第22講化學(xué)電源

第二十二講化學(xué)電源要點集結(jié)要點集結(jié)知識精講知識精講一、化學(xué)電源1、分類：化學(xué)電源可以分為一次電池、二次電池和燃料電池等。2、電池的評價比能量：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。電池可儲存時間的長短。質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多、功率大、可儲存時間長，更適合使用者的需要。3、電極方程式的書寫一般來講，書寫原電池的電極反應(yīng)式應(yīng)注意如下四點：（1）準(zhǔn)確判斷原電池的正負極如果電池的正負極判斷失誤，則電極反應(yīng)式必然寫錯，這是正確書寫電極反應(yīng)式的前提。一般而言，較活潑的金屬成為原電池的負極，但不是絕對的。如將銅片和鋁片同時插入濃硝酸中組成原電池時，銅卻是原電池的負極被氧化，因為鋁在濃硝酸中表面發(fā)生了鈍化。此時，其電極反應(yīng)式為：負極：Cu2e==Cu2+正極：2NO3+4H++2e==2NO2+2H2O又如將鎂鋁合金放入6mol/L的NaOH溶液中構(gòu)成原電池時，盡管鎂比鋁活潑，但鎂不和NaOH溶液反應(yīng)，所以鋁成為負極，其電極反應(yīng)式為：負極：2Al+8OH—6e==2AlO2+4H2O正極：6H2O+6e==3H2+6OH（2）高度注意電解質(zhì)的酸堿性在正、負極上發(fā)生的電極反應(yīng)不是孤立的，它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系。如氫—氧燃料電池有酸式和堿式兩種，在酸溶液中負極反應(yīng)式為：2H24e==4H+正極反應(yīng)式為：O2+4H++4e=2H2O;如是在堿溶液中，則不可能有H+出現(xiàn)，在酸溶液中，也不可能出現(xiàn)OH。又于CH4、CH3OH等燃料電池，在堿溶液中碳元素以CO32離子形式存在，而不是放出CO2。（3）牢牢抓住總的反應(yīng)方程式從理論上講，任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池。而兩個電極反應(yīng)相加即得總的反應(yīng)方程式。所以，對于一個陌生的原電池，只要知道總反應(yīng)方程式和其中的一個電極反應(yīng)式，即可迅速寫出另一個電極反應(yīng)式。（4）不能忽視電子轉(zhuǎn)移數(shù)相等在同一個原電池中，負極失去的電子數(shù)必等于正極得到的電子數(shù)，所以在書寫電極反應(yīng)式時，要注意電荷守恒。這樣可以避免由電極反應(yīng)式寫總反應(yīng)方程式，或由總反應(yīng)方程式改寫成電極反應(yīng)式所帶來的失誤，同時，也可避免在有關(guān)計算中產(chǎn)生誤差。二、一次電池（干電池）一次電池就是不能重復(fù)使用的電池，也叫做干電池。常見的一次電池有普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅電池等。1．堿性鋅錳干電池Zn一端作負極，MnO2一端作正極，電解質(zhì)是KOH。負極：Zn+2OH﹣2eZn(OH)2正極：2MnO2+2H2O+2e2MnO(OH)+2OH總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2三、二次電池二次電池又稱可充電電池或蓄電池，放電后可以充電吏活性物質(zhì)獲得再生，此類電池可以重復(fù)使用。常見的充電電池有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。1．鉛蓄電池總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O負極：Pb＋SO42-－2e－正極：PbO2＋4H＋＋SO42-＋2e－==PbSO鉛酸蓄電池的電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠和價格低廉，因此在生產(chǎn)、生活中使用廣泛。鉛酸蓄電池的缺點是比能量低、笨重。2．鋰離子電池總反應(yīng)：Li1xCoO2+LixCyLiCoO2+Cy負極：LixCyxe－=xLi++Cy正極：Li1xCoO2+xe－+xLi+=LiCoO2鯉離子電池具有質(zhì)量小、體積小、儲存和輸出能量大等特點，是多種便攜式電子設(shè)備(如智能、筆記本電腦等)和交通工具(如電動汽車、電動自行車等)的常用電池。三、燃料電池燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電源。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高于80％，遠高于燃燒過程（僅30％左右），有利于節(jié)約能源，具有清潔、安全、高效等特點。燃料電池有廣闊的發(fā)展前途。電池電極反應(yīng)酸性電解質(zhì)堿性電解質(zhì)H→H+，C→CO2，水提供氧H→H2O，C→CO32，OH—提供氧氫氧燃料電池負極正極總反應(yīng)甲烷燃料電池負極正極總反應(yīng)甲醇燃料電池負極正極總反應(yīng)乙醇燃料電池負極正極總反應(yīng)

電池電極反應(yīng)熔融碳酸鹽電解質(zhì)固體氧化物電解質(zhì)H→H2O，C→CO2，CO32—提供氧H→H2O，C→CO2，O2—提供氧氫氧燃料電池負極正極總反應(yīng)甲烷燃料電池負極正極總反應(yīng)甲醇燃料電池負極正極總反應(yīng)乙醇燃料電池負極正極總反應(yīng)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。經(jīng)典例題經(jīng)典例題題型一：一次電池【例1】(2023?北侖區(qū)校級開學(xué))堿性鋅錳電池總反應(yīng)Zn+2MnO2+2H2O＝2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列說法正確的是（）A．該電池為二次電池 B．Zn為正極，MnO2為負極 C．工作時電子由MnO2經(jīng)外電路流向Zn D．負極電極反應(yīng)Zn+2OH﹣﹣2e﹣＝Zn(OH)2【答案】：D【解析】：A．該電池為一次電池，故A錯誤；B．根據(jù)堿性鋅錳電池總反應(yīng)Zn+2MnO2+2H2O＝2MnO(OH)+Zn(OH)2，鋅化合價升高，失去電子，因此Zn為負極，MnO2在正極發(fā)生反應(yīng)，故B錯誤；C．工作時電子由負極(Zn)經(jīng)外電路流向正極(MnO2)，故C錯誤；D．根據(jù)總反應(yīng)方程式得到負極電極反應(yīng)Zn+2OH﹣?2e﹣＝Zn(OH)2，故D正確；故答案為：D?！纠?】(2023秋?西城區(qū)期末)堿性鋅錳電池是普通鋅錳電池的升級換代產(chǎn)品。圖1、圖2分別為堿性鋅錳電池和普通鋅錳電池的構(gòu)造圖。其總反應(yīng)分別為：Zn+2MnO2+2H2O═2MnO(OH)+Zn(OH)2、Zn+2MnO2+2NH4Cl═Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)。下列關(guān)于兩種電池的說法中，不正確的是（）A．工作時，電子都由Zn流出 B．兩種電池中都是MnO2被還原 C．工作時，KOH不參與電極反應(yīng) D．堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池性能更好【答案】：C【解析】：A．兩種電池都是Zn一端作負極，電子由負極流出，則工作時，電子都由負極Zn流出，故A正確；B．兩種電池的正極均為MnO2被還原生成MnO(OH)，故B正確；C．堿性鋅錳電池工作時，電池的負極Zn失去電子被氧化，電極反應(yīng)式為：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)2，則KOH參與電極反應(yīng)，故C錯誤；D．