高考化学大一轮复习讲义(研考点认知层层递进 析考题能力步步提高含详细考点)原电池化学电源_第1页
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文档简介

1、第二节原电池化学电源高考导航了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。考点一原电池及其工作原理1概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。2构成条件(1)一看反应看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路形成闭合回路需三个条件:电解质溶液;两电极直接或间接接触;两电极插入电解质溶液。3工作原理如图是两种CuZn原电池示意图,请填空:(1)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn2e=Zn2Cu22e

2、=Cu反应类型氧化反应还原反应 (2)原电池中的三个方向:电子方向:从负极流出沿导线流入正极;电流方向:从正极沿导线流向负极;离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。(3)两种装置的比较装置中还原剂Zn与氧化剂Cu2直接接触,易造成能量损耗;装置盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区,能避免能量损耗。1盐桥有什么作用?提示:(1)连接内电路,形成闭合回路;(2)平衡电荷,使原电池不断产生电流。2在有盐桥的铜锌原电池中,电解质溶液的选择为什么要与电极材料的阳离子相同?如Zn极对应的是硫酸锌,能不能是氯化锌或者氯化钠?提示:可以。如果该溶液中溶质的阳离子对应的金属

3、单质比电极强,则可以,因为负极区发生的反应只是Zn的溶解;但是如果比电极弱,例如硫酸铜,锌就会置换出铜,在表面形成原电池,减少供电量。使用盐桥就是为了避免这种情况。命题角度一原电池原理的考查1在如图所示的8个装置中,属于原电池的是()ABC D解析:选D根据原电池的构成条件可知:中一个电极,中两电极材料相同,中酒精不是电解质,中两电极材料相同且无闭合回路,故均不能构成原电池。2有关电化学知识的描述正确的是()ACaOH2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能B某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶

4、的KCl饱和溶液C原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池解析:选DCaOH2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应;KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。总结提升原电池工作原理中四个常见失分点的规避(1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。(3)无论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。(4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。命

5、题角度二原电池正负极的判断典例分析如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6H2O6e=6OH3H2C中Fe作负极,电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作正极,电极反应式为2H2e=H2解析中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,故Al是负极;中Fe在浓硝酸中易钝化,Cu和浓HNO3反应失去电子作负极,A、C错误;中电池总反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,负极电极反应式为2Al8OH6e=2AlO4H2O,二者相减得到正极电极反应式为6H2O6e=6OH3H2,B正确;中Cu是正极,电极反

6、应式为O22H2O4e=4OH,D错误。答案B3(2014泗洪模拟)如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是()A电极上发生还原反应,作原电池的负极B电极的电极反应式为:Cu22e=CuC该原电池的总反应为:2Fe3Cu=Cu22Fe2D盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子解析:选C该原电池的总反应为:2Fe3Cu=Cu22Fe2。电极上发生还原反应,作原电池的正极,反应式为2Fe32e=2Fe2,电极为原电池负极,发生氧化反应,电极反应式为:Cu2e=Cu2。盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递离子。原电池正负极的判断方法说明:原电池的正极与负极与电极材料的性质有关,也与电解

7、质溶液有关,不要认为活泼电极一定作负极。1(2013新课标全国卷)银质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,Ag2S被还原生成单质银C该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析:选B处理过程Ag2S变为单质银,质量减轻,A错误;银器为正极,正极发生还原反应,B正确;Al2S3在溶液中不能稳定存在,发生水解相互促进的反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,C错误

8、;黑色褪去的原因是Ag2S变为单质银,不能转化为氯化银沉淀。2(2012福建高考)将如图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()ACu电极上发生还原反应B电子沿ZnabCu路径流动C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色解析:选AA项,Zn作原电池的负极,Cu作原电池的正极,Cu电极发生还原反应;B项,电子流向是负极到正极,但ab这一环节是在溶液中导电,是离子导电,电子并没沿此路径流动;C项,硫酸根离子浓度基本保持不变;D项,滤纸a点是阴极,氢离子放电,溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,显碱性,试纸变红色。3(2011北京高考改编)结合图示判断,下列叙述正确的是()A和中

9、正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e= Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD、溶液pH均增大,原因相同解析:选A锌比铁活泼,装置中锌作负极,电极反应式为Zn2e=Zn2;铁作正极,但溶液显中性,所以发生锌的吸氧腐蚀,正极反应式为O22H2O4e= 4OH;铁比铜活泼,装置中铁作负极,负极反应为Fe2e= Fe2;铜作正极,但溶液显酸性,所以正极是溶液中的氢离子得电子,电极反应式为2H2e= H2;中pH增大是因为生成了OH,中pH增大是因为消耗了H。4(2011海南高考改编)根据图示,下列判断中正确的是()A烧杯a中的溶液pH升高B烧杯b中发生还原反应C烧杯a中发生的反应为2H

