2020届高三化学二轮备考提升：原电池工作原理和新型电源的分析（知识梳理、答案+解析）.doc

1、 1 20202020 届高三化学二轮备考提升：届高三化学二轮备考提升： 原电池工作原理和新型电源的分析原电池工作原理和新型电源的分析 【解题技巧解题技巧】 燃料电池电极反应方程式的书写技巧燃料电池电极反应方程式的书写技巧 燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电 装置。由于电池总反应式与燃料燃烧方程式相似而得名，由于条件不同，燃料装置。由于电池总反应式与燃料燃烧方程式相似而得名，由于条件不同，燃料 并非真的燃烧。另外，燃料电池的考查重点在不同条件下的电解质溶液，如酸并非真的燃烧。另外，燃料电池的考查重点在

2、不同条件下的电解质溶液，如酸 性、碱性、中性、熔融碳酸盐、熔融氧化物等，其书写关键可以归结为一句话：性、碱性、中性、熔融碳酸盐、熔融氧化物等，其书写关键可以归结为一句话： “什么环境下用什么离子平衡电性。 ”如正极反应式书写：“什么环境下用什么离子平衡电性。 ”如正极反应式书写： 4 4 方面突破可充电电池方面突破可充电电池 2 【知识梳理】【知识梳理】 1 1原电池装置考查变迁原电池装置考查变迁 (1)(1)盐桥的作用：原电池装置由装置到装置的变化是由盐桥连接两个盐桥的作用：原电池装置由装置到装置的变化是由盐桥连接两个 “半电池装置” ，其中盐桥的作用有三种：隔绝正、负极反应物，避免直接接“

3、半电池装置” ，其中盐桥的作用有三种：隔绝正、负极反应物，避免直接接 触，导致电流不稳定；通过离子的定向移动，构成闭合回路；平衡电极区触，导致电流不稳定；通过离子的定向移动，构成闭合回路；平衡电极区 的电荷。的电荷。 (2)(2)离子交换膜的作用：由装置到装置的变化是“盐桥”变成“质子交离子交换膜的作用：由装置到装置的变化是“盐桥”变成“质子交 换膜” 。离子交换膜是一种选择换膜” 。离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵 循电池中离子迁移方向。循电池中离子迁移方向。 2 2图解原电池的闭合回路形成原理图解原电池的闭合回路形成原

4、理 3 3原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写 (1)(1)一般电极反应式的书写一般电极反应式的书写 3 (2)(2)复杂电池反应的电极反应式书写复杂电池反应的电极反应式书写 复杂的电极反应式总反应式较简单一极的电极反应式复杂的电极反应式总反应式较简单一极的电极反应式 如如 CHCH4 4碱性燃料电池负极反应式的书写：碱性燃料电池负极反应式的书写： CHCH4 42O2O2 22OH2OH = =CO=CO 2 2 3 33H3H2 2O O总反应式总反应式 2O2O2 24H4H2 2O O8e8e = =8=8OHOH 正极反应式 正极反应式 CHCH4 410OH10OH 8e8

5、e = =7H=7H2 2O OCOCO 2 2 3 3负极反应式负极反应式 【提升训练】【提升训练】 1 1判断正误判断正误( (正确的打“” ，错误的打“”正确的打“” ，错误的打“”) ) (1)(1)当两电池转移相同数目电子时， 生成和消耗当两电池转移相同数目电子时， 生成和消耗 NiNi 的物质的量相同的物质的量相同( ( ) ) (2)(2)两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动 ( ( ) ) (3)(3)由此可判断能够发生反应由此可判断能够发生反应 2Cr2Cr 3 3 3Ni3Ni=3Ni=3Ni 2