普通干電池電解質(zhì)為酸性，易被腐蝕、發(fā)生自放電，堿性鋅錳電池不易發(fā)生自放電，則堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池性能更好，故D正確；故答案為：C。【例3】(2022?句容市校級學(xué)業(yè)考試)銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理為Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2Ag，其裝置如圖所示。下列說法不正確的是（）A．鋅是負極 B．Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn(OH)2 C．Ag2O電極發(fā)生氧化反應(yīng) D．電子從鋅電極經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到Ag2O電極【答案】：C【解析】：A．銀鋅電池中鋅是負極，故A正確；B．負極鋅失電子生成氫氧化鋅，其電極的電極反應(yīng)式：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn(OH)2，故B正確；C．Ag2O電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；D．原電池中電子由負極經(jīng)過導(dǎo)線到正極，則電子從鋅電極經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到Ag2O電極，故D正確；故答案為：C?！纠?】(2024春?西城區(qū)校級期中)Mg—H2O2電池是一種化學(xué)電源，以Mg和石墨為電極，海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如圖。下列說法不正確的是（）A．鎂電極是該電池的負極 B．石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng) C．H2O2發(fā)生的電極反應(yīng)為：H2O2+2e﹣＝2OH﹣ D．電池工作時，電子從石墨電極經(jīng)導(dǎo)線流向Mg電極，溶液中陽離子流向正極【答案】：D【解析】：A．放電時Mg作負極，石墨電極作正極，故A正確；B．石墨電極作正極，H2O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成OH﹣，故B正確；C．正極上H2O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成OH﹣，正極反應(yīng)式為H2O2+2e﹣＝2OH﹣，故C正確；D．放電時陽離子移向正極，電子由負極Mg經(jīng)過導(dǎo)線流向正極石墨，故D錯誤；故答案為：D。題型二：二次電池【例5】(2020?海淀區(qū)校級模擬)汽車的啟動電源常用鉛蓄電池，其電池反應(yīng)為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是（）A．放電時電解質(zhì)溶液中的SO42﹣向負極移動 B．在放電時，該電池的正極材料是鉛板 C．在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小 D．在充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4+2e﹣═Pb+SO42﹣【答案】：A【解析】：A．電池放電時，為原電池，原電池中陰離子向負極移動，所以放電時電解質(zhì)溶液中的SO42﹣向負極移動，故A正確；B．放電時，PbO2得電子，所以該電池的正極材料是PbO2，故B錯誤；C．充電時，PbSO4轉(zhuǎn)化為H2SO4，所以在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變大，故C錯誤；D．放電時，負極反應(yīng)式為Pb+SO42﹣﹣2e﹣＝PbSO4，則充電時陰極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4+2e﹣═Pb+SO42﹣，故D錯誤；故答案為：A。【例6】(2020春?海淀區(qū)校級期末)鉛蓄電池反應(yīng)原理為：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)，下列說法正確的是（）A．放電時，正極附近pH減小 B．充電時，鉛蓄電池的負極連接電源的正極 C．放電時，負極的電極反應(yīng)式為：Pb﹣2e﹣═Pb2+ D．充電時，陰極的電極反應(yīng)式為：PbSO4+2e﹣═Pb+SO42﹣【答案】：D【解析】：A．由總方程式可知，為原電池時，Pb為負極，PbO2為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為PbO2+4H++SO42﹣﹣2e﹣＝2H2O+PbSO4，正極附近pH增大，故A錯誤；B．充電時，該裝置是電解池，電池的負極和外加電源的負極相連，為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯誤；C．由總方程式可知，為原電池時，Pb為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Pb+SO42﹣﹣2e﹣＝PbSO4，故C錯誤；D．在充電時，該裝置是電解池，陰極發(fā)生的還原反應(yīng)：PbSO4+2e﹣＝Pb+SO42﹣，故D正確。故答案為：D?！纠?】(2024春?西城區(qū)校級期中)汽車的啟動電源常用鉛酸蓄電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。放電時的電池反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O。下列說法中，不正確的是（）A．PbO2得電子，被還原 B．Pb作電池的負極 C．負極的電極反應(yīng)為：Pb+﹣2e═PbSO4 D．電池放電時，溶液酸性增強【答案】：D【解析】：A．放電時PbO2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成PbSO4，故A正確；B．Pb發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成PbSO4，作電池的負極，故B正確；C．Pb作電池的負極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成PbSO4，負極反應(yīng)式為Pb+﹣2e﹣═PbSO4，故C正確；D．由于原電池放電的過程中消耗硫酸，電解質(zhì)溶液中氫離子濃度逐漸減小，所以溶液的酸性減弱，故D錯誤；故答案為：D?！纠?】(2022秋?海淀區(qū)校級期中)我國神舟十三號載人飛船使用的儲能電池采用“鎳鎘蓄電池組”，其放、充電反應(yīng)為：Cd+2NiOOH+H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。有關(guān)該電池的說法正確的是（）A．充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣═NiOOH+H2O B．充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程 C．放電時負極附近溶液的堿性不變 D．放電時電解質(zhì)溶液中的OH﹣向正極移動【答案】：A【解析】：A．充電時，Ni(OH)2作陽極，電極反應(yīng)式為Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣═NiOOH+H2O，故A正確；B．充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B錯誤；C．