高中化学人教版化学反应原理第四章电化学基础第二节化学电源 说课一等奖

人教版化学高二选修4第四章第二节化学电源同步练习一、选择题1．如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），下列有关说法中不正确的是（）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：解答：A、放电时，正极：NiOOH+H2O+e﹣=Ni（OH）2+OH﹣，所以A正确；B、为了防止MH被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH作电解液，所以B正确；C、充电式，负极作阴极，阴极反应为M+H2O+e﹣=MH+OH﹣，所以C错误；D、M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高，所以D正确；所以选C．分析：本题考查了原电池和电解池原理，明确题给信息的含义是解本题关键，难点的电极反应式的书写．2．高铁电池是新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池放电时能长时间保持稳定的电压．高铁电池放电的化学方程式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH．下列叙述中错误的是（）A．该反应实现了化学能向电能的转化B．放电过程中锌元素的化合价降低C．高铁电池能减少汞等重金属污染D．放电过程中溶液的pH逐渐升高答案：B解析：解答：A．高铁电池放电时时化学能转化为电能的装置，所以A正确；B．放电时，Zn被氧化，化合价升高，所以B错误；C．高铁电池不含汞等重金属，可减少污染，所以C正确；D．放电时，生成KOH，溶液pH升高，所以D正确．所以选B．分析：本题考查原电池的工作原理，本题注意根据总电池反应式判断，把握原电池的工作原理．3．如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（）A．分子组成为Cm（H2O）n的物质一定是糖类B．微生物所在电极区放电时发生还原反应C．放电过程中，H+从正极区移向负极区D．正极反应式为：MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O答案：D解析：解答：A．分子组成为Cm（H2O）n的物质不一定为糖类，与甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物质，所以A错误；B．形成原电池时，微生物所在电极区发生氧化反应，Cm（H2O）n被氧化生成水和二氧化碳，所以B错误；C．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以C错误；D．MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，电极方程式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O，所以D正确．所以选D．分析：本题考查新型电池，题目难度不大，注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写，解答本题的关键是根据物质的性质判断原电池的正负极．4．氢氧燃料电池以氢气作还原剂，氧气作氧化剂，电极为多孔镍，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液．下列说法正取的是（）A．负极反应为：2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2OB．负极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣C．电池工作时溶液中的阴离子移向正极D．电池工作时正极区pH下降，负极区pH升高答案：A解析：解答：A．电池工作时，负极发生氧化反应，负极发生的反应为：2H2﹣4e﹣+4OH﹣═4H2O，所以A正确；B．电池工作时，正极发生还原反应，电极反应式为O2+H2O+4e﹣═4OH﹣，所以B错误；C．电池工作时溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以C错误；D．由电极反应式可知，电池工作时正极区pH升高，负极区pH下降，所以D错误；所以选A．分析：本题考查原电池知识，本题注意把握电解反应式的书写为解答该题的关键．5．一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂．电池总反应为：C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O，电池示意如图，下列说法正确的是（）A．a极为电池的正极B．电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极C．电池负极的电极反应为：4H++O2+4e﹣=2H2OD．电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移答案：D解析：解答：A．在燃料电池中，燃料乙醇在负极发生失电子的反应，氧气是在正极上发生得电子的反应，则a为负极，所以A错误；B．电池工作时，电流由正极经外电路流向负极，在该电池中由b极流向a极，所以B错误；C．在燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，在酸性电解质环境下，正极的电极反应为：4H++O2+4e﹣=2H2O，所以C错误；D．根据电池反应：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，乙醇被氧化电极反应式为C2H5OH+3H2O﹣12e﹣=2CO2+12H+，则1mol乙醇被氧化失去12mol电子，所以D正确；所以选D．