2023版高三一輪總復(fù)習(xí)化學(xué)（人教版）教案：第6章 第27講 原電池 化學(xué)電源(基礎(chǔ)課)

第27講原電池化學(xué)電源（基礎(chǔ)課）

凈復(fù)習(xí)目標(biāo)

1.了解原電池的含義及構(gòu)成。

2.理解原電池的工作原理及應(yīng)用。

3.了解常見化學(xué)電源的種類及工作原理。

4.會(huì)寫電極反應(yīng)和電池反應(yīng)式。

知］識(shí)點(diǎn)—原電池的工作原理及應(yīng)用

1.原電池的構(gòu)成

⑴概念和反應(yīng)本質(zhì)

原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。

⑵構(gòu)成條件

能發(fā)生自發(fā)進(jìn)任的氧化還原反應(yīng)（一般是活潑性強(qiáng)的金

反應(yīng)

屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng)）

電極一般是活潑性丕回的兩電極（金屬或石墨）

①電解質(zhì)溶液

閉合

②兩電極直接或間接接觸

回路

③兩電極插入電解質(zhì)溶液中

2.原電池的工作原理

如圖是Cu-Zn原電池，請(qǐng)?zhí)羁?

1

⑴兩裝置的反應(yīng)原理

電極名稱負(fù)極正極

電極材料ZnCu

電極反應(yīng)Zn-2e-=Zn2++=Cu

反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)

鹽橋中鹽橋中裝有含KC1飽和溶液的瓊膠,工作時(shí)K+移向正極，

離子移向C「移向負(fù)極

(2)原電池中的三個(gè)方向

①電子方向：從負(fù)極流出沿導(dǎo)線流入正極。

②電流方向：從正極沿導(dǎo)線流向魚極。

③離子的遷移方向：電解質(zhì)溶液中.陰離子向魚極遷移,陽離子向正極遷

移。鹽橋溶液中陰離子向負(fù)極遷移，陽離子向正極遷移。

(3)鹽橋的作用

①連接內(nèi)電路，形成閉合回路。

②平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。

3.原電池原理的應(yīng)用

(1)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱

兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。

(2)加快氧化還原反應(yīng)的速率

一個(gè)包發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率加快。例如，在

Zn與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加入少量CiiS04溶液能使產(chǎn)生出的反應(yīng)速率加快。

(3)設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源

|拆分反應(yīng)|~~!將乳化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)

I........................................................

選錚1_j麗莉麗i一版為由我樂應(yīng)至后保貢版工?

電極材料：潑性比負(fù)極弱的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極：

:如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間:

構(gòu)成

閉合網(wǎng)路―!連接鹽橋)，則兩個(gè)容器中的電解血溶液應(yīng)含：

：有與迪且型相同的金屬陽離子

畫出結(jié)合要求及反應(yīng)特點(diǎn),畫出原電池襄置圖，：

裝置圖標(biāo)出電極材料名稱、正負(fù)極、電解質(zhì)溶液等：

(@@?)兩金屬作電極時(shí)負(fù)極金屬不一定比正極金屬活潑，如Mg—

NaOH(叫)一Al中Al為負(fù)極，F(xiàn)e—濃HNO3—Cu中Cu為負(fù)極。

訓(xùn)?練㈱工”__________________

.題點(diǎn)?原電池的構(gòu)成與工作原理

1.(2021?廣州模擬)某小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖

裝置，下列敘述止確的是（）

A.若X為Fe,Y為Cu,鐵為正極

B.若X為Fe,Y為Cu,電子由銅片流向鐵片

C.若X為Fe,Y為C,碳棒上有紅色固體析出

D.若X為Cu,Y為Zn,鋅片發(fā)生還原反應(yīng)

［答案］C

3+

2.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料知氧化性：Cr2Or>Fe,設(shè)計(jì)了鹽橋

式的原電池（如圖所示）。鹽橋中裝有瓊脂與飽和K2s04溶液。下列敘述中正確的

是（）

<A）~e

，學(xué)石墨

若三、

二-二.■三K2Cr2O7xC^SOJj

光片和稀H2so.溶液

A.甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)

