高三化学化学能与电能专题14道高考题答案详解和要点提示

1、1.(江苏化学卷第12题，4分)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 T +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 1mol氧气，理论上能生成标准状况下.答案：B一 丁拗甘详解：高温条件下微生物(蛋白质受热变性)会变性，A错；根据图示：葡萄糖(碳元素 0价)在微生物作用下生成二氧化碳(碳元素 +4价)，碳元素化合价升高，发生氧化反应，原电池的负极失电子发生氧化反应，所以发生该反应的电极是负极，题中采用质子交换膜，说明有H+通过交换

2、膜，根据氧化还原反应的电荷守恒原理，葡萄糖失去电子产生二氧化碳的同时产生H+ , C6H12O66CO2 T +24H+,负极电极反应式为： C6H12O6+6H2O-24e- =6CO2 T+24H+ , B对；原电池内部阳离子应向正极移动，并在 正极发生电极反应：6O2+24e-+24H+=12H2O , C错；葡萄糖燃烧的化学方程式：C6H12O6+6O26CO2T-6H2O,消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况下体积是 22.4L , D错。要点1：葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的总反应式为：C6H12O6+6O26CO2 T+ 6H2O要点2:正负极反应式书写注意事项：负极发

3、生氧化反应，正极发生还原反应；负极失电子数等于正 极的得电子数；正负极酸碱性符合题给的信息，体现电池反应的真实性、合理性、科学性。本题的负极主要反应为：C6H12O66CO2 T ,电极反应式两种可能： C6H12O6+6H2O-24e- =6CO2 T+24H+2-I) , C6H12O6-24e- +36OH-=6CO 3 ? +24H2O(II),题给信息质子交换膜允许H+通过，葡萄糖燃烧产生二氧化碳而不是以碳酸根的形式存在，I式正确、II式错误。 本题的正极反应主要为：6O2 12H2O,电极反应式两种可能：6O2+24e-+24H+=12H2O (I) ; 6O2+24e-+12H2

4、O =24OH- (II),题给信息质子交换膜允许H+通过，H+通过质子交换膜向电子聚集的正极移动，并发生 I式的电极反应，I式正确、II式错 误。要点3:微粒移动方向：电子从原电池的负极出发经过用电器流向原电池的正极；电解质溶液中的阳离子 或负极产生的阳离子流向原电池的正极。要点 4： VS.T.P=nXVm=22.4n.(广东化学卷第14题，4分)可用于电动汽车的铝 -空气燃料电池，通常以 NaCl溶液或NaOH溶液为电 解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2+2H2O + 4e =4OH .以NaOH溶液为电解液

5、时，负极反应为：Al + 3OH- 3e=Al(OH)3 JC.以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极.答案：A详解：无论是 NaOH还是NaCl,在正极上都是 O2得到电子被还原，A正确；生成的 Al (OH) 3是两性氢氧化物，在碱溶液中发生反应生成AlO 2 , B错误；生成的 Al (OH) 3与NaOH反应生成NaAlO2 ,消耗电解质中的NaOH ,使pH减少，C错误；原电池中，电子在外电路的负极流向正极，D错误。要点1:电极反应式正确与否的判断方法：反应类型正确：电子流出的一极是负极，负极发生氧化反应； 电子流入

6、的一极是正极，正极发生还原反应；电子得失守恒：负极失去的电子数等于正极得到的电子数；产物符合电解质酸碱性环境：强碱性溶液中不能存在阳离子(Al3+、 H+ )、阴离子(HCO3)、中性分子CO2、Al（OH）3 等微粒；强酸性溶液中不能存在阴离子（HCO3、AlO ）、中性分子Al（OH）3 等微粒。要点2:电极附近溶液pH变化判断：电极反应消耗H+或产生OH-电极附近溶液的 pH增大；反之pH减小。要点3:电解质溶液pH变化判断：看原电池总反应式消耗H+或产生OH-电解质溶液的pH增大；反之pH减小。要点4：铝-空气燃料电池，以 NaCl溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极：负极反应式

