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简介：本文档为《高一化学人教版化学学业水平测试复习经典资料(理科专用)doc》，可适用于考试题库领域，主题内容包含高一化学人教版化学学业水平测试复习经典资料(理科专用)高一化学(必修)人教版各章知识点归纳第一章从实验学化学第一节化学实验基本方法一(化学实验安全(符等。
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资料评价：,氢氧燃料电池是将化学能转变为电能.,氢氧电池的能量转化率不是.,氢氧燃料电池放电时,负极上失电子发生氧化反应.,氢氧燃料电池放电时,正极上得电子发生还原反应.
解:,氢氧燃料电池也属于原电池,是将化学能转变为电能的装置,故错误.,氢氧燃料电池放电时,只有一部分能量转化为电能,所以能量转化率不是,故错误.,氢氧燃料电池放电时,负极上氢气失电子发生氧化反应,所以氢气在负极被氧化,故正确.,氢氧燃料电池放电时,正极上氧气和水得电子生成氢氧根离子而发生还原反应,故正确.故选.
本题考查了氢氧燃料电池中的有关知识,注意书写燃料电池的电极反应式时要结合电解质溶液的酸碱性,原料相同,电解质溶液不同,电极反应式不同.
1400@@3@@@@常见化学电源的种类及其工作原理@@@@@@126@@Chemistry@@Senior@@$126@@2@@@@化学反应与能量@@@@@@21@@Chemistry@@Senior@@$21@@1@@@@化学反应原理@@@@@@3@@Chemistry@@Senior@@$3@@0@@@@高中化学@@@@@@-1@@Chemistry@@Senior@@
求解答 学习搜索引擎 | 下列有关燃料电池的说法正确的是(
)A、氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能B、燃料电池的能量转化率可达100%C、氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D、以KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池,正极反应为{{O}_{2}}+2{{H}_{2}}O+4{{e}^{-}}=4O{{H}^{-}}赞助商链接
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高中常见的原电池电极反应式的书写(学生).doc(教师卷)
高中常见的原电池电极反应式的书写（教师卷）一次电池 1、伏打电池：（负极―Zn、正极―Cu、电解液―H2SO4） 2+ + 负极： ZnC2e ==Zn (氧化反应) 正极： 2H +2e ==H2↑ (还原反应) + 2+ 离子方程式 Zn + 2H == H2↑+ Zn 2、铁碳电池：（负极―Fe、正极―C、电解液 H2CO3 弱酸性) 2+ + 负极： FeC2e ==Fe (氧化反应) 正极：2H +2e ==H2↑ (还原反应) + 2+ 离子方程式 Fe+2H ==H2↑+Fe (析氢腐蚀) 3、铁碳电池：（负极―Fe、正极―C、电解液 中性或碱性) 负极： 2FeC4e ==2Fe (氧化反应) 正极：O2+2H2O+4e ==4 (还原反应) 化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极―Al、正极―Ni 电解液 NaCl 溶液、O2) 负极： 4AlC12e ==4Al (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e ==12 (还原反应) 化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极―Zn、正极―C 、电解液 NH4Cl、MnO2 的糊状物) 2+ + 负极：ZnC2e ==Zn (氧化反应) 正极：2MnO2+2H +2e ==Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ 6、碱性锌锰干电池：（负极―Zn、正极―C、 电解液 KOH 、MnO2 的糊状物） 负极： Zn + 2OHC 2e == Zn(OH)2 (氧化反应) － 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e ==2MnOOH +2 OH （还原反应) 化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH 7、银锌电池：(负极―Zn、正极--Ag2O、电解液 NaOH ) C 负极 ：Zn+2OH C2e == Zn(OH)2 (氧化反应) － 正极 ：Ag2O + H2O + 2e == 2Ag + 2 OH (还原反应) 化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 8、铝C空气C海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） － 3+ 负极 ：4Al－12e ==4Al (氧化反应) － － 正极 ：3O2+6H2O+12e ==12OH （还原反应) 总反应式为： 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 （铂网增大与氧气的接触面） 9、镁---铝电池 （负极--Al、正极--Mg 电解液 KOH） C C 负极(Al)： 2Al + 8 OH - 6e- ＝ 2AlO2 +4H2O (氧化反应) C 正极(Mg）： 6H2O + 6e- ＝ 3H2↑+6OH （还原反应) C C 化学方程式： 2Al + 2OH + 2H2O ＝ 2AlO2 + 3H2 10、锂电池一型：（负极--金属锂、正极--石墨、电解液 LiAlCl4 -SOCl2） － + 负极 ：8Li －8e ＝8 Li (氧化反应) － 2－ － 正极 ：3SOCl2＋8e ＝SO3 ＋2S＋6Cl （还原反应) 化学方程式 8Li＋ 3SOCl2 === Li2SO3 ＋ 6LiCl ＋ 2S， 二次电池（又叫蓄电池或充电电池） 1、铅蓄电池：（负极―Pb 正极―PbO2 电解液― 浓硫酸） － 2－ 放电时 负极： Pb－2e ＋SO4 =PbSO4 (氧化反应) － ＋ 2－ 正极： PbO2＋2e ＋4H ＋SO4 =PbSO4＋2H2O (还原反应) + 充电时 阴极： PbSO4 + 2H ＋ 2e == Pb+H2SO4 (还原反应) + 阳极： PbSO4 + 2H2O － 2e == PbO2 + H2SO4 + 2H (氧化反应) 总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4+2H2O 2、铁--镍电池：（负极-- Fe 、正极―NiO 2、电解质溶液为 KOH 溶液） ― C 放电时 负极： Fe－2e + 2 OH == Fe (OH)2 (氧化反应) ― C 正极： NiO2 + 2H2O + 2e == Ni(OH)2 + 2 OH (还原反应) ― C 充电时 阴极： Fe (OH)2 + 2e == Fe + 2 OH (还原反应)3+ 2+ -阳极： Ni(OH)2 －2e + 2 OH―C== NiO2+ 2H2O(氧化反应)总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)2 + 3、LiFePO4 电池（正极―LiFePO4，负极―石墨，含 Li 导电固体为电解质） ― + 放电时 负极： Li － e ==Li (氧化反应) + ― 正极： FePO4 + Li + e == LiFePO4 (还原反应) + ― 充电时： 阴极： Li + e == Li (还原反应) ― + 阳极： LiFePO4－e == FePO4 + Li (氧化反应) 总化学方程式 FePO4 + Li LiFePO4 4、镍--镉电池（负极--Cd 、正极―NiOOH、电解质溶液为 KOH 溶液） ― C 放电时 负极： Cd －2e + 2 OH == Cd(OH)2 (氧化反应) Ni(OH)2+Cd(OH)2正极： 2NiOOH + 2e + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH (还原反应) ― C 充电时 阴极： Cd(OH)2 + 2e == Cd + 2 OH (还原反应) ― C 阳极：2 Ni(OH)2 －2e + 2 OH == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应) 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 5、氢--镍电池：（负极-LaNi5 储氢合金、正极―NiOOH、电解质 KOH+LiOH） ― C 放电时 负极： LaNi5H 6－6e + 6OH == LaNi5 + 6H2O (氧化反应) ― C 正极： 6NiOOH +6e + 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH (还原反应) ― C 充电时 阴极： LaNi5 +6e + 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH (还原反应) ― C 阳极： 6 Ni(OH)2 －6e + 6OH == 6NiOOH + 6H2O (氧化反应) 总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 6Ni(OH)2 6、高铁电池：（负极―Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质） C 放电时 负极：3Zn －6e + 6 OH == 3 Zn(OH)2 (氧化反应) 2― C 正极：2FeO4 +6e + 8H2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH (还原反应) C 充电时 阴极：3Zn(OH)2 +6e ==3Zn + 6 OH (还原反应) C 2― 阳极：2Fe(OH)3 －6e + 10OH ==2FeO4 + 8H2O (氧化反应) 总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 7、锂电池二型（负极 LiC6、正极含锂的二氧化钴 LiCoO2、充电时 LiCoO2 中 Li 被氧化， + Li 还原以 Li 原子形式嵌入电池负极材料碳 C6 中，以 LiC6 表示） + 放电时 负极: LiC6 C xe ＝ Li(1-x)C6 + x Li (氧化反应) + 正极： Li（1-x)CoO2 + xe + x Li == LiCoO2 (还原反应) + 充电时 阴极： Li(1-x)C6 + x Li + xe ＝LiC6 (还原反应) + 阳极： LiCoO2 C xe ＝ Li(1-x)CoO2 + x Li (氧化反应) 总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 LiCoO2 + Li(1-x)C6 燃料电池 一、氢氧燃料电池 氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨 做电极材料，负极通入 H2，正极通入 O2，总反应 为：2H2 + O2 === 2H2O 电极反应特别要注意电 解质，有下列三种情况： 1、电解质是 KOH 溶液（碱性电解质）―C负极：H2 C 2e + 2OH === 2H2O (氧化反应) ― 正极：O2 + H2O + 4e === OH (还原反应) 总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O 2、电解质是 H2SO4 溶液（酸性电解质） + 负极：H2 C2e === 2H (氧化反应) + 正极：O2 + 4H + 4e === 2H2O (还原反应) 总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O 3、电解质是 NaCl 溶液（中性电解质） + 负极：H2 C 2e === 2H (氧化反应) ― 正极：O2 + H2O + 4e === 4OH 总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O + 2说明 1、碱性溶液反应物、生成物中均无 H 2、.