2017化学一轮实战训练:7-1 原电池 化学电源 Word版含解析
苏教版高中化学一轮复习考点规范练7原电池化学电源(含答案)

考点规范练7原电池化学电源一、选择题1.(2021江苏苏州高三期中)一种Zn-PbO2电池工作原理如装置图所示。
下列说法正确的是()。
A.电池工作时电能转化为化学能B.放电过程中电极a区溶液的pH增大C.电池工作一段时间后K2SO4浓度增大D.b极区的电极反应式为PbO2+4H++4e-Pb2++2H2O2.下图所示原电池的盐桥中装有饱和K2SO4溶液,电池工作一段时间后,甲烧杯中溶液颜色不断变浅。
下列叙述中正确的是()。
A.b极是电池的正极B.甲烧杯中K+经盐桥流向乙烧杯C.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小D.电池总反应的离子方程式为Mn O4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O3.(2020山东卷)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。
现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。
下列说法错误的是()。
A.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-2CO2↑+7H+B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜C.当电路中转移1 mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5 gD.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶14.(2021吉林长春高三检测)以铅蓄电池为电源,将CO2转化为乙烯的装置如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。
下列说法正确的是()。
A.a极为铅蓄电池的正极B.电解过程中,阳极区溶液中c(H+)逐渐减小C.阴极反应式:2CO2+12H++12e-C2H4+4H2OD.每生成1 mol乙烯,理论上铅蓄电池中消耗6 molH2SO45.如图为流动电池,其电解质溶液可在电池外部流动,调节电解质,可维持电池内部电解质溶液浓度稳定。
下列关于该电池的说法错误的是()。
A.Cu为该电池的负极B.X为PbSO4,Y为H2SO4C.当消耗1 molPbO2,需分离出320 g CuSO4D.PbO2电极反应式为PbO2+4H++S O42-+2e-PbSO4+2H2O6.(2021河北卷改编)K-O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中之一为单质钾片。
黑龙江省哈尔滨市第六中学化学一轮实战训练:7-1原电池化学电源Word版含解析

板块三高考层面·高考真题实战1.[2015 课·标全国卷Ⅰ ] 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转变为电能的装置,其工作原理如下图。
以下相关微生物电池的说法错误的选项是()A.正极反响中有CO2生成B.微生物促使了反响中电子的转移C.质子经过互换膜从负极区移向正极区D.电池总反响为C6H 12O6+ 6O2===6CO2+ 6H2 O答案A分析负极发生氧化反响,生成CO2气体,A项错误;微生物电池中的化学反响速率较快,即微生物促使了反响中电子的转移, B 项正确;原电池中阳离子向正极挪动,阴离子向负极挪动, C 项正确;电池总反响是C6H12O6与O2反响生成CO2和H2O,D项正确。
2. [2015 江·苏高考 ]一种熔融碳酸盐燃料电池原理表示如图。
以下相关该电池的说法正确的是()催化剂A.反响 CH 4+H 2O ===== 3H2+ CO,每耗费 1 mol CH 4转移 12 mol 电子△B.电极 A 上 H2参加的电极反响为H2+2OH -- 2e- ===2H 2OC.电池工作时,CO23-向电极 B 挪动D.电极 B 上发生的电极反响为 O2+ 2CO2+-2-4e===2CO3答案D分析CH 4中的 C 为- 4 价,反响后生成的 CO 中 C 为+ 2价,每耗费 1 mol CH 4转移6 mol e -,A 项错误;从装置图看,电池工作过程中没有OH-参加, B 项错误;该燃料电池中,电极 B 为正极,电极 A 为负极,电池工作时,CO32-移向负极, C 项错误;在电极 B 上O2获得电子与 CO2反响转变为 CO32-, D 项正确。
3. [2014 北·京高考 ]以下电池工作时, O2在正极放电的是 ()A. 锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D. 镍镉电池答案B分析氢燃料电池中,负极上H2放电,正极上O2放电, A 、C、D中均不存在O2放电,应选 B。
2017年高考化学一轮复习精品资料专题6.2原电池化学电源(押题专练)Word版含解析

1.一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O,NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-,当电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是 ( ) A.H2O的还原B.NiOOH的还原C.H2的氧化D.Ni(OH)2的氧化【答案】D【解析】充电时与外电源正极连接的电极是阳极,发生氧化反应,与放电时的正极反应相反,可知是Ni(OH)2失电子被氧化,发生氧化反应。