7、： 4Al-12e-=4Al3+ ,正极反应式:3O2+12e- +6H2O=12OH-,总反应式： 4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3 。要点5:铝-空气燃料电池，以 NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极：负极反应式：4Al-12e-+16OH-=4 AlO 2 +8H2O ,正极反应式：3O2+12e- +6H2O=12OH-,总反应式：4Al+3O2+4NaOH=4 NaAlO2+2H2O 。要点6:微粒移动方向：电子从负极流向正极，原电池中的阳离子流向正极，阴离子流向负极。a、b试管内分别盛有食盐水和氯化俊（上海化学卷第 13题，3分）右图装置中，U型管内为红墨水

8、, 溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是A.生铁块中的碳是原电池的正极红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是：Fe-2e- - Fe2+D. a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀答案：B详解：a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，故 要点1：生铁是含有碳元素较多的铁合金，食盐水（中性）和氯化钱溶液（酸性）都是电解质溶液，生铁 在其中分别发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。要点2：浸入食盐水的生铁发生的吸氧腐蚀，铁做负极，碳作正极：负极反应式：2Fe-4e- =2Fe2+（氧化反应）；

9、正极反应式：O2+2H2O+4e- =4OH-（还原反应）总反应式：2Fe+ O2+2H2O=2Fe（OH）2 , Fe（OH）2在潮湿的空气中继续被氧化成红褐色的Fe（OH）3 , Fe（OH）3脱水变成铁锈Fe2O3 xH2O,由于封闭的a试管内气体（氧气）体积减少，压强减小，导致红墨水左高右低。要点3:浸入氯化钱溶液的生铁发生的析氢腐蚀，铁做负极，碳作正极：负极反应式：Fe-2e- =2Fe2+ （氧化反应）；正极反应式：2NH4+2e- =2NH3 T+H2 T （还原反应）总反应式：Fe+ 2NH 4= Fe2+ +2NH3 T +H2 T ,溶液变成浅绿色，由于封闭的 b试管内产生

10、了大量的气体 （NH3、H2）,气体体积增多，压强增大，导致红墨水左高右低。（北京理综化学第 6题，6分）下列叙述不正确的是A.铁表面镀锌，铁作阳极船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e- =4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl- -2e- =Cl2 T答案：A详解：电镀是电解原理在金属防护措施中的应用，通常是镀层金属做阳极，被镀金属作阴极，含有镀层金属的可溶性盐溶液做电解质溶液，在铁表面镀锌，铁是被镀金属作阴极，锌是镀层金属做阳极，可溶性锌盐溶液做电解质溶液， A错误。牺牲阳极的阴极保护法，就是在被保护金属的表面镶嵌一块比被保护金

11、属活泼的金属，在发生原电池反应时使镶嵌的金属做原电池的负极（阳极）失去电子给被保护金属，被保护金属表面充满了电子不被氧化，船底镶嵌锌块，锌彳负极，以防船体被腐蚀就是这个道理，B对；钢铁在潮湿的中性环境中发生吸氧腐蚀，其中碳作正极，铁做负极，正极反应式：O2+2H2O+4e- =4OH-,负极反应式：Fe-2e- =Fe2+ , C正确；电解饱和食盐水： 阳极反应式：2Cl-2e- =Cl2 f阴极反应式：2H+2e-=H2.一一、，.电解T 修正为：2H2O+2e- =H2 T +2OH-，总反应式为：2NaCl+2H2O = 2NaOH+ H2 仔 Cl2 Q 正确。要点1:金属的防护方法：

12、(1)内因：改变金属的内部结构，制成防腐蚀的合金的。(2)外因：改善外部环境：喷油漆、涂油脂使金属和空气、水等物质隔绝，以防止金属腐蚀。金属表面处理：电镀、喷镀、表面钝化使金属和空气、水等物质隔绝，以防止金属腐蚀。电化学防护：牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法。要点2:电解原理的应用：(1)氯碱工业：电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气类似的有：电解硝酸银溶液得到银、氧气和硝酸，电解硝酸铜溶液得到铜、氧气和硝酸，电解硫酸 铜溶液得到铜、氧气和硫酸；电解硫酸溶液(氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液)实质上是电解溶剂水，得到 氧气和氢气，电解氯化铜溶液得到铜和氯气。(2)电镀工业：镀层金属做阳极，被镀金

