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化学能与电能习题课

原电池工作原理

题组一、关联性的应用（包括正负极的判断、电子的流动方向、离子的移动方向、电极反应类型等）

1．原电池原理的发现是贮能和供能技术的巨大进步。关于下图所示原电池的说法不正确的．．．是

1

A．电子流动方向由Zn经外电路到Cu B. 锌为负极，发生还原反应

C．该装置能将化学能转化为电能 D. 一段时间后，铜片质量减轻

E．锌电极上发生氧化反应做还原剂被氧化 F．SO42- 移向Cu极移动

G．原电池工作一段时间后溶液的c(H＋)减小 H．H+ 移向Cu极移动

I．

锌片上发生的反应为 Zn－2e－

Zn2+ J. 正极反应式为Cu－2e－＝Cu2+ 2. “直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能，如图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。下列有关说法正确的是(

) A.

电极b为电池的负极 B.

B.电子由电极a沿导线流向b C. 电极a发生氧化反应 D. O2- 向正极极移动 题组二、燃料电池

1．氢氧燃料电池是一种新能源。下图为氢氧燃料电池示意图。下列说法不正确的是（ ）

A．电子由B极通过导线流向A极 B． B. A极是负极，B极是正极

C．该装置能将化学能转化为电能 D．产物为无污染的水，属于环境友好电池

2．

二甲醚（CH3OCH3）是一种绿色、可再生的新能源。下图是绿色电源“燃料电池”的工作原理示意图（a、b均为多

孔性Pt电极）。该电池工作时，下列说法错误的是（ ）

A．a电极为该电池负极 B．O2在b电极上得电子，被氧化

C．电池工作时，a电极反应式：

CH3OCH3—12e-+3H2O = 2CO2↑+12H+

D．电池工作时，燃料电池内部H+从

a电极移向b电极

2

题组三、二次电池

3．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni(OH)2

下列有关该电池的说法不正确的是

（ ）

．．．A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2

C. 电池放电过程中，阴离子向负极移动

D. 电池放电时，正极发生氧化反应

题组四.电极反应式的书写、电极附近PH的变化、电解质溶液PH的变化

1．甲烷燃料电池电解质溶液：稀硫酸溶液。电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O 负极通入的气体是_______________正极通入的气体是_______________；

负极反应：____________________；正极反应：________________________。

2.电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH，其电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－

（1）工作时电流从 极流向 极（两空均选填“Ag2O”或“Zn”）；

（2）

电池的正极是____________，正极发生的是____________反应(填反应类型)。

（3）负极的电极反应式为： ；

（4）工作时电池正极区的pH （选填“增大”“减小”或“不变”）；

（5）

放电一段时间后，电解质溶液的碱性___________（填变小、变大、不变）。

3．铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O。请根据上述情况判断：

（1）该蓄电池的负极材料是______，放电时发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。

（2）该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

题组五、原电池的有关计算

1. 美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，用质子(H)溶剂，在200 ℃左右时供电。＋电池总反应为C2H5OH ＋3O2===2CO2 ＋3H2O，电池示意图如图。

电池工作时，1 mol乙醇被氧化时就有电子转移_________mol。

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2.（1）氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液，该电池工作时，外电路每流过2 mol e－，消耗标况下氧气_________L。

（2）若电解质溶液为硫酸，在常温下转移2mol电子，可产生水质量为_________g。

3. 电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH，其电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，

当转移4mol电子时，负极质量减轻____克。

4. 右图为固态氧化物燃料电池(SOFC)的原理示意图。

在电池反应中，每消耗1 mol氧气，

理论上能生成标准状况下CO2气体________L。

链接高考

1．【2016新课标3卷改编】锌−空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42－。下列说法正确的是（ ）

A．放电时，电解质溶液中K+向负极移动

B．放电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐减小

C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)42－

D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

2．【2016海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是

A．Zn为电池的负极

B．正极反应式为2FeO42−+ 10H++6e−=Fe2O3+5H2O C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变

D．电池工作时OH向负极迁移

3．【2015江苏卷】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是

点燃通电电解催化剂= =======

=======

========

3H2＋CO, A．反应CH

4＋H2O△每消耗1molCH4转移12mol 电子

B．电极A上H2参与的电极反应为：

H2＋2OH－－2e－=2H2O C．电池工作时，CO32－向电极B移动 D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－

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