3+-+

B.乙燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cr+7H2O-6e=Cr2Or+14H

C.外電路的電流方向是從b到a

D.電池工作時(shí)，鹽橋中的SOU移向乙燒杯

C［A項(xiàng)，甲燒杯的溶液中發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe2+-e=Fe3+;B項(xiàng)，乙燒

杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)為CnO歹得到電子生成CN+;C項(xiàng)，a極為負(fù)極,

b極為正極，外電路中電流方向由b到a;D項(xiàng)，SO廠向負(fù)極移動(dòng)，即移向甲燒

杯。］

I題后歸納I

原電池的工作原理簡圖

縫牖/lie-

陽離子一

一陰離子

T電解質(zhì)溶液卜」

注意：①若有鹽橋，鹽橋中的陰離子移向負(fù)極區(qū)，陽離子移向正極區(qū)。

②若有交換膜，離子可選擇性通過交換膜，如陽離子交換膜，陽離子可通

過陽離子交換膜移向正極.

題點(diǎn)?原電池原理的應(yīng)用

3.M>N、P、E四種金屬，已知：①M(fèi)+N2+=N+M2+；②M、P用導(dǎo)

線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出；③N、E用導(dǎo)線連接放入

E的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)為E2++2e-==E,N-2e-=N2+o則這四種金屬

的還原性由強(qiáng)到弱的順序是()

A.P>M>N>EB.E>N>M>P

C.P>N>M>ED.E>P>M>N

A［由①可知還原性：NON,由②可知還原性：P>M,由③可知還原性：

N>E,故可推知還原性：P>M>N>E,A正確。］

4.(雙選)將鎘(Cd)浸在氯化鉆(CoCb)溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

Co2+(aq)4-Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq),如將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為如圖的原電池，則下列

說法一定錯(cuò)誤的是()

甲乙

A.Cd作正極，C。作負(fù)極

B.原電池工作時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極

C.根據(jù)陰陽相吸原理，鹽橋中的陽離子向負(fù)極(甲池)移動(dòng)

D.甲池中盛放的是CdCb溶液，乙池中盛放的是CoCb溶液

AC［將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池時(shí)，Cd作負(fù)極，電極反應(yīng)為Cd—2e.=

Cd2+;Co作正極，電極反應(yīng)為Co2++2e-==C。，鹽橋中的陽離子向正極(乙池)

移動(dòng)。］

5.有下列圖像，請(qǐng)選擇合適的圖像填空：

(1)將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸中，同時(shí)向a中加入少

量的CuS()4溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間f(min)的關(guān)系是________。

(2)將過量的兩份鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的

CuSO4溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間/(min)的關(guān)系是________。

⑶將(1)中的CuSCh溶液改成CMCOONa溶液，其他條件不變，則圖像是

［答案］(DA(2)B(3)C

6.設(shè)計(jì)原電池裝置證明Fe3+的氧化性比CM+強(qiáng)。

⑴寫出能說明氧化性Fe3+大于CM+的離子方程式：

⑵若要將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，電極反應(yīng)式分別是：

①負(fù)極：_____________________________________________________

②正極：_____________________________________________________

⑶在框中畫出裝置圖，指出電極材料和電解質(zhì)溶液：

①不含鹽橋②含鹽橋

［答案］(1)2Fe3+4-Cu=2Fe2++Cu2+(2)?Cu-2e-=Cu2+?2Fe3+4-

2e=2Fe2+

(1)正、負(fù)極材料的選擇：根據(jù)氧化還原關(guān)系找出正、負(fù)極材料，一般選擇

活潑性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極；活潑性較弱的金屬或可導(dǎo)電的非金屬(如石墨等)

作為正極。

(2)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)生相應(yīng)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)生相應(yīng)反應(yīng)(如溶解于溶液中的空氣)。

但如果氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則兩個(gè)容器

中的電解質(zhì)溶液一般選擇與電極材料相同的陽離子溶液。

(3)畫裝置圖：注明電極材料與電解質(zhì)溶液。但應(yīng)注意鹽橋不能畫成導(dǎo)線,

要形成閉合回路。

知識(shí)點(diǎn)二常見化學(xué)電源

1.化學(xué)電源的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)劣判斷標(biāo)準(zhǔn)