10、2e=H2D烧杯b中发生的反应为2Cl2e=Cl2解析:选A由题给原电池装置可知,电子经过导线,由Zn电极流向Fe电极,则O2在Fe电极发生还原反应:O22H2O4e=4OH,烧杯a中c(OH)增大,溶液的pH升高;烧杯b中,Zn发生氧化反应:Zn2e=Zn2。考点二原电池原理的应用1比较金属的活动性强弱原电池中,一般活动性强的金属作负极,而活动性弱的金属(或非金属)作正极。2加快化学反应速率一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率增大。如Zn与稀硫酸反应制氢气时,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成CuZn原电池,加快反应进行。3用于金属的防护使需要保护的金属制品作原电池正极而受

11、到保护。例如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。4设计制作化学电源(1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。(2)根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如在CuZn硫酸构成的原电池中,负极Zn浸泡在含有Zn2的电解质溶液中,而正极Cu浸泡在含有Cu2的电解质溶液中。1有A、B、C、D、E五块金属片,进行如下实验

12、:A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极;C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D导线C;A、C相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡;B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应;用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液,E先析出。据此,判断五种金属的活动性顺序是 ()AABCDEBACDBECCABDE DBDCAE解析:选B金属与稀H2SO4溶液组成原电池,活泼金属为负极,失去电子发生氧化反应,较不活泼的金属为正极,H在正极电极表面得到电子生成H2,电子运动方向由负极正极,电流方向则由正极负极。在题述原电池中,AB原电池,A为负

13、极;CD原电池,C为负极;AC原电池,A为负极;BD原电池,D为负极;E先析出,E不活泼。综上可知,金属活动性:ACDBE。2一定量的稀盐酸跟过量锌粉反应时,为了加快反应速率又不影响生成H2的总量,可采取的措施是()A加入少量稀NaOH溶液B加入少量CH3COONa固体C加入少量NH4HSO4固体 D加入少量CuSO4溶液解析:选DA中加入碱性溶液,消耗盐酸,氢气的生成量会减少,A错误;B中加入CH3COO会结合氢离子,生成醋酸,减慢反应速率,B错误;C中加入NH4HSO4固体,增加了H的量,生成的氢气会增多,C错误;加入少量CuSO4溶液,Zn置换出少量Cu附着在锌表面,形成原电池可以加快反

14、应速率,并且没有影响氢气的生成量,D正确。3(2014文登模拟)将镉(Cd)浸在氯化钴(CoCl2)溶液中,发生反应的离子方程式为:Co2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)(aq表示溶液),如将该反应设计为如图的原电池,则下列说法一定错误的是()ACd作负极,Co作正极B原电池工作时,电子从负极沿导线流向正极C根据阴阳相吸原理,盐桥中的阳离子向负极(甲池)移动D甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液解析:选C将该反应设计为原电池时,Cd作负极,电极反应为Cd2e=Cd2;Co作正极,电极反应为Co22e=Co,盐桥中的阳离子向正极(乙池)移动。4电工经常说的一句口

15、头禅:“铜接铝,瞎糊弄”,所以电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用,说明原因:_。答案:铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池,加快了铝的腐蚀,易造成电路断路1(2012全国高考)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极;相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()ABC D解析:选B相连时,外电路电流从流向,说明为负极;相连时,为负极;相连时,上有气泡,说明为负极;相连时,的质量减少,说明为负极。综上所述可知,这四种金属活动性由大到小的顺序为,B正确。2(2013广东高考节选)能量之间可相互转化:

16、电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。(1)完成原电池甲的装置示意图(见图),并作相应标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。(2)铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极_。(3)甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_,其原因是_。解析:(1)由题给材料及用品,结合原电池的形成条件可知可以组合的原电池是:锌铜、锌铁、铁铜原电池。由图示所

17、给电子移动方向可知左边为负极(相对活泼金属)、右边为正极(相对不活泼金属),则组装的原电池可以如图所示:(2)由所给的电极材料可知,当铜片作电极时,铜片一定是正极,则负极是比铜活泼的金属(失电子发生氧化反应),反应的现象是电极逐渐溶解。(3)以Zn和Cu作电极为例,如果不用盐桥则Zn与CuSO4反应,置换出的Cu附着在Zn表面,阻碍了Zn与CuSO4的接触,不能提供稳定的电流。答案: (1) (答案不唯一,合理即可)(2)电极逐渐溶解(3)甲可以避免活泼金属如Zn和CuSO4的接触,从而提供稳定电流考点三化学电源1一次电池碱性锌锰干电池负极材料:Zn电极反应:Zn2OH2e=Zn(OH)2正极