2.在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是 ( )A.外电路的电流方向为X→外电路→YB.若两电极分别为铁和碳棒,则铁棒进行的电极反应式为2H++e-===H2↑C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序是X>Y【答案】D【解析】3.观察如图所示装置,可发现电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细。
下表所列的M、N、P 对应物质可构成该装置的是 ( )【答案】C【解析】M棒变粗,N棒变细,说明N棒是负极(金属失去电子转化成金属离子),M棒上有金属析出。
金属的活泼性:N>M,可排除A、D选项,结合电解质溶液中有金属离子得到电子被还原,因此选择C选项。
4. (双选)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH中的M表示储氢金属或合金。
该电池在充放电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+M 放电充电NiOOH+MH。
已知反应6NiOOH+NH3+H2O+OH-===6Ni(OH)2+NO-2。
下列说法正确的是 ( ) A.NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-B.放电过程中OH-从正极向负极迁移C.放电过程中负极的电极反应式为MH+OH--e-===H2O+M,OH-中的H被MH中的M氧化D.NiMH电池可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【答案】AB【解析】5.根据如图所示,下列判断中正确的是 ( )A.烧杯a中发生反应O2+4H++4e-===2H2O,溶液pH降低B.烧杯b中发生反应为2Zn-4e-===2Zn2+C.电子从Zn极流出,流入Fe极,经盐桥回到Zn极D.向烧杯a中加入少量K3溶液,有蓝色沉淀生成【答案】B【解析】本题综合考查原电池的知识。
成都龙泉中学2019-2020学年度2017级高考一轮复习(人教版)《原电池 化学电源》基础过关训练

2017级高考一轮复习《原电池化学电源》基础过关试题(测试时间:50分钟满分:100分)一、判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。
每小题1分,共6分。
(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极(√)(2)原电池放电时,电流方向由电源的负极流向正极(×)(3)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动(×)(4)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长(√)(5)CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能(×)(6)某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液(×)二、单项选择题:本题包括13小题,每小题4分,共52分。
1.下列关于原电池的叙述中正确的是()A.正极和负极必须是金属B.原电池是把化学能转化成电能的装置C.原电池工作时,正极和负极上发生的都是氧化还原反应D.锌、铜和盐酸构成的原电池工作时,锌片上有6.5 g锌溶解,正极上就有0.1 g氢气生成【答案】:B【解析】:一般普通原电池中负极必须是金属,正极可以是金属或非金属导体,A错误;原电池是把化学能转化成电能的装置,B正确;原电池工作时,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应,C错误;锌、铜和盐酸构成的原电池工作时,锌片上有6.5 g锌溶解,正极上有0.2 g氢气生成,D错误。
2.如图所示是一位同学在测试水果电池,下列有关说法错误的是()A.若金属片A是正极,则该金属片上会产生H2B.水果电池的化学能转化为电能C.此水果发电的原理是电磁感应D.金属片A、B可以一个是铜片,另一个是铁片【答案】:A3.下列有关电池的说法不正确的是()A.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从锌电极流向铜电极C.氢氧燃料电池工作时,氢气在负极被氧化D.原电池中一定发生了氧化还原反应【答案】:A【解析】:太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅,A项错误;铜锌原电池工作时,电子沿外电路由负极(锌)流向正极(铜),B项正确;氢氧燃料电池工作时,氢气在负极失去电子被氧化,C项正确;由原电池的工作原理可知原电池中一定发生了氧化还原反应,D项正确。
高考化学一轮复习《原电池 化学电源》过关训练试题(word版含解析)

高考化学一轮复习《原电池化学电源》过关训练试题(考试时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题:本题包括10小题,每小题5分,共50分。
1.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:由此可判断这四种金属的活动性顺序是()A.a>b>c>d B.b>c>d>aC.d>a>b>c D.a>b>d>c答案:C解析:把四个实验从左到右分别编号为①、②、③、④,则由实验①可知,a作原电池负极,b作原电池正极,金属活动性:a>b;由实验②可知,b极有气体产生,c极无变化,则活动性:b>c;由实验③可知,d极溶解,则d作原电池负极,c作正极,活动性:d>c;由实验④可知,电流从a极流向d极,则d极为原电池负极,a极为原电池正极,活动性:d>a。
综上所述可知活动性:d>a>b>c。
2.利用铜和石墨做电极,在盐酸介质中,铜与氢叠氮酸(HN3)构成原电池,总反应方程式为2Cu+2Cl-+HN3+3H+===2CuCl(s)+N2↑+NH+4。