(1)相對(duì)其他能源，電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率較高，供電穩(wěn)定可靠，形狀、

大小可根據(jù)需要設(shè)計(jì)，使用方便等。

(2)判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少

(比能量)或者輸出功率的大小(比功率)，以及電池可儲(chǔ)存時(shí)間的長短。

2.一次電池

(1)堿性鋅銃電池

堿性鋅銃電池的負(fù)極是Zn,正極是Mn€h,電解質(zhì)是KOH,其電極反應(yīng)如

下：

負(fù)極：Zn+2OH-2e==Zn(OH)2；

正極：2MliO2+2H2O+2e==2MnO(OH)+2OH-：

總反應(yīng)：Zn+2MliO2H-2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。

⑵銀鋅電池

銀鋅電池的負(fù)極是Zn,正極是AgzO,電解質(zhì)是KOH,其電極反應(yīng)如下：

負(fù)極：Zn+20H-2C==ZII(OH)2；

正極：人?0+出0+2。一=2八日+2014一；

總反應(yīng)：Zn4-Ag2O4-H2O=Zn(OH)24-2Ago

(3)鋰電池

鋰電池是用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰(LiAICI。

溶解在亞硫酰氯(SOCb)中組成。其電極反應(yīng)如下：

負(fù)極：8Li—8e==8Li'：

正極：3soe12+8e-=6C「+SOK+2S：

總反應(yīng)：8Li+3soeb=6LiCl+Li2so3+2S。

3.二次電池

放電

⑴鉛酸蓄電池：總反應(yīng)為Pb+PbO+2H2SO42PbSO+2HO

2充電42

Pb-2e+S0f=PbSO,PbSO<+2e-=Pb+SO；'

（負(fù)極反應(yīng)）---fw'l----（陰極反應(yīng)）

(55

__E__電

(正極反應(yīng)卜——?(陽極反應(yīng))

F池

PbO：+4M+SO；+2*PbSO?+2HQ-2e=PbOc

=PbSO?+2HQ4H,+SOf

（@@?）二次電池充電時(shí)的電極連接

連接

II

/負(fù)極：氧化反應(yīng)一還原反應(yīng):初極\（_）

放電<〉充電一電通

、正極：還原反應(yīng)一氮化反應(yīng):陽極/（+）

連接

即正極接正極，負(fù)極接負(fù)極。

⑵鋰離子電池：放電總反應(yīng)為LixC>4-Lii-xCo02=LiCo02+Cy

負(fù)極：LixCj-xe-=xLi++G

+-

正極：Lii-xCoO2+xLi-l-xe=LiCoO2

4.燃料電池

燃料電池中的常見燃料有氫氣、燒（CH4、C2H6）、涇的衍生物（甲醇、乙醇）、

CO、金屬（Al、Li等），燃料在電池中的負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。

以氫氧燃料電池為例

介質(zhì)酸性堿性

負(fù)極反應(yīng)式2H2-4C==4H+2H2+4OH——4c—=4H2O

正極反應(yīng)式-

O2+4H++4e-=2H2OO2+2H2O+4e=4OH~

電池總反應(yīng)式

2H2+O2=2H2()

（@@?）（1）燃料電池的電極不參加電極反應(yīng)，通入的燃料發(fā)生負(fù)極反應(yīng),

。2發(fā)生正極反應(yīng)。

（2）書寫電極反應(yīng)式時(shí)，注意介質(zhì)參與的反應(yīng)。

歌鍵嘴朔訓(xùn)練

.題點(diǎn)?；瘜W(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫

I題前指導(dǎo)I

化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般方法

(1)明確兩極的反應(yīng)物；

(2)明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負(fù)極氧化、正極還原，明確兩極的直接產(chǎn)物；

(3)確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定

最終產(chǎn)物；

(4)配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式。

注意：①H+在堿性環(huán)境中不存在；②02-在水溶液中不存在，在酸性環(huán)境中

結(jié)合H+,生成H2O,在中性或堿性環(huán)境中結(jié)合H2O,生成OFT；③若已知總

反應(yīng)式時(shí)，可先寫出較易書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上,

總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的另一極的電極

反應(yīng)式。

放電

1.一種鋰離子電池的反應(yīng)式為IACb+Li1-xCoOz,<6+1JCoOz(x<1)

x充電0

(1)充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為_______________________________________________