13、属做阴极，含有镀层金属的可溶性盐溶液做电镀液，电镀的特 点是电解液浓度不发生变化，pH不变。(3)电冶金：用电解的方法冶炼金属叫电冶金，例如：电解氧化铝制铝，电解氯化钠制钠、电解氯化镁 制镁、电解精炼铜。5.(福建理综化学 第11题，6分)控制适合的条件，将反应 2Fe3+2Ir 图所示的原电池。下列判断不正确的是A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态2Fe2+ +I2设计成如下D.电流计读数为零后，在甲中溶入5.答案：D详解：由反应2Fe3+2I-=石墨电极上 Fe3+发生还原反应，FeCl2固体，乙中

14、石墨电极为负极2Fe2+ +I2可知，反应开始时，乙中石电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数和由乙流向甲的电子数相等，消耗 Fe3+的物质的量和生成 Fe3+的物质的量相等，反应达到了平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，导致平衡逆向移动， 则Fe2+失去电子生成Fe3+,甲中石墨作为负极，乙中石墨电极为正极，D项错。要点1:原电池工作电流计处于非零状态，电流计读数为零时，说明单位时间内负极的失电子数等于得电子数，原电池反应处于化学平衡状态。要点2:原电池反应：负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应。.(浙江理综化学第 12题，6分)市场上经常见到的标记为Li-ion

15、的电池称为 锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li +的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li+2Li0.35NiO2昭放电、2Li0.85NiO2下列说法不正确的是充电 +A.放电时，负极的电极反应式： Li-e =Li B.充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质D.放电过程中Li +向负极移动.答案D详解：A项，Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确； B项，反应逆向进行时。反应物只有一种， 故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C项，由于Li可以

16、与水反应，故应为非水材料，正确； D项，原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。要点1:负极：失去电子，发生氧化反应；正极：得到电子，发生还原反应。要点2:原电池中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。要点3: Li可以与水反应，故电解质应为非水材料。.（安徽理综第12题，6分）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2 。下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时，有 0.1molCu2O生成。 答案：A 详解：由电解总反应可知，Cu

17、参加了反应，所以 Cu作电解池的阳极，发生氧化反应， B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H+反应，电极反应为：2H+2e-=H2T , A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为 2Cu+2OH 2e=Cu2O + H2O,当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O 生成，D选项错误。要点1:非惰性金属电极（石墨、钳电极除外的电极）做阳极，阳极溶解，失去电子发生氧化反应。 要点2:阳离子向阴极移动，并在阴极发生还原反应。.（宁夏理综化学选考内容化学与技术第37题，15分）请回答氯碱工业的如下问题：（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k （质量比）生成的产品

18、。理论上 k = （要求计算表达式和结果）；（2）原料粗盐中常含有泥沙和 Ca2+、Mg2+、Fe3 +、SO42等杂质，必须精制后才能供电解使用。精 制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为Na2CO3、HCl （盐酸）BaCl2 ,这3种试剂添加的合理顺序是 （填序号）（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。稀N工嗨濯容液品溶液4（电解池）曰（燃料电池）图中X、Y分别是、（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小 分

19、别写出燃料电池 B中正极、负极上发生的电极反应正极： ;负极：;这样设计的主要节（电）能之处在于（写出 2处）、。M（Cl2）7118.答案：（1）k= 2M （NaOH） 80 1.13 ； （2）；（3）Cl2、H2 ; a%小于 b% ; （2）O2+4e-+2H2O= 4OH- ; H22e-+2OH-=2H2O;燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗。、 _ _电解 详解：（1）电解饱和食盐水的化学万程式2NaCl+2H2O 2NaOH+H2? +Cl2 T,广物氯气和烧碱的固定质M （Cl2）711量比 k=2M（NaOH） -80 -1.13。2 -2 -