6、2 2Cr2Cr 和和 NiNi 2 2 SnSn=Sn=Sn 2 2 Ni(Ni( ) ) 4 (4)(4)由此可判断由此可判断 CrCr、 NiNi、 SnSn 三种金属的还原性强弱顺序为三种金属的还原性强弱顺序为 CrNiSn(CrNiSn( ) ) (5)(5)去掉盐桥，电流表指针仍会发生偏转去掉盐桥，电流表指针仍会发生偏转( ( ) ) 2 2ZnZn CuCu 原电池的装置如图所示，回答下列问题：原电池的装置如图所示，回答下列问题： (1)Zn(1)Zn 极发生的电极反应为极发生的电极反应为 ZnZn2e2e = =Zn=Zn 2 2，电路中通过 ，电路中通过 0.2 mol0.2

7、 mol 电子，电子，CuCu 极的质量增加极的质量增加 6.46.4 g g。 (2)(2)盐桥为含有琼脂的饱和盐桥为含有琼脂的饱和 KClKCl 溶液，溶液，ClCl 向 向负负极移动，外电路中电流的极移动，外电路中电流的方方 向为从向为从 CuCu 极极到到 ZnZn 极极。 (3)(3)若把若把 CuSOCuSO4 4溶液改为稀硫酸，正极的现象为溶液改为稀硫酸，正极的现象为有气泡产生有气泡产生，总结有哪些方，总结有哪些方 法区分原电池的正负极法区分原电池的正负极根据反应的类型、根据电子和电流的流向、根据阴阳离根据反应的类型、根据电子和电流的流向、根据阴阳离 子的移动方向等子的移动方向等

8、。 3 3写出下列燃料电池装置的总反应方程式和电极反应式写出下列燃料电池装置的总反应方程式和电极反应式 电池总反应为电池总反应为 CHCH4 42O2O2 2=CO=CO2 22H2H2 2O O。 负极为负极为 CHCH4 48e8e 2 2H H2 2O O=CO=CO2 28H8H ； ； 5 正极为正极为 2O2O2 28e8e 8H8H = =4H=4H2 2O O。 电池总反应为电池总反应为 CHCH4 42O2O2 22OH2OH = =CO=CO 2 2 3 33H3H2 2O O。 负极为负极为 CHCH4 48e8e 10OH10OH = =CO=CO 2 2 3 37H7

9、H2 2O O； 正极为正极为 2O2O2 28e8e 4H4H2 2O O=8OH=8OH 。 。 电池总反应为电池总反应为 2CO2COO O2 2=2CO=2CO2 2。 负极为负极为 2CO2CO4e4e 2CO2CO 2 2 3 3=4CO=4CO2 2； 正极为正极为 O O2 24e4e 2CO2CO2 2=2CO=2CO 2 2 3 3。 电池总反应为电池总反应为 2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O O。 负极为负极为 2H2H2 24e4e 2O2O 2 2= =2H=2H2 2O O； 正极为正极为 O O2 24e4e = =2O=2O 2 2。 。 4 4Z

10、nZn ZnSOZnSO4 4 PbSOPbSO4 4 PbPb 电池装置如图，下列说法错误的是电池装置如图，下列说法错误的是( ( B B ) ) A ASOSO 2 2 4 4从右向左迁移从右向左迁移 B B电池的正极反应为电池的正极反应为 PbPb 2 2 2e2e = =Pb=Pb C C左边左边 ZnSOZnSO4 4浓度增大，右边浓度增大，右边 ZnSOZnSO4 4浓度不变浓度不变 D D若有若有 6.5 g6.5 g 锌溶解，有锌溶解，有 0.1 mol S0.1 mol SO O 2 2 4 4通过离子交换膜通过离子交换膜 解析：锌是负极，解析：锌是负极，SOSO 2 2 4

11、 4从右向左迁移，从右向左迁移，A A 正确；电池的正极反应为正确；电池的正极反应为 PbSOPbSO4 4 2e2e = =Pb=PbSOSO 2 2 4 4，B B 错误；左边锌失去电子转化为错误；左边锌失去电子转化为 ZnSOZnSO4 4，ZnSOZnSO4 4浓度增大，右边浓度增大，右边 ZnSOZnSO4 4浓度不变，浓度不变，C C 正确；若有正确；若有 6.5 g6.5 g 锌即锌即 0.1 mol 0.1 mol 锌溶解，根据电荷守恒可知锌溶解，根据电荷守恒可知 有有 0.1 mol SO0.1 mol SO 2 2 4 4通过离子交换膜，通过离子交换膜，D D 正确。正确。