分析：本题考查原电池知识，本题注意把握根据电池总反应书写电极方程式的方法．6．干电池原理示意图如图，电池总反应为：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑，下列说法正确的是（）A．碳为电池的正极B．Zn极上发生还原反应C．常见锌锰干电池为二次电池D．反应2NH4++2e﹣=2NH3↑+H2↑在负极上发生答案：A解析：解答：A．放电时，Zn元素化合价由0价变为+2价、H元素化合价由+1价变为0价，所以Zn是负极、C是正极，所以A正确；B．Zn电极上失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn﹣2e﹣=Zn2+，所以B错误；C．常见锌锰干电池不能充放电，所以属于一次电池，所以C错误；D．Zn是负极、C是正极，正极反应式为2NH4++2e﹣=2NH3↑+H2↑，负极反应式为Zn﹣2e﹣=Zn2+，所以D错误；所以选A．分析：本题考查化学电源新型电池，明确正负极与得失电子关系是解本题关键，知道各个电极上发生的反应及反应类型，难点是正极反应式的书写．7．新一代锂电池的反应为：FePO4+LiLiFePO4该电池可用于电动汽车，其以含Li+的导电固体为电解质．下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）A．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e﹣═LiFePO4B．充电时LiFePO4只发生氧化反应不发生还原反应C．充电过程中，电池正极材料的质量增加D．加入硫酸可以提高电解质的导电性答案：A解析：解答：放电时，Li是负极、FePO4是正极，负极反应式为Li﹣e﹣═Li+，正极反应式为：FePO4+Li++e﹣═LiFePO4，充电时阴极、阳极电极反应式与负极、正极反应式正好相反，A．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e﹣═LiFePO4，所以A正确；B．充电时，LiFePO4既得电子又失电子，所以发生氧化还原反应，所以B错误；C．充电过程中，电池阳极反应式为LiFePO4﹣e﹣=FePO4+Li+，所以电池正极材料质量减小，所以C错误；D．加入稀硫酸时，Li和稀硫酸反应，且Li和水也反应，所以D错误；所以选A．分析：本题考查化学电源新型电池，侧重考查原电池和电解池原理，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要注意题干中电解质特点，为易错点．8．纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液．放电时两个电极反应分别为：Zn+2OH﹣→Zn（OH）2+2e﹣；Ag2O+H2O+2e﹣→2Ag+2OH﹣下列说法中正确的是（）A．锌是正极，氧化银是负极B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应C．溶液中OH﹣向正极移动，K+、H+向负极移动D．在电池放电的过程中，电解质溶液的碱性变大答案：D解析：解答：A．原电池中，负极上失电子发生氧化反应、正极上得电子发生还原反应，根据电极反应式知，Zn发生氧化反应为负极、氧化银发生还原反应为正极，所以A错误；B．锌失电子发生氧化反应、氧化银得电子发生还原反应，所以B错误；C．放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以溶液中OH﹣向负极移动，K+、H+向正极移动，所以C错误；D．电池反应式为Ag2O+H2O+Zn=Zn（OH）2+2Ag，随着反应进行，消耗水，KOH的物质的量不变，则电解质溶液浓度增大，所以碱性增强，所以D正确；所以选D．分析：本题考查化学电源新型电池，侧重考查原电池原理，明确正负极判断、离子移动方向、反应类型即可解答，易错选项是D，注意KOH的物质的量不变但浓度改变．9．把一小块镁、铝合金放入6mol•L﹣l的NaOH溶液中，可以形成微型原电池．则该电池负极上发生的电极反应为（）A．Mg﹣2e﹣═Mg2+B．A1+4OH﹣﹣3e﹣═AlO2﹣+2H2OC．4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑D．2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑答案：B解析：解答：A．该原电池中，铝易失电子作负极，Mg作正极，所以A错误；B，负极上电极反应式为Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O，所以B正确；C．该原电池中，在碱性条件下，铝易失电子而作负极，所以C错误；D．2H++2e﹣=H2↑（或2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣），为正极上电极反应式，所以D错误；所以选B．分析：本题考查了原电池原理，根据电极上失电子难易程度确定正负极，不能根据金属的活泼性强弱判断正负极，为易错点．10．2023年年底，一辆以新型清洁能源“锌﹣空燃料电池”为动力装备的、美观干净的新型公共电车，亮相于上海浦东街头，已投入试运行阶段．“锌﹣空燃料电池”是金属﹣空气电池的一种，属于半燃料电池，具有能量高、原材料丰富、价格低等优点．下列有关“锌﹣空燃料电池”的说法错误的是（）A．该电池可能被广泛使用B．该电池不工作时壳体应该是密封的C．该电池使用后填埋不会对环境造成污染D．该电池的负极反应为：2Zn+4OH﹣→2ZnO+2H2O+4e﹣答案：B解析：解答：A．“锌﹣空燃料电池”具有能量高、原材料丰富、价格低等优点，所以该电池可以广泛使用，所以A正确；B．电池在不工作时，为了避免电池放电，需要隔离空气，所以将电池的壳体密封，所以B正确；C．该电池的电解液为氢氧化钾溶液，填埋后会对地下水、土壤等造成污染，所以不能直接填埋，应该专门处理，所以C错误；D．