18、材料:碳棒电极反应:2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH总反应:Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)22二次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应:负极:Pb(s)SO(aq)2e=PbSO4(s)(氧化反应)。正极:PbO2(s)4H(aq)SO(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)(还原反应)。总反应:Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)。(2)充电时的反应:阴极:PbSO4(s)2e=Pb(s)SO(aq)(还原反应)。阳极:PbSO4(s)2H2O(l)2e=PbO2(s)4H(aq)SO(aq)(氧化反应)。总反应:

19、2PbSO4(s)2H2O(l)=Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)。3燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反应式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH电池总反应式2H2O2=2H2O1原电池反应中,两极材料本身一定发生反应吗?提示:不一定。如燃料电池,两极是铂电极,本身不参与反应,参与反应的是H2和O2。2可充电电池充电时电极与外接电源的正负极如何连接?提示:应将可充电电池的负极接外电源的负极,正极接外电源的正极。3依据铅蓄电池充、放电原理,说明在放电时电解液中H2SO4的浓度将如

20、何改变?提示:铅蓄电池在放电时总反应:Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l),从电池总反应式可知,随着电池放电,H2SO4不断被消耗,因此,其浓度逐渐变小。4氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时,工作一段时间后,电解质溶液的浓度如何变化?溶液的pH如何变化?当氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时,又会如何变化?提示:无论以KOH溶液作电解质溶液还是以H2SO4溶液作电解质溶液,总反应均为2H2O2=2H2O,所以反应一段时间后,因为有H2O的生成而使电解质溶液的浓度均降低,但KOH溶液作电解质溶液时pH减小,H2SO4溶液作电解质溶液时pH增大。

21、命题角度一化学电源中电极反应式的书写典例高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。(1)放电时负极反应为_,正极反应为_;(2)放电时电子由_极流向_极;(3)放电时1 mol K2FeO4发生反应,转移电子数是_。解析放电时锌在负极发生氧化反应,因为电解质是碱,故负极反应是Zn2e2OH=Zn(OH)2 ,正极反应为2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH。电子由负极流出,通过外电路流向正极,每1 mol K2FeO4发生反应,转移电子是3 mol,数目是1.

22、8061024。答案(1)Zn2e2OH=Zn(OH)2 2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH(2)负正(3)1.8061024 “加减法”书写电极反应式(1)先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。(2)根据氧化还原反应原理写出电极反应式负极反应负极失去电子发生氧化反应。注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。正极反应正极得到电子发生还原反应。当正极上的反应物质是O2时:若电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,O2生成OH,写为O22H2O4e=4OH;若电解质溶液为酸性

23、,则H必须写入正极反应式中,O2生成水,写为O24H4e=2H2O。(3)写出电池总反应方程式结合电子守恒将正负极电极反应式相加即得到电池总反应方程式。(4)若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的一极的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的一极的电极反应式,即得到较难写出的另一极的电极反应式。1铝空气海水电池:以铝板为负极,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4Al3O26H2O=4Al(OH)3。负极:_;正极:_。答案:4Al12e=4Al33O26H2O12e=12OH命题角度二燃料电池中电极反应式的书写2以甲烷燃料电池为例来

24、分析在不同的环境下电极反应式的书写方法:(1)酸性条件燃料电池总反应式:CH42O2=CO22H2O燃料电池正极反应式:O24H4e=2H2O2,得燃料电池负极反应式:_。(2)碱性条件燃料电池总反应式:CH42O22NaOH=Na2CO33H2O燃料电池正极反应式:O22H2O4e=4OH2,得燃料电池负极反应式:_。(3)固体电解质(高温下能传导O2)燃料电池总反应式:CH42O2=CO22H2O燃料电池正极反应式:O24e=2O22,得燃料电池负极反应式:_。(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下电池总反应式:CH42O2=CO22H2O正极电极反应式:O22CO24e=2CO2,

25、得燃料电池负极反应式:_。答案:(1)CH42H2O8e=CO28H(2)CH410OH8e=CO7H2O(3)CH44O28e=CO22H2O(4)CH44CO8e=5CO22H2O总结提升燃料电池电极反应式的书写第一步:写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加和后的反应。如甲烷燃料电池(电解质为NaOH溶液)的反应式为:CH42O2=CO22H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O式式得燃料电池总反应式为:CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。第二步:写出电池的正极反应式。根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,