水溶液中不能出现 O + -― 3、中性溶液反应物中无 H 和 OH 4、酸性溶液反应物、生成物中均无 OH 二、甲醇燃料电池 1．碱性电解质（铂为两极、电解液 KOH 溶液） 正极：3O2 + 12e + 6H20=== 12OH (还原反应) ― 2负极：2CH3OH C 12e + 16OH === 2CO3 +12H2O (氧化反应) 总反应方程式 2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O 2. 酸性电解质（铂为两极、电解液 H2SO4 溶液） -+ 正极：3O2 + 12e + 12H == 6H2O (还原反应)（注：乙醇燃料电池与甲醇 + 负极：2CH3OH C12e +2H2O==12H +2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相） 总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O (氧化反应) 三、CO 燃料电池 （总反应方程式均为： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO2） 1、熔融盐（铂为两极、Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐作电解质，CO 为负极燃气， 空气与 CO2 的混合气为正极助燃气） 2-正极： O2 ＋ 4e ＋ 2CO2 ＝ 2CO3 (还原反应) 2负极： 2CO＋2CO3 C 4e ==4CO2 (氧化反应) 2、酸性电解质（铂为两极、电解液 H2SO4 溶液） -+ 正极： O2 + 4e + 4H == 2H2O (还原反应) + 负极： 2CO C 4e + 2H2O == 2CO2 +4H (氧化反应) 四、肼燃料电池（铂为两极、电解液 KOH 溶液） ― 正极： O2 + 2H2O + 4e == 4OH (还原反应) ― 负极： N2H4 + 4OH -- 4e == N2 + 4H2O (氧化反应) 总反应方程式 N2H4 + O2=== N2 + 2H2O 五、甲烷燃料电池 1．碱性电解质（铂为两极、电解液 KOH 溶液） ― 正极： 2O2 + 2H2O + 8e == 8 OH (还原反应) ― 2负极： CH4 + 10OH -- 8e == CO3 + 7H2O (氧化反应) 总反应方程式 CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O 2、酸性电解质（铂为两极、电解液 H2SO4 溶液） + 正极： 2O2 + 8e + 8H == 4H2O (还原反应) + 负极： CH4 -- 8e + 2H2O == 8H + CO2 (氧化反应) 总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 六、丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入 O2 和 CO2、负极通入丙烷、电解液有三种） 1、电解质是熔融碳酸盐（K2CO3 或 Na2CO3） 2正极 ： 5O2 + 20e + 10CO2 == 10CO3 (还原反应) 2负极 ： C3H8 -- 20e + 10CO3 == 3CO2 + 4H2O (氧化反应) 总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O 2、酸性电解质 （电解液 H2SO4 溶液） + 正极 ： 5O2 + 20e + 26H == 10H2O (还原反应) + 负极 ： C3H8 -- 20e + 6H2O == 3CO2 + 20 H (氧化反应)-―总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O 3、碱性电解质（铂为两极、电解液 KOH 溶液） ― 正极 ： 5O2 + 20e + 10H2O == 20OH (还原反应) ― 2负极 ： C3H8 -- 20e + 26 OH == 3CO3 + 17H2O (氧化反应) 总反应方程式 C3H8 + 5O2 +6KOH === 3 K2CO3 + 7H2O 七、乙烷燃料电池 （铂为两极、电解液 KOH 溶液） ― 正极 ： 7O2 + 28e + 14H2O == 28OH (还原反应) ― 2负极 ： 2C2H6 -- 28e + 36 OH == 4CO3 + 24H2O (氧化反应) 总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O 原电池针对性练习 1.下列各项正确的是（ ） 电极反应式 A B C D H2-2e =2H+ +出现环境 碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应 中性环境下钢铁的吸氧腐蚀 用 Cu 作电极电解 NaOH 溶液的阴极反应 用惰性电极电解 H2SO4 的阳极反应4OH--4e-=O2↑+2H2O 2H +2e =H2↑ H2-2e =2H+A．A B．B C．C D．D 【答案】1.分析：A．氢氧燃料碱性电池中，负极上生成水； B．中性环境下，钢铁发生吸氧腐蚀； C．铜作电极电解氢氧化钠溶液时，开始阴极上氢离子放电； D．用惰性电解稀硫酸时阳极上氧气离子放电． 解答：解：A．氢氧燃料碱性电池中，负极上生成水，电极反应式为 H2-2e-+2OH-=2H2O， 故 A 错误； B．中性环境下，钢铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-，故 B 错误； C．铜作电极电解氢氧化钠溶液时，开始阴极上氢离子放电，电极反应式为 2H++2e-=H2↑， 故 C 正确； D．用惰性电解稀硫酸时阳极上氧离子放电，电极反应式为 4OH--4e-=O2↑+2H2O，故 D 错 误；故选 C． 2.下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（ ） A．钢铁腐蚀时可能发生的正极反应为：4OH-+4e-T2H2O+O2↑ B．明砚水解反应的离子方程式：Al3++3H2OTAl（OH）3+3H+ C．氯化铵浓溶液与氢氧化钠溶液混合的离子方程式为：NH4++OH-TNH3↑+H2O D．