20、（2） Ba2+用来除去SO4 ,CO3用来除去Ca2+、Mg2+、Fe3+和除杂试剂带来的 Ba2+,用盐酸除去除杂试剂带来的可见3种试剂添加的合理顺序是：。(3)电解饱和食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠溶液，阳极： 2Cl-2e- =Cl2T,阴极：2H+2e- =H2 T因 为溶液中的H+是水电里出来的数量很少的H+,电极反应式修正为：2H2O+2e- =H2 T +2OH-,氢气和氢氧化钠在同一个电极产生，观察上述物料传输和转化关系图得知：Y和氢氧化钠溶液在一个电极产生，Y是氢气，从B做突破口，燃料电池的氧化剂是空气，Y是燃料，电解饱和食盐水的产物中，只有氢气可以作燃料，氯气和氢氧化钠不

21、能作燃料，Y 一定是氢气，X一定是氯气。在燃料电池中，负极反应式：H2-2e-=2H+, 电解质溶液是强碱溶液，负极反应式修正为：H2 - 2e-+2OH- = 2H2O ,可见负极消耗氢氧化钠溶液，从负极出来的氢氧化钠溶液浓度比a%小；正极反应式：O2+4e-+2H2O = 4OH-,可见在正极氧气和水一起转化成了 OH-,在正极出来的氢氧化钠溶液浓度比a%大。燃料电池产生的电能用于电解饱和食盐水，电解饱和食盐水产生的氢气作燃料电池的燃料，电解饱和食盐水产生的氢氧化钠可以做燃料电池的电解质溶 液，两池只需要饱和食盐水和空气，充分降低了能耗。【要点 1】电解饱和食盐水： 2Cl-2e- =Cl

22、2 T,阴极：2H+ +2e- =H2 T或：2H2O+2e- =H2 T +2OH-【要点2】氢氧碱性燃料电池：H2-2e-=2H+修正为：H2 2e-+2OH-= 2H2O ,正极反应式： O2+4e-+2H2O100 g 5.00%的= 4OH-。9.(全国I卷理综第28题，15分)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液.N,均为石心中制,值流电源.接通电源，经过一段时间后，测得丙中 K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题： TOC o 1-5 h z .电源的N端为极；.电极b上发

23、生的电极反应为；.列式计算电极 b上生成的气体在标准状况下的体积：.电极c的质量变化是g;.电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液；乙溶液；丙溶液.如果电解过程中铜全部析出.此时电解能否继续进行，为什么 ？9.答案：(1) .正；.4OH- -4e- =2H2O+O2 T;.2.8L;.16g；.甲溶液的酸碱性发生变 化，碱性增强，因为电解NaOH溶液实质上是电解水， 溶剂质量减小，溶质的浓度增大，氢氧根浓度增大， 碱性增强；乙溶液的酸碱性发生变化，电解前溶液因为硫酸铜水解呈酸性，电解时因为氢氧根放电生成酸，溶液的酸性增强；丙溶液的酸碱性没有发生，因为 K2SO4是强含氧

24、酸的强碱盐溶液，不水解呈中性，电 解水后溶液仍然呈中性。(2).能，电解过程中铜全部析出后，电解质溶液由硫酸铜溶液转化成硫酸溶液，电解仍然可以进行，实质上是电解水。解析：分析装置图得知：甲、乙、丙三个电解池是串联关系，所以a、c、e是同种电极，b、d、f是同种电极，三个电解池通过的电流相同，I=Qt ,即单位时间内三个电解池通过的电量相同，每个电子所带的电量相同，三个电解池通过的电子数相同。惰性电极电解 K2SO4溶液实际上就是电解水，惰性电极电解 CuSO4溶液时铜离子在阴极放电导致阴极质量增加，乙中惰性电极电解CuSO4溶液时c电极质量增加，所以c是阴极，a、c、e都是阴极，b、d、f都是