放電時，Cd價態(tài)升高失電子作負極，電極反應(yīng)式為Cd﹣2e﹣+2OH﹣═Cd(OH)2，負極附近溶液的堿性減弱，故C錯誤；D．放電時，陰離子向負極遷移，故D錯誤；故答案為：A。題型三：燃料電池【例9】(2021春?遵義期末)氫氧燃料電池反應(yīng)為：2H2+O2＝2H2O，電解液為KOH，反應(yīng)能保持在較高溫度，使生成的H2O蒸發(fā)，下列敘述正確的是（）A．該電池轉(zhuǎn)移4mol電子時，O2消耗22.4LB．該電池是化學(xué)環(huán)境友好電池C．電池工作過程中，化學(xué)能100%的轉(zhuǎn)化成了電能D．電極反應(yīng)為：負極2H2﹣4e﹣＝4H+；正極O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣【答案】：B【解析】：A．通入氧氣的電極為正極，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，該電池轉(zhuǎn)移4mol電子時，O2消耗標(biāo)況下的體積是22.4L，故A錯誤；B．電池反應(yīng)為：2H2+O2＝2H2O，產(chǎn)物環(huán)保無污染，該電池是化學(xué)環(huán)境友好電池，故B正確；C．電池工作過程中，化學(xué)能不能100%的轉(zhuǎn)化成電能，還有少部分轉(zhuǎn)化為熱能，故C錯誤；D．通入氫氣的電極為負極，電極反應(yīng)式為：2H2+4OH﹣﹣4e﹣＝4H2O，通入氧氣的電極為正極，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故D錯誤；故答案為：B。【例10】(2020?門頭溝區(qū)一模)國際能源期刊報道了一種正在開發(fā)中的綠色環(huán)?！叭珰潆姵亍保型麥p少廢舊電池產(chǎn)生污染。其工作原理如圖所示。下列說法正確的是（）A．“全氫電池”工作時，將酸堿反應(yīng)的中和能轉(zhuǎn)化為電能 B．吸附層b發(fā)生的電極反應(yīng)：H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O C．Na+在裝置中從右側(cè)透過陽離子交換膜向左側(cè)移動 D．“全氫電池”的總反應(yīng)：2H2+O2═2H2O【答案】：A【解析】：A．根據(jù)圖知，左側(cè)和右側(cè)物質(zhì)成分知，左側(cè)含有NaOH、右側(cè)含有高氯酸，所以全氫電池”工作時，將酸堿反應(yīng)的中和能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；B．吸附層a為負極，電極反應(yīng)式為H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，右邊吸附層為正極，電極反應(yīng)是2H++2e﹣＝H2，故B錯誤；C．原電池中陽離子移向正極，陰離子移向負極，所以電解質(zhì)溶液中Na+向右正極移動，故C錯誤；D．負極電極反應(yīng)是H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，正極電極反應(yīng)是2H++2e﹣＝H2，電池的總反應(yīng)為H++OH﹣＝H2O，故D錯誤；故答案為：A?！纠?1】(2013春?西城區(qū)期末)如圖是氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖．下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)極是負極 B．電子由b通過燈泡流向a C．該電池總反應(yīng)是2H2+O2＝2H2O D．該裝置可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【答案】：B【解析】：A．氫氧燃料電池中，H2在負極a上被氧化，O2在正極b上被還原，故A正確；B．原電池工作時，電子由負極經(jīng)外電路流向正極，即由a通過燈泡流向b，故B錯誤；C．該電池總反應(yīng)是2H2+O2＝2H2O，故C正確；D．該裝置為原電池，該裝置可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故D正確；故答案為：B。【練12】（2425·全國·課前預(yù)習(xí)）以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫方法。(1)酸性條件總反應(yīng)式：_______________________________________；正極反應(yīng)式：_____________________________________；負極反應(yīng)式：______________________________________。(2)堿性條件總反應(yīng)式：_______________________________________；正極反應(yīng)式：_____________________________________；負極反應(yīng)式：____________________________________。(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2－)總反應(yīng)式：______________________________________；正極反應(yīng)式：____________________________________；負極反應(yīng)式：_____________________________________。(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下總反應(yīng)式：_______________________________________；正極反應(yīng)式：_____________________________________；負極反應(yīng)式：____________________________________?！敬鸢浮浚?1)CH4＋2O2=CO2＋2H2O2O2＋8H＋＋8e－=4H2OCH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋(2)CH4＋2O2＋2OH－=CO＋3H2O2O2＋4H2O＋8e－=8OH－CH4＋10OH－－8e－=CO＋7H2O(3)CH4＋2O2=CO2＋2H2O2O2＋8e－=4O2－CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O(4)CH4＋2O2=CO2＋2H2O2O2＋4CO2＋8e－=4COCH4＋4CO－8e－=5CO2＋2H2O【解析】（1）酸性條件下，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CH4＋2O2=CO2＋2H2O，O2在正極得到電子生成H2O，電極方程式為：2O2＋8H＋＋8e－=4H2O，CH4在負極失去電子生成CO2，電極方程式為：CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋；（2）堿性條件下，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2OH－=CO＋3H2O，O2在正極得到電子生成OH－，電極方程式為：2O2＋4H2O＋8e－=8OH－，CH4在負極失去電子生成CO，電極方程式為：CH4＋10OH－－8e－=CO＋7H2O。