江苏省响水中学高三化学一轮复习 第31课时 化学电源学案.doc

江苏省响水中学2014届高三化学一轮复习学案：第31课时 化学电源【考纲要求】1了解日常生活中常用的化学电源和新型化学电池。2认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。【考点分析】一、一次电池（1）普通锌锰电池干电池负极（锌筒）： 正极（石墨）： 电池总反应式为：zn + 2nh4+ = zn2+ + 2nh3 + h2（2）碱性锌锰电池负极（zn）： 正极（mno2）： 电池总反应式为：zn + 2mno2 + 2h2o = 2mnooh + zn(oh)2 二、二次电池。（1）铅蓄电池：该电池以 和 作电极材料， 作电解质溶液。1工作时的反应为：pb+pbo2+2h2so4=2pbso4+2h2o，下列结论正确的是 apb为正极被氧化 bpbo2为负极被还原 cso2-4只向pbo2处移动d电解液密度不断减小 e溶液的ph不断减小实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，今若流过0.1 mol电子，这时电池内消耗的h2so4的物质的量至少是 a. 0.025 mol b. 0.050 mol c. 0.10 mol d. 0.20 mol（2）高能电池锂电池2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 + c6 coo2 + lic6 ，下列说法正确的是 a充电时，电池的阴极反应为 lic6 e = li + c6b放电时，电池的正极反应为 coo2 + li + e = licoo2 ，c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充电时阳极：li+ e= li三、燃料电池：（1）氢氧燃料电池 电池总反应式为：2h2 + o2 = 2h2o3航天技术中使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。电池总反应式为：2h2+o2=2h2o，酸式氢-氧燃料电池的电解质是酸，其负极通入是 ，其电极反应为 ，其正极通入是 ，其电极反应为 ；碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应为 ，其负极反应为 。讨论：这两种电池的电解液不同，反应进行后，其溶液的ph各有何变化?电极周围的ph如何变化？（2）甲烷燃料电池4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=co32+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。a b c d（3）固体氧化物燃料电池5固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（o2）在其间通过，该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是 a有o2参加反应的a极为电池的负极bb极的电极反应为：h2 - 2e- + o2- =h2oca极的电极反应为：o2 + 2h2o + 4e- = 4oh-d电池的总反应式为：2h2 + o2 2h2o62004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200oc左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：c2h5oh +3o2 =2co2 +3h2o，电池示意如图，下列说法不正确的是 aa极为电池的负极 b电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极c电池正极的电极反应为：4h+ + o2 + 4e =2h2od电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移【巩固练习】7一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ch3ch2oh4e+h2o=ch3cooh+4h。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0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48l氧气c.电池反应的化学方程式为：ch3ch2oh+o2=ch3cooh+h2od.正极上发生的反应是：o2+4e+2h2o=4oh8镍镉（ni-cd）可充电电池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：cd + 2niooh + 2h2ocd(oh)2 + 2ni(oh)2有关该电池的说法正确的是a充电时阳极反应：ni(oh)2 e + oh- = niooh + 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9某固体酸燃料电池以cahso4固体为电解质传递h，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2h2o22h2o，下列有关说法正确的是a.电子通过外电路从b极流向a极b.b极上的电极反应式为：o22h2o4e4ohc.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 l的h2d.h由a极通过固体酸电解质传递到b极10以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是a该电池能够在高温下工作b电池的负极反应为:c6h12o6+6h2o-24e-=6co2+24h+c放电过程中,h+从正极区向负极区迁移d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11锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为负极反应：c6lixe=c6li1xxli+（c6li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）正极反应：li1xmo2xli+x e=limo2（limo2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是a锂离子电池充电时电池反应为c6lili1xmo2=limo2c6li1xb电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量最小c锂离子电池放电时电池内部li+向负极移动d锂离子电池充电时阴极反应为c6li1xxli+x e=c6li12.（1）ag2o2是银锌碱性电池的正极活性物质，银锌碱性电池的电解质溶液为koh溶液，电池放电时正极的ag2o2 转化为ag，负极的zn转化为k2zn(oh)4，写出该电池反应方程式： 。（2）li-socl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是lialcl4socl2。电池的总反应可表示为：4li+2socl2 = 4licl +s +so2。 请回答下列问题： 电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ； 电池正极发生的电极反应为 ； 组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。（3）铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。铝电池性能优越，al-ago电池可用作水下动力电源，其原理如右下图所示。该电池反应的化学方程式为： 。（4）氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： 肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂n2o4反应生成n2和水蒸气。 已知：n2(g)+2o2(g)= n2o4 (1) h1= -195kjmol-1 n2h4 (1) + o2(g)= n2(g) + 2 h2o (g) h2= -534.2kjmol-1写出肼和n2h4 反应的热化学方程式 ； 肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池负极的反应式为 。（5）利用反应2cu+o2+2h2so4=2cuso4+2h2o可制备cuso4，若将该反应设计为原电池