12、 5 5控制适合的条件，将反应控制适合的条件，将反应 2Fe2Fe 3 3 2I2I 2Fe2Fe 2 2 I I2 2设计成如图所示设计成如图所示 的原电池。下列判断不正确的是的原电池。下列判断不正确的是( ( D D ) ) 6 A A反应开始时，乙中发生氧化反应反应开始时，乙中发生氧化反应 B B反应开始时，甲中反应开始时，甲中 FeFe 3 3被还原 被还原 C C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D D电流计读数为零后，在甲中溶入电流计读数为零后，在甲中溶入 FeClFeCl2 2固体，乙中的石墨电极为负极固体，乙中的石墨电极为负极 解析：

13、解析：因乙中因乙中 I I 失去电子放电，元素的化合价升高，则发生氧化反应，故 失去电子放电，元素的化合价升高，则发生氧化反应，故 A A 正确；由总反应方程式知，正确；由总反应方程式知，FeFe 3 3被还原成 被还原成 FeFe 2 2，则发生还原反应，故 ，则发生还原反应，故 B B 正确；正确； 当电流计读数为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，故当电流计读数为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，故 C C 正确；正确； 当加入当加入 FeFe 2 2，导致平衡逆向移动，则 ，导致平衡逆向移动，则 FeFe 2 2失去电子生成 失去电子生成 FeFe 3 3，作负极，而

14、乙中 ，作负极，而乙中 石墨作正极，故石墨作正极，故 D D 错误。错误。 6 6锂铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通锂铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通 过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为 2Li2LiCuCu2 2O OH H2 2O O=2Cu=2Cu 2Li2Li 2OH2OH ，下列说法错误的是 ，下列说法错误的是( ( B B ) ) A A放电时，放电时，LiLi 透过固体电解质向 透过固体电解质向 CuCu 极移动极移动 B B放电时，正极的电极反应式为放电时，正极

15、的电极反应式为 O O2 22H2H2 2O O4e4e = =4OH=4OH C C通空气时，铜被腐蚀，表面产生通空气时，铜被腐蚀，表面产生 CuCu2 2O O D D整个反应过程中，氧化剂为整个反应过程中，氧化剂为 O O2 2 解析：因为原电池放电时，阳离子移向正极，所以解析：因为原电池放电时，阳离子移向正极，所以 LiLi 透过固体电解质向 透过固体电解质向 CuCu 极移动，极移动，A A 正确；由总反应方程式可知正确；由总反应方程式可知 CuCu2 2O O 中铜元素化合价降低，被还原，中铜元素化合价降低，被还原， 7 正极反应式应为正极反应式应为 CuCu2 2O OH H2

16、2O O2e2e = =2Cu=2Cu2OH2OH ， ，B B 错误；放电过程为错误；放电过程为 2Li2LiCuCu2 2O O H H2 2O O=2Cu=2Cu2Li2Li 2OH2OH ，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生 ，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生 CuCu2 2O O，C C 正确；正确； 由由 C C 项分析知，项分析知，CuCu 先与先与 O O2 2反应生成反应生成 CuCu2 2O O，放电时，放电时 CuCu2 2O O 重新生成重新生成 CuCu，则整个反应，则整个反应 过程中，过程中，CuCu 相当于催化剂，相当于催化剂，O O2 2为氧化剂，为氧化剂，D D

17、 正确。正确。 7 7十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战” ，意味着对大气污染防治比过十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战” ，意味着对大气污染防治比过 去要求更高。二氧化硫空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三去要求更高。二氧化硫空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三 位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是( ( D D ) ) A A该电池放电时质子从该电池放电时质子从 PtPt2 2电极经过内电路流到电极经过内电路流到 PtPt1 1电极电极 B BPtPt1 1电极附近发生的反应为电极附近发生的反应为 SOSO2 22