（3）固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2－)，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CH4＋2O2=CO2＋2H2O，正極上氧氣得電子生成O2，則正極電極反應(yīng)式為：2O2+8e=4O2；負極上甲烷失電子生成二氧化碳和水，則負極電極反應(yīng)式為：CH4+4O28e═CO2+2H2O；（4）熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CH4＋2O2=CO2＋2H2O，O2在正極得到電子生成CO，電極方程式為：2O2＋4CO2＋8e－=4CO，CH4在負極失去電子生成CO2，電極方程式為：CH4＋4CO－8e－=5CO2＋2H2O。題型四：化學(xué)電源綜合【例13】(2023秋?瀏陽市期末)如圖所示是兩種常見的化學(xué)電源示意圖，下列說法不正確的是（）A．乙電池屬于二次電池 B．甲電池放電時，電子從鋅筒經(jīng)外電路到石墨電極 C．乙電池的負極反應(yīng)式為Pb﹣2e﹣＝Pb2+ D．乙電池充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】：C【解析】：A．鉛蓄電池放電后能充電重復(fù)利用，所以屬于二次電池，故A正確；B．干電池工作時，電子流動方向是由負極(鋅筒)經(jīng)外電路流向正極(石墨棒)，故B正確；C．鉛蓄電池工作過程中，鉛在負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，硫酸鉛在負極上析出，負極反應(yīng)式：Pb+﹣2e﹣═PbSO4，故C錯誤；D．充電電池放電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，充電使電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故D正確；故答案為：C。【例14】(2024春?沈陽期末)有關(guān)下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是（）圖1堿性鋅錳電池圖2普通鋅錳電池圖3鉛酸蓄電池圖4銀鋅紐扣電池A．圖1所示電池中，MnO2的作用是作氧化劑 B．圖2所示電池中，電子從鋅筒出發(fā)沿導(dǎo)線經(jīng)電解質(zhì)溶液流向石墨電極 C．圖3所示裝置工作過程中，負極的反應(yīng)為：Pb﹣2e﹣＝Pb2+ D．圖4所示電池中，Zn是還原劑，KOH是氧化劑【答案】：A【解析】：A．該干電池中工作時，Zn為負極、發(fā)生失電子的反應(yīng)，MnO2在正極發(fā)生得電子的反應(yīng)、作氧化劑，故A正確；B．原電池工作時，電子不能進入電解質(zhì)溶液中，只能在導(dǎo)線中流動，故B錯誤；C．該電池工作時，Pb在負極上失電子、結(jié)合硫酸根離子生成硫酸鉛，負極反應(yīng)式為Pb﹣2e﹣+＝PbSO4，故C錯誤；D．該原電池工作時，Zn作負極、Zn發(fā)生失電子的反應(yīng)、作還原劑，Ag2O發(fā)生得電子的還原反應(yīng)、作氧化劑，KOH溶液是電解質(zhì)溶液，故D錯誤；故答案為：A?！纠?5】(2024春?小店區(qū)校級期中)下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述正確的是（）圖Ⅰ水果電池圖Ⅱ干電池圖Ⅲ鉛蓄電池圖Ⅳ氫氧燃料電池A．圖Ⅰ所示電池中，銅電極發(fā)生氧化反應(yīng) B．圖Ⅱ所示干電池中，鋅得到電子，作負極 C．圖Ⅲ所示電池為二次電池，放電時電解質(zhì)溶液中的H+移向Pb極 D．圖Ⅳ所示電池中正極反應(yīng)為：O2+4H++4e﹣＝2H2O【答案】：D【解析】：A．圖Ⅰ所示電池中由于Zn比Cu活潑，則Cu電極為正極，故銅電極發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；B．圖Ⅱ所示干電池中鋅電極作負極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，故B錯誤；C．圖Ⅲ所示鉛蓄電池屬于可充電電池即為二次電池，放電時Pb作負極，PbO2作正極，故電解質(zhì)溶液中的H+移向正極即PbO2極，故C錯誤；D．圖Ⅳ所示電池為氫氧燃料電池，通O2的一極為正極反應(yīng)為：O2+4H++4e﹣＝2H2O，通H2的一極為負極，電極反應(yīng)為：H2﹣2e﹣＝2H+，故D正確；故答案為：D?！纠?6】(2024春?蓬江區(qū)校級期中)化學(xué)電源在日常生活中有廣泛應(yīng)用。下列說法正確的是（）A．圖Ⅰ所示裝置工作時，電子由鋅片經(jīng)浸有稀硫酸的濾紙流向銅片 B．圖Ⅱ干電池為一次電池，工作時MnO2做還原劑 C．圖Ⅲ鉛蓄電池是二次電池，工作時負極反應(yīng)為Pb﹣2e﹣═Pb2+ D．圖Ⅳ氫氧燃料電池中正極反應(yīng)為O2+4e﹣+4H+═2H2O【答案】：D【解析】：A．Zn為負極，電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向碳棒，電子不經(jīng)過電解質(zhì)，故A錯誤；B．由圖可知，MnO2為正極反應(yīng)物，在反應(yīng)中得電子作氧化劑，故B錯誤；C．電池工作時，負極Pb失電子生成PbSO4，反應(yīng)為Pb﹣2e﹣+＝PbSO4，故C錯誤；D．氫氧燃料電池正極氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，圖片顯示氫離子在移動，電極反應(yīng)為O2+4H++4e﹣＝2H2O，故D正確；故答案為：D?！纠?7】(2022秋?南充期中)Ⅰ．鉛蓄電池的總反應(yīng)式為Pb+PbO2+4H++22PbSO4+2H2O。請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原)：（1）放電時，正極的電極反應(yīng)式是_______________________________________；電解液中H2SO4濃度將變____(填“大”或“小”)；當(dāng)外電路通過1mol電子時，理論上負極板的質(zhì)量增加______g。（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按如圖1所示連接，電解一段時間后，則在A電極上的電極反應(yīng)式為______________________，B電極上生成_________。Ⅱ．我國科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn﹣PbO2電池，電解質(zhì)為K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b兩種離子交換膜隔開，形成A、B、C三個電解質(zhì)溶液區(qū)域，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2?；卮鹣铝袉栴}：（3）電池中，B區(qū)域的電解質(zhì)為__________(填“K2SO4”“H2SO4”或“KOH”)。（4）電池反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________。（5）陽離子交換膜為圖中的____(填“a”或“b”)膜?！敬鸢浮浚阂娊馕觥窘馕觥浚海?）電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H++22PbSO4+2H2O，放電時，正極二氧化鉛得到電子，電極反應(yīng)式是PbO2+2e﹣+4H++＝PbSO4+2H2O；放電時消耗硫酸，則電解液中H2SO4濃度將變??；負極電極反應(yīng)：Pb﹣2e﹣+＝PbSO4，當(dāng)外電路通過1mol電子時，依據(jù)電子守恒計算理論上負極板的質(zhì)量增加0.5mol×96g/mol＝48g，故答案為：PbO2+2e﹣+4H++＝PbSO4+2H2O；??