，用導(dǎo)線連接后插入到稀H2SO4中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生。根據(jù)現(xiàn)象判斷出a是負(fù)極，b是正極，由原電池原理可知，金屬活動性ab。3用于金屬的防護(hù) 將要保護(hù)的金屬設(shè)計(jì)成原電池的正極，得到保護(hù)。例如：在鋼（鐵）閘門上連接上鋅塊，由于鋅比鐵活潑，可使鋼閘門受到保護(hù)。4原電池的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原電池時(shí)要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是：（1）首先將已知的氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)；（2）根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。電極材料的選擇在原電池中，選擇還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極；氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極。并且，原電池的電極必須導(dǎo)電。電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液或其中溶解的物質(zhì)反應(yīng)。電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)（如空氣中的氧氣）。但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行（中間連接鹽橋），則左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)選擇與電極材料相同的陽離子。如在銅鋅硫酸銅構(gòu)成的原電池中，負(fù)極金屬鋅浸泡在含有Zn2+的電解質(zhì)溶液中，而正極銅浸泡在含有Cu2+的電解質(zhì)溶液中。（3）按要求畫出原電池裝置圖?？键c(diǎn)三、幾種常見的電池（一）電池的評價(jià)比能量：電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少。比功率：電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小。質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、可儲存時(shí)間長的電池，更適合使用者的需要。（二）實(shí)用電池的特點(diǎn)(1)能產(chǎn)生比較穩(wěn)定而且較高電壓的電流；(2)安全、耐用且便于攜帶，易于維護(hù)；(3)能夠適用于各種環(huán)境；(4)便于回收處理，不污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境的污染影響較??；(5)能量轉(zhuǎn)換率高。（三）幾種常見的電池1、一次電池：放電之后不能充電，內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的。干電池：一次電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動。堿性鋅錳電池 構(gòu)成：負(fù)極是鋅，正極是MnO2，電解質(zhì)是KOH負(fù)極：Zn+2OH2e=Zn(OH)2；正極：2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH總反應(yīng)式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2特點(diǎn)：比能量較高，儲存時(shí)間較長，可適用于大電流和連續(xù)放電。2、二次電池鉛蓄電池放電電極反應(yīng)：負(fù)極：Pb(s)+SO42(aq)2ePbSO4(s)； 正極：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42(aq)+2ePbSO4(s)+2H2O(l)總反應(yīng)式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)充電電極反應(yīng)：陽極：PbSO4(s)+2H2O(l)2e=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42(aq)；陰極：PbSO4(s)+2e=Pb(s)+SO42(aq)總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)總反應(yīng)方程式：Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)說明：a負(fù)極陰極 正極陽極b電池的正負(fù)極分別和電源的正負(fù)極相連c各極的pH變化看各電極反應(yīng)，電池的pH變化看電池總反應(yīng)鎳一鎘堿性蓄電池負(fù)極：Cd+2OH2e=Cd(OH)2；正極：2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH總反應(yīng)式：Cd +2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 3、燃料電池電池電極反應(yīng)酸性電解質(zhì)堿性電解質(zhì)氫氧燃料電池負(fù)極2H24e4H+2H2+4OH4e4H2O正極O2+4H+4e2H2OO2+2H2O+4e4OH總反應(yīng)2H2+O22H2O2H2+O22H2O甲烷燃料電池負(fù)極CH4 + 2H2O8e=CO2 + 8H+CH4+10OH8e=CO32+7H2O正極2O2 + 8H+ + 8e4H2O2O2+4H2O+8e=8OH總反應(yīng)CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O甲醇燃料電池負(fù)極2CH3OH + 2H2O12e= 2CO2 + 12H+2CH3OH +16OH12e=2CO32+12H2O正極3O2 +12H+ +12e6H2O3O2+6H2O+12e=12OH總反應(yīng)2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O除氫氣外，烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體，均可作燃料電池的燃料；除純氧氣外，空氣中的氧氣也可作氧化劑。