(2)放電時(shí)，正極反應(yīng)式為_______________________________________________

［答案］⑴C6+xe-+xLi+=Li*C6

(2)Lii-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2

2.以甲醇為燃料，寫出下列介質(zhì)中的電極反應(yīng)式

酸性溶液

‘正極:

(1)(或含質(zhì),

負(fù)極:

子交換膜)

⑵堿性溶液I負(fù)極：止的____________________________________________

固體氧化物「正極：_____________________________________

(其中02一可I______________________________________

以在固體介質(zhì)］負(fù)極：_____________________________________

中自由移動(dòng))、_____________________________________________

,正極(通入CO2)：

熔融碳酸I______________

⑷鹽(CO要)1負(fù)極：_________

［答案］⑴正極：wO?+6e—+6H+=3出0

-+

負(fù)極：CH3OH-6e4-H2O=CO21+6H

⑵正極：^O2+6e~+3H2O=6OH-

負(fù)極：CH3OH-6e-+8OH==COT+6H2。

3

(3)正極：^O2+6C-=3O2-

負(fù)極：CH30H—6e+3O2-=CO2f+2H2O

3

(4)正極：5(h+6e一+3CO2=3COT

負(fù)極：CH30H—6e-+3co3==4CO2t+2HzO

邈點(diǎn)?化學(xué)電源的工作原理

3.（2021?張家口模擬）我國科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅一碘濱液流

電池，其工作原理如圖所示。圖中貯液器可儲(chǔ)存電解廢溶液，提高電池的容量。

下列敘述不正確的是（）

泵泵

A.放電時(shí)，a電極反應(yīng)為bBr一+2?一=21一+B「-

B.充電時(shí)，b電極每增重0.65g,溶液中有0.01mol「被氧化

C.放電時(shí)，溶液中離子的數(shù)目增大

D.充電時(shí)，a電極接外電源正極

B[A.放電屬于原電池，根據(jù)裝置圖，a電極上得到電子，轉(zhuǎn)化成「

和Br，即該電極反應(yīng)式為LBr-+2e-=2「+Br，故A說法正確；B.充電屬

于電解池，b電極反應(yīng)式為Zn2++2e-==Zn,b電極增重0.65g,即電路中轉(zhuǎn)移

電子的物質(zhì)的量為0.02mol,根據(jù)A選項(xiàng)中的電極反應(yīng)式推出放電時(shí)溶液中有

0.02mol「被氧化，故B說法錯(cuò)誤；C根據(jù)裝置圖，放電時(shí)，a電極反應(yīng)式為

LBr-+2e~=2I一+Br,b電極反應(yīng)式為Zn—2e-=Zn2+,溶液中離子的數(shù)目

增大，故C說法正確；D.根據(jù)A選項(xiàng)分析，a電極放電時(shí)為正極，充電時(shí)應(yīng)接

電源的正極，故D說法正確。］

4.（2021,長沙模擬）鎂資源儲(chǔ)量豐富價(jià)格低廉：可充放

電有機(jī)電解液鎂電池模型如圖，它具有較高的離子電導(dǎo)

率、可充放電、對(duì)環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，原電池反應(yīng)為Mg+

2MnO2=MgMn2O4,已知電量。與電流強(qiáng)度I和通電時(shí)

間f之間滿足關(guān)系：Q=幾下列表述錯(cuò)誤的是（）

A.放電時(shí)，r—MnO2參與正極反應(yīng)

B.放電時(shí)，Mg2+向正極移動(dòng)，電子從Mg電極經(jīng)導(dǎo)線流向Mn（）2電極

C.充電時(shí)，陽極反應(yīng)式為MgMmCh—2e—=2Mn（）2+Mg2+

D.電池在電流強(qiáng)度為O.5A時(shí)工作5min,理論消耗Mg0.14g（尸=96500

C?mo「）

D［原電池反應(yīng)為Mg+2MnO2=MgMn2（）4,Mg在負(fù)極失電子，r-MnCh

在正極反應(yīng)中得電子，充電時(shí)，陽極反應(yīng)式為MgMnzOj_2e-=2MnO24-Mg2

+2+

,陰極：Mg4-2e-=Mg0D.電流強(qiáng)度/=0.5A,工作時(shí)間為1=5min=300

s,e=//=0.5AX300s=150C,F=96500C-moF1,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