18、H2H2 2O O2e2e = =H=H2 2SOSO4 42H2H C CPtPt2 2电极附近发生的反应为电极附近发生的反应为 O O2 24e4e 2H2H2 2O O=4OH=4OH D D相同条件下，放电过程中消耗的相同条件下，放电过程中消耗的 SOSO2 2和和 O O2 2的体积比为的体积比为 2 21 1 解析：放电时为原电池，质子向正极移动，解析：放电时为原电池，质子向正极移动，PtPt1 1电极为负极，则该电池放电电极为负极，则该电池放电 时质子从时质子从 PtPt1 1电极移向电极移向 PtPt2 2电极，电极，A A 错误；错误；PtPt1 1电极为负极，发生氧化反应，

19、电极为负极，发生氧化反应，SOSO2 2 被氧化为硫酸，负极反应为被氧化为硫酸，负极反应为 SOSO2 22H2H2 2O O2e2e = =SO=SO 2 2 4 44H4H ，硫酸应当拆为离子形 ，硫酸应当拆为离子形 式，式， B B 错误；错误； PtPt2 2电极为正极， 发生还原反应， 电极反应式为电极为正极， 发生还原反应， 电极反应式为 O O2 24H4H 4e4e = =2H=2H2 2O O， C C 错误； 相同条件下， 放电过程中， 负极发生氧化反应， 电极反应式为错误； 相同条件下， 放电过程中， 负极发生氧化反应， 电极反应式为 2SO2SO2 24H4H2 2O

20、O 4e4e = =2SO=2SO 2 2 4 48H8H ，正极发生还原反应，电极反应式为 ，正极发生还原反应，电极反应式为 O O2 24e4e 4H4H = =2H=2H2 2O O， 根据转移电子数相等规律可知，放电过程中消耗的根据转移电子数相等规律可知，放电过程中消耗的 SOSO2 2和和 O O2 2的体积比为的体积比为 2 21 1，D D 正确。正确。 8 8NONO2 2、O O2 2和熔融和熔融 KNOKNO3 3可作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程可作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程 中中石墨电极上生成氧化物石墨电极上生成氧化物 Y Y，Y Y 可循环

21、使用。下列说法正确的是可循环使用。下列说法正确的是( ( C C ) ) 8 A A放电时，放电时，NONO 3 3向石墨电极迁移向石墨电极迁移 B B石墨附近发生的反应为石墨附近发生的反应为 NONOO O2 2e e = =NO=NO 3 3 C C电池总反应式为电池总反应式为 4NO4NO2 2O O2 2=2N=2N2 2O O5 5 D D当外电路通过当外电路通过 4 mol e4 mol e ，负极上共产生 ，负极上共产生 2 mol N2 mol N2 2O O5 5 解析：解析：NONO2 2作燃料、作燃料、O O2 2作氧化剂，所以石墨为负极、石墨为正极，石墨作氧化剂，所以石

22、墨为负极、石墨为正极，石墨 电电极上生成氧化物极上生成氧化物 Y Y，因为负极上失电子，所以，因为负极上失电子，所以 Y Y 是五氧化二氮，则石墨电是五氧化二氮，则石墨电 极反应式为极反应式为 NONO2 2NONO 3 3e e = =N=N2 2O O5 5，石墨电极反应式为，石墨电极反应式为 O O2 22N2N2 2O O5 54e4e = =4NO=4NO 3 3。 放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以放电时，放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以放电时，NONO 3 3向向 石墨电极迁移，故石墨电极迁移，故 A A 错误；石墨是正极，电极反应式