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高于80，遠(yuǎn)高于燃燒過程（僅30左右），有利于節(jié)約能源。燃料電池有廣闊的發(fā)展前途。（四）正確書寫電極反應(yīng)式(1)列出正、負(fù)電極上的反應(yīng)物質(zhì)，在等式的兩邊分別寫出反應(yīng)物和生成物。(2)標(biāo)明電子的得失。(3)使質(zhì)量守恒。電極反應(yīng)式書寫時(shí)注意：負(fù)極反應(yīng)生成物的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)該寫入負(fù)極反應(yīng)式；若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2，且電解質(zhì)溶液為中性或堿性，則H2O必須寫入正極反應(yīng)式，且生成物為OH；若電解液為酸性，則H+必須寫入反應(yīng)式中，生成物為H2O。電極反應(yīng)式的書寫必須遵循離子方程式的書寫要求。(4)正負(fù)極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總的化學(xué)方程式。若能寫出總反應(yīng)式，可以減去較易寫出的電極反應(yīng)式，從而寫出較難書寫的電極方程式。注意相加減時(shí)電子得失數(shù)目要相等?！镜湫屠}】類型一：原電池原理例1銅鋅原電池（如圖）工作時(shí)，下列敘述正確的是 A正極反應(yīng)為：Zn2e-=Zn2+ B電池反應(yīng)為：Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu C在外電路中，電子從負(fù)極流向正極 D鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液 【答案】BC【解析】Zn是負(fù)極，故A錯；電池總反應(yīng)和沒有形成 原電池的氧化還原反應(yīng)相同，故B正確；根據(jù)閉合回路的電流方向，在外電路中，電子由負(fù)極流向正極，故C正確；在溶液中，陽離子往正極移動，故D錯誤?！究偨Y(jié)升華】一定要記住：原電池工作時(shí)，電子沿導(dǎo)線從負(fù)極流向正極， 在溶液中陰離子向負(fù)極移動。舉一反三：【變式1】用銅片、銀片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U型管）構(gòu)成一個(gè)原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是在外電路中，電流由銅電極流向銀電極正極反應(yīng)為：Ag+e-=Ag實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A. B.C.D.【答案】C【變式2】將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是( ) A兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C兩燒杯中溶液的pH均增大D產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢 【答案】C【解析】圖甲是一個(gè)原電池裝置，負(fù)極：Zn2e=Zn2+，正極(Cu)：2H+2e=H2，形成的原電池能加快產(chǎn)生氫氣的速率；圖乙中，Zn直接與稀硫酸反應(yīng)生成H2：Zn+2H+=Zn2+H2，甲、乙兩燒杯中H2SO4均被消耗，溶液的pH均增大。【高清課堂：399158 例2】【變式3】右圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是A該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為： O2+2H2O+4e4OHC裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化【答案】C【解析】本題主要考查的是電化學(xué)知識。A項(xiàng)，在該裝置系統(tǒng)中，有四種能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系，即太陽能、電能、化學(xué)能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化；B項(xiàng)，裝置Y為氫氧燃料電池，負(fù)極電極反應(yīng)為H2 -2e- + 2OH- = 2H2O；C項(xiàng)，相當(dāng)于用光能電解水，產(chǎn)生H2和O2，實(shí)現(xiàn)燃料（H2）和氧化劑（O2）的再生；D項(xiàng)，在反應(yīng)過程中，有能量的損耗和熱效應(yīng)的產(chǎn)生，不可能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能的完全轉(zhuǎn)化。綜上分析可知，本題選C項(xiàng)。例2某同學(xué)根據(jù)離子反應(yīng)方程式2Fe3+Fe=3Fe2+來設(shè)計(jì)原電池。下列設(shè)計(jì)方案中可行的是（ ） A電極材料為鐵和鋅，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液 B電極材料為鐵和石墨，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液 C電極材料為鐵和石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液 D電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液【答案】B【解析】由離子反應(yīng)方程式可知，設(shè)計(jì)的原電池中Fe為負(fù)極，不與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的導(dǎo)體為正極，含F(xiàn)e3+的溶液為電解質(zhì)溶液，故B項(xiàng)可行。舉一反三：【變式1】依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+ (aq)+Cu (s)=Cu2+ (aq)+2Ag (s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。 請回答下列問題： (1)電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_； (2)銀電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_； (3)外電路中的電子是從_電極流向_電極。 