1、第一节 原电池第3课时（基础）一、选择题1锂电池作为最主要的便携式能量电源，影响着我们生活的方方面面。锂空气电池放电的工作原理如图所示。下列叙述正确的是()A电池放电时负极电极方程式为O22H2O4e=4OHB放电时电子由B极向A极移动C电解液a，b之间可采用阴离子交换膜D电解液b可能为稀LiOH溶液2下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是()干电池铅蓄电池氢氧燃料电池A上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 gD氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源3镍镉(NiCd)可充电电池
2、在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd2NiO(OH)2H2OCd(OH)22Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是()A充电时阳极反应：Ni(OH)2eOH=NiO(OH)H2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH向正极移动4一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为CH3CH2
3、OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为O24e2H2O=4OH52019年10月9日，瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授予古迪纳夫等三位科学家，表彰他们在锂离子电池方面的研究成果，钴酸锂电池是他们的研究成果之一，其工作原理为：LixC6Li1xCoO2C6LiCoO2，下列说法正确的是()A放电时Li从正极通过导线流向负极B放电时负极的电极反应式为：LixC6xe=C6xLiC充电时电池的负极与电源的正极相连D充电时阴极的电极反应式为：LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi6以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为4NH3
4、3O22N26H2O。下列有关说法错误的是()A氨燃料电池在充电时，N2在阴极得电子被氧化B氨燃料电池在放电时，负极反应为2NH36e6OH=N26H2OC以氨气代替氢气的主要原因是氨气易液化、易储存D燃料电池的能量转化率一般比普通的电池高二、填空题7燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4、CH3OH、NH3等)与O2反应从而将化学能转化为电能的装置。依据材料回答下列问题：(1)甲烷燃料电池(NaOH作电解质溶液)的负极反应式为_，正极电极反应式为_，放电过程中溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池示意图如下，有关说法正确
5、的是_(选填字母)。a电池工作时，Na向负极移动b电子由电极2经外电路流向电极1c电池总反应为4NH33O2=2N26H2Od电极2发生的电极反应为O24H4e=2H2O（3）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。A为生物燃料电池的_(填“正”或“负”)极。正极反应式为_。负极反应式为_。放电过程中，H由_极区向_极区迁移(填“正”或“负”)。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。该电池_(填“能”或“不能”)在高温下工作。（4）CO无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇
6、氧化钠，其中O2可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高，请回答：a极电极反应式为_。工作时，O2由电极_向电极_移动(填“a”或“b”，下同)，电子由电极_通过传感器流向电极_。答案与解析1D解析：原电池中锂作负极、失电子、发生氧化反应，B电极为原电池正极，氧气得到电子、发生还原反应，A错误；原电池放电时，电子由负极经过导线流向正极，即电子由A极向B极移动， B错误；锂是活泼金属，能与和水发生反应，所以该电池放电时，电解液中Li由锂电极迁移向B电极，离子交换膜应该为阳离子交换膜， C错误； Li在负极失电子生成Li，Li向正极移动，正极区Li与氢氧
7、根离子结合形成LiOH，由于阳离子交换膜的隔离作用，水分子不能通过交换膜，所以电解液b可能为稀LiOH溶液， D正确。2C解析：在干电池中，Zn作负极，被氧化，B正确；C项忽略了硫酸铅在该极上析出，该极质量应该增加而非减小；氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D正确。 D放电时电解质溶液中的OH向正极移动3A解析：充电过程是电能转化为化学能的过程，B项错误；放电时负极反应式为：Cd2e2OH=Cd(OH)2，附近溶液的碱性减弱，因Cd2结合了溶液中的OH，同时溶液中的OH向负极移动，C、D项错误。4C解析：在原电
8、池中，电解质溶液中的阳离子应向正极移动，A错；每消耗1 mol O2，转移4 mol电子，若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗2.24 L O2，B错；根据题意，电解质溶液呈酸性，正极的电极反应为O24H4e=2H2O，D错。5B解析：根据电池反应式LixC6Li1xCoO2C6LiCoO2知，负极反应式为LixC6xe=C6xLi，正极反应式为：Li1xCoO2xLixe=LiCoO2，充电时，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理来回答。放电时电子从负极流向正极，溶液中Li从负极流向正极， A错误；放电时，负极发生失电子的氧
9、化反应，电极反应式为：LixC6xe=C6xLi， B正确；充电时，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，电池的负极与电源的负极相连， C错误；充电时阴极的电极反应式为：C6xLixe=LixC6，D错误。6A解析：充电时，N2在阴极得电子被还原，A错误；氨燃料电池在放电时，负极反应式为4NH312e12OH=2N212H2O，正极反应式为3O212e6H2O=12OH，B正确；NH3比H2易液化，易储存，更适合大量使用，所以以NH3代替H2，C正确；燃料电池的能量转化率超过80%，比普通的电池高，D正确。7答案：(1)CH410OH8e=CO7H2OO22H2O4e=4OH减小(2)c
10、(3)正极O24H4e=2H2OC6H12O66H2O24e=6CO224H负正22.4不能(4)COO22e=CO2baab解析：（1）负极为CH4失电子被氧化，在碱性条件下转化为CO，故负极电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O；正极O2得电子在碱性条件下生成OH，电极反应式为O22H2O4e=4OH，电池总反应式为CH42O22OH=CO3H2O。随着放电反应的进行，OH不断消耗，pH减小。（2）先分析进出电极物质的化合价，判断电池正负极，NH3N2，N元素化合价升高，故电极1为原电池负极，电极2为原电池正极，电池工作时，Na向正极移动，电子由电极1经外电路流向2，电极2电极反应式
11、为O22H2O4e=4OH。电极1电极反应式为2NH36OH6e=N26H2O。（3）O2H2O发生还原反应，故A为燃料电池的正极，B为燃料电池的负极。由于电解质中含有H，故正极电极反应为O24H4e=2H2O，负极电极反应为C6H12O66H2O24e=6CO224H。放电过程中，H由负极区向正极区移动。葡萄糖燃料电池的总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O，即1 mol O21 mol CO2，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下CO2气体22.4 L。由于微生物是蛋白质，高温下会发生变性，故该电池不能在高温下工作。（4）根据元素价态变化可知，a电极为负极，电极反应式为COO22e=CO2，b电极为正极，电极反应式为O24e=2O2，总反应式为2COO2=2CO2。工作时电子由电极a通过传感器流向电极b，O2由电极b向电极a移动。 7 / 7
