2019年高中化學(xué)專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第2課時化學(xué)電源學(xué)案蘇教版選修4學(xué)習(xí)目標(biāo)定位知識內(nèi)容必考要求加試要求銀鋅電池、鉛蓄電池、燃料電池的工作原理與應(yīng)用價值。b課時要求1.知道化學(xué)電源的分類方法。2.熟悉幾種常見化學(xué)電源的組成和工作原理。3.了解化學(xué)電源廣泛的應(yīng)用及廢舊電池對環(huán)境的危害，設(shè)想其處理方法。一、化學(xué)電池及其分類1化學(xué)電池的分類(1)化學(xué)電池按其使用性質(zhì)常分為如下三類：一次電池：又叫干電池，活性物質(zhì)消耗到一定程度就不能再使用。二次電池：又稱充電電池或蓄電池，放電后可以再充電使活性物質(zhì)再生。燃料電池：一種連續(xù)將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電池。(2)化學(xué)電池按其電解質(zhì)性質(zhì)可分為中性電池、酸性電池、堿性電池。2判斷電池優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)(1)比能量：單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少，單位是(Wh)kg1或(Wh)L1。(2)比功率：單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小，單位是Wkg1或WL1。(3)電池可儲存時間的長短。3化學(xué)電池的回收利用使用后的廢棄電池中含有大量的重金屬和酸堿等有害物質(zhì)，隨處丟棄會給土壤、水源等造成嚴(yán)重的污染。廢棄電池要進行回收利用。例1下列說法中錯誤的是()A干電池是以膠糊狀電解液來產(chǎn)生直流電的一次電池B二次電池能連續(xù)不斷地使用是因為含有的活性物質(zhì)可以再生C氫氣、甲醇、烴、肼、氨等液體或氣體都可作為燃料電池的燃料D具有高“比能量”和高“比功率”的電池稱為高能電池 答案B解析二次電池放電后需要再充電，只能重復(fù)使用，而不能連續(xù)不斷地使用。 考點初步認識化學(xué)電池題點化學(xué)電池及其類別例2隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是()A利用電池外殼的金屬材料B防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C防止電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品D回收其中石墨電極答案B解析汞、鎘、鉛等重金屬離子會對土壤和水源造成污染。考點初步認識化學(xué)電池題點廢舊化學(xué)電池的回收利用二、常見的化學(xué)電池1一次電池(1)堿性鋅錳電池是一種常用的一次電池，總反應(yīng)式為Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2 。負極是Zn，正極是MnO2，電解質(zhì)溶液是KOH溶液；負極反應(yīng)式是Zn2OH2e=Zn(OH)2；正極反應(yīng)式是2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH。(2)鋅銀電池具有比能量大、電壓穩(wěn)定、儲存時間長等特點，總反應(yīng)式為ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。負極反應(yīng)式是Zn2OH2e=Zn(OH)2；正極反應(yīng)式是Ag2OH2O2e=2Ag2OH。 2二次電池鉛蓄電池是常見的二次電池，其放電反應(yīng)和充電反應(yīng)表示如下：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)(1)負極是Pb，正極是PbO2，電解質(zhì)溶液是硫酸溶液。(2)放電反應(yīng)原理負極反應(yīng)式是Pb(s)SO(aq)2e=PbSO4(s) ；正極反應(yīng)式是PbO2(s)4H(aq)SO(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l) ；放電過程中，負極質(zhì)量的變化是增大，電解質(zhì)溶液pH的變化是增大。(3)充電反應(yīng)原理陰極(發(fā)生還原反應(yīng))反應(yīng)式是 PbSO4(s)2e=Pb(s)SO(aq)；陽極(發(fā)生氧化反應(yīng))反應(yīng)式是PbSO4(s)2H2O(l)2e=PbO2(s)4H(aq)SO(aq)；充電時，鉛蓄電池正極與直流電源正極相連，負極與直流電源負極相連。3燃料電池氫氧燃料電池用鉑作電極，不斷充入的氫氣和氧氣分別在兩極發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。(1)氫氧燃料電池的總反應(yīng)式是2H2O2=2H2O。