；48；（2）A電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)為：PbSO4+2e﹣＝Pb+，B電極為陽極，發(fā)生反應(yīng)為：PbSO4+2H2O﹣2e﹣＝PbO2+4H++，所以B電極上生成PbO2，故答案為：PbSO4+2e﹣＝Pb+；PbO2；（3）根據(jù)圖示可知，Zn電極失去電子生成Zn2+，與溶液中的OH﹣結(jié)合形成，所以Zn電極為負極；在A區(qū)域的電解質(zhì)為KOH，正極的電極反應(yīng)式為，C區(qū)域電解質(zhì)為H2SO4，在B區(qū)域的電解質(zhì)為K2SO4，故答案為：K2SO4；（4）由電池的兩極反應(yīng)可知電池總反應(yīng)為PbO2+4H+++Zn+4OH﹣＝PbSO4+2H2O+Zn(OH)42﹣，故答案為：PbO2+4H+++Zn+4OH﹣＝PbSO4+2H2O+Zn(OH)42﹣；（5）A區(qū)域是KOH溶液，OH﹣發(fā)生反應(yīng)形成，為了維持溶液呈電中性，多余的K+通過交換膜進入到B區(qū)域，由于陽離子交換膜只允許陽離子通過，因此陽離子交換膜為圖中的a膜，故答案為：a。【例18】(2022春?樊城區(qū)校級期中)鉛蓄電池是常用的化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解質(zhì)溶液為稀硫酸。放電時，該電池總反應(yīng)式Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O。（1）蓄電池的負極材料是______。（2）放電時，正極反應(yīng)為______________________________________________。（3）放電時，電解質(zhì)溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。（4）放電時，電流從____極流向____極。（5）請補全鉛蓄電池充電時的電極反應(yīng)式。陽極：__________+2H2O﹣2e﹣═PbO2+4H++SO42﹣(______反應(yīng))；陰極：PbSO4+2e﹣═Pb+SO42﹣(______反應(yīng))；總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O═________________________?！敬鸢浮浚阂娊馕觥窘馕觥浚海?）由鉛蓄電池放電時的總反應(yīng)式可知，鉛蓄電池的負極材料是Pb，故答案為：Pb；（2）由鉛蓄電池放電時的總反應(yīng)式可知，正極上PbO2得電子結(jié)合SO42﹣生成PbSO4，反應(yīng)式為：PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣＝PbSO4+2H2O，故答案為：PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣＝PbSO4+2H2O；（3）放電時，H2SO4參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液中c(H+)降低，則溶液pH增大，故答案為：增大；（4）放電時，電子從負極經(jīng)外電路流向正極，所以電流從正極流向負極，故答案為：正；負；（5）充電時，鉛蓄電池陰、陽極的反應(yīng)以及總反應(yīng)，是放電時負、正極反應(yīng)以及總反應(yīng)的逆反應(yīng)，所以陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：PbSO4+2H2O﹣2e﹣＝PbO2+4H++SO42﹣；陰極發(fā)生還原反應(yīng)：PbSO4+2e﹣＝Pb+SO42﹣；總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O＝PbO2+2H2SO4+Pb，故答案為：PbSO4；氧化；還原；Pb+PbO2+2H2SO4。【例19】(2024春?大同期中)電池在日常生活中使用越來越廣泛。回答下列問題：（1）燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的供電裝置，如圖為氫氧燃料電池的工作原理示意圖，a、b均為惰性電極。①使用時，空氣從____(填“A”或“B”)口通入。②b極的電極反應(yīng)式為___________________________。（2）A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。裝置現(xiàn)象B表面產(chǎn)生氣泡C質(zhì)量增加D極不斷溶解①裝置甲溶液中的陰離子移向____(填“A”或“B”)極。②裝置乙中正極的電極反應(yīng)式為________________。③四種金屬活動性由強到弱的順序是_____________。（3）鋅電池有望代替鉛蓄電池，它的構(gòu)成材料是鋅、空氣、某種電解質(zhì)溶液，發(fā)生的總反應(yīng)方程式是2Zn+O2═2ZnO。則該電池的負極材料是____；當(dāng)導(dǎo)線中有0.4mol電子通過時，理論上消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是_________L?！敬鸢浮浚阂娊馕觥窘馕觥浚海?）①氫氧燃料電池工作時，通入氫氣的電極為負極、通入氧氣的電極為正極，根據(jù)圖中電子流向可知，a為負極、b為正極，則空氣從B口通入，故答案為：B；②b為正極，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，正極反應(yīng)式為O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，故答案為：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；（2）①裝置甲中B電極上有氣泡，則B為正極，A為負極，放電時陰離子移向負極，陰離子移向A電極，故答案為：A；②裝置乙中C質(zhì)量增加，Ag+發(fā)生得電子的反應(yīng)生成Ag，則C為正極，B為負極，正極反應(yīng)式為Ag++e﹣＝Ag，故答案為：Ag++e﹣＝Ag；③裝置甲中B電極上有氣泡，則B為正極，A為負極，金屬活動性：A＞B；裝置乙中C質(zhì)量增加，則C為正極，B為負極，金屬活動性：B＞C；裝置丙中D不斷溶解，則A為正極，D為負極，金屬活動性：D＞A，所以四種金屬活動性由強到弱的順序為D＞A＞B＞C，故答案為：D＞A＞B＞C；（3）鋅、空氣、某種電解質(zhì)溶液組成的原電池工作時，Zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)、作負極，石墨作正極，正極反應(yīng)為O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，則n(O2)＝n(e﹣)＝0.1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol＝2.24L，故答案為：鋅；2.24。課后練習(xí)課后練習(xí)【練1】(2023春?南安市校級期中)下列有關(guān)電池的說法不正確的是（）A．上用的鋰離子電池屬于二次電池B．銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從鋅電極流向銅電極C．氫氧燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．鋅錳干電池中，鋅電極是正極【答案】：D【解析】：A．鋰離子電池中能循環(huán)使用，屬于二次電池，故A正確；B．銅鋅原電池中，鋅易失電子而作負極，銅作正極，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，故B正確；C．燃料電池屬于原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，故C正確；D．