该电池的负极锌失去电子，与氢氧根离子反应生成氧化锌，负极反应为：2Zn+4OH﹣→2ZnO+2H2O+4e﹣，所以D正确；所以选B．分析：本题考查了化学电源新型电池的构造、工作原理，注意掌握原电池工作原理，正确理解题干信息、明确该电池的组成、工作原理是解答本题的关键．11．镍镉可充电电池，电极材料是Cd和NiOOH，电解质是KOH，放电时的电极反应式：Cd+2OH﹣﹣2e﹣═Cd（OH）2，2NiOOH+2H2O+2e﹣═2Ni（OH）2+2OH﹣．下列说法不正确的是（）A．电池的总反应式：Cd+2NiOOH+2H2O2Ni（OH）2+Cd（OH）2B．电池充电时，镉元素被还原C．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大D．电池充电时，电池的负极和电源的负极连接答案：C解析：解答：解：A、由放电时的电极反应式：Cd+2OH﹣﹣2e﹣═Cd（OH）2，2NiOOH+2H2O+2e﹣═2Ni（OH）2+2OH﹣，两极反应相加得到总反应为：Cd+2NiOOH+2H2O2Ni（OH）2+Cd（OH）2，所以A正确；B、电池充电时，镉元素的化合价降低，在反应中被还原，所以B正确；C、电池放电时，电池负极电极反应式：Cd+2OH﹣﹣2e﹣═Cd（OH）2，消耗氢氧根离子，所以负极周围溶液的pH不断减小，所以C错误；D、电池充电时，电池的负极和电源的负极相连，所以D正确．所以选C．分析：本题考查电极反应式的书写，明确电极上得失电子及反应物质是解本题关键，电极反应式的书写是学习难点，要注意结合电解质溶液的酸碱性书写．12．一种新型绿色燃料电池是把H2、CO、CH4的混合气体和空气不断输入，将化学能转化为电能，被称为“21世纪的绿色发电站”．关于这种燃料电池的说法不正确的是（）A．通入空气的一极为正极B．H2、CO、CH4的混合气体在电池内部燃烧，放出大量的热，然后电池将热能转化为电能C．电池实际运行时的电解液应选择碱性溶液D．电池的正极反应式为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣答案：B解析：解答：A．正极上得电子发生还原反应，所以通入氧化剂空气的电极为正极，所以A正确；B．燃料电池并非是将热能转化为电能，而使燃料在负极失电子发生氧化反应，氧气在正极得电子发生还原反应，发生的总反应与燃烧反应相同，但能量的转化与燃烧反应不同，所以B错误；C．该反应中有二氧化碳生成，如果用非碱性溶液作电解液，二氧化碳气体会造成内部的压强增大，有安全隐患，所以用碱性物质作电解质溶液，所以C正确；D．用碱液作电解液，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，所以D正确；所以选B．分析：本题考查了燃料电池，根据物质得失电子确定正负极上发生的电极反应，难点是电极反应式的书写，要注意结合电解质溶液的酸碱性，注意燃料电池中燃料不燃烧，为易错点．13．有人设想以氢气为燃料，氯气为氧化剂设计成原电池．这样不仅能产生电能，还能制备盐酸，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是（）A．两极材料都用石墨，用稀盐酸作电解质溶液B．通入氢气的电极为原电池的正极C．电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动D．通入氯气的电极的电极反应式为Cl2+2e﹣═2Cl﹣答案：B解析：解答：根据燃料电池的工作原理，利用原电池原理直接制盐酸的方程式为：H2+Cl2=2HCl，该原电池的工作原理和燃料电池的工作原理相似．A、两极材料可以都用石墨，一极通入氢气，一极通入氯气，可以用稀盐酸做电解质溶液，所以A正确；B、反应H2+Cl2=2HCl中，氢气失电子，所以通入氢气的电极为原电池的负极，所以B错误；C、在原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，通氯气的电极为正极，所以C正确；D、通氯气的电极为正极，发生得电子得还原反应，电极反应式为：Cl2+2e﹣→2Cl﹣，所以D正确．所以选B．分析：本题考查学生原电池中燃料电池的工作原理知识，注意知识的迁移和应用，是一道信息迁移题目．14．镍氢电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池．氢镍电池的总反应式是：H2+NiO（OH）=Ni（OH）2据此反应式判断，下列叙述中正确的是（）A．电池放电时，电池负极周围的溶液pH不断增大B．电池放电时，镍元素被氧化C．电池放电时，镍元素被还原D．电池放电时，H2是正极答案：C解析：解答：A、电池放电时，负极反应式为：H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O，所以电池周围溶液的氢氧根离子减少，溶液的PH值减小，所以A错误．B．电池放电时，正极反应为：NiO（OH）+H2O+e﹣=OH﹣+Ni（OH）2，镍元素被还原，所以B错误；C．电池放电时，正极反应为：NiO（OH）+H2O+e﹣=OH﹣+Ni（OH）2，镍元素被还原，所以C正确；D．电池放电时，负极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O，H2是负极，所以错误；所以选C．分析：本题考查化学电源新型电池，注意电极反应式的书写，根据电极反应判断溶液离子浓度的变化．15．钠硫电池属于温绿色二次电流，用液态钠、硫和多硫化钠作电极，以能传导钠离子的固体氧化铝作电解质．电池反应为：2Na+xSNa2Sx．下列有关说法正确的是（）A．放电时，Na+向负极移动B．放电时，正极上发生的反应为xS+2Na++2e﹣=Na2SxC．充电时，阳极上发生的反应为2Na﹣2e﹣=2Na+D．