【答案】(1)Cu AgNO3溶液 (2)正 Ag+e=Ag Cu2e=Cu2+ (3)X Ag 【解析】由氧化還原反應(yīng)：2Ag+ (aq)+Cu (s)=Cu2+ (aq)+2Ag (s)可知，可以選用Cu (s)Ag (s)AgNO3 (aq)構(gòu)成簡易的原電池，因此上圖中電極X的材料是Cu，電解質(zhì)溶液Y是AgNO3溶液，正極為Ag，正極上發(fā)生的反應(yīng)為Ag+e=Ag，負(fù)極為Cu，負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2e=Cu2+，在外電路電子由負(fù)極流向正極，即從X電極流向Ag電極。類型二：金屬活動性強(qiáng)弱比較例3X、Y、Z、W四塊金屬分別用導(dǎo)線兩兩相連浸入稀硫酸中，組成原電池。X、Y相連時(shí)，X為負(fù)極；Z、W相連時(shí)，電流方向是WZ；X、Z相連時(shí)，Z極上產(chǎn)生大量氣泡；W、Y相連時(shí)，W極發(fā)生氧化反應(yīng)。據(jù)此判斷四種金屬的活潑性順序是( ) AXZWY BZXYW CWXYZ DYWZX 【答案】A【解析】在原電池中，活潑金屬作為電池的負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；不活潑的金屬作為電池的正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，與電流的方向相反(物理學(xué)中規(guī)定正電荷移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。因此，X、Y相連時(shí)，X為負(fù)極，則活潑性XY；Z、W相連時(shí)，電流方向是WZ，則活潑性ZW；X、Z相連時(shí)，Z極上產(chǎn)生大量氣泡，則活潑性XZ；W、Y相連時(shí)，W極發(fā)生氧化反應(yīng)，則活潑性WY。綜上所述，可以得出金屬的活潑性順序是XZWY。舉一反三：【變式1】根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)：(1) X+Y2+ = X2+ + Y(2) Z + 2H2O（冷水）=Z(OH)2 + H2(3)Z2+離子的氧化性比X2+弱(4)由Y、W作電極組成的原電池負(fù)極反應(yīng)為：Y2e=Y2+，由此可知，X、Y、Z、W的還原性由強(qiáng)到弱的順序是AX Y Z W BY X W ZCZ X Y W DZ Y X W【答案】C【解析】(1)X能將Y2+還原說明X的還原性強(qiáng)于Y。(2)Z能與冷水作用，說明Z一定為活潑性很強(qiáng)的金屬。(3)Z2+氧化性比X2+弱說明Z的金屬性強(qiáng)于X。(4)在原電池中Y做負(fù)極，故Y的活潑性強(qiáng)于W。類型三：干電池例4Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負(fù)極材料是。電池工作時(shí)，電子流向（填“正極”或“負(fù)極”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會加速某電極的腐蝕，其主要原因是。欲除去Cu2+，最好選用下列試劑中的（填代號）。a.NaOH b.Znc.Fe d.NH3H2O(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為?！敬鸢浮浚?）Zn 正極 （2）鋅與還原出來的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕 b （3）2H+2e-=H2，87g【解析】（1）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Zn失電子，做負(fù)極。電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。（2）鋅與還原出來的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜的基本要求是不能引入新雜質(zhì)，所以應(yīng)選Zn將Cu2+ 置換為單質(zhì)而除去。（3）陰極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，H+得電子生成氫氣。因?yàn)镸nSO4MnO22 e-，通過2mol電子產(chǎn)生1mol MnO2，質(zhì)量為87g。舉一反三：【高清課堂：399158例5】【變式1】堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn (s)+2MnO2 (s)+2H2O (1)=Zn(OH)2 (s)+2MnOOH (s)下列說法錯誤的是（ ） A電池工作時(shí)，鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2 (s)+2H2O (1)+2e=2MnOOH (s)+2OH (aq) C電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極 D外電路中每通過0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5 g【答案】C【解析】該電池工作時(shí)，Zn應(yīng)為負(fù)極，失去電子，故A正確。原電池正極發(fā)生得電子反應(yīng)，即還原反應(yīng)，故B正確。電子應(yīng)由原電池的負(fù)極流出，通過外電路流向正極，故C錯誤。由于Zn失去2 mol電子時(shí)，自身消耗的質(zhì)量為65 g，則失去0.2 mol電子，理論上消耗6.5 g，故D正確。類型四：蓄電池例5一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為：H2+2OH-2e-=2H2O； NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-當(dāng)為電池充電時(shí)，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是A. H2O的還原 B. NiO(OH)的還原C. H2的氧化 D. NiO(OH) 2的氧化 【答案】D【解析】由題中給出的電極反應(yīng)可判斷出做原電池時(shí)，H2是還原劑被氧化、NiO(OH)是氧化劑被還原，則充電時(shí)H2是還原產(chǎn)物、NiO(OH)是氧化產(chǎn)物，與正極相連的是陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以D選項(xiàng)正確。