鋅錳干電池中，鋅易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負極，故D錯誤；故答案為：D?！揪?】(2020春?通州區(qū)期末)下列有關(guān)電池的說法不正確的是（）A．上用的鋰離子電池屬于二次電池B．鋅錳干電池中，鋅電極是負極C．鋅銅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極D．甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【答案】：C【解析】：A．鋰離子電池中能循環(huán)充放電使用，屬于二次電池，故A正確；B．鋅錳干電池中，鋅易失電子、發(fā)生氧化反應(yīng)而作負極，故B正確；C．原電池工作時電子由負極經(jīng)過外電路流向正極，鋅銅原電池中鋅是負極、銅是正極，電子沿外電路從鋅電極流向銅電極，故C錯誤；D．甲醇燃料電池屬于原電池，也是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故D正確；故答案為：C。【練3】(2022春?海淀區(qū)校級期末)汽車的啟動電源常用鉛酸蓄電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。放電時的電池反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O。下列說法中，正確的是（）A．Pb作電池的負極 B．PbO2作電池的負極C．PbO2得電子，被氧化 D．電池放電時，溶液酸性增強【答案】：A【解析】：A．Pb由0價升高為+2價，失電子作負極，故A正確；B．PbO2作電池的正極，故B錯誤；C．PbO2得電子，作氧化劑，被還原，故C錯誤；D．電池放電時，消耗硫酸，溶液酸性減弱，故D錯誤；故答案為：A?！揪?】(2023春?市南區(qū)校級期中)鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解液為硫酸，工作時的反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2。下面結(jié)論正確的是（）A．Pb為正極，被氧化 B．溶液的pH不斷減小C．向PbO2處移動 D．負極反應(yīng)為Pb﹣2e﹣+═PbSO4【答案】：D【解析】：A．由總反應(yīng)式可知Pb化合價升高，被氧化，應(yīng)為原電池負極，故A錯誤；B．由鉛蓄電池的總反應(yīng)PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知，硫酸被消耗，所以酸性減弱，pH不斷增大，故B錯誤；C．陰離子向負極移動，即向Pb移動，故C錯誤；D．負極反應(yīng)為Pb﹣2e﹣+═PbSO4，故D正確；故答案為：D?！揪?】(2023春?沙河口區(qū)校級期中)有關(guān)下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是（）圖Ⅰ普通鋅錳電池圖Ⅱ堿性鋅錳電池圖Ⅲ鉛酸蓄電池圖Ⅳ銀鋅紐扣電池A．圖Ⅰ所示電池中，電子從鋅筒出發(fā)沿導(dǎo)線經(jīng)電解質(zhì)溶液流向石墨電極B．圖Ⅱ所示電池中，MnO2的作用是作氧化劑C．圖Ⅲ所示裝置工作過程中，負極的質(zhì)量逐漸減少D．圖Ⅳ所示電池中，Zn是還原劑，在電池工作過程中被還原【答案】：B【解析】：A．電子不能進入溶液，圖1所示電池中，電子由鋅極流出經(jīng)導(dǎo)線流向石墨，故A錯誤；B．圖Ⅱ所示電池中，MnO2得電子生成MnOOH和OH﹣，所以作氧化劑，故B正確；C．圖Ⅲ所示裝置工作過程中，負極發(fā)生反應(yīng)Pb﹣2e﹣+＝PbSO4，質(zhì)量逐漸增大，故C錯誤；D．圖Ⅳ所示電池中，Zn是還原劑，在電池工作過程中被氧化，故D錯誤；故答案為：B?！揪?】(2023?成都開學(xué))化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有著廣泛應(yīng)用。下列說法錯誤的是（）A．電池Ⅰ中鋰電池放電時，電解質(zhì)中Li+向多孔碳材料極遷移B．電池Ⅱ是二次電池，充電時是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．電池Ⅲ中鋅筒發(fā)生氧化反應(yīng)，NH4Cl作電解質(zhì)D．電池Ⅳ中正極的電極反應(yīng)式：O2+4H++4e﹣＝2H2O【答案】：B【解析】：A．電池Ⅰ為鋰電池，鋰作負極，多孔碳材料作正極，陽離子移向正極，因此電池Ⅰ中鋰電池放電時，電解質(zhì)中Li+向多孔碳材料極遷移，故A正確；B．鉛蓄電池是二次電池，充電時是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B錯誤；C．電池Ⅲ中鋅筒作負極發(fā)生氧化反應(yīng)，NH4Cl作電解質(zhì)，故C正確；D．電池Ⅳ為氫氧燃料電池，通入氧氣的一端為正極，電極反應(yīng)式：O2+4H++4e﹣＝2H2O，故D正確；故答案為：B?！揪?】(2022秋?電白區(qū)期末)一種可充電電池放電時的電極反應(yīng)為H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O，NiO(OH)+H2O+e﹣═Ni(OH)2+OH﹣。當(dāng)為該電池充電時，與外電源負極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是（）A．H2的氧化 B．NiO(OH)的還原 C．H2O的被還原 D．Ni(OH)2的氧化【答案】：C【解析】：該電池充電時，與外電源負極連接的電極為陰極(負極)，H2O得電子價態(tài)降低，故與外電源負極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是H2O的被還原，故答案為：C?！揪?】(2021秋?河?xùn)|區(qū)期末)堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為：Zn+2MnO2+2H2O＝2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列關(guān)于該電池的說法中正確的是（）A．Zn為負極，MnO2為正極 B．工作時KOH沒有發(fā)揮作用C．工作時電子由MnO2經(jīng)外電路流向Zn D．Zn發(fā)生還原反應(yīng)，MnO2發(fā)生氧化反應(yīng)【答案】：A【解析】：A．放電時Zn易失電子作負極，則MnO2作正極，故A正確；B．電解質(zhì)溶液中陰陽離子定向移動形成電流，所以KOH起形成內(nèi)電路電流的作用，故B錯誤；C．放電時，電子從負極Zn沿導(dǎo)線流向正極MnO2，故C錯誤；D．負極上鋅失電子，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，則MnO2發(fā)生還原反應(yīng)，故D錯誤；故答案為：A?！揪?】(2022春?香坊區(qū)校級期末)化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法不正確的是（）A．甲：H+向Cu電極方向移動，Cu電極附近溶液中H+濃度增加B．乙：正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e﹣+H2O＝2Ag+2OH﹣C．丙：鋅筒作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會變薄D．丁：使用一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降【答案】：A【解析】：A．原電池工作時，H+向正極(Cu)移動，Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H++2e﹣＝H2↑，氫離子濃度減小，故A錯誤；B．