氯化铝溶液中加入过量氨水的离子方程式：Al3++4NH3?H2OTAlO2-+4NH4++2H2O 【答案】2.分析：A．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子发生还原反应，发生析氢腐 蚀时，正极上氢离子得电子发生还原反应； B．盐类水解反应存在水解平衡，要用可逆号；C．氯化铵和氢氧化钠浓溶液混合时反应生 成氨气；D．氢氧化铝能溶于强碱但不能溶于弱碱． 解答：解：A．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为： 2H2O+O2+4e-=4OH-，发生析氢腐蚀时，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式 为：4H++4e-=2H2↑，故 A 错误； B．盐类水解反应存在水解平衡，要用可逆号，所以明矾水解方程式为：Al3++3H2O?Al （OH）3+3H+，故 B 错误； C．氯化铵和氢氧化钠浓溶液混合时反应生成氨气，反应方程式为：NH4++OHTNH3↑+H2O，故 C 正确；D．氢氧化铝能溶于强碱但不能溶于弱碱，所以氯化铝和氨水反应方程式为： Al3++3NH3?H2OTAl（OH）3+3NH4+，故 D 错误；故选 C． 3.钢铁发生吸氧腐蚀的时候，发生还原反应的电极方程式是（ ） A．Fe-2e-TFe2+ B．2H++2e-TH2↑ C．4OH--4e-T2H2O+O2↑ D．2H2O+O2+4e-T4OH【答案】3.分析：钢铁在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，铁易失电子而作负 极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应． 解答：解：钢铁在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，铁易失电子发生氧化反应而 作负极，电极反应式为 Fe-2e-TFe2+，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反 应式为 2H2O+O2+4e-T4OH-，故选 D． 4.镍铬（ NiCd）可充电电池的电解质溶液为 KOH 溶液，它的充、放电反应按下式进行： Cd+2NiOOH+2H2O Cd（OH）2+2Ni（OH）2；已知 Ni（OH）2、Cd（OH）2 和 NiOOH 都不溶于 KOH 溶液．则下列有关电极反应式正确的是（ ） A．放电时负极：Cd-2e-TCd 2+B．放电时正极：2NiOOH+2e-+2H2OT2Ni（OH）2+2OHC．充电时阳极：2Ni（OH）2-2e-+4H+T2Ni3++4H2O D．充电时阴极：Cd（OH）2+2e-TCd+2OH【答案】4.分析：当该电池放电时为原电池，负极上铬失电子发生氧化反应，正极上 NiOOH 得电子发生还原反应；当该电池充电时为电解池，阳极上 Ni（OH）2 失电子发生氧 化反应，阴极上 Cd（OH）2 得电子发生还原反应，据此分析解答．解答：解：A．放电时 负极上发生的电极反应式为：Cd-2e-+2OH-=Cd（OH）2，故 A 错误； B．放电时正极上发生的电极反应式为：2NiOOH+2e-+2H2OT2Ni（OH）2+2OH-，故 B 正 确； C．充电时阳极上发生的电极反应式为：2Ni（OH）2+2OH--2e-→2NiOOH+2H2O，故 C 错 误； D．充电时阴极上发生的电极反应式为：Cd（OH）2+2e-TCd+2OH-，故 D 正确；故选 BD． 5.汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的反应如下： Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)，根据此反应判断下列叙述中正 确的是（ ） 2－ C A ． PbO2 是电池的负极 B ．负极的电极反应式为： Pb （ s ） +SO4 （ aq ）C2e = PbSO4 （s） C．铅蓄电池属于一次电池 D．电池放电时，溶液酸性增强 【答案】5.B【解析】试题分析：A. 在放电时 PbO2 是电池的正极，错误；B. 负极的电极反 － 应式为：Pb（s）+SO42 （aq）C2e C = PbSO4（s），正确；C. 铅蓄电池属于可充电电池， 是二次电池，错误； D. 电池放电时，由于不断消耗硫酸，所以溶液酸性减弱，错误。 6.电子表所用的某种纽扣电池的电极材料为 Zn 和 Ag2O，电解质溶液是 KOH．其电极反应 式为：Zn+2OH-=ZnO+H2O+2e-；Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，下列叙述正确的是（ ） A．负极反应为 Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- B．负极材料是 ZnO，正极材料是 Ag2O C．电流方向是由 Zn 到 Ag2O D．电池总反应为 Zn+Ag2O=ZnO+2Ag 【答案】6.分析：根据化合价变化可知 Zn 被氧化，应为原电池的负极，则正极为 Ag2O， 原电池中电流从正极流向负极，根据电极反应式可得电池总反应为 Zn+Ag2O=ZnO+2Ag． 解答：解：A、由电极反应式可知，Zn 的化合价由 0 价升高到+2 价，被氧化，为原电池的 负极，电极反应为 Zn+2OH-=ZnO+H2O+2e-，故 A 错误； B、Zn 被氧化，应为原电池的负极，Ag2O 被还原，应为原电池的正极，故 B 错误； C、原电池中电流从正极流向负极，即从 Ag2O 到 Zn，故 C 错误； D、根据电极反应式可得电池总反应为 Zn+Ag2O=ZnO+2Ag，故 D 正确．故选 D． 7.人造地球卫星用的一种高能电池――银锌电池，该电池的电极反应式为： Zn＋2OH －2e = ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e ＝2Ag＋2OH ，据此判断氧化银是（ ）A．负极，并被氧化 B．正极，并被还原 C．负极，并被还原 D．正极，并被氧化 【答案】7.B【解析】 试题分析：由银锌电池的工作原理可知：Zn 作负极，发生氧化反 应，被氧化；氧化银作正极，发生还原反应，被还原。故选项是 B。 