26、电解质溶液不同,其电极反应有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况:(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式:O24H4e=2H2O。1(2013海南高考)MgAgCl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2AgClMg=Mg2 2Ag 2Cl。有关该电池的说法正确的是()AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl 溶液激活D可用于海上应急照明供电解析:选D根据氧化还原判断,Mg为还原剂是负极、失电子,A、B错误;该电池能被海水激活,则电解质溶液也可用KCl溶液代替,C错误。2(2013新课标全国卷)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/Ni

27、Cl2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:NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析:选B金属钠失电子变为钠离子,NiCl2中的Ni2被还原,剩余Cl,故有氯化钠生成,A正确;电池的总反应应该是金属钠还原Ni2,B错误;正极反应为Ni2得电子生成金属镍,C正确;钠离子导体可以传导钠离子,故钠离子可以在两极间移动,D正确。3(2013江苏高考)MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如图所示。该电池工作时,下列说法正确的是(

28、)AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动解析:选C根据题意可知电池的总反应为:MgH2O22H=Mg22H2O。Mg电极是该电池的负极,A错误;H2O2在正极发生还原反应,B错误;石墨电极的电极反应式为:H2O22H2e=2H2O,由于水电离出的H不断被消耗,所以该电极附近溶液的pH增大,C正确;在原电池中,阴离子向负极移动,D错误。4(2013安徽高考)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4

29、2LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式:Ca2Cl2e=CaCl2B放电过程中,Li向负极移动C每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g PbD常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转解析:选D正极上发生还原反应,A错误;放电过程中Li向正极移动,B错误;由电池总反应式可知,每转移0.1 mol电子,理论上生成0.05 mol Pb,质量为10.35 g,C错误;常温下,电解质不是熔融态,离子不能移动,不能产生电流,因此连接电流表或检流计,指针不偏转。5(2012四川高考)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CH3C

30、H2OH4eH2O=CH3COOH4H。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CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为O24e2H2O=4OH解析:选C原电池中H移向电池的正极,A错误;酸性电池不可能存在OH,故正极的反应式为:O24H4e=2H2O,转移4 mol电子时,消耗1 mol O2,则转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O2,B、D错误;电池反应即正负极反应式的和,将两极的反应式相加可知C正确。6(2011安徽高考)研究人员最近发明了一种“水”电

31、池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式:AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物解析:选B本题考查电化学,意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况。电池的正极得电子,A错误;阳离子向正极移动,C错误;Ag化合价升高形成AgCl,AgCl是氧化产物,D错误。7(2011新课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe

32、Ni2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是()A电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为FeB电池放电时,负极反应为 Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低D电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O3H2O解析:选C本题考查充电电池的有关知识,意在考查考生对充电电池正负极的判断及书写电极反应的能力。在铁镍蓄电池中,Fe是负极,Ni2O3是正极,由于生成Fe(OH)2,则电解液为碱性溶液,A正确;电池放电时,负极反应为:Fe2OH2e=Fe(OH)2,B正确;电池充电时,阴极反应式为:Fe(OH)2

33、2e=Fe2OH,阴极附近溶液pH升高,C错误;由充电时的总反应式减去阴极反应式,可得到阳极反应式,D正确。8. (1)(2013新课标全国卷节选)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWh/kg)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为_,一个二甲醚分子经过电化学氧化可以产生_个电子的电量;该电池的理论输出电压为1.20 V,能量密度E_(列式计算。能量密度电池输出电能/燃料质量,1 kWh3.6106 J)。(2)(2013四川高考节选)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶

34、液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是_。解析:(1)根据一个二甲醚分子充分燃烧消耗3个O2分子,可知一个二甲醚分子发生电化学反应时失去12个电子,根据质量守恒、电子守恒和酸性介质可得负极反应为CH3OCH312e3H2O=2CO212H。1 mol电子的电量1.602 189 21019 C6.022102396 500 C,电能EUItUq,(3.6106 J/(kWh)8.39 kWh/kg。(2)在碱性环境下,铝元素变成偏铝酸钠,NiO(OH)变成Ni(OH)2,由得失电子守恒和元素守恒,得该电池的反应方程式为Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)2。答案:(1)CH3OCH312e3H2O=2CO212H12(3.6106 J/(kWh)8.39 kWh/kg。(2)Al3NiO(OH)NaOHH2O=NaAlO23Ni(OH)29(1)(2012海南卷节选)肼空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为_。(2)(2012新课标全国卷节选)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为_;与Mn

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