放电时，每有电子转移，则有和硫参加反应答案：B解析：解答：A、放电时，阳离子移向正极，即Na+从负极移向正极，所以A错误；B、放电时，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为xS+2Na++2e﹣=Na2Sx，所以B正确；C、充电时，阳极发生失电子的氧化反应，电极反应式为Sx2﹣﹣2e﹣=xS，所以C错误；D、放电时，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为xS+2Na++2e﹣=Na2Sx，每有电子转移，有+参加反应，金属钠不会参与反应，所以D错误．所以选B．分析：本题考查了原电池和电解质的工作原理以及电极反应式的书写和离子的流向知识，考查角度广．16．已知氧化还原反应：2KMn04+10FeS04+8H2SO4⇌2MnS04+5Fe2（S04）3+K2S04+8H2O．控制适当的条件，将上述反应设计成如图所示的原电池．下列判断不正确的是（）A．随着反应进行，甲中颜色逐渐变浅，乙中颜色逐渐变深B．反应开始时，甲中石墨电极上的电极反应式为Mn04﹣+8H++5e﹣═Mn2++4H20C．反应开始时，乙中石墨电极上发生还原反应D．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态答案：C解析：解答：A．随着反应的进行，甲中高锰酸根离子得电子生成锰离子，所以高锰酸根离子浓度降低，溶液颜色变浅，乙中亚铁离子失电子生成铁离子，溶液颜色由浅绿色变为黄色，溶液颜色逐渐变深，所以A正确；B．反应开始时，甲中石墨电极上高锰酸根离子得电子生成锰离子，所以电极反应式为：Mn04﹣+8H++5e﹣═Mn2++4H20，所以B正确；C．反应开始时，乙中石墨电极上亚铁离子失电子发生氧化反应，所以C错误；D．当电流计读数为零时，不再产生电流，则反应达到化学平衡状态，所以D正确；所以选C．分析：本题考查原电池原理，会根据电池反应中得失电子判断正负极反应及反应类型．17．我国首创的海洋电池以铝为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流，电池总反应为：4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3，下列说法正确的是（）A．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极B．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积C．为了增加海水的导电性，向海水中加入大量食盐D．负极反应：O2+2HO2→4OH﹣﹣4e答案：B解析：解答：A．电池工作时，电流从正极铂电极沿导线流向负极铝电极，所以A错误；B．铂做成网状的目的是增大与氧气的接触面积，加快反应速率，所以B正确；C．当海水饱和时，继续加入氯化钠，溶液成为过饱和溶液，离子浓度不变，所以海水的导电性不变，所以C错误；D．负极上电极反应式为Al﹣3e﹣+3OH﹣=Al（OH）3，所以D错误；所以选B．分析：本题考查化学电源知识，注意原电池两极上的变化以及原电池原理．18．将用导线连接的两根铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，形成燃料电池，其电池反应为：CH4+2O2+2OH﹣=CO32﹣+3H2O．下列叙述正确的是（）①通入CH4的电极为正极；②正极的电极反应是O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；③通入氧气的电极为正极；④通入CH4的电极的反应是CH4+O2+4e﹣=CO2+2H2O；⑤负极的电极反应是CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；⑥电池工作时溶液中的阳离子向负极移动；⑦电池工作时溶液中的阴离子向负极移动；⑧电池工作时电子从通入甲烷的一极由外电路流向通入氧气的一极．A．②③⑤⑦⑧B．②③⑤⑥⑧C．①②⑤⑦⑧D．①②③④⑦答案：A解析：解答：①具有还原性的甲烷为原电池的负极，发生氧化反应，所以①错误；②在碱性溶液中，氧气在正极得电子被还原，正极的电极反应是O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，所以②正确；③氧气具有氧化性，在正极上得电子，所以通入氧气的电极为正极，所以③正确；④通入CH4的电极的反应是电极反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，所以④错误；⑤甲烷在负极失电子被氧化，负极的电极反应是CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，所以⑤正确；⑥电池工作时溶液中的阳离子向正极移动，所以⑥错误；⑦电池工作时溶液中的阴离子向负极移动，所以⑦正确；⑧电池工作时电子从通入甲烷的一极，即负极，由外电路流向通入氧气的一极，即正极，所以⑧正确．所以选A．分析：本题考查碱性甲烷电池的工作原理，本题中注意把握电极反应式的书写，正确判断两极的化学反应，在学习中注意积累电子、电流、离子的流向．19．某商用锂离子电池以石墨为负极材料，以LiCoO2为正极材料，电解质为LiPF6与乙烯碳酸酯，电池充电时，锂离子从正极材料中出来进入负极，放电时则反应过来，下列说法中，不正确的是（）A．充电时发生的正极反应为：LiCoO2═Li1﹣xCoO2+xLi+xe﹣B．负极反应xLi+xe﹣+6C═LixC6C．正极材料Li1﹣xCoO2中的Co充电时被氧化，从Co3+变为Co4+，放电时被还原，从Co4+变为Co3+D．LiAlO2和LiMnO4等也可做正极材料答案：B解析：解答：放电时，负极反应式为LixC6﹣e﹣=6C+xLi+，正极反应式为Li1﹣xCoO2+xLi++xe﹣═LiCoO2，充电时，阳极、阴极反应式与正极、负极反应式正好相反，A．充电时发生的正极为阳极，阳极上失电子发生氧化反应，反应为：LiCoO2═Li1﹣xCoO2+xLi+xe﹣，所以A正确；B．负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为LixC6﹣e﹣=6C+xLi+，所以B错误；C．