(2)寫出氫氧燃料電池(介質(zhì)不同)的電極反應(yīng)：介質(zhì)負極反應(yīng)式正極反應(yīng)式酸性2H24e=4HO24H4e=2H2O堿性2H24e4OH=4H2OO22H2O4e=4OH常見化學(xué)電池的比較(1)一次電池：活潑金屬作負極，參與電極反應(yīng)，放電完成后，不能再使用。(2)二次電池：兩電極都參與電極反應(yīng)，可充電、放電，循環(huán)使用。(3)燃料電池：兩電極都不參與電極反應(yīng)，不斷充入的物質(zhì)分別在兩極發(fā)生反應(yīng)，可連續(xù)使用。例3(xx騰沖縣期末)鋰空氣電池放電時的工作原理如圖所示。下列敘述正確的是()A放電時Li由B極向A極移動B電池放電反應(yīng)為4LiO22H2O=4LiOHCB電極反應(yīng)式為O24H4e=2H2OD電解液a可以為氯化鋰溶液答案B解析在鋰空氣電池中，A(金屬鋰)為負極，其反應(yīng)式是4Li4OH4e=4LiOH；B為正極，其反應(yīng)式是O24e2H2O=4OH；總反應(yīng)式是4LiO22H2O=4LiOH。原電池工作過程中，溶液中的Li(陽離子)移向B極(正極)；金屬鋰能與水反應(yīng)，電解質(zhì)中不能含有水?？键c一次電池和二次電池題點一次電池方法點撥根據(jù)原電池裝置書寫電極反應(yīng)式(1)由裝置圖確定原電池的正極、負極及各極反應(yīng)物。(2)若電解質(zhì)溶液中的陰離子與負極產(chǎn)生的陽離子不共存，該陰離子寫入負極反應(yīng)式。(3)正極反應(yīng)是溶液中的陽離子或氧化劑得到電子被還原。例4鎳鎘(Nid)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充放電反應(yīng)按下式進行：Cd(OH)22Ni(OH)2Cd2NiOOH2H2O，由此可知，該電池放電時的負極材料是()A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiOOH答案C考點一次電池和二次電池題點二次電池方法點撥由二次電池的總反應(yīng)式書寫電極反應(yīng)式(1)放電時為原電池，由總反應(yīng)式中元素化合價的變化，確定負極、正極的反應(yīng)物、主要產(chǎn)物和轉(zhuǎn)移電子數(shù)目，再結(jié)合電解質(zhì)溶液性質(zhì)和守恒關(guān)系寫出電極反應(yīng)式。(2)充電時的電極反應(yīng)是放電電極反應(yīng)的逆過程，即充電的陽極反應(yīng)為放電正極反應(yīng)的逆過程，充電的陰極反應(yīng)為放電負極反應(yīng)的逆過程。例5寫出下列燃料電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。(1)酸性條件下的甲烷燃料電池總反應(yīng)式：_；正極反應(yīng)式：_；負極反應(yīng)式：_。(2)堿性條件下的甲烷燃料電池總反應(yīng)式：_；正極反應(yīng)式：_；負極反應(yīng)式：_。(3)堿性條件下的甲醇(CH3OH)燃料電池總反應(yīng)式：_；正極反應(yīng)式：_；負極反應(yīng)式：_。答案(1)CH42O2=CO22H2O2O28H8e=4H2OCH48e2H2O=CO28H(2)CH42O22OH=CO3H2O2O24H2O8e=8OHCH410OH8e=CO7H2O(3)2CH3OH3O24OH=2CO6H2O3O26H2O12e=12OH 2CH3OH16OH12e=2CO12H2O考點燃料電池題點有機物燃料電池方法點撥(1)燃料電池的總反應(yīng)相當(dāng)于燃料的燃燒，書寫總反應(yīng)方程式時，要注意產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液是否發(fā)生反應(yīng)，若能反應(yīng)，電解質(zhì)溶液要寫在總反應(yīng)方程式中。(2)燃料電池正極反應(yīng)的本質(zhì)是氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即O24e=2O2，產(chǎn)生的O2存在形式與電解質(zhì)溶液的酸堿性和電解質(zhì)的狀態(tài)有著密切的關(guān)系。(3)書寫燃料電池的電極反應(yīng)式，一定要注意電解質(zhì)的酸堿性。堿性溶液電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)H；酸性溶液電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)OH。1下列說法錯誤的是()A氧化還原反應(yīng)所釋放的化學(xué)能，是化學(xué)電池的能量來源B化學(xué)電池中的負極材料不一定參加電極反應(yīng)C二次電池的充電和放電過程是可逆反應(yīng)D丟棄廢舊電池不但會污染環(huán)境，而且是資源的極大浪費答案C解析二次電池的充電和放電，是在不同條件下發(fā)生的過程，它們不是可逆反應(yīng)?？键c初步認識化學(xué)電池題點化學(xué)電池及其類別2下列電池工作時，氧氣在正極放電的是()答案B解析燃料電池中在正極放電的物質(zhì)都是氧氣?？