原电池装置、原理及其应用

1、原电池原理及其应用例1、分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是A .中Mg作负极，中Fe作负极B .中Mg作正极，电极反应式为 6出0 + 6e=60H+ 3出匸 2 +C.中Fe作负极，电极反应式为 Fe 2e =FeD .中Cu作正极，电极反应式为 2H* + 2e =H 2 T例2、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CH3CH2OH 4e +H20=CH 3COOH + 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0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C. 电池反应的化学方程式为CH3CH2OH

2、+ O2=CH3COOH + H2OD .正极上发生的反应为 O2+ 4e + 2H2O=4OH 例3、铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料，请回答下列问题(不考虑夕卜匕呕氢、氧的氧化还原)：(1) 电解液中 H2SO4的浓度将变 ；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。(2) 在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在 A电极上生成 , B电极上生成 ,此时铅蓄电池的正负极的极性将 例4、 有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有的一定浓度的溶解氧、H*和Zn2+进行工作

3、，试写出该电池的两极反应式。正极：负极：例5、Li-SOCS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LiAICI 4-SOCI2。电池的总反应可表示为4Li + 2SOCI2=4LiCI + S+ SO2。请回答下列问题:(1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 (2)电池正极发生的电极反应为 。例6、燃料在电池中直接被氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。肼分子(H2N NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的电极反应式和总反应式

4、。正极：负极：总式：【咼考风向标】1. ( 2014浙江卷)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， 该电池在充电过程中的总反应方程式是 Ni(0H)2+ M=NiOOH+ MH。已知：6NiOOH + NH3+ 出0 + OH_=6Ni(0H) 2+ NO2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一B .充电过程中 OH_从阳极向阴极迁移C. 充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e=MH + OH，出0中的H被M还原D. NiMH电池中可以

5、用 KOH溶液、氨水等作为电解质溶液2. (2014新课标全国卷H) 2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。®I下列叙述错误的是()A. a为电池的正极B .电池充电反应为 LiM n2O4=Li1-xMn 2O4 + xLiC. 放电时，a极锂的化合价发生变化D. 放电时，溶液中 Li +从b向a迁移3. (2014江苏卷)下列有关说法正确的是()A .若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀B . 2NO(g) + 2CO(g)=N 2(g) + 2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的AH>0C.加热0.1 mol L: 1Na2C

6、O3溶液，CO3一的水解程度和溶液的 pH均增大D .对于乙酸与乙醇的酯化反应(AH<0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大4. （2013海南卷）Mg-AgCI电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为:2AgCI + Mg = Mg 2 + 2Ag + 2CI。有关该电池的说法正确的是（）A . Mg为电池的正极B .负极反应为 AgCI + e =Ag + ClC.不能被KCI溶液激活D .可用于海上应急照明供电5. （2014全国卷）如图所示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

7、（）A 放电时正极反应为NiOOH + H2O+ 一-> Ni(OH)2+ OHC.充电时负极反应为 MH + OH>H 2O + M + eB .电池的电解液可为 KOH溶液D . MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高6. （2014北京卷）下列电池工作时，02在正极放电的是（）A.锌锰电池B.氢燃料电池C.铅蓄电池D.镍镉电池确的是（）阳爾子I農 L1 mobT、皿7. （2014福建卷）某原电池装置如下图所示，电池总反应为2Ag + CI2=2AgCI。下列说法正A .正极反应为 AgCI + e =Ag + ClB .放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生

8、成C.若用NaCI溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D .当电路中转移 0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子8. （2014海南卷）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质 LiCIO 4，溶于混合有机溶剂中，Li +通过电解质迁移入 MnO2晶格中，生成LiMnO 2。回答下列问题：nn.iI R JL :电金flj（1）外电路的电流方向是由 极流向极。（填字母）（2）电池正极反应式为。（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_（填 是”或 否”，）原因是。MnO2可与KOH和KCIO3在高温下反应，生成 ©M

9、n0 4,反应的化学方程式为。K2Mn0 4在酸性溶液中歧化， 生成KMnO 2和MnO?的物质的量之比为。9. （2013 海南卷）下图所示的电解池 I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b < d。符合上述实验结果的盐溶液是选项XYA.MgSO4CuSO4B .AgNO 3Pb(NO3)2C.FeSO4Al 2 (SO4)3D.CuSO4AgNO 310. （ 2013 上海卷）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原 理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是A. 脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长

10、糕点保质期B. 脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e宀Fe +C. 脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e宀4OHD.含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL （标准状况）11. （ 2013新课标I卷）银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（）A 处理过程中银器一直保持恒重B 银器为正极，Ag 2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为 2Al + 3Ag 2S = 6Ag + Al 2S3D .黑色褪

11、去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl12. （2013新课标II卷）“ ZEBRA'蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCI 2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（）A. 电池反应中有NaCl生成B. 电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C. 正极反应为：NiCI 2+2e-=Ni+2CI-D. 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动X、Y，外电路中电子流向如图所【随堂巩固】1. 如图，在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极示，关于该装置的下列说法正确的是（）。A .外电路的电流方向为：Xt外电路tYB .若两电极分别为铁和碳棒，则

12、X为碳棒，Y为铁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为X > Y2. 右图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适）。微烂>1閤严知蛆朋饶戌2交换口Pi合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是（A .该电池的负极反应式为：CH3CH2OH + 3H2O 12e =2CO2f + 12H +B .该电池的正极反应式为：O2+ 4e + 4H*=2H2。C.电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极D .微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量3. 镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便

13、、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运等特 点。如图为镁一次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是（）A .放电过程中OH_移向正极|CIO佶利时: i11B .电池的总反应式为 Mg + ClO +出0= Mg(OH) 2 J + ClC.镁电池中镁均为负极，发生氧化反应D .镁一过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应为:H2O2 + 2H + 2e=2H 2O4. 据报道，以硼氢化合物NaBH 4（B元素的化合价为+ 3价）和H2O2 作原料的燃料电池，负极材料采用 Pt/C,正极材料采用 MnO2,可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是A .电池放电时N

14、a*从b极区移向a极区B. 电极b采用MnO2, Mn。？既作电极材料又有催化作用C. 电池负极反应为：BH4 + 8OH 8e =BO 2 + 6H2OD .每消耗3 mol H2O2,转移的电子为 3 mol4高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电 压。高铁电池的总反应为：放电3Zn + 2K2FeO4+ 8出0L 3Zn(0H)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH。请回答下列问题:充电 高铁电池的负极材料是 。 放电时，正极发生 (填 氧化”或 还原”反应，其电极反应为5. (1)分析如图所示的四个装置，回答下列问题:祐HjSO*溶藏aFe®n（；uC溶液 装置 a和 b中铝电极上的电极反应式分别为 、。 装置c中产生气泡的电极为 电极(填 铁”或“铜”)，装置d中铜电极上的电极反应式为。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池的负极是 (填“a或 “b”电极，该极的电极反应式为:电池工作一段时间后电解质溶液的pH(填 增大”减小”或 不变”。6.(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应式可表示为 充电2Ni(OH) 2+ Cd(OH)2Cd+ 2NiO(OH)