下列判断正确的是()A.电子从石墨电极流向铜电极B.溶液中Cl-向石墨电极移动C.每转移1 mol电子,负极质量减少64 gD.正极反应式为HN3+2e-+3H+===N2↑+NH+4答案:D解析:该装置为原电池,铜为负极,石墨为正极,电子从铜电极流向石墨电极,A错误;溶液中Cl-向铜电极移动,B错误;负极为铜电极,结合电池反应得到负极的电极反应式为Cu+Cl--e-===CuCl(s),负极生成了CuCl(s),增重了,C错误;总反应方程式为2Cu+2Cl-+HN3+3H +===2CuCl(s)+N2↑+NH+4,负极的电极反应式为Cu+Cl--e-===CuCl(s),用总式减去负极反应式得到正极反应式为HN3+2e-+3H+===N2↑+NH+4,D正确。
3.如图为利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。
下列说法正确的是()A.a、b极不能使用同种电极材料B.工作时,a极的电势低于b极的电势C.工作一段时间之后,a极区溶液的pH增大D.b极的电极反应式为:CH3COO-+4H2O-8e-===2HCO-3+9H+答案:D解析:根据图示:工作时,b极上CH3COO-→HCO-3,碳原子从0价升至+4价,b极是原电池的负极,则a极是电池的正极。
高考化学一轮复习 原电池 化学电源1(含解析)

原电池化学电源李仕才(考试时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题:本题包括11小题,每小题5分,共55分。
1.食品保鲜所用的“双吸剂”,是由还原铁粉、生石灰、氯化钠、炭粉等按一定比例组成的混合物,可吸收氧气和水。
下列分析不正确的是( )A.“双吸剂”中的生石灰有吸水作用B.“双吸剂”吸收氧气时,发生了原电池反应C.吸收氧气的过程中,铁作原电池的负极D.炭粉上发生的反应为:O2+4e-+4H+===2H2O答案:D解析:铁粉、炭粉、O2与电解质氯化钠构成原电池,B、C选项正确;中性溶液中反应物中不能含有H+或OH-,但生成物中可含有H+或OH-,D选项错误。
2.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。
下列有关描述错误的是( )A.生铁块中的碳是原电池的正极B.红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是Fe-2e-===Fe2+D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀答案:B解析:Fe与C及电解质溶液形成原电池,Fe是负极:Fe-2e-===Fe2+,C是正极,在a 中发生吸氧腐蚀,a中压强减小,b中发生析氢腐蚀,b中压强增大,红墨水柱液面是左高右低,故选B。
本题考查钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
3.如图所示是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的是( )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答案:C解析:铅蓄电池负极反应为Pb-2e-+SO2-4===PbSO4,通过2 mol电子时,质量增加96 g。
4.一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,则有关此电池推断正确的是( )A.通入乙烷的电极为正极B.参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比为7∶2C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度减少D.负极反应式为C2H6+6H2O-14e-===2CO2-3+18H+答案:C解析:乙烷燃烧的化学方程式为2C2H6+7O2―→4CO2+6H2O,在该反应中氧气得电子,乙烷失电子,因此通入氧气的电极为正极,而通入乙烷的电极为负极,故A答案错误;反应中参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比应为2∶7,故B答案错误;考虑到该电池是以KOH 为电解质溶液的,生成的CO2会和KOH反应转化成K2CO3,反应中消耗KOH,KOH的物质的量浓度减少,故C答案正确;由于该电池是以KOH溶液为电解液的,D答案中负极生成的H+显然在溶液中是不能存在的,故D答案错误。
2017高三化学一轮复习原电池 化学电源

2017高三化学一轮复习原电池化学电源在高三化学的学习中,原电池和化学电源是非常重要的知识点。
一轮复习时,我们要对这部分内容进行全面、深入的梳理和巩固,为后续的学习打下坚实的基础。
一、原电池的基本原理原电池是将化学能转化为电能的装置。
其工作原理基于氧化还原反应,在两个不同的电极上分别发生氧化反应和还原反应,从而形成电子的定向移动,产生电流。
以铜锌原电池为例,锌片作为负极,发生氧化反应:Zn 2e⁻=Zn²⁺;铜片作为正极,发生还原反应:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu。
电子由负极(锌片)通过外电路流向正极(铜片),溶液中的离子则在电池内部进行定向移动,形成闭合回路。
理解原电池的工作原理,关键在于把握以下几点:1、电极的判断:通常较活泼的金属作为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属作为正极。
但也有特殊情况,比如镁、铝在氢氧化钠溶液中构成原电池时,铝是负极。
2、电子和离子的移动方向:电子从负极流出,经外电路流向正极;溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
3、电极反应式的书写:要根据所给的电解质溶液和电极材料,准确判断氧化还原反应,并正确书写电极反应式。
二、原电池的构成条件要形成一个原电池,需要满足以下几个条件:1、有两种不同的活动性不同的电极材料,其中一种能够与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