键c化學(xué)電池的綜合題點化學(xué)電池及其類別3某電池以K2FeO4和鋅為電極材料，氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法不正確的是()A鋅為電池的負極B正極反應(yīng)式為2FeO10H6e=Fe2O35H2OC該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度增大D電池工作時OH向負極遷移答案B解析以K2FeO4和鋅為電極材料，氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液的電池中，鋅為負極，發(fā)生反應(yīng)：3Zn6e6OH=3Zn(OH)2；K2FeO4為正極，發(fā)生反應(yīng)：2FeO8H2O6e=2Fe(OH)310OH；放電過程中有OH生成，則電解質(zhì)溶液的濃度增大，OH向負極遷移?？键c一次電池和二次電池題點一次電池4鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染，且鎂電池放電時電壓高而平穩(wěn)，因而越來越成為人們研制綠色原電池所關(guān)注的焦點。其中一種鎂電池的反應(yīng)為xMgMo3S4MgxMo3S4，則鎂電池放電時，下列說法錯誤的是()AMg2向正極遷移B正極反應(yīng)式為Mo3S42xe=Mo3SCMo3S4發(fā)生氧化反應(yīng)D負極反應(yīng)式為xMg2xe=xMg2答案C解析鎂在反應(yīng)中失電子，則Mo3S4在反應(yīng)中得電子，故放電時Mo3S4發(fā)生還原反應(yīng)?？键c一次電池和二次電池題點二次電池5氫氧燃料電池已用于航天飛機，它是以鉑作電極，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，正極反應(yīng)為O24H4e=2H2O，負極反應(yīng)為2H24e=4H。下列敘述不正確的是()AH2在負極發(fā)生氧化反應(yīng)B燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達100%C是一種高效、對環(huán)境友好的發(fā)電裝置D供電時的總反應(yīng)為2H2O2=2H2O答案B解析氫氧燃料電池中H2在負極發(fā)生氧化反應(yīng)，A項正確；燃料電池中能量轉(zhuǎn)化率較高，但達不到100%，B項錯誤；燃料電池是一種高效、對環(huán)境友好的發(fā)電裝置，C項正確；結(jié)合正極和負極反應(yīng)式可寫出供電時總反應(yīng)為2H2O2=2H2O，D項正確?？键c燃料電池題點氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì))6原電池是化學(xué)對人類的一項重大貢獻。(1)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：電池的負極是_(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)式為_。電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率，因而受到重視。可用碳酸鋰和碳酸鈉的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，一氧化碳為負極燃氣，空氣與二氧化碳的混合氣為正極助燃氣，制得在650 下工作的燃料電池，其負極反應(yīng)式為2CO2CO4e=4CO2。正極反應(yīng)式是_；總電池反應(yīng)式是_。答案(1)aCH410OH8e=CO7H2O減小(2) O22CO24e=2CO2COO2=2CO2解析(1)甲烷在反應(yīng)時失去電子，故a電極是電池的負極。由于電池工作過程中會消耗OH，故一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH會減小。(2)正極發(fā)生還原發(fā)應(yīng)，故正極電極反應(yīng)式為O22CO24e=2CO，根據(jù)正極反應(yīng)式負極反應(yīng)式總電池反應(yīng)，可推知總電池反應(yīng)式應(yīng)為2COO2=2CO2?？键c燃料電池題點燃料電池的綜合對點訓(xùn)練題組一一次電池1銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。其工作示意圖如圖所示。下列說法不正確的是()AZn電極是負極BAg2O電極發(fā)生還原反應(yīng)CZn電極的電極反應(yīng)式：Zn2e2OH=Zn(OH)2D放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變答案D考點一次電池和二次電池題點一次電池2堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應(yīng)用。堿性鋅錳電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為Zn(s)2MnO2(s)2H2O(l)=Zn(OH)2(s)2MnOOH(s)。