第四章第二節(jié)__化學(xué)電源學(xué)案

1、第二節(jié) 化學(xué)電源課前預(yù)習(xí)學(xué)案學(xué)習(xí)過(guò)程一、一次電池1.堿性鋅錳電池電極材料為Zn 和MnO2，電解質(zhì)是KOH.總反應(yīng)式：Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2如何書(shū)寫(xiě)復(fù)雜反應(yīng)的電極反應(yīng)式？ 負(fù)極：( )_正極：( )_2鋅銀電池銀鋅電池是一種高能電池，它質(zhì)量輕、體積小，是人造衛(wèi)星、宇宙火箭、空間電視轉(zhuǎn)播站等的電源。電極材料為Zn 和Ag2O，電解質(zhì)是KOH.總反應(yīng)式：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag負(fù)極：( )_正極：( )_二、二次電池 放電 充電 鉛蓄電池可放電亦可充電，具有雙重功能。蓄電池放電和充電的總反應(yīng)式：PbO2Pb2H2SO4 2PbSO

2、42H2O放電的電極反應(yīng)為：負(fù)極：( )_正極：( )_目前汽車上使用的電池，有很多是鉛蓄電池。由于它的電壓穩(wěn)定，使用方便、安全、可靠，又可以循環(huán)使用，因此廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科研、交通、生產(chǎn)和生活中。三燃料電池1.氫氧燃料電池它是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領(lǐng)域。它的電極材料一般為活化電極，碳電極上嵌有微細(xì)分散的鉑等金屬作催化劑，如鉑電極、活性炭電極等，具有很強(qiáng)的催化活性。電池反應(yīng)總式是_a.電解質(zhì)是酸負(fù)極：_正極：_b.電解質(zhì)是堿負(fù)極： _正極： _c.電解質(zhì)是固體熔融物負(fù)極： _正極： _2. 甲烷燃料電池另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷(燃料)

3、和氧氣(氧化劑)。電池總反應(yīng)式為：CH42O22KOHK2CO33H2O負(fù)極： _正極： _一、選擇題 1.如圖裝置能組成原電池的是( )2.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的電池反應(yīng)為Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2,則負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是( )A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn3.（2008江蘇高考，5）鎳鎘（NiCd）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(shuō)法正確的是（ ）A.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng):Ni(OH)2-e-+OH-

4、=NiOOH+H2OB.充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)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(dòng)4.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)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列說(shuō)法錯(cuò)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)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D.外電路中每通過(guò)0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5 g5.目前常用的鎳（

5、Ni）鎘（Cd）電池，其電池總反應(yīng)可以表示為:Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸。以下說(shuō)法中正確的是( )以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊烹姇r(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹵. B. C. D.6.用Pt電極放置于KOH溶液中，然后分別向兩極通入CO和O2，即可產(chǎn)生電流，下列敘述中正確的是( )通入CO的電極為陰極 通入CO的電極反應(yīng)式為:2CO+O2+4e-=2CO2 正極電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH- 負(fù)極電極反應(yīng)式為:CO+4OH-2e-=+2H2O電池工作時(shí)溶液中的陽(yáng)離

6、子向原電池的負(fù)極移動(dòng) 放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)A. B. C. D.7.我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,下列說(shuō)法不正確的是( )A.正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電池工作時(shí)，電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極C.以網(wǎng)狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積D.該電池通常只需更換鋁板就可繼續(xù)使用8.國(guó)外新型研制的溴鋅蓄電池的基本構(gòu)造是用碳棒作兩極，溴化鋅溶液為電解質(zhì)溶液?，F(xiàn)有四個(gè)電極反應(yīng):Zn-2e-=Zn2+ Zn2+2e-=Zn Br2+2e-=2Br -2B

7、r-2e-=Br2那么充電和放電時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)的是( )A. B. C. D.9.如圖所示為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是( )A.a電極是負(fù)極B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH-4e-=2H2O+O2C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置10.將純鋅片和純銅片按如圖所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(wú)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)生氣泡的速度甲比乙慢11.燃料在電池中直接氧化而產(chǎn)生電能的裝置

8、叫燃料電池，它是一種高效低污染的新型電池。燃料電池所用燃料可以是氫氣，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。肼分子（H2NNH2）可以在氧氣中燃燒生成氮?dú)夂退?，利用肼、氧氣與KOH溶液組成堿性燃料電池，請(qǐng)寫(xiě)出該電池反應(yīng)的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式:_；并指出電解質(zhì)溶液中，OH-離子向哪極移動(dòng):_。參考答案1解析:據(jù)構(gòu)成原電池條件分析，B能形成原電池。答案:B2解析:由電池反應(yīng)知，Zn作負(fù)極被氧化。答案:D3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(yáng)極，電解質(zhì)溶液為KOH，所以電極反應(yīng)式為:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O;Cd(OH)2作陰極，Cd(OH)2+

9、2e-=Cd+2OH-;充電的過(guò)程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。放電時(shí)，Cd作負(fù)極，Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,Cd周圍的c(OH-)下降，OH-向負(fù)極移動(dòng)。答案:A4解析:由電池的總反應(yīng)式可知Zn作負(fù)極失去電子，MnO2在正極上得電子，故A、B正確；工作時(shí)電子由負(fù)極流出，通過(guò)外電路流向正極，C錯(cuò)；流過(guò)0.2 mol電子，有0.1 mol Zn溶解，減少6.5 g，D正確。答案:C5解析:充電、放電時(shí)反應(yīng)條件不同，故不是可逆反應(yīng)，充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。答案:B6解析:CO燃料電池總反應(yīng)為2CO+O2+4KOH=2K2CO3+2H2O,故正確。在負(fù)極消耗OH-,故陰

10、離子向負(fù)極移動(dòng)，正確。答案:B7解析:由電池總反應(yīng)知，Al為負(fù)極，Al-3e-=Al3+,鉑網(wǎng)為正極:O2+4e-=+2H2O4OH-,電子由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極。故A對(duì)。電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，電流方向恰好相反，故B錯(cuò)。答案:B8解析:用惰性電極，故為電解質(zhì)溶液中離子放電，得到電子被還原，故為。選c9解析:氫氧燃料電池的總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，故通氫氣的a電極為負(fù)極，通氧氣電極為正極，電極反應(yīng)為O2-4e-+2H2O=4OH-,A正確，B錯(cuò)誤；電池產(chǎn)物為H2O，故為綠色電源，C正確；隨時(shí)不斷通入H2和O2，D正確。答案:B10解析:本題考查原電池的構(gòu)成條件及工作原理。題目中可以應(yīng)用的信息主要是鋅片、銅片兩種活潑性不同的金屬，甲、乙兩圖。解答該題時(shí)，首先根據(jù)原電池的構(gòu)成條件判斷甲、乙是否能形成原電池，然后再根據(jù)原電池的原理具體分析、判斷，甲裝置符合原電池條件，c可構(gòu)成原電池，乙裝置不能構(gòu)成原電池。甲中銅片有氣泡，乙中無(wú)；由于都消耗H上標(biāo)+，所以pH都增大，C正確。答案:C11解析:肼燃料電池總反應(yīng)為N2H4+