原电池与化学电源 复习

1、个性化辅导学案高中化学中学辅导原电池与化学电源 复习一、原电池的工作原理【例题】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（）AZn为电池的负极B正极反应式为2FeO42+10H+6e=Fe2O3+5H2OC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【解答】解：A根据化合价升降判断，Zn化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，故A正确；BKOH溶液为电解质溶液，则正极电极方程式为2FeO42+6e+8H2O=2Fe（OH）3+10OH，故B错误；C该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，故错误；D电池工作时阴离子OH向负极迁移，故

2、D正确【变式训练1】MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池下列叙述错误的是（）A负极反应式为Mg2e=Mg2+B正极反应式为Ag+e=AgC电池放电时Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2【变式训练2】图1是铜锌原电池示意图图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（）A铜棒的质量Bc（Zn2+）Cc（H+）Dc（SO42）【变式训练3】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室下

3、列叙述正确的是（）A通电后中间隔室的SO42离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C负极反应为2H2O4e=O2+4H+，负极区溶液pH降低D当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成二、电极反应方程式书写【例题】LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li+FeS+2e=Li2S+Fe有关该电池的下列说法中，正确的是（）ALiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+FeC负极的电极反应式为Al3e=Al3+D充电时，

4、阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe2e=2Li+FeS【解答】解：A、Li和Al都属于金属，所以LiAl应该属于合金而不是化合物，因此化合价为0价，故A错误；B、根据正极反应2Li+FeS+2e=Li2S+Fe与负极反应2Li2e=2Li+相加可得反应的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+Fe，故B正确；C、由正极反应式知负极应该是Li失去电子而不是Al，故C错误；D、充电时为电解池原理，阴极发生还原反应，正确的反应式是2Li+2e=2Li，故D错误；【变式训练1】一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水（l）和二氧化碳该电池负极发生的反应是（）ACH3OH（g）

5、+O2（g）2eH2O（l）+CO2（g）+2H+（aq）BO2（g）+4H+（aq）+4e2H2O（l）CCH3OH（g）+H2O（l）6eCO2（g）+6H+（aq）DO2（g）+2H2O（l）+4e4OH（aq）【变式训练2】已知空气锌电池的电极反应为锌片：Zn+2OH2e=ZnO+H2O；碳棒：O2+2H2O+4e=4OH，据此判断，锌片是（）A正极，被还原B正极，被氧化C负极，被还原D负极，被氧化【变式训练3】如果将氧化还原反应：4NH3+3O22N2+6H2O设计成原电池，则其正极或负极的电极反应式不可能是（）AO2+4H+4e=2H2OBO2+2H2O+4e=4OHCN2H4+4

6、OH4e=N2+4H2ODN2H4+4H+2e=2NH4+三、化学电源（一）铅蓄电池【例题】如图为铅蓄电池的示意图下列说法正确的是（）A放电时，N为负极，其电极反应式为：PbO2+SO42+4H+2e=PbSO4+2H2OB放电时，c（H2SO4）不变，两极的质量增加C充电时，阳极反应式为：PbSO4+2e=Pb+SO42D充电时，若N连电源正极，则该极生成PbO2【解答】解：A由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O可知，放电时，Pb被氧化，应为电池负极反应，电极反应式为：Pb2e+SO42=PbSO4，故A错误；B放电时，负极反应：Pb2e+SO42=PbSO4

7、，正极上：4H+PbO2+SO42+2e=2H2O+PbSO4，两个电极质量增加，但是反应中硫酸被消耗，浓度减小，故B错误；C充电时，阳极发生失电子的氧化反应，2H2O+PbSO42e=4H+PbO2+SO42，故C错误；D充电时，若N连电源正极，该极上硫酸铅发生失电子的氧化反应：2H2O+PbSO42e=4H+PbO2+SO42，该极生成PbO2，故D正确【变式训练1】用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液已知铅蓄电池的总反应为：Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）2PbSO4（s）+2H2O（l）电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂，c极附近溶液变红，下列说法正确的是（）

8、Ad极为阴极B放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：PbO2（s）+4H+（aq）+SO42（aq）+4ePbSO4（s）+2H2O（l）C若利用甲池精炼铜，b极应为粗铜D若四个电极材料均为石墨，当析出6.4gCu时，两池中共产生气体3.36L（标准状况下）【变式训练2】用氟硼酸（HBF4，属于强酸）代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，化学反应方程式为：Pb+PbO2+4HBF42Pb（BF4）2+2H2O，Pb（BF4）2为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是（）A放电时，负极反应为：PbO2+4H+2e=Pb2+2H2OB充电时，当阳极质量增加23.9g时转

9、移0.4mol电子C放电时，正极区电解质溶液的pH增大D充电时，Pb电极与电源的正极相连【变式训练3】铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，下列判断不正确的是（）AK闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O2ePbO2+4H+SO42B当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2molCK闭合时，II中SO42向c电极迁移DK闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极（二）锂电池【例题】已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1xCoO2C+LiCoO2；锂硫电池的总反应为：2Li+SLi2S有关上述两种电池说法正确的是（）A锂离