下列說法中錯誤的是()A電池工作時，鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2(s)2H2O(l)2e=2MnOOH(s)2OH(aq)C電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極D外電路中每通過0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量減少6.5 g答案C解析由電池總反應(yīng)式可知，鋅為負極，電子從負極流出經(jīng)外電路流向正極。外電路中每通過0.2 mol電子，參加反應(yīng)的鋅理論上為0.1 mol，即質(zhì)量減少6.5 g?？键c一次電池和二次電池題點一次電池3鋰錳電池具有高倍率放電性能且電壓穩(wěn)定，是常用的貯存性能優(yōu)良的一次電池。其工作原理如圖所示，Li通過電解質(zhì)遷移進入MnO2晶格中，生成LiMnO2，以下說法錯誤的是()Aa極為電池的負極B可以用水代替有機溶劑C外電路中電子由a極流向b極Db極的電極反應(yīng)式為MnO2eLi=LiMnO2答案B解析根據(jù)圖示裝置可確定Li電極為負極，A項正確；若用水代替有機溶劑，水能與金屬Li直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，B項錯誤；原電池中電子從負極a流出經(jīng)導(dǎo)線流回正極b，C項正確；MnO2在正極發(fā)生還原反應(yīng)生成LiMnO2，其電極反應(yīng)式為MnO2eLi=LiMnO2，D項正確?？键c一次電池和二次電池題點一次電池題組二二次電池4鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4，工作時的電池反應(yīng)為PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。下列結(jié)論正確的是()APb為正極被氧化B溶液的pH不斷減小CSO只向PbO2處移動D電解質(zhì)溶液的密度不斷減小答案D解析由電池總反應(yīng)方程式可知，鉛是負極，二氧化鉛是正極；原電池工作時，外電路中電子由負極流向正極；內(nèi)電路中帶負電荷的陰離子(SO和OH)移向負極；硫酸不斷被消耗， pH不斷增大，硫酸濃度減小，溶液密度減小?？键c一次電池和二次電池題點二次電池5全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列說法錯誤的是()A電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S62Li2e=3Li2S4B電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負極材料減重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多答案D解析A項，原電池電解質(zhì)中陽離子移向正極，根據(jù)全固態(tài)鋰硫電池工作原理圖示中Li移動方向可知，電極a為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由總反應(yīng)可知正極依次發(fā)生S8Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2的還原反應(yīng)，正確；B項，電池工作時負極電極方程式為Lie=Li，當(dāng)外電路中流過0.02 mol電子時，負極消耗的Li的物質(zhì)的量為0.02 mol，其質(zhì)量為0.14 g，正確；C項，石墨烯具有良好的導(dǎo)電性，故可以提高電極a的導(dǎo)電能力，正確；D項，電池充電時為電解池，此時電解總反應(yīng)為8Li2Sx16LixS8(2x8)，故Li2S2的量會越來越少，錯誤?？键c一次電池和二次電池題點二次電池6(xx嘉興調(diào)研)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池總反應(yīng)為3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH3Zn2K2FeO48H2O。下列各種敘述中，其中正確的是()A放電時正極反應(yīng)式為3Zn(OH)26e=3Zn6OHB充電時陽極反應(yīng)式為2Fe(OH)310OH6e=2FeO8H2OC放電時電子的流動方向：負極導(dǎo)線正極電解質(zhì)溶液負極D放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1 mol K2FeO4被氧化答案B考點一次電池和二次電池題點二次電池題組三燃料電池7如圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是()Aa電極是負極Bb電極的電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2C氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置答案B解析從圖中可看出a電極處通入的是H2，b電極處通入的是O2，該電池的總反應(yīng)是2H2O2=2H2O，故a電極處H2失e被氧化，a為負極；相對應(yīng)的b極為正極，b極的電極反應(yīng)是2H2OO24e=4OH，故選項中只有B項不正確。