2、电极要插入电解质溶液中。
3、要形成闭合回路,包括外电路和内电路。
4、能自发进行的氧化还原反应。
这四个条件缺一不可。
只有同时满足这些条件,原电池才能正常工作,实现化学能向电能的转化。
三、常见的原电池类型1、锌锰干电池锌锰干电池是最常见的一次电池。
分为酸性和碱性两种。
酸性锌锰干电池中,负极是锌筒,正极是石墨棒,电解质溶液是氯化铵和氯化锌的混合溶液。
碱性锌锰干电池中,负极是锌粉,正极是二氧化锰,电解质是氢氧化钾溶液。
2、铅蓄电池铅蓄电池是一种二次电池,可以反复充电和放电。
放电时,负极是铅,电极反应为:Pb + SO₄²⁻ 2e⁻= PbSO₄;正极是二氧化铅,电极反应为:PbO₂+ 4H⁺+ SO₄²⁻+ 2e⁻=PbSO₄+ 2H₂O。
2017届一轮 原电池

原电池新型化学电源一、原电池的概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
二、原电池的构成条件1.一看反应看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
2.二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
3.三看是否形成闭合回路形成闭合回路需三个条件:(1)电解质溶液;(2)两电极直接或间接接触;(3)两电极插入电解质溶液中。
三、原电池的工作原理如图是两种锌铜原电池示意图:1.反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反应类型氧化反应还原反应电池反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu2.原电池中的三个方向(1)电子流动方向:从负极流出沿导线流入正极;(2)电流流动方向:从正极沿导线流向负极;(3)离子迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
2.下列示意图中能构成原电池的是()例1 (2015·高考全国卷Ⅰ,11,6分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O原电池正、负极的判断方法1.(教材改编)判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)所有的氧化还原反应都能设计成原电池。
()(2)只有金属才能作原电池的电极。
()(3)原电池的两极中较活泼的金属一定为负极。
()(4)锌铜原电池工作时,外电路电子由负极流向正极。
()(5)在原电池中,电子流出的一极是负极,被还原。
()(6)原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能。
()2.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO2-4)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡3.如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是()选项M N PA Zn Cu 稀H2SO4B Cu Fe 稀HClC Ag Zn AgNO3溶液D Zn Fe Fe(NO3)3溶液4.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑原电池工作原理中四个常见失分点的规避(1)只有自发进行的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。
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板块三高考层面·高考真题实战
1.[2015·课标全国卷Ⅰ]微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是()
A.正极反应中有CO2生成
B.微生物促进了反应中电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
D.电池总反应为C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O
答案 A
解析负极发生氧化反应,生成CO2气体,A项错误;微生物电池中的化学反应速率较快,即微生物促进了反应中电子的转移,B 项正确;原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,C项正确;电池总反应是C6H12O6与O2反应生成CO2和H2O,D项正确。
2.[2015·江苏高考]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()
A .反应CH 4+H 2O =====催化剂
△
3H 2+CO ,每消耗1 mol CH 4转移12
mol 电子
B .电极A 上H 2参与的电极反应为H 2+2OH --2e -===2H 2O
C .电池工作时,CO 2-3向电极B 移动
D .电极B 上发生的电极反应为O 2+2CO 2+4e -===2CO 2-3
答案 D
解析 CH 4中的C 为-4价,反应后生成的CO 中C 为+2 价,每消耗1 mol CH 4转移6 mol e -,A 项错误;从装置图看,电池工作过程中没有OH -参与,B 项错误;该燃料电池中,电极B 为正极,
电极A 为负极,电池工作时,CO 2-3移向负极,C 项错误;在电极B
上O 2得到电子与CO 2反应转化为CO 2-3,D 项正确。
3.[2014·北京高考]下列电池工作时,O 2在正极放电的是( )
解析 氢燃料电池中,负极上H 2放电,正极上O 2放电,A 、C 、D 中均不存在O 2放电,故选B 。
4.[2014·大纲全国卷] 上图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH -Ni 电池)。