10、子电池放电时，Li+向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D图中表示用锂离子电池给锂硫电池充电【解答】解：A、原电池中阳离子向正极移动，则锂离子电池放电时，Li+向正极迁移，故A错误；B、锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上Li+得电子发生还原反应，故B正确；C、比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，锂硫电池放电时负极为Li，锂离子电池放电时负极为LixC，两种电池的负极材料不同，所以比能量不同，故C错误；D、图中表示锂硫电池给锂离子电池充电，右边电极材料是Li和S，锂负极，硫为正极，左边电极材料是C和LiCoO2，由锂离子

11、电池的总反方程式可知C+LiCoO2LixC+Li1xCoO2为充电过程即为电解池，则锂硫电池给锂离子电池充电，LiCoO2为阳极失电子发生氧化反应：LiCoO2xexLi+=Li1xCoO2；C为阴极得电子发生还原反应：C+xe+xLi+=LixC，则C与负极Li相连，LiCoO2应与正极S相连，故D错误；【变式训练1】LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）A可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部

12、Li+向负极移动C充电过程中，电池正极材料的质量减少D放电时电池正极反应为：FePO4+Li+e=LiFePO4【变式训练2】天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示电池反应为LiCoO2+C6CoO2+LiC6，下列说法正确的是（）A充电时，电池的负极反应为LiC6e=Li+C6B放电时，电池的正极反应为CoO2+Li+e=LiCoO2C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低【变式训练3】

13、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4Li2Mn2O4下列说法正确的是（）A放电时，LiMn2O4发生氧化反应B放电时，正极反应为：Li+LiMn2O4+eLi2Mn2O4C充电时，LiMn2O4发生氧化反应D充电时，阳极反应为：Li+eLi（三）燃料电池【例题】某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质，以C4H10为燃料时，该电池工作原理如图下列说法正确的是（）Aa为C4H10，b为CO2B在熔融电解质中，CO32向正极移动C此电池在常温时也能工作D通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C

14、4H1026e+13CO32=17CO2+5H2O【解答】解：A燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据电子流向知，左边电极是负极、右边电极是正极，所以a是C4H10，b为O2，故A错误；B原电池放电时，碳酸根离子向负极移动，故B错误；C电解质为熔融碳酸盐，需要高温条件，故C错误；D通入丁烷的一极是负极，发生失电子的氧化反应，电极反应为C4H1026e+13CO32=17CO2+5H2O，故D正确；【变式训练1】有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（）每消耗1mol CH4可以向外电路提供

15、8mole负极上CH4失去电子，电极反应式CH4+10OH8e=CO32+7H2O负极上是O2获得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH电池放电后，溶液pH不断升高ABCD【变式训练2】一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2下列对该燃料电池说法正确的是（）A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B通入丁烷的一极是正极，电极反应为：2C4H10+26e+13O2=4CO2+5H2OC通入空气的一极是负极，电极反应为：O2+4e=2O2D电池的总反应是：2C4H10+13O28CO2+10H2O【变式训

16、练3】将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，此装置称为甲烷燃料电池下列叙述中正确的是（）通入CH4的电极为正极；正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e=4OH；通入CH4的电极反应式为：CH4+2O2+4e=CO2+2H2O；负极的电极反应式为：CH4+10OH8e=+7H2O；放电时溶液中的阳离子向负极移动；放电时溶液中的阴离子向负极移动ABCD四、综合训练1由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：（1）装置甲中负极的电极反应式是 （2）装置乙中正极的电极反应式是 （3）装

17、置丙中溶液的pH（填“变大”、“变小”或“不变”）（4）四种金属活泼性由强到弱的顺序是2甲醇是燃料电池的常见原料，现以熔融的K2CO3为电解质，以甲醇为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极图是甲醇燃料电池模型，试回答下列问题：写出该燃料电池的正极反应式b处应该通入（填空气或者甲醇）M、N是阴离子交换膜，则阴离子移动的方向是（填“从左到右”或“从右到左”）用该电池电解500mL，0.2mol/L的CuSO4溶液，消耗3.2g甲醇时，阴极析出Cu的质量为3蓄电池是一种反复充电、放电的特定装置已知一种蓄电池在充电和放电时发生的反应如下：NiO2+Fe+2H2O Fe（O

18、H）2+Ni（OH）2（1）此蓄电池在充电时，电池负极应与外加电源的极连接，电极反应式为：（2）以铜为电极，用此蓄电池作电源，电解以下溶液，开始阶段发生反应：Cu+2H2OCu（OH）2+H2的有A稀H2SO4BNaOH溶液CNa2SO4溶液 DCuSO4溶液 ENaCl溶液（3）假如用此蓄电池电解以下溶液 （电解池两极均为惰性电极），工作一段时间后，蓄电池内部消耗了0.36 g水请回答下列问题：电解足量N（NO3）x溶液时某一电极析出了a g金属N，则金属N的相对原子质量R的计算公式为R=（用含a、x的代数式表示）电解含有0.1 molL1的CuSO4溶液100 mL，阳极产生标准状况下的气体体积为L；将电解后的溶液加水稀释至2L，溶液的pH=（4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、CH4为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池已知该熔融盐电池的负极的电极反应是：CH48e+4 CO5CO2+2H2O，则正极的电极反应式为。（5）有一种用CO2为主要原料生产甲醇燃料的方法：已知：CO2（