考點燃料電池題點氫氧燃料電池(中性電解質(zhì))8將兩個鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CO和O2，即可產(chǎn)生電流，稱為燃料電池，下列敘述正確的是()通入CO的電極為正極；正極的電極反應(yīng)式是O22H2O4e=4OH；通入CO的電極反應(yīng)式是2COO24e=2CO2；負極的電極反應(yīng)式是CO4OH2e=CO2H2O；放電時溶液中的陽離子向負極移動；放電時溶液中的陰離子向負極移動A BC D答案B解析據(jù)題意知，發(fā)生的反應(yīng)為2COO2=2CO2，反應(yīng)產(chǎn)生的CO2處于KOH溶液中，又會轉(zhuǎn)化為CO，正確，錯誤。O2得e被還原，在正極反應(yīng)，錯誤，正確。陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，錯誤，正確?？键c燃料電池題點無機物燃料電池(堿性電解質(zhì))9下圖是甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子(H)和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為2CH3OH3O2=2CO24H2O。下列說法不正確的是()A左電極為電池的負極，a處通入的物質(zhì)是甲醇B正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHC負極反應(yīng)式為CH3OHH2O6e=CO26HD該電池提供1 mol e，消耗氧氣0.25 mol答案B解析負極反應(yīng)式為2CH3OH12e2H2O=2CO212H，正極反應(yīng)式為3O212e12H=6H2O；根據(jù)電子流向，可以判斷a處通甲醇，b處通O2；當(dāng)電池提供 1 mol 電子時，消耗O2為1 mol0.25 mol?？键c燃料電池題點有機物燃料電池(隔膜、酸性電解質(zhì))10一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A反應(yīng)CH4H2O3H2CO，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子B電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H22OH2e=2H2OC電池工作時，CO23向電極B移動D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O22CO24e=2CO23答案D解析A項，由化合價變化可知，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移6 mol電子；B項，電極A為負極，電極反應(yīng)式為H2CO2CO234e=H2O3CO2；C項，電池工作時，CO向電極A移動；D項，電極B是正極，電極反應(yīng)為O22CO24e=2CO?？键c燃料電池題點有機物燃料電池(熔融電解質(zhì))題組四新型電池11(xx金華調(diào)研)如圖1為MgAgCl電池工作示意圖，該電池通過海水激活，在軍事上用作電動魚雷的電源。電池的總反應(yīng)可表示為Mg2AgCl=MgCl22Ag。下列關(guān)于該電池說法不正確的是()AAgCl電極是正極B電子方向從Mg電極流向AgCl電極CMg電極的電極反應(yīng)式：Mg2e2Cl=MgCl2D圖2中x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示海水中Cl濃度答案C考點化學(xué)電池的綜合題點新型電池原理分析12以氨氣代替氫氣來研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的一個熱點，氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液，電池反應(yīng)為4NH33O22N26H2O。下列有關(guān)說法錯誤的是()A氨燃料電池在充電時，在陰極N2得電子被氧化B氨燃料電池在放電時，負極反應(yīng)為2NH36e6OH=N26H2OC以氨氣代替氫氣的主要原因是氨氣易液化、易儲存D燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率一般比普通的電池高答案A解析充電時N2在陰極得電子被還原，A錯誤；氨燃料電池在放電時，負極反應(yīng)為4NH312e12OH=2N212H2O，正極反應(yīng)為3O212e6H2O=12OH，B正確；燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率超過80%，比普通的電池高，D正確。