8. 铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为 Fe ＋Ni2O3＋ 3H2O===Fe(OH)2＋ 2Ni(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 Fe － － B．电池放电时，负极反应为 Fe＋2OH －2e ===Fe(OH)2 C．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)2＋2OH －2e ===Ni2O3＋3H2O 【答案】8.C【解析】试题分析：A．电池的电解液为碱性溶液，氧化性物质 Ni2O3 为正 － － 极、活泼金属 Fe 为负极，正确；B．电池放电时，负极反应为 Fe＋2OH －2e － ===Fe(OH)2，正确；C．电池充电过程中，原电池是负极变为阴极，Fe(OH)2+2e ===Fe＋ － 2OH ，附近溶液的 pH 升高，故原说法错误；D．电池充电时，阳极反应是原电池的正极 － － 反应的逆反应，故为 2Ni(OH)2＋2OH －2e ===Ni2O3＋3H2O，正确。 9.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池． （1）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度同体积的稀硫酸中一段时间，则甲、乙两种 装置中属于原电池的是______，甲装置中铜片上的现象是______． （2）利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”可以设计一个化学电池，若正极材料用石墨碳棒，则 该电池的负极材料是______，电解质溶液是______． （3）据报道，最近摩托罗拉公司研制了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手 机电池，电量可达现用镍氢电池或锂电池的 10 倍．已知该电池的总反应为： 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，则该燃料电池的正极上的电极反应式为______，当外 电路通过 1.2mol e-时，理论上消耗甲醇______g．【答案】 9.分析：（1）原电池的构成条件：活泼型不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路； 原电池的正极上的现象是冒气泡或者析出金属； （2）氧化还原反应中，失电子的极是负极，电解质溶液根据氧化还原反应来确定； （3）燃料电池中，正极上发生的反应是氧气得电子的过程，根据电子守恒可以计算甲醇的 量．解答：解：（1）甲装置符合原电池的构成条件，乙装置没有闭合回路，将纯锌片和纯 铜片插入稀硫酸中，铜片是正极，该极上是氢离子得电子的反应，会有无色无味的气体产 生，故答案为：甲；有无色无味的气体产生； （2）自发的氧化还原反应 Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中，Cu 失电子，做负极，可溶性的银盐即 AgNO3 溶液作电解质，故答案为：Cu；AgNO3 溶液； （3）燃料电池中，正极上发生的反应是氧气得电子的过程，在碱性环境下的电极反应为： O2+4e-+2H2OT4OH-，电池反应 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O 中转移的电子为 12mol， 消耗甲醇 2mol，当外电路通过 1.2mole-时，消耗甲醇 0.2mol，即 6.4g，故答案为：O2+4e+2H2OT4OH-；6.4． 10.（1）写出以石墨为电极，H2、O2、Na2SO4 溶液构成的燃料电池的电极反应式：负极： ______；正极：______ （2）写出以石墨为电极，H2、O2、H2SO4 溶液构成的燃料电池的电极反应式：负极： ______；正极：______ （3）写出以石墨为电极，H2、O2、NaOH 溶液构成的燃料电池的电极反应式：负极： ______；正极：______． 【答案】10.分析：氢氧燃料电池的负极一定是氢气失电子的过程，在中性和酸性环境下， 氢气失电子成为氢离子，而在碱性电解质环境下成为水，正极上一定是氧气得电子的过程，在酸性环境下成为水分子，在碱性和中性环境下生成的是氢氧根离子． 解答：解：（1）氢氧燃料电池的电解质是硫酸钠时，电池总反应式均可表示为： 2H2+O2=2H2O，其负极反应为：2H2-4e-=4H+，正极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案 为：2H2-4e-=4H+；O2+4e-+2H2O=4OH-； （2）氢氧燃料电池的电解质是酸时，电池总反应式均可表示为：2H2+O2=2H2O①，其负极 反应为：2H2-4e-=4H+②，则正极反应为 ①-②，即 O2+4e-+4H+=2H2O，故答案为：2H2-4e=4H+；O2+4e-+4H+=2H2O； （3）氢氧燃料电池的电解质是碱时，电池总反应式均可表示为：2H2+O2=2H2O①，其正极 反应表示为：O2+2H2O+4e-=4OH-③，则负极反应为①-③，即 2H2-4e-+4OH-=4H2O，故答 案为：2H2-4e-+4OH-=4H2O； O2+4e-+2H2O=4OH-； 11.（1）我国首创的海洋电池，总反应为：4Al+3O2+6H2OT4Al（OH）3，负极为______， 负极发生______反应（填“氧化”或“还原”），负极反应______；正极为铂网，______ （填 “电子”或“电流”）从铂极流出；海水为电解质溶液，海水中的 Na+移向______ （填“正极” 或“负极”）． （2）航天技术使用氢氧电池具有高能、轻便，不污染优点，氢氧燃料电池有酸式和碱式两 种，它们放电时的电池总反应式均可表示为：2H2+O2T2H2O．酸式氢氧燃料电池的电解质 是酸，其负极反应为：2H2-4e-T4H+，则正极反应为______；碱式氢氧燃料电池的电解质是 碱，其正极反应表示为：O2+2H2O+4e-T4OH-，则负极反应为：______． （3）蓄电池 Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放电时，正极电极反应式______，当电路 中通过 0.5mol 电子时，消耗 H2SO4 的物质的量______，负极增重______g． 