【總結(jié)升華】本題考查二次電池中的氧化還原問題。原電池放電時(shí)，先要分析氧化劑與還原劑，氧化劑被還原、還原劑被氧化；充電時(shí)（電解池），將原電池負(fù)極反應(yīng)式反著寫為還原過程，發(fā)生在陰極，原電池中的正極反應(yīng)反著寫為氧化過程，發(fā)生在陽極。舉一反三：【變式1】生產(chǎn)鉛蓄電池時(shí)，在兩極板上的鉛銻合金上均勻涂上膏狀的PbSO4，干燥后再安裝，充電后即可使用，發(fā)生的反應(yīng)是：2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4下列對鉛蓄電池的說法中錯誤的是( ) A需要定期補(bǔ)充硫酸 B工作時(shí)Pb是負(fù)極，PbO2是正極 c工作時(shí)負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是Pb2e+SO42=PbSO4 D工作時(shí)電解質(zhì)溶液的密度減小 【答案】A 【解析】鉛蓄電池在工作時(shí)相當(dāng)于原電池，發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是正極，所以Pb是負(fù)極，PbO2是正極；在工作時(shí)，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是Pb失去電子生成Pb2+，而Pb2+又與溶液中的SO42生成PbSO4沉淀；放電時(shí)消耗硫酸的量與充電時(shí)生成硫酸的量相等，說明H2SO4不用補(bǔ)充；工作時(shí)（即放電時(shí)），H2SO4被消耗，溶液中H2SO4的物質(zhì)的越濃度減小，所以溶液的密度也隨之減小?！咀兪?】高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為 ：3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH，下列敘述不正確的是 A放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1mol K2FeO4被氧化B充電時(shí)陽極反應(yīng)為：2Fe(OH)36e+ 10 OH= 2FeO42+ 8H2OC放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：3Zn6e +6OH= 3Zn(OH)2D放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng) 【答案】A 【解析】A項(xiàng)中放電時(shí)正極應(yīng)被還原，D項(xiàng)中放電時(shí)正極：2FeO42+6e+ 8H2O=2Fe(OH)3+ 10 OH，故溶液的堿性增強(qiáng)。啟示：分析問題要先定性后定量，注意關(guān)鍵字詞?！咀兪?】鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2 有關(guān)該電池的說法正確的是A充電時(shí)陽極反應(yīng)：Ni(OH)2 e + OH- = NiOOH + H2OB充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變D放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動 【答案】A【解析】由充電時(shí)方程式中的Cd和Ni的化合價(jià)的變化可知，Ni(OH)2作陽極，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，所以陽極電極反應(yīng)式為：Ni(OH)2e OH-=NiOOHH2O；Cd(OH)2作陰極，Cd(OH)22e=Cd2OH；充電的過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時(shí)，Cd作負(fù)極，Cd2e2OH=Cd(OH)2，Cd周圍的c(OH)下降，OH向負(fù)極移動。類型五：燃料電池【高清課堂：399158 例1】例6某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+，其基本結(jié)構(gòu)見下圖，電池總反應(yīng)可表示為：2H2O22H2O，下列有關(guān)說法正確的是A電子通過外電路從b極流向a極Bb極上的電極反應(yīng)式為：O22H2O4e4OHC每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2DH由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極【答案】D【解析】該氫氧燃料電池的a極通入H2，故為負(fù)極，b極通入O2，為正極。這樣電子通過外電路應(yīng)由a極流向b極，故A選項(xiàng)錯誤；酸性電解質(zhì)存在下，B選項(xiàng)中b極上的電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O ；C選項(xiàng)沒有說明是標(biāo)準(zhǔn)狀況下；D選項(xiàng)是正確的，H2在a極失電子變成H+，由固體酸電解質(zhì)傳遞至b極。舉一反三：【變式1】用二根鉑絲作電極插入KOH溶液中，分別向兩極通入甲烷和氧氣，可作為一種燃料電池的模擬裝置。試判斷下列說法正確的是 ( )A通氧氣的鉑極為負(fù)極 B此電池反應(yīng)為CH4+2O2 = CO2+2H2OC此電池放電時(shí)，KOH濃度減小 D此電池放電時(shí)，KOH濃度不變【答案】C【變式2】有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng)，則下列說法中正確的是( ) 每消耗l mol CH4可以向外電路提供8 mol e 負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式為CH4+10OH8e=CO32+7H2O 負(fù)極上O2獲得電子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH 電池放電時(shí)，溶液pH不斷升高 A B C D 【答案】A 【解析】CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng)，即CH4CO2，嚴(yán)格地講生成的CO2還與KOH溶液反應(yīng)生成K2CO3，化合價(jià)升高，