銀鋅電池中，Ag2O作正極，電極反應(yīng)式為Ag2O+2e﹣+H2O＝2Ag+2OH﹣，故B正確；C．鋅錳干電池中，Zn作負極失電子生成鋅離子，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會變薄，故C正確；D．鉛蓄電池放電時的總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O，因為生成水和硫酸鉛，硫酸濃度降低，所以使用一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，離子濃度減小，導(dǎo)電能力下降，故D正確；故答案為：A?！揪?0】(2022秋?城廂區(qū)校級期中)一種應(yīng)用比較廣泛的甲醇燃料電池，電解液是酸性溶液，其工作原理如圖所示，下列說法正確的是（）A．M極為負極，發(fā)生還原反應(yīng)B．N極電極反應(yīng)為O2+4H+﹣4e﹣＝2H2OC．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小D．若有1molCO2生成，則有6molH+從甲池通過交換膜進入乙池【答案】：D【解析】：A．M極為電子的流出極，故M極為負極，甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；B．N極為正極，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e﹣＝2H2O，故B錯誤；C．甲池生成氫離子，pH減小，乙池消耗氫離子，pH增大，故C錯誤；D．若有1molCO2生成，電路中轉(zhuǎn)移6mol電子，由電荷守恒可知，有6molH+從甲池通過交換膜進入乙池，故D正確；故答案為：D?！揪?1】(2022春?南開區(qū)校級期中)據(jù)報道，鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，因為鋅電池的容量更大，而且沒有污染，其總反應(yīng)式為：2Zn+O2═2ZnO。所用原料為鋅粒、電解液和空氣，則下列敘述中，正確的是（）A．鋅為正極，空氣進入負極反應(yīng) B．負極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣＝Zn2+C．正極發(fā)生氧化反應(yīng) D．電池放電時電子從正極流向負極【答案】：B【解析】：A．鋅的失去電子化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)做原電池的負極，氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以空氣進入正極進行反應(yīng)，故A錯誤；B．鋅作負極，負極上鋅失電子得到Zn2+，負極反應(yīng)為：Zn﹣2e﹣＝Zn2+，故B正確；C．正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；D．放電時電子在導(dǎo)線中從負極流向正極，故D錯誤；故答案為：B?！揪?2】(2022春?南昌縣校級期中)堿性電池具有容量大放電流大的特點，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)下列說法錯誤的是（）A．理論上鋅的質(zhì)量每減小13g，外電路中通過0.4mol電子B．電池工作時，鋅作負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)C．電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2(s)+H2O(l)+2e﹣═Mn2O3(s)+2OH﹣(aq)D．電池工作時，氫氧化鉀電解質(zhì)溶液中OH﹣移向正極【答案】：D【解析】：A．外電路中每通過2mol電子，消耗1molZn，現(xiàn)在鋅的質(zhì)量理論上減少＝0.2mol，則外電路中每通過0.4mol電子，故A正確；B．Zn失去電子，為原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；C．Mn得到電子，正極發(fā)生還原反應(yīng)為2MnO2(s)+H2O(l)+2e﹣═Mn2O3(s)+2OH﹣(aq)，故C正確；D．原電池中陰離子向負極移動，則電解質(zhì)溶液中OH﹣移向負極，故D錯誤；故答案為：D?！揪?3】(2021秋?鄭州期末)化學(xué)電源在日常生活中有廣泛應(yīng)用。下列說法正確的是（）A．鈕扣式銀鋅電池的正極電極反應(yīng)式為Ag2O+2e﹣+2H+═2Ag+H2OB．鈕扣式銀鋅電池工作時，負極附近溶液堿性增加C．鉛蓄電池充電時，電極PbO2與電源正極相連D．鉛蓄電池放電時，電路中通過0.2mol電子，負極質(zhì)量減少20.7g【答案】：C【解析】：A．鈕扣式銀鋅電池Ag2O作正極，堿性環(huán)境下電極反應(yīng)式為Ag2O+2e﹣+H2O═2Ag+2OH﹣，故A錯誤；B．鈕扣式銀鋅電池Zn作負極，電極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣+2OH﹣＝ZnO+H2O，氫氧根離子被消耗，負極附近溶液堿性變?nèi)?，故B錯誤；C．鉛蓄電池中，放電時PbO2作正極，充電時，與電源的正極相連作陽極，故C正確；D．鉛蓄電池放電時，Pb作負極，電極反應(yīng)式為Pb﹣2e﹣+＝PbSO4，電極材料由Pb變?yōu)榱蛩徙U，電路中通過0.2mol電子，負極質(zhì)量增加×96g/mol＝9.6g，故D錯誤；故答案為：C?！揪?4】(2022秋?五華區(qū)校級期中)如圖是鉛蓄電池構(gòu)造示意圖，電池的總反應(yīng)式：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，下列說法不正確的是（）A．鉛蓄電池是二次電池，充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電池工作時，電子由Pb板通過導(dǎo)線流向PbO2板C．電池工作時，負極反應(yīng)為Pb﹣2e﹣═Pb2+D．電池工作時，H+移向PbO2板【答案】：C【解析】：A．鉛蓄電池可多次充放電，屬于二次電池，充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A正確；B．電池工作時，電子由Pb板(負極)通過導(dǎo)線流向PbO2板(正極)，故B正確；C．電池工作時，Pb作負極，電極反應(yīng)式為Pb+SO42﹣﹣2e﹣═PbSO4，故C錯誤；D．電池工作時，H+移向PbO2板(正極)，故D正確；故答案為：C?！揪?5】(2022春?南岸區(qū)校級期中)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．放電時負極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣+2OH﹣＝Zn(OH)2B．放電時正極附近溶液的堿性增強C．放電時負極發(fā)生氧化反應(yīng)D．放電時每轉(zhuǎn)移6mol電子，正極有1molK2FeO4被還原【答案】：D【解析】：A．放電時，Zn元素價態(tài)升高失電子，故Zn作負極，電極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣+2OH﹣＝Zn(OH)2，故A正確；B．放電時正極生成氫氧根離子，堿性變強，故B正確；C．放電時，Zn元素價態(tài)升高失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故C正確；D．K2FeO4作正極，電極反應(yīng)式為FeO42﹣+3e﹣+4H2O＝Fe(OH)3+5OH﹣，每轉(zhuǎn)移6mol電子，正極有2molK2FeO4被還原，故D錯誤；故答案為：D。【練16】(2021秋?南開區(qū)校級期末)鉛酸蓄電池、鎳鎘堿性電池都是重要的二次電池。