96500C?mo「'則消耗Mg的質(zhì)量為24g?mol,96500C?mo「“冷即

D錯(cuò)誤。］

5.用質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池（P-SOFC）脫氫可得丙烯，可實(shí)現(xiàn)烯燒

和電力的聯(lián)產(chǎn)，如圖所示.下列說法正確的是（）

,GO

A.催化劑促進(jìn)電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

B.（A一由負(fù)極遷移至正極

C.電池總反應(yīng)為2c3H8+Ch=2C3H6+2H2O

D.負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為C3H8+2C—=C3H6+2H+

C［由圖可知，通入C3H8的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為C3H8—2（T=C3H6

+2H+,通入02的電極為正極，電極反應(yīng)為O2+4C-+4H+=2H2O,總反應(yīng)為

2c3H8+O2=2C3H6+2H1O。］

.題點(diǎn)?原電池原理在實(shí)際中的應(yīng)用

6.（2021?廣州高三三模）氫能源電池是目前研究的熱點(diǎn)之一，一種可實(shí)現(xiàn)氫

氣循環(huán)利用的新型電池的放電工作原理如圖所示，下列說法正確的是（）

A.該裝置化學(xué)能與電能之間的能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)100%

B.充電時(shí)，電極M接電源的負(fù)極

C.放電過程中Na+由左池通過交換膜向右池移動(dòng)

D.放電時(shí)，N極電極反應(yīng)式為H2+2OH一一2e一=2HzO

D［由國可知，放電時(shí)M極生成Hz,H+轉(zhuǎn)化為H2,發(fā)生還原反應(yīng)，作正

極，N極為負(fù)極，出失去電子形成H+,H+和OH一反應(yīng)生成H2O;充電時(shí)，N

極HzO中H+放電生成Hz和OH，H+轉(zhuǎn)化為H2,發(fā)生還原反應(yīng)，作陰極，連

接電源負(fù)極，M極為陽極，H2失去電子形成H+。A.化學(xué)能在轉(zhuǎn)化為電能時(shí)還可

能轉(zhuǎn)化為熱能等，因此該裝置化學(xué)能與電能之間的能量轉(zhuǎn)化效率小于100%,A

項(xiàng)錯(cuò)誤；B.充電時(shí)，電極N接電源的負(fù)極，電極M接電源的正極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.放電過程中，Na+由負(fù)極移向正極，則Na卡由右池通過交換膜向左池移動(dòng)，

C項(xiàng)錯(cuò)誤。］

7.（2021?長沙高三二模）十九大報(bào)告中提出要“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”意味著對(duì)

大氣污染防治比過去要求更高。硫化氫一空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、

環(huán)保的有效結(jié)合，已知：2H2S（g）4-O2（g）=S2（s）4-2H2O（DAH=-632

kJmoF'o下列說法正確的是（）

A.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4H++4e—=2H2O

B.電極a發(fā)生還原反應(yīng)

C.每H.2LH2s參與反應(yīng)，有1molH+經(jīng)固休電解質(zhì)膜進(jìn)入正極區(qū)

D.當(dāng)電極a的質(zhì)量增加64g時(shí)電池內(nèi)部釋放632kJ的熱能

A［B.電極a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況下,

無法計(jì)算H2s的物質(zhì)的量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.原電池中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為電能，

電池內(nèi)部釋放的熱能小于632kJ,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。］

L真題驗(yàn)收?新題預(yù)測登鑄工|

真題。驗(yàn)收

1.（2021?山東等級(jí)考，Tio）以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CFhOH-

02、N2H4一。2、（CH3）2NNH2-O2清潔燃料電池，下列說法正確的是（）

A.放電過程中，K+均向負(fù)極移動(dòng)