考點化學(xué)電池的綜合題點新型電池原理分析13最近科學(xué)家研制的一種新型“微生物電池”可以將污水中的有機物轉(zhuǎn)化為H2O和CO2，同時產(chǎn)生電能，其原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A氧化銀電極上的反應(yīng)為Ag2O2e=2AgO2B石墨電極上的反應(yīng)為C6H12O66H2O24e=6CO224HC每轉(zhuǎn)移4 mol電子，氧化銀電極產(chǎn)生22.4 L CO2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D每30 g C6H12O6參與反應(yīng)，有4 mol H經(jīng)質(zhì)子交換膜進入正極區(qū)答案D解析C6H12O6在微生物作用下轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，C6H12O6被氧化，即石墨電極為負極，氧化銀電極為正極，Ag2O發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ag2O2H2e=2AgH2O，故A錯誤；石墨電極為負極，C6H12O6在負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：C6H12O66H2O24e=6CO224H，故B錯誤；根據(jù)負極的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移4 mol電子，石墨電極產(chǎn)生22.4 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，故C錯誤；30 g C6H12O6的物質(zhì)的量為 mol，根據(jù)負極的電極反應(yīng)式可知，有4 mol H經(jīng)質(zhì)子交換膜進入正極區(qū)，故D正確?？键c化學(xué)電池的綜合題點新型電池原理分析綜合強化14“神舟九號”飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應(yīng)急電池。(1)飛船在光照區(qū)運行時，太陽能電池帆板將_能轉(zhuǎn)化為_能，除供給飛船使用外，多余部分用鎘鎳蓄電池儲存起來。其工作原理為Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2充電時，陽極的電極反應(yīng)式為_；當(dāng)飛船運行到陰影區(qū)時，鎘鎳蓄電池開始為飛船供電，此時負極附近溶液的堿性_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)緊急狀況下，應(yīng)急電池會自動啟動，工作原理為ZnAg2OH2O2AgZn(OH)2，其負極的電極反應(yīng)式為_。答案(1)太陽電Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O減小(2)Zn2e2OH=Zn(OH)2解析陽極是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的一極，Ni(OH)2為陽極；放電時負極反應(yīng)為Cd2e2OH=Cd(OH)2，溶液的堿性減小?？键c一次電池和二次電池題點二次電池15燃料電池是利用燃料與氧氣反應(yīng)從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(1)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。A為生物燃料電池的_(填“正”或“負”)極。正極反應(yīng)式為_。放電過程中，H由_極區(qū)向_極區(qū)遷移(填“正”或“負”)。在電池反應(yīng)中，每消耗1 mol氧氣，理論上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積是_。(2)一氧化碳無色無味有毒，世界各國每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一種一氧化碳分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中電解質(zhì)為氧化釔氧化鈉，其中O2可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。傳感器中通過的電流越大，尾氣中一氧化碳的含量越高。請回答：a極電極反應(yīng)式為_；工作時，O2由電極_向電極_移動(填“a”或“b”)；電子由電極_通過傳感器流向電極_(填“a”或“b”)。答案(1)正O24H4e=2H2O負正22.4 L(2)COO22e=CO2ba ab解析(1)由圖可知A為燃料電池的正極，電極反應(yīng)為6O224H24e=12H2O；B為燃料電池的負極，電極反應(yīng)為C6H12O66H2O24e=6CO224H。放電過程中，H由負極區(qū)向正極區(qū)移動。葡萄糖燃料電池的總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O，即1 mol O21 mol CO2，每消耗1 mol O2，理論上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體22.4 L。(2)由元素價態(tài)變化可知，a電極為負極，電極反應(yīng)式為2CO2O24e=2CO2，b電極為正極，電極反應(yīng)式為O24e=2O2，總反應(yīng)為2COO2=2CO2。工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b，O2由電極b向電極a移動?？键c燃料電池題點燃料電池的綜合