23、为错误；石墨是正极，电极反应式为 O O2 22N2N2 2O O5 54e4e =4NO=4NO 3 3，故，故 B B 错误；根据以上分析知，电池反应式为错误；根据以上分析知，电池反应式为 4NO4NO2 2O O2 2= =2N2N2 2O O5 5，故，故 C C 正正 确；根据确；根据 NONO2 2NONO 3 3e e = =N=N2 2O O5 5知，当外电路通过知，当外电路通过 4 mol e4 mol e ，负极上共产生 ，负极上共产生 4 mol 4 mol N N2 2O O5 5，故，故 D D 错误。错误。 9 9电动汽车在我国正迅猛发展，磷酸铁锂电动汽车在我国正迅

24、猛发展，磷酸铁锂(LiFePO(LiFePO4 4) )电池是电动汽车常用的一种电池是电动汽车常用的一种 电池，其工作原理如图所示。中间是聚合物离子交换膜把正极与负极隔开，锂电池，其工作原理如图所示。中间是聚合物离子交换膜把正极与负极隔开，锂 离子可以通过而电子不能通过。该电池的总反应式是离子可以通过而电子不能通过。该电池的总反应式是 LiFePOLiFePO4 4C C6 6 充电充电 放电放电 LiLi1 1 x xFePOFePO4 4LiLix xC C6 6。下列说法不正确的。下列说法不正确的是是( ( A A ) ) A A放电时电子从放电时电子从 A A 极通过导线流向极通过导线

25、流向 B B 极极 9 B B充电时充电时 LiLi 从 从 A A 极区移向极区移向 B B 极区极区 C C充电时充电时 B B 极电极反应式为极电极反应式为 C C6 6x xLiLi x xe e = =Li=Lix xC C6 6 D D放电时放电时 A A 极电极反应式为极电极反应式为 LiLi1 1 x xFePOFePO4 4x xLiLi x xe e = =LiFePO=LiFePO4 4 解析：根据电池的总反应式解析：根据电池的总反应式 LiFePOLiFePO4 4C C6 6 充电充电 放电放电 LiLi1 1 x xFePOFePO4 4LiLix xC C6 6，

26、放电时，放电时 LiLix xC C6 6在负在负极极 B B 上发生氧化反应生成上发生氧化反应生成 C C6 6，LiLi1 1 x xFePOFePO4 4在正极在正极 A A 上发生还原反应生成上发生还原反应生成 LiFePOLiFePO4 4。放电时电子从负极。放电时电子从负极(B(B 极极) )通过导线流向通过导线流向 A A 极，极，A A 错误；充电时，阳离子错误；充电时，阳离子 从阳极移向阴极，即从阳极移向阴极，即 LiLi 从 从 A A 极区移向极区移向 B B 极区，极区，B B 正确；充电时正确；充电时 B B 极为阴极，发极为阴极，发 生还原反应， 电极反应式为生还原

27、反应， 电极反应式为 C C6 6x xLiLi x xe e = =Li=Lix xC C6 6， C C 正确； 放电时正确； 放电时 A A 极为正极，极为正极， 发生还原反应，电极反应式为发生还原反应，电极反应式为 LiLi1 1 x xFePOFePO4 4x xLiLi x xe e = =LiFePO=LiFePO4 4，D D 正确。正确。 1010 液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅 液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅(CH(CH3 3SOSO3 3) )2 2PbPb代替硫酸作为电解代替硫酸作为电解 质溶液，该电池充质溶液，该电池充放电的总反应为放电的总反应为 2Pb2Pb

28、 2 2 2H2H2 2O O 充电充电 放电放电 PbPbPbOPbO2 24H4H ，下列说法 ，下列说法 正确的是正确的是( ( B B ) ) A A该电池放电时，两极质量均增加该电池放电时，两极质量均增加 B B放电时，正极的电极反应式为放电时，正极的电极反应式为 PbOPbO2 24H4H 2e2e = =Pb=Pb 2 2 2H2H2 2O O C C充电时，溶液中充电时，溶液中 PbPb 2 2向阳极移动 向阳极移动 D D充电时，阳极周围溶液的充电时，阳极周围溶液的 pHpH 增大增大 解析：电池放电时，负极反应式为解析：电池放电时，负极反应式为 PbPb2e2e = =Pb