【答案】11.分析：（1）根据电池反应式判断正负极；根据得失电子判断反应类型；根据 电子流向判断电流流向及离子移动方向； （2）根据电池反应式=正极反应式+负极反应式，写出正极反应式或负极反应式； （3）根据正极反应的特点和总电池反应来分析． 解答：解：（1）根据反应方程式知，活泼的金属作负极，所以负极是 Al，负极失电子发 生氧化反应；正极为铂网，电子从负极经外电路到正极，电流正好相反，从正极经外电路 到负极；正极上聚集大量电子，根据异性相吸，所以钠离子移向正极． 故答案为：Al；氧 化；电流；正极． （2）酸式氢燃料电池的电解质是酸、 电池总反应式均可表示为：2H2+O2=2H2O① 其负极反应为：2H2-4e-=4H+ ②， 则正极反应为 ①-②，即 O2+4e-+4H+=2H2O； 碱式氢氧燃料电池的电解质是碱， 其正极反应表示为：O2+2H2O+4e-=4OH-③， 则负极反应为①-③，即 2H2-4e-+4OH-=4H2O 故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O； 2H2-4e-+4OH-=4H2O （3）放电时，该装置是把化学能转化为电能，所以是原电池．原电池中正极上得电子发生 还原反应，二氧化铅得电子和硫酸根离子、氢离子反应生成硫酸铅和水，所以电极反应式 为：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O 设消耗硫酸 xmol PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O 转移电子 Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 转移电子 2mol 2mol x mol 0.5mol 所以 x=0.5mol．设负极增重 yg． 负极电极反应式为：Pb+SO42--2e-=PbSO4 转移电子 负极增重质量（硫酸铅-铅） 2mol 0.5mol 96g ygy=24g 故答案为：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O；0.5mol；24． 12.（1）在下图的装置中，属于原电池的是______ （2）以锌、石墨棒为两极，硫酸铜溶液为电解液组成的原电池的正极反应式是______，负 极反应式是______． 【答案】12.分析：（1）原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插 入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，根据原电池 的构成条件判断； （2）原电池中较不活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上得电子；较活泼的金属作负 极，负极失电子生成离子进入溶液． 解答：解：（1）A、B 中没有两个活泼性不同的电极，故 A、B 错误； C、两个电极材料相同，故 C 错误；E、酒精不是电解质，故 E 错误； H、没有构成闭合回路，故 H 错误； D、F、G 符合原电池的构成条件，故 D、F、G 正确；故答案为：D、F、G； （2）该原电池中石墨作正极，正极上铜离子得电子生成铜单质，电极反应式为 Cu2++2e=Cu； 锌作负极，锌失电子生成锌离子进入溶液，电极反应式为 Zn-2e-=Zn2+． 故答案为：Cu2++2e-=Cu；Zn-2e-=Zn2+． 13.阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为：2H2+O2T2H2O．试回答下 列问题： （1）若电解质溶液为 KOH 溶液，构成燃料电池，则： ①负极反应式为______②正极反应式为______ ③工作一段时间后，溶液 pH______（填“增大”或“减小”或“不变”） （2）如把 KOH 改为稀 H2SO4 作电解质，则： ①负极反应式为______②正极反应式为______ ③工作一段时间后，溶液 pH______（填“增大”或“减小”或“不变”）． （3）如把 H2 改为甲烷，KOH 作电解质，则正极反应式为______． 【答案】13.分析：（1）（2）根据反应 2H2+O2=2H2O 可知，反应中氢气失电子被氧化， 应在负极上的反应，氧气得电子被还原，应在正极上的反应，根据得失电子及反应类型写 出相应的电极反应式，根据溶液中氢离子浓度的变化判断溶液 PH 值的变化． （3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳，所以是在负极 上的反应；氧气在正极上得电子发生还原反应，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子． 解答：解：（1）①该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，氢离子和溶液中 的氢氧根离子生成水，所以电极反应式为 2H2+4OH--4e-=4H2O． ②氧气得电子被还原，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-． ③随着反应的进行，生成的水越来越多，溶质氢氧化钾的量不变，所以导致溶液的浓度降低，所以溶液的 PH 值减小． 故答案为：①2H2+4OH--4e-=4H2O；②O2+2H2O+4e-=4OH-； ③减小． （2）该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，所以电极反应式为 2H2-4eT4H+ ②氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子生成水，所以电极反应式为 O2+4H++4e-T2H2O； ③随着反应的进行，生成的水越来越多，溶质硫酸的量不变，所以导致溶液的浓度降低， 所以溶液的 PH 值增大． 故答案为：①2H2-4e-T4H+；②O2+4H++4e-T2H2O；③增大． （3）负极上甲烷燃烧生成二氧化碳和水，甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳，二氧化 碳和溶液中的氢氧化钾反应生成碳酸钾和水； 正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为．