充电时，正极材料为阳极，阳极上失电子发生氧化反应，所以正极材料Li1﹣xCoO2中的Co充电时被氧化，从Co3+变为Co4+，放电时被还原，从Co4+变为Co3+，所以C正确；D．该物质中锂离子能得电子发生还原反应，可以作正极材料，所以D正确；所以选B．分析：本题考查化学电源新型电池，明确正负极、阴阳极发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写．20．锌﹣空气电池是一种新型的高校电池，其荷电量一般比同体积的锌锰电池大3倍以上．在碱性环境下，其总反应方程式为2Zn+2NaOH+O2=2NaHZnO2．下列说法正确的是（）A．该电池的负极反应方程式为Zn﹣2e﹣+3OH﹣=HZnO2﹣+H2OB．当负极减重65g时，正极消耗O2的体积为C．电池在放电过程中阳离子移向负极，阴离子移向正极D．随着放电过程进行，电池正极区域附近pH减小答案：A解析：解答：A、总反应的离子方程式为2Zn+2OH﹣+O2=2HZnO2﹣，在碱性环境下，正极反应式为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，总反应式﹣正极反应式=负极反应式，因此负极反应式为Zn﹣2e﹣+3OH﹣=HZnO2﹣+H2O，所以A正确；B、65gZn的物质的量为1mol，根据2Zn+2NaOH+O2=2NaHZnO2计算氧气的物质的量为，氧气的体积与所处的温度和压强有关，因此体积不一定是，所以B错误；C、根据异性相吸，电池在放电过程中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以C错误；D、该电池的正极反应式O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，电池正极区域附近OH﹣浓度增大，pH减大，所以D错误；所以选A．分析：本题考查了原电池原理，侧重于新型化学电池电极反应式的书写和有关计算，书写电极反应式时可根据①负氧化、正还原②总反应式﹣正极反应式=负极反应式③三个守恒：元素守恒、电子守恒、电荷守恒④电解质溶液的影响分析判断．二、非选择题21．燃料电池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液．完成下列关于甲烷（CH4）燃料电池的填空：（1）甲烷与氧气反应的化学方程式为：答案：CH4+2O2CO2+2H2O（2）已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，电池中有一极的电极反应为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，这个电极是燃料电池的（填“正极”或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：答案：负极|2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣（3）随着电池不断放电，电解质溶液的碱性（填“增大”、“减小”或“不变”）答案：减小解析：解答：（1）甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，所以答案为：CH4+2O2CO2+2H2O；（2）CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O中C元素化合价由﹣4价变为+4价，所以甲烷失电子发生氧化反应，其所在电极为负极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣，所以答案为：负极；2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣；（3）该燃料电池电池反应式为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，氢氧根离子参加反应，所以反应过程中氢氧根离子浓度减小，溶液的pH减小，所以答案为：减小．分析：本题考查了燃料电池，根据得失电子确定正负极发生的反应，能正确书写电极反应式．22．据报道，摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月．如图是一个电化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O请填空：（1）充电时：①原电池的负极与电源极相连．②阳极的电极反应式为．答案：负|4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑（2）放电时：负极的电极反应式为．答案：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O（3）在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量升高648g，则甲池中理论上消耗O2L（标准状况下）．答案：（4）若在常温常压下，1gCH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放热，表示该反应的热化学方程式为．答案：2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣mol解析：解答：（1）充电时，原电池负极与电源负极相连，阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，所以答案为：负；4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑；（2）放电时，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O，所以答案为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O；（3）乙池中B极上银离子得电子发生还原反应，当乙池中B极的质量升高648g，则甲池中理论上消耗O2体积==，所以答案为：；（4）n（CH3OH）=mol，生成CO2和液态H2O时放热，则2molCH3OH燃烧放出的热量为2××32=，反应的热化学方程式为2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣mol，所以答案为：2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣mol．分析：本题以甲醇为燃料综合考查了燃料电池以及化学平衡问题，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意正负极上电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，即使燃料和氧化剂相同，如果电解质溶液不同，电极反应式也不同．23．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要．以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格．（1）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用．铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O．负极反应式为．正极反应式为．答案：Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4|PbO2+SO42﹣+4H++2e﹣=PbSO4+2H2O（2）铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应过程的离子方程式为，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为，正极反应式为．答案：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+|Cu|2Fe3++2e﹣=2Fe2+（3）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为．A．铝片、铜片B．铜片、铝片C．铝片、铝片D．铜片、铜片写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：．答案：B|Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O（4）燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：①电池的负极是（填“a”或“b”），该极的电极反应式是：．②电池工作一段时间后电解质溶液的pH（填“增大”、“减小”或“不变”）．答案：a|CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O|减小解析：解答：（1）铅蓄电池的电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，依据反应的总电池反应，反应中Pb元素化合价升高的在负极失电子发生氧化反应，其电极反应为：Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4，PbO2中元素化合价降低的是在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅，电极反应为：PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；所以答案为：Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4；PbO2+SO42﹣+4H++2e﹣=PbSO4+2H2O；（2）Fe3+有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子，自身被还原成Fe2+，反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，设计成原电池时，Cu在负极上发生氧化反应，正极上三价铁离子得电子发生还原反应，其正极上的电极反应式为2Fe3++2e﹣=2Fe2+，所以答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；Cu；2Fe3++2e﹣=2Fe2+；（3）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝钝化，所以Cu失电子作负极，一组插入烧碱溶液中，Cu与氢氧化钠不反应，Al失电子作负极，碱性条件下，Al失电子生成偏铝酸根离子，其电极反应为：Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O；所以答案为：B；Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O；（4）①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极a为原电池的负极，该极上是燃料发生失电子的氧化反应，即CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O，所以答案为：a；CH4+10OH﹣﹣8e﹣=CO32﹣+7H2O；②在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH﹣=CO32﹣+3H2O，电池工作一段时间后，由于氢氧根离子被消耗，所以电解质溶液的pH会减小，所以答案为：减小．分析：本题综合考查了原电池的内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为