B.放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小

C.消耗等質(zhì)量燃料，（CH3）2NNH2-O2燃料電池的理論放電量最大

D.消耗1mol02時(shí)，理論上N2H4-02燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀

況下為11.2L

C［堿性環(huán)境下，甲醇燃料電池總反應(yīng)為2cH3（）H+3O2+4KOH=

2K2co3+6H2O;N2H4-O2清潔燃料電池總反應(yīng)為N2H4+O2=N2+2H2O;偏

二甲肝KCH3）2NNH2］中C和N的化合價(jià)均為一2價(jià)，H元素化合價(jià)為+1價(jià)，

所以根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可推知其燃料電池的總反應(yīng)為（CH3）2NNH2+4O2+

4KOH=2K2cO3+N2+6H2O。放電過程為原電池工作原理，所以鉀離子均向

正極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；根據(jù)分析可知，N2H4一。2清潔燃削電池的產(chǎn)物為氮?dú)夂退?/p>

其總反應(yīng)中未消耗KOH,所以KOH的物質(zhì)的量不變，根據(jù)其他兩種燃料電池

總反應(yīng)可知，反應(yīng)中消耗KOH,KOH的物質(zhì)的量減小，B錯(cuò)誤；理論上放電

量與燃料的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)移電子數(shù)有關(guān)，設(shè)消耗燃料的質(zhì)量均為膽g,則甲醇、

N2H4和（CH3）2NNH2放電量（物質(zhì)的量表達(dá)式）分別是：五意廣X6、五意廣

/>>a

X4、60g.舄-】>16,通過比較可知（CH3）2NNH2理論上放電量最大，C正確;

根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒和總反應(yīng)式可知，消耗1mol（h生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1

mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4L,D錯(cuò)誤。］

2.（2021?河北選擇性考試，T，））K-02電池結(jié)構(gòu)如圖,

a和b為兩個(gè)電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池,

下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.隔膜允許K+通過，不允許02通過有機(jī)電解質(zhì)1rr機(jī)電解質(zhì)2

B.放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時(shí)，b電極為陽極

C.產(chǎn)生1Ah電量時(shí)，生成KO2的質(zhì)量與消耗O?的質(zhì)量比值約為2.22

D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時(shí)，鉛酸蓄電池消耗0.9g水

D［由題圖可知，b極上Ch轉(zhuǎn)化為KO2,則b極為電池正極，a極為電池

負(fù)極，K+通過隔膜由a極向b極遷移，為避免Ch氧化K電極，02不能通過隔

膜，A說法正確；放電時(shí)，電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極，即由b極經(jīng)導(dǎo)線流向a

極，充電時(shí)，b極接外接電源的正極，b電極為陽極，B說法正確；產(chǎn)生1Ah

電量時(shí)，生成KO2與消耗02的質(zhì)量比為71：32Y.22,C說法正確；消耗3.9g

鉀時(shí)，轉(zhuǎn)移O.lmole,鉛酸蓄電池消耗0.1molH2O,其質(zhì)量為1.8g,D說法

錯(cuò)誤。］

3.（2021?河北選擇性考試，T16節(jié)選）我國科學(xué)家研究LLCO2電池，取得

了重大科研成果。回答下列問題：

（l）Li-CO2電池中,Li為單質(zhì)鋰片,則該電池中的COz在（填“正”

或“負(fù)”）極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。研究表明，該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳，

且CO2電還原后與鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按以下4個(gè)步驟進(jìn)行，寫出步驟ID的

離子方程式。

I.2CO2+2e-=C2O4-

11.c2or=co2+cor

m._______________________

W.COT+2Li+=Li2cO3

⑵研究表明，在電解質(zhì)水溶液中，C02氣體可被電化學(xué)還原。

I.CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇(CH3cH2cH2OH)的電極反應(yīng)方程式

II.在電解質(zhì)水溶液中，三種不同催化劑(a、b、c)上CO2電還原為CO的反

應(yīng)進(jìn)程中(H+被還原為H2的反應(yīng)可同時(shí)發(fā)生)，相對(duì)能量變化如圖。由此判斷，

CO2電還原為CO從易到難的順序?yàn)開______(用a、b、c字母排序)。

(a)C()2電還原為CO

a

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