O2+2H2O+4e-T4OH-．故 答案为：O2+2H2O+4e-T4OH-． 14.（1）写出图①中电解池阴阳两极的电极反应式和该电解池的总反应式： 阴极： ；阳极： ；电解池总反应式： ． （2）写出图②中原电池正负两极的电极反应式和该原电池的总反应式： 正极： ；负极： ；原电池总反应式： ． 【答案】14.分析：（1）惰性电极作电极材料，电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放 电，阴极上铜离子放电，据此写出电极反应式及电池反应式； （2）铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，较活泼的金属锌作负极，铜作正极，负极上锌失电 子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，据此写出电极反应式及电池反应 式．解答：解：（1）惰性电极作电极材料，电解硫酸铜溶液时，阴极上铜离子放电，电极 反应式为：Cu2++2e-=Cu，阳极上氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O， 电池反应式为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案为：Cu2++2e-=Cu；4OH--4e-=O2↑+2H2O；2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4； （2）铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，较活泼的金属锌作负极，铜作正极，正极上氢离子 得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，负极上锌失电子生成锌离子，电极反应式 为 Zn-2e-=Zn2+，电池反应式为 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑， 故答案为：2H++2e-=H2↑；Zn-2e-=Zn2+；Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑．15.Ⅰ．将铂丝插入 KOH 溶液中做电极，并在两极片上分别通入甲烷和氧气，形 成一种燃料电池，在该电池反应中，甲烷发生类似于燃烧的反应，根据以上判 断：（1）通甲烷的铂丝为原电池的_______极，发生的电极反应为_______________。 （2）该电池工作时(放电)反应的总化学方程式为________________________。 Ⅱ．铅蓄电池是化学电源，它工作时的电池反应为：PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O； 试回答：（3）铅蓄电池正极的电极材料是_____________。 （4）工作时该铅蓄电池负极的电极反应是_____________________。 （ 5）铅蓄电池工作时，电解质溶液的密度 _______(填“减小”“增大”或“不变”，下 同)，pH_______。 （6）如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取 Cl2，当制得 0．05molCl2 时，在理论上电池内部消耗的 H2SO4 的物质的量是______________。 【答案】15.I （1）负（1 分）；CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O（2 分）； 22（2） CH4+2O2+2OH =CO3 +3H2O（2 分）；（3）PbO2（1 分）；（4）Pb+SO4 -2e TPbSO4（2 分）（5）减小（1 分）；增大（1 分）；（6）0．1mol（1 分）。 【解析】试题分析：I （1）燃料燃烧时失电子发生氧化反应，原电池的负极上失电子发生 氧化反应，所以通甲烷的铂丝为原电池的负极；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是 酸性氧化物能和氢氧化钾反应生成碳酸钾和水，所以该电极上的电极反应式为：CH4+10OH 28e =CO3 +7H2O； （2）甲烷失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，氧气得电子和水反应生成氢氧 2根离子，所以该反应的电池反应式为：CH4+2O2+2OH =CO3 +3H2O。 II．（3）该反应中，PbO2 得电子发生还原反应，发生还原反应的电极是正极，所以 PbO2 是 正极 PbO2； （4）放电时，负极上失电子发生氧化反应，根据电池反应式知，铅失电子发生氧化会反 2应，所以负极上电极反应式为：Pb+SO4 -2e TPbSO4； （5）根据电池反应式知，硫酸参加反应，且反应中生成水，导致溶质的量减少，溶剂的量 增大，所以溶液的密度较小，溶液中氢离子浓度减小，则溶液的 pH 增大，故答案为：减 小；增大； （ 6 ） 当 制 得 0 ． 05mol Cl2 时 ， 转 移 电 子 的 物 质 的 量 =0 ． 05mol×2=0 ． 1mol ， 根 据 PbO2+Pb+2H2SO4 T2PbSO4+2H2O 知，当转移电子的物质的量为 0．1mol 时，消耗硫酸的物质 的量= 16.0.1mol ×2 =0．1mol。 2明矾[KAl(SO4)2?12H2O] 在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶 剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料――铝灰（含 Al 、 Al2O3 及少量 SiO2 和 FeO ?xFe2O3）可制备明矾。工艺流程如下： 回答下列问题： （1）明矾净水的原理是（用离子方程表示） （2）操作Ⅰ是 ，操作Ⅱ是蒸发浓缩、 、过滤、 干燥。 2+ （3）检验滤液 A 中是否存在 Fe 的方法是 （只用一种 试剂） ．． （4）在滤液 A 中加入高锰酸钾的目的是 ，发生反应的离子方程式为（该条 2+ 3+ 2+ 件下 Fe 转化为 Fe ，MnO4 转化为 Mn ） 。 