25、阳极，和电源正极相连的是电解池的阳极，所以 N极是电 源的正极，M是电源的负极。电极b是阳极，电解NaOH溶液，阴离子OH-在此放电，电极反应式为：4OH-4e- =2H2O+O2 T;丙中K2SO4浓度为10.47%,电解前 K2SO4溶液是100g 10.00%;已经电解的水的质量设为x ,有溶质守恒关系式：100X10.00%= （100-x） X10.47% ; x=4.49g ,电解水的化学方程式为：电解. _2H2O = 2H2 T +O2电解2摩尔水厂生的氧气在标准状况下的体积是22.4升，电解1摩尔水厂生的氧气4.4911.2 =2.8（L）在标准状况下的体积是 11.2升，电

26、解4.49g水产生的气体在标准状况下的体积是18;电解4.492 = 0.5（mol）2摩尔水转移4摩尔电子，电解 1摩尔转移2摩尔电子，电解 4.49g水转移电子： 18；电2mol0.5mol极c的反应式为：Cu2+2e- = Cu ,电极c的质量增重为y ; 64 g y ; y=16g ;电解前甲溶液呈碱性，电解NaOH溶液实质上是电解水，溶剂质量减小，溶质浓度增大，c（OH-）增大，碱 , 电解性增强；电解刖乙溶放水解呈酸性， 如果完全电解，（电解的反应式：2CuSO4+2H2O = 2Cu+O2 T +2H2SO4溶液转变成硫酸溶液，溶液酸性增强；电解前丙溶液呈中性，电解 K2SO

27、4溶液实质上是电解水，溶剂质量 减小，溶质浓度增大，溶液仍然呈中性。电解过程中铜全部析出，电解质溶液转换成硫酸溶液，可以继续 电解，实质上是电解水。要点1:惰性电极电解电解质溶液的四种类型需要熟练掌握，它们是电解溶质型：电解氯化铜溶液， 电解溶剂型：电解氢氧化钠（强碱）溶液、电解硫酸（强含氧酸）溶液、电解硫酸钠（强含氧酸的强碱盐） 溶液，电解溶质和溶剂的析氢生碱型：氯化钠溶液、氯化钾溶液，电解溶质和溶剂的析氧生酸型：硫 酸铜溶液、硝酸铜溶液、硝酸银溶液。要点2:电解前后两极的质量变化、两级现象（湿润的检验试纸的变化）是考试常考点。要点3:电解质溶液的质量变化、酸碱性变化、颜色变化也是考试常考点

28、。10.（山东理综化学第 29题，12分）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是 ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填 芷极”或 负极”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质 Cu2+,会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的（填代号）。a.NaOHb.Znc.Fe d.NH3 H2O TOC o 1-5 h z （3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过 2mol电子，MnO2的理论产量为。10.答案：（1） Zn （或锌），正极；

29、（2）锌与还原出来的 Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀，b;（3） 2H+2e- - H2 ,87g详解：（1）负极上是失电子的一极，Zn失电子由负极经外电路流向正极。（2）锌与还原出来的 Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn将Cu2+置换为单质而除去。（3）阴极上得电子，发生还原反应，H+得电子生成氢气。因为 MnSO4MnO22 e-,通过2mol电子产生1molMnO2 ,质量为87g。要点1:原电池的负极是失去电子的一极，发生氧化反应，正极是得到电子的一极，发生还原反应。要点2:电子从原电池的负极出发，经用电器流向原电池的正极，电流从原电池的正

30、极出发，经用电器流入原电池的负极。要点3:除杂的基本要求：不引入新杂质、除杂试剂药过量、主要物质的量不会减少。要点4:电解池：阳极是与电源正极相连的，阳极发生氧化反应；阴极是与电源负极相连的，阴极发生还原反应。要点5:根据双线桥关系，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物与电子转移的物质的量、质量、气体体积的关系。11.（山东理综化学选考内容化学与技术第下进行电解:(1)冰晶石；年3薪用国31题，8分）金属铝的生产是以 A12O3为原料，在熔融状态 请回答下列问题：（2）电解生成的金属铝是在熔融液的（填土层”或下层”）。（3）阴极和阳极均由材料做成；电解时所消耗的电极是（填 阳极”或阴极”）。

