《高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第3節(jié) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池 第1課時 原電池的工作原理、化學(xué)電源作業(yè)3 魯科版選修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第3節(jié) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池 第1課時 原電池的工作原理、化學(xué)電源作業(yè)3 魯科版選修4(2頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第1課時 原電池的工作原理、化學(xué)電源
1.電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源,各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn),下列有關(guān)電池的敘述正確的是( )
A.鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細(xì)
B.氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?
C.氫氧燃料電池工作時氫氣在負(fù)極被氧化
D.太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅
解析:選C。選項(xiàng)A中ZnMn干電池做負(fù)極的是Zn,石墨做電池的正極,只起導(dǎo)電的作用,被腐蝕的是Zn;選項(xiàng)B中氫氧燃料電池是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,而不是把熱能直接轉(zhuǎn)化為電能;選項(xiàng)D中太陽能電池的主要材料是高純度的單晶硅,它的能量轉(zhuǎn)化率高。
2.據(jù)報(bào)道
2、,我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車已在北京奧運(yùn)會期間投入使用。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液,下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是( )
A.正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-
B.工作一段時間后,電解液中KOH的物質(zhì)的量不變
C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為2H2+O2===2H2O
D.用該電池電解CuCl2溶液,產(chǎn)生2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時,有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移
解析:選D。本題考查燃料電池的工作原理。氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng),A正確;該燃料電池中氫氣與氧氣反應(yīng)生成水,KOH沒有消耗,也沒有生成,故KOH的物質(zhì)的量不變,但其溶液濃度變小,B正確;H
3、2和O2反應(yīng)生成水是該電池發(fā)生的反應(yīng),C正確;電解CuCl2溶液時:CuCl2通電,Cu+Cl2↑,2Cl--2e-===Cl2↑,n(Cl2)=2.24 L/22.4 Lmol-1=0.1 mol,n(e-)=0.2 mol,D錯誤。
3.生產(chǎn)鉛蓄電池時,在兩極板上的鉛、銻合金棚架上均勻涂上膏狀的PbSO4,干燥后再安裝,充電后即可使用,發(fā)生的反應(yīng)是2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4。
下列對鉛蓄電池的說法錯誤的是( )
A.需要定期補(bǔ)充硫酸
B.工作時鉛是負(fù)極,PbO2是正極
C.工作時負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是Pb+SO-2e-===
PbSO4
D.工作時電解質(zhì)
4、的密度減小
解析:選A。鉛蓄電池工作時,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Pb-2e-+SO===PbSO4,放電時消耗的硫酸與充電時生成的硫酸相等,在電池制備時,PbSO4的量是一定的,制成膏狀的PbSO4干燥后安裝,說明硫酸不用補(bǔ)充,故選A。
4.一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測儀,負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.檢測時,電解質(zhì)溶液中的H+向負(fù)極移動
B.若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移,則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣
C.電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2O
D.正極上發(fā)生的反
5、應(yīng)為O2+4e-+2H2O===4OH-
解析:選C。原電池電解質(zhì)溶液中,陽離子移向電池的正極,A項(xiàng)錯誤;根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)式以及電子守恒原理,有0.4 mol的電子轉(zhuǎn)移時,消耗氧氣為0.1 mol,標(biāo)況下體積為2.24 L,B項(xiàng)錯誤;該酸性燃料電池的正極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+===2H2O,D項(xiàng)錯誤;將正、負(fù)極電極反應(yīng)式相加得電池反應(yīng)方程式:CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2O,C項(xiàng)正確。
5.熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率,因而受到重視??捎肔i2CO3和Na2CO3熔融鹽混合物做電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)?,空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)?,制得?50 ℃下工作的燃料
6、電池。請完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:
正極反應(yīng)式:
________________________________________________________________________;
負(fù)極反應(yīng)式:2CO+2CO-4e-===4CO2;
總電池反應(yīng)式:
________________________________________________________________________。
解析:解答此題的關(guān)鍵是弄清原電池的概念,負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng);正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。依題意,總電池反應(yīng)式應(yīng)為2CO+O2===2CO2,根據(jù)正極反應(yīng)+負(fù)極反應(yīng)=總電池反應(yīng),可推知正極反應(yīng)式。
答案:O2+2CO2+4e-===2CO 2CO+O2===2CO2
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