已知：生成氢氧化物沉淀的 pH 如下表所示 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀时 3.4 6.3 1.5 完全沉淀时 4.7 8.3 2.8 -1 注：金属离子的起始浓度为 0.1 mol?L 根据表中数据解释调 pH=3 的目的 。 2+ （5）己知:在 pH=3、加热条件下，MnO4 可与 Mn 反应生成 MnO2。加入 MnSO4 发生反应的离 子方程式为： 。滤渣 2 含有的物质是 。 （6）以 Al 和 NiO(OH)为电极，KOH 溶液为电解液可组成新型、高效电池，充放电过程中， 发生 Ni(OH)2 与 NiO(OH)之间的转化，写出放电时电池反应的化学方程式 。【答案】16.（1） Al3+ +3H2O Al(OH)3 +3H+ ；（2）过滤 冷却结晶 洗涤 2+ （3）取适量滤液 A 于试管中，滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明 Fe 存在。 2+ 3+ 2+ + 3+ 2+ 3+ （4）使 Fe 转化为 Fe ；5Fe +MnO4 +8H ==5Fe +Mn +4H2O；使 Fe 转化成 Fe(OH)3 沉 2+ + 淀 5）3Mn +2MnO4 +2H2O=5MnO2 +4H ; MnO2 Fe(OH)3 （6） Al+3NiO(OH)+KOH +H2O=KAlO2+3Ni(OH)2 3+ 【解析】 试题分析：（1）明矾是强酸弱碱盐，弱酸根离子 Al 水解产生氢氧化铝胶体， 能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去，从而达到达到净水的目的。其反应原理用方程 式表示是 Al +3H2O Al(OH)3 +3H ；（2）操作Ⅰ是将难溶性固体与溶液分离的操 作，叫过滤。操作Ⅱ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥就得到明矾。（3）检验滤 2+ 液 A 中是否存在 Fe 的方法是取适量滤液 A 于试管中，滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉 2+ 淀，证明 Fe 存在。或加入 KSCN 溶液，无明显变化，在滴加几滴 H2O2 溶液，溶液变为血红 2+ 2+ 3+ 色，就证明含有 Fe 存在。（4）在滤液 A 中加入高锰酸钾的目的是使 Fe 转化为 Fe ；发 2+ + 3+ 2+ 生反应的离子方程式为 5Fe +MnO4 +8H ==5Fe +Mn +4H2O；;根据表中数据可知当溶液 3+ 2+ 的 pH=3 时 Fe 可 以 形 成 沉 淀 Fe(OH)3 。 （ 5 ） 根 据 题 意 可 得 方 程 式 3Mn +2MnO4 + +2H2O=5MnO2 +4H ; 由于溶液的 pH=3,所以滤渣的成分含有 MnO2 和 Fe(OH)3。（6）根据题意 结 合 反 应 条 件 可 知 ： 在 放 电 时 ， 电 池 反 应 的 化 学 方 程 式 Al+3NiO(OH)+ KOH +H2O=KAlO2+3Ni(OH)2。 17.燃料电池是利用燃料（如 CO、H2、CH4 等）与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电 能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液。 （1）完成下列关于甲烷（CH4）燃料电池的填空： ① 甲 烷 与 氧 气 反 应 的 化 学 方 程 式 为： ②已知燃料电池的总反应式为 CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O ，电池中有一极的电极反应为 2CH4+10OH -8e == CO3 +7H2O ， 这 个 电 极 是 燃 料 电 池 的 （填“正极”或“负 极”），另一个电极上的电极反应式为： ③随着电池不断放电，电解质溶液的碱性 （填“增大”、“减小”或 “不变”） ④通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率 （填“大于”、“小于”或 “等于”）甲烷燃烧的能量利用率。 （2）据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质 溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的 10 倍，可连续使用 1 个月充电一 2－ 次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的 CO2 被充分吸收生成 CO3 。 ①该电池反应的总离子方程式为____________________________ ②甲醇在____极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的 pH 将____（填降低或上 升、不变）。 【答案】17.（1）①CH4+O2 点燃 CO2+2H2O （2 分） ； ②负极 （1 分）； 2O2+4H2O+8e ==8OH （2 分）③减小 （1 分） ； ④大于（1 分） － － ①2CH3OH+3O2+4OH =2CO32 +6H2O （2 分）； ②负 （1 分）； 下降（1 分） 【解析】试题分析：（1）①甲烷与氧气反应生成二氧化钛和水，故方程式为 CH4+O2 点燃 CO2+2H2O。 ②CH4 失去电子，发生氧化反应，是负极，O2 是正极，得到电子，发生还原反应，电极反应 式为 2O2+4H2O+8e ==8OH 。 ③根据反应式可知，KOH 发生反应，故电解质溶液的碱性减小。 ④甲烷燃烧会浪费大量的能量，故甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用 率。 － （2）①根据题中给出的反应物和生成物，该电池反应的总离子方程式为 2CH3OH+3O2+4OH 2－ =2CO3 +6H2O。 ②甲醇失去电子，化学价升高，发生氧化反应，故甲醇在负极发生反应。强碱参与了反 应，故电池在放电过程中溶液的 pH 将降低。3+ +
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