31、（4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成（填代号）。a.冰品石b.氧化铝c.铝锭d.硫酸铝.答案：（1）降低A12O3的熔化温度；（2）下层；（3）碳棒（或石墨），阳极；（4） c。详解：A12O3的熔点很高，熔化得需要较多能量，加入助熔剂就可节约能量，降低熔化温度（2）由于冰晶石（Na3A1F6）与氧化铝熔融物密度比铝的小，所以铝在熔融液的下层。（3）电解时阳极的碳棒被生成的氧气氧化。（4）电解产生的铝要尽量以单质形式存在，所以将回收铝做成铝锭最好。要点：化学与生活、化学与技术、电解铝的有关问题12.（天津理综第10题，14分）氢氧燃料

32、电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。 该电池电极表面镀一层细小的钳粉，钳吸附气体的能力强、性质稳定，请回答：氢氧燃料电池的能量转化主要形式是（用a、b表不）。负极反应式为电极表面镀钳粉的原因为,在导线中电子流动方向为该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下:加热I .2Li+H2 =2LiH ; n .LiH+H2O=LiOH+H2 T;反应I中的还原剂是，反应n中的氧化剂是 。已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L （标准状况）H2,生成的LiH体积与被吸收 的H2体积

33、比为。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为mol。.答案：（1）由化学能转变为电能， 由 a 至Ub; （2）2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 或 H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O （3）增大电极单位面积吸附 H2、O2分子数，加快电极反应速率； （4）Li、H2O ;1/1148或8.71 10-4 32moi。解析：（1）原电池是将氧化还原反应的化学能转变成电能的装置，能量转化主要形式是化学能转变成电 能；氢氧燃料电池的化学方程式为：2H2+O2=2H2O, H2在Pt电极失去电子发生氧化反应，失去

34、电子的一极是原电池的负极，电子由负极经导线流向正极，在导线中电子流动方向为由a到bo （2）在原电池反应中，负极发生反应：2H2 - 4e- = 4H+ ,考虑到电解质溶液参与反应，强碱溶液中H+转化成水，得到修正后的电极反应式为：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 。 （3）电极表面镀钳粉的原因钳吸附气体的能力强、性质稳 定，增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率；（4）所含元素化合价升高的物质是还原剂，反应I中 Li由0价升高到+1价，还原剂是Li ,所含元素化合价降低的物质是氧化剂，反应n中 水中的氢元素由+1价降低到0价，氧化剂是 H2O。224L （标准状

35、况）H2的物质的量是10mo1,生成的 LiH的物质的量是20mo1,生成的LiH的质量是160g,已知LiH固体密度为0.82g/cm3,160gLiH固体的体积1603 10 L是 0.82用锂吸收224L （标准状况）H2 ,生成的LiH 体积与被吸收的H2体积比为160,310 L0.824=8.71 10224L。由生成的LiH20mol与H2O作用，放出的H220mol用作电池燃料，若能量转32mol 。化率为80%,实际用于发电的 H2是16mol, 1mol转移2mol电子，则导线中通过电子的物质的量为 要点1:原电池时将化学能转变成电能的装置。要点2：原电池的负极是电子流出的

36、一极，是发生氧化反应的一极，是还原剂发生氧化反应的一极，电子 在电路中，由负极流向正极。要点3:在强碱溶液做电解质溶液时，负极反应式要做必要的修正，即将还原剂的氧化产物和强将溶液充 分反应，电极产物修正为强碱溶液条件下的实际存在形式。要点4:结合氧化还原反应的单线桥，进行氧化剂或还原剂的物质的量与该反应中电子转移的物质的量之 间的计算。13.(四川理综第29题，15分)新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动 汽车的动力电池。磷酸亚铁锂( LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁(CH3COO) 2 Fe、磷酸二氢钱按一

37、定比例混合、充分研磨后，在 800 c左右、惰性气体氛围中煨烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。方法二：将一定浓度的磷酸二氢钱、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800c左右、惰性气体氛围中煨烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：00IIICH 工 K - C-OC H CHj O-C-OCHjCH,请回答下列问题：(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是 TOC o 1-5 h z (2)在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有、(填化学式)生成。(3)在方法