29、=Pb 2 2，正极反应式为 ，正极反应式为 PbOPbO2 24H4H 2e2e = =Pb=Pb 2 2 2H2H2 2O O，该电池放电时，两极质量均减少，该电池放电时，两极质量均减少，A A 项错误，项错误，B B 项项正确；正确； 充电时，溶液中充电时，溶液中 PbPb 2 2向阴极移动， 向阴极移动，C C 项错误；充电时阳极反应式为项错误；充电时阳极反应式为 PbPb 2 2 2H2H2 2O O 2e2e = =PbO=PbO2 24H4H ，阳极周围溶液的 ，阳极周围溶液的 pHpH 减小，减小，D D 项错误。项错误。 1111微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化

30、为电能的装置。微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。 某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是( ( B B ) ) 10 A A电子从电子从 b b 流出，经外电路流向流出，经外电路流向 a a B BHSHS 在硫氧化菌作用下转化为 在硫氧化菌作用下转化为 SOSO 2 2 4 4的反应是的反应是 HSHS 4H4H2 2O O8e8e = =SO=SO 2 2 4 49H9H C C如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化 D D若该电池电路中有若该电池电路中

31、有 0.4 mol0.4 mol 电子发生转移，则有电子发生转移，则有 0.5 mol H0.5 mol H 通过质子交 通过质子交 换膜换膜 解析：解析：b b 电极通入氧气，是正极，电极通入氧气，是正极，a a 电极是负极，电子从电极是负极，电子从 a a 流出，经外电路流出，经外电路 流向流向 b b，A A 错误；错误；a a 电极是负极，发生失去电子的氧化反应，即电极是负极，发生失去电子的氧化反应，即 HSHS 在硫氧化菌 在硫氧化菌 作用下转化为作用下转化为 SOSO 2 2 4 4，电极反应是，电极反应是 HSHS 4H4H2 2O O8e8e = =SO=SO 2 2 4 49

32、H9H ， ，B B 正确；如果将正确；如果将 反应物直接燃烧，会有反应物直接燃烧，会有部分化学能转化为光能，因此能量的利用率会变化，部分化学能转化为光能，因此能量的利用率会变化，C C 错错 误；若该电池电路中有误；若该电池电路中有 0.4 mol 0.4 mol 电子发生转移，根据电荷守恒可知有电子发生转移，根据电荷守恒可知有 0.4 mol H0.4 mol H 通过质子交换膜与 通过质子交换膜与 0.1 mol0.1 mol 氧气结合转化为水，氧气结合转化为水，D D 错误。错误。 1212某新型电池，以某新型电池，以 NaBHNaBH4 4(B(B 的化合价为的化合价为3 3 价价)

33、 )和和 H H2 2O O2 2作原料，该电池可用作原料，该电池可用 作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 ( ( B B ) ) A A每消耗每消耗 3 mol H3 mol H2 2O O2 2，转移的电子为，转移的电子为 6 mol6 mol B B电池工作时电池工作时 NaNa 从 从 b b 极区移向极区移向 a a 极区极区 C Cb b 极上的电极反应式：极上的电极反应式：H H2 2O O2 22e2e = =2OH=2OH 11 D Da a 极上的电极反应式：极上的电极反应式：

34、BHBH 4 48OH8OH 8e8e = =BO=BO 2 26H6H2 2O O 解析：由原电池工作原理示意图可知反应中解析：由原电池工作原理示意图可知反应中 BHBH 4 4被氧化为被氧化为 H H2 2O O，应为原电池，应为原电池 的负极反应，电极的负极反应，电极 a a 反应式为反应式为 BHBH 4 48OH8OH 8e8e = =BO=BO 2 26H6H2 2O O，正极，正极 H H2 2O O2 2得电子被得电子被 还原生成还原生成 OHOH ，每消耗 ，每消耗 3 mol3 mol H H2 2O O2 2，转移的电子为，转移的电子为 6 mol6 mol，选项，选项