已知鎳鎘堿性電池放電時，正極反應(yīng)為：2NiO(OH)+2H2O+2e﹣═2Ni(OH)2+2OH﹣；負極反應(yīng)為：Cd+2OH﹣﹣2e﹣═Cd(OH)2。下列有關(guān)說法不正確的是（）A．鉛酸蓄電池放電時，PbSO4在兩個電極上生成B．若用鉛酸蓄電池為鎳鎘堿性電池充電，則PbO2電極與Cd電極相連接且兩電極附近的pH值均增大C．鎳鎘堿性電池在充電時的反應(yīng)為Cd(OH)2+2Ni(OH)2═Cd+2NiO(OH)+2H2OD．放電一段時間后鎳鎘堿性電池內(nèi)c(OH﹣)變大【答案】：B【解析】：A．鉛蓄電池放電時負極反應(yīng)式為Pb﹣2e﹣+SO42﹣＝PbSO4，正極反應(yīng)式為4H++PbO2+2e﹣+SO42﹣＝PbSO4+2H2O，所以PbSO4在兩個電極上生成，故A正確；B．鉛蓄電池放電時，Pb為負極、PbO2為正極，若用鉛酸蓄電池為鎳鎘堿性電池充電，Cd為陰極、NiO(OH)為陽極，陽極反應(yīng)式為2Ni(OH)2+2OH﹣﹣2e﹣＝2NiO(OH)+2H2O、陰極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e﹣Cd+2OH﹣，則Pb連接Cd，故B錯誤；C．放電時電池反應(yīng)式為2NiO(OH)+2H2O+Cd═2Ni(OH)2+Cd(OH)2，鎳鎘堿性電池在充電時的反應(yīng)為放電時反應(yīng)的逆反應(yīng)，電池總反應(yīng)為放電時電池反應(yīng)式為2NiO(OH)+2H2O+Cd═2Ni(OH)2+Cd(OH)2，故C正確；D．放電時電池反應(yīng)式為2NiO(OH)+2H2O+Cd═2Ni(OH)2+Cd(OH)2，因為消耗水，溶液體積減小，所以放電一段時間后鎳鎘堿性電池內(nèi)c(OH﹣)變大，故D正確；故答案為：B?！揪?7】(2021秋?未央?yún)^(qū)校級期末)銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)式為Ag2O+Zn+H2O═2Ag+Zn(OH)2。下列說法不正確的是（）A．工作時，正極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是Ag2OB．負極發(fā)生的反應(yīng)是Zn+2OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)2C．工作時，負極區(qū)溶液c(OH﹣)減小D．溶液中OH﹣向正極移動，K+、H+向負極移動【答案】：D【解析】：A．根據(jù)電池反應(yīng)式知，放電時氧化銀作正極，正極上發(fā)生反應(yīng)：Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣，正極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是Ag2O，故A正確；B．負極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn+2OH﹣﹣2e﹣═Zn(OH)2，故B正確；C．負極發(fā)生反應(yīng)Zn+2OH﹣﹣2e﹣＝Zn(OH)2，所以氫氧根離子的濃度減小，故C正確；D．放電時，電解質(zhì)溶液中OH﹣向負極移動，K+、H+向正極移動，故D錯誤；故答案為：D。【練18】(2021春?青島期末)銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，反應(yīng)原理為Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag，其工作示意圖如圖所示。下列說法正確的是（）A．Zn為負極，電極反應(yīng)式為Zn﹣2e﹣＝Zn2+B．電流從Zn電極經(jīng)外電路流向Ag2O電極C．理論上每轉(zhuǎn)移1mol電子，Ag2O電極質(zhì)量減少8gD．KOH不參與電池反應(yīng)，其溶液濃度始終保持不變【答案】：C【解析】：A．金屬Zn的化合價升高，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，為負極，負極反應(yīng)為Zn+2OH﹣﹣2e﹣＝Zn(OH)2，故A錯誤；B．電流從Ag2O電極經(jīng)外電路流向Zn電極，故B錯誤；C．正極反應(yīng)為Ag2O+H2O+2e﹣＝2Ag+2OH﹣，放電前后，質(zhì)量減輕，理論上每轉(zhuǎn)移1mol電子，Ag2O電極質(zhì)量減少mol×16g/mol＝8g，故C正確；D．氫氧根離子物質(zhì)的量雖然不變，但水的量減少，KOH的濃度增大，pH增大，故D錯誤；故答案為：C?！揪?9】(2023春?嶗山區(qū)校級期末)圖一所示是一個燃料電池的示意圖，a、b表示通入的氣體，當(dāng)此燃料電池工作時：（1）如果a極通入H2，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，則相同時間內(nèi)，正極和負極通入的氣體的體積比為：_______。(設(shè)氣體為同溫、同壓)（2）如果a極通入CH4，b極通入O2，NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，則通CH4的電極上的電極反應(yīng)為：_______________________________。（3）如果a極通入乙烯，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，則通乙烯的電極上的電極反應(yīng)為：_______________________________________。（4）某原電池裝置初始狀態(tài)如圖二所示，交換膜兩側(cè)的溶液體積均為2L，該電池總反應(yīng)為______________________，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，共有____mol離子通過交換膜，交換膜右側(cè)溶液中c(HCl)＝_______mol?L﹣1(忽略溶液體積變化和Cl2溶于水)?！敬鸢浮浚阂娊馕觥窘馕觥浚海?）如果a極通入H2，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，則a極為負極，電極反應(yīng)式為H2﹣2e﹣＝2H+，b極為正極，電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+4H+＝2H2O，則相同時間內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時，負極通入2mol氫氣，正極通入1mol氧氣，同溫、同壓下正極和負極通入的氣體的體積比為1：2，故答案為：1：2；（2）NaOH為電解質(zhì)，通入甲烷的電極為負極，負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成二氧化碳和水，所以通入甲烷電極反應(yīng)式為CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝+7H2O，故答案為：CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝+7H2O；（3）如果a極通入乙烯，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，在酸性環(huán)境下的負極乙烯失去電子生成二氧化碳，負極反應(yīng)為：C2H4﹣12e﹣+4H2O＝2CO2+12H+，故答案為：C2H4﹣12e﹣+4H2O＝2CO2+12H+；（4）負極電極反應(yīng)式為Ag﹣e﹣+Cl﹣＝AgCl，正極電極反應(yīng)式為Cl2+2e﹣＝2Cl﹣，該原電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2＝2