下列有关说法不正确
的是()
A.放电时正极反应为NiOOH+H2O+e-―→Ni(OH)2+OH-
B.电池的电解液可为KOH溶液
C.充电时负极反应为MH+OH-―→H2O+M+e-
D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高答案 C
解析在金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)中,MH(M为零价,H为零价)在负极发生反应:MH+OH--e-―→M+H2O,NiOOH 在正极发生反应:NiOOH+H2O+e-―→Ni(OH)2+OH-,电解液可为KOH溶液,A、B正确;充电时,阴极反应式为M+H2O+e-―→MH +OH-,C错误;MH中氢密度越大,单位体积电池所储存电量越多,即电池能量密度越高,D正确。
5.[高考集萃](1)[2015·课标全国卷Ⅱ]酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。
该电池放电过程产生MnOOH。
回收处理该废电池可得到多种化工原料。
①该电池的正极反应式为__________________,电池反应的离子方程式为__________________。
②维持电流强度为0.5 A,电池工作5分钟,理论上消耗锌________g。
(已知F=96500 C·mol-1)
(2)[2015·广东高考]一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl-4和Al2Cl-7两种离子在Al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应。
放电时负极Al的电极反应式为________________________。
(3)[2015·海南高考]如图所示原电池正极的反应式为
____________________________________________________。
(4)[2015·安徽高考]常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。
0~t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是________,溶液中的H+向________极移动。
t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是_____________________________________
_________________________________________________________。
(5)[2014·四川高考]MnO2是碱性锌锰电池的正极材料,碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是____________________。
(6)[2013·课标全国卷Ⅰ]二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。
二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h/kg)。
若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化可以产生________个电子的电量;该电池的理论输出电压为1.20 V,能量密度E=__________________(列式计算。
能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW·h=3.6×106 J)。
(7)[2013·四川高考]以Al和NiOOH为电极,NaOH溶液为电解
液组成一种新型电池,放电时NiOOH转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是________________________________。
答案(1)①MnO2+H++e-===MnOOH2MnO2+Zn+2H+===2MnOOH+Zn2+(注:式中Zn2+可写为Zn(NH3)2+4,Zn(NH3)2Cl2等,H+可写为NH+4)
②0.05
(2)Al+7AlCl-4-3e-===4Al2Cl-7
(3)Ag++e-===Ag
(4)2H++NO-3+e-===NO2↑+H2O正Al在浓HNO3中发生钝化,氧化膜阻止了Al的进一步反应
(5)MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-
(6)CH3OCH3-12e-+3H2O===2CO2+12H+
121.20 V×
1000 g
46 g·mol-1
×12×96500 C·mol-1
1 kg÷[(3.6×10
6
J·(kW·h)-1]≈8.39 kW·h·kg-1
(7)Al+3NiOOH+NaOH+H2O===NaAlO2+3Ni(OH)2
解析(1)①该电池为酸性电池,正极发生还原反应,电极反应式为MnO2+H++e-===MnOOH;电池反应为Zn与MnO2在酸性条件下的反应,生成Zn2+和MnOOH。
②电池工作5 min,电池中的总电荷量Q=It=0.5×5×60 C=150 C,则转移电子的物质的量为150/96500 mol,1 mol Zn失去2 mol电子,则此过程消耗锌的质量m(Zn)=65×1/2×150/96500 g=0.05 g。
(3)图示装置中Cu和Ag分别为负极和正极,正极是Ag+得电子发生还原反应,即Ag++e-===Ag。
(4)在0~t1时,铝作负极被氧化,正极上浓硝酸被还原,所以正极的电极反应式为2H++NO-3+e-===NO2↑+H2O,溶液中的H+向正极移动。
从图2可以看出t1时电流强度为0,t1后电子流动方向发生改变,原因是Al表面因钝化逐渐生成了致密的氧化膜,氧化膜阻止了Al的进一步反应,浓硝酸还可与铜发生反应,所以铜作负极,
铝作正极。