35、A A、D D 正确；该装正确；该装 置是原电池， 原电池放电时， 阳离子向正极移动， 所以置是原电池， 原电池放电时， 阳离子向正极移动， 所以 NaNa 从 从 a a 极区移向极区移向 b b 极区，极区， 选项选项 B B 错误；电极错误；电极 b b 反应式为反应式为 H H2 2O O2 22e2e = =2OH=2OH ，选项 ，选项 C C 正确。正确。 1313(1)(1)如图所示，某种燃料电池以熔融碳酸盐为电解质，向电极如图所示，某种燃料电池以熔融碳酸盐为电解质，向电极 B B 附近通附近通 入入 1 m1 m 3 3 空气空气( (假设空气中假设空气中 O O2 2的体积

36、分数为的体积分数为 20%)20%)并完全反应，理论上可消耗相同并完全反应，理论上可消耗相同 条件下条件下 CHCH4 4的体积为的体积为 0.10.1 m m 3 3。 。 (2)(2)用用 COCO 和和 H H2 2可以制可以制备甲醇，反应为备甲醇，反应为 CO(g)CO(g)2H2H2 2(g)(g)CHCH3 3OH(g)OH(g)，以，以 甲醇为燃料，氧气为氧化剂，甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOHKOH 溶液为电解质溶液，可制成燃料电池溶液为电解质溶液，可制成燃料电池( (电极材电极材 料为惰性电极料为惰性电极) )。若电解质溶液中。若电解质溶液中 KOHKOH 的物质的量为的物质

37、的量为 0.8 mol0.8 mol，当有，当有 0.5 mol0.5 mol 甲甲 醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是c c(K(K ) )c c(CO(CO 2 2 3 3)c c( (HCOHCO 3 3)c c(OH(OH ) )c c(H(H ) )。 。 解析：解析：(1)(1)燃料电池通燃料电池通 O O2 2的电极为正极，通的电极为正极，通 CHCH4 4的电极为负极，即电极的电极为负极，即电极 A A 为为 负极，负极上负极，负极上 CHCH4 4失电子发生氧化反应，生成失电子发生氧

38、化反应，生成 COCO2 2，电极反应式为，电极反应式为 CHCH4 44CO4CO 2 2 3 38e8e = =5CO=5CO2 22H2H2 2O O；若电极；若电极 B B 附近通入附近通入 1 m1 m 3 3空气 空气( (假设空气中假设空气中 O O2 2的体积分数为的体积分数为 20%)20%)， 则参加反应的则参加反应的 O O2 2的物质的量为的物质的量为 1 000 L1 000 L20%20%22.4 L22.4 Lmolmol 1 1，根据电子守恒可 ，根据电子守恒可 知，消耗知，消耗 CHCH4 4的体积为的体积为 1 000 L1 000 L20%20%22.4

39、L22.4 Lmolmol 1 1 4 4 8 8 22.4 L22.4 Lmolmol 1 1 100 L100 L 0.1 m0.1 m 3 3。 。 (2)(2)当有当有 0.5 mol0.5 mol 甲醇参与反应时，产生的二氧化碳是甲醇参与反应时，产生的二氧化碳是 0.5 mol0.5 mol，和，和 0.8 mol 0.8 mol 12 氢氧化钾反应，根据元素守恒可以计算氢氧化钾反应，根据元素守恒可以计算n n(K(K2 2COCO3 3) )0.3 mol0.3 mol，n n(KHCO(KHCO3 3) )0.2 mol0.2 mol， 二者的水溶液均为碱性，所以二者的水溶液均为

40、碱性，所以c c(K(K ) )c c(CO(CO 2 2 3 3)c c(HCO(HCO 3 3)c c(OH(OH ) )c c(H(H ) )。 。 1414(2019(2019天津卷天津卷) )我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流 电电池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容 量。下列叙述不正确的是量。下列叙述不正确的是( ( D D ) ) A A放电时，放电时，a a 电极反应为电极反应为 I I2 2BrBr 2e2e = =2I=2I

41、BrBr B B放电时，溶液中离子的数目增大放电时，溶液中离子的数目增大 C C充电时，充电时，b b 电极每增重电极每增重 0.65 g0.65 g，溶液中有，溶液中有 0.02 mol I0.02 mol I 被氧化 被氧化 D D充电时，充电时，a a 电极接外电源负极电极接外电源负极 解析：根据电池的工作原理示意图，可知放电时解析：根据电池的工作原理示意图，可知放电时 a a 电极上电极上 I I2 2BrBr 转化为 转化为 BrBr 和和 I I ，电极反应为 ，电极反应为 I I2 2BrBr 2e2e = =2I=2I BrBr ， ，A A 项正确；放电时正极区项正确；放电时

42、正极区 I I2 2BrBr 转化 转化 为为 BrBr 和 和 I I ，负极区 ，负极区 ZnZn 转化为转化为 ZnZn 2 2，溶液中离子的数目增大， ，溶液中离子的数目增大，B B 项正确；充电项正确；充电 时时 b b 电极发生反应电极发生反应 ZnZn 2 2 2e2e = =Zn=Zn，b b 电极增重电极增重 0.65 g0.65 g 时，转移时，转移 0.02 mol e0.02 mol e ， ， a a 电极发生反应电极发生反应 2I2I BrBr 2e2e = =I=I2 2BrBr ，根据各电极上转移电子数相同，则有 ，根据各电极上转移电子数相同，则有 0.02 m

43、ol I0.02 mol I 被氧化， 被氧化，C C 项正确；放电时项正确；放电时 a a 电极为正极，充电时，电极为正极，充电时，a a 电极为阳极，电极为阳极， 接外电源正极，接外电源正极，D D 项错误。项错误。 1515(2019(2019新课标全国卷新课标全国卷) )利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成， 电池工电池工作时作时 MVMV 2 2/MV /MV 在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错 在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错 误的是误的是( ( B B ) ) 13 A A相比现有工业合成氨，该方法条件温

44、和，同时还可提供电能相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B B阴极区，在氢化酶作用下发生反应阴极区，在氢化酶作用下发生反应 H H2 22MV2MV 2 2= =2H=2H 2MV2MV C C正极区，固氮酶为催化剂，正极区，固氮酶为催化剂，N N2 2发生还原反应生成发生还原反应生成 NHNH3 3 D D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 解析：由题图和题意知，电池总反应是解析：由题图和题意知，电池总反应是 3H3H2 2N N2 2=2NH=2NH3 3。该合成氨反应在常。该合成氨反应在常 温下进行温下进行，并形成原

45、电池产生电能，反应不需要高温、高压和催化剂，并形成原电池产生电能，反应不需要高温、高压和催化剂，A A 项正确；项正确； 观察题图知，左边电极发生氧化反应观察题图知，左边电极发生氧化反应 MVMV e e = =MV=MV 2 2，为负极，不是阴极， ，为负极，不是阴极，B B 项项 错误；正极区错误；正极区 N N2 2在固氮酶作用下发生还原反应生成在固氮酶作用下发生还原反应生成 NHNH3 3，C C 项正确；电池工作时，项正确；电池工作时， H H 通过交换膜，由左侧 通过交换膜，由左侧( (负极区负极区) )向右侧向右侧( (正极区正极区) )迁移，迁移，D D 项正确。项正确。 1616(2019(2019新课标全国卷新课标全国卷) )为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利 用三维多孔海绵状用三维多孔海绵状 Zn(3DZn(3DZn)Zn)可以高效沉积可以高效沉积 ZnOZnO 的特点，设计了采用强碱性电的特点，设计了采用强碱性电 解质的解质的 3D3DZ