2019年高考化学备考百强校大题狂练系列专题26可充电电池燃料电池.doc

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1、- 1 -专题 26 可充电电池 燃料电池（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空。（1）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO 2+2H2SO42PbSO 4+2H2O。负极反应式为_反应一段时间后负极的质量_（填“增重”或“减少”或“不变” ）（2）燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，该电池极的负电极反应式是:_；正极电极反应式_（3）

2、将铝片和铜片用导线相连，分别插入浓硝酸中（a 组）和插入烧碱溶液中（b 组） ，都形成了原电池，在 a 组原电池中，负极材料为_；写出 b 组插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_。 学科￥【答案】PbSO 42-2e-=PbSO4 增重 CH410OH 8e CO 327H 2O 4H2O + 2O2 + 8e = 8OH Cu Al+4OH-3e-AlO 2-+2H2O 【解析】（2）由甲烷燃料电池原理示意图可知，CH 4通入的一极产生了 CO32-，碳元素的化合价由- 2 -4 价升高到+4 价，发生氧化反应，即 CH4通入的一极是负极，考虑到电解质溶液是强碱溶液，再根据电荷守恒和原子

3、守恒可写出负极反应式为：CH 4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。正极显然是 O2通入的一极，正极电极反应式为：O 2+4e-+2H2O=4OH-；【点睛】对于原电池来说，通常情况下活泼金属作负极，不活泼金属作正极，但有 2 个特殊情况：一是 Al-Cu 原电池在浓硫酸中 Al 作正极；Al-Mg 原电池在 NaOH 溶液中 Al 作负极。2电池在我们的生活中有着重要的应用，请回答下列问题：（1）为了验证 Fe2+与 Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是_（填序号） ，写出正极的电极反应式_。若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过 0.05 mol 电子时，两个电极

4、的质量差为_。（2）将 CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B 为多孔碳棒） 。实验测得 OH定问移向 B 电极，则_（填“A”或“B” ）处电极入口通甲烷，其电极反应式为_。当消耗甲院的体积为 33.6 L（标准状况下）时，假设电池的能量转化率为 80%，则导线中转移电子的物质的量为_。【答案】 Cu 2+2e-Cu 3g B CH 4-8e-+10OH-CO 32-+7H2O 9.6mol【解析】分析：（1）验证 Fe2+与 Cu2+氧化性强弱，在原电池中，铁作负极、其它导电的活泼性弱于铁的金属或非金属作正极，电解质溶液为可溶性的铜盐；- 3 -（2）根据 OH定问移向

5、B 电极可知，A 为正极、B 为负极，据此分析判断。详解：（1）要验证 Fe2+与 Cu2+氧化性强弱，在原电池中，铁作负极、其它导电的活泼性弱于铁的金属或非点睛：本题考查了原电池原理的应用，根据元素化合价变化确定氧化性强弱，根据方程式中各个物理量之间的关系式进行计算，题目难度不大，注意原电池工作原理的理解和灵活应用。难点是电极反应式的书写，注意结合放电微粒以及电解质溶液的酸碱性分析判断。3人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。（1）铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：PbPbO 22H

6、2SO4=2PbSO42H 2O。负极电极反应式为_。 （2）FeCl 3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生 2FeCl3Cu=2FeCl 2CuCl 2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为_，当线路中转移 0.2 mol 电子时，则被腐蚀铜的质量为_g。（3）燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，以甲醇做燃料的电池，如下图所示，- 4 -负极反应物是_，H +从_极到_极（填 a 或 b） 。正极反应式为_，负极反应式为_。【答案】 Pb 2e- + SO42- = PbSO4 Cu 6.4 g CH3OH b a 3O2 + 12e- + 12H+ = 6H2O 2CH3OH 1

7、2e- + 2H2O =2 CO2 +12H+4 （1）为了验证 Fe2+与 Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是_，写出正极的电极反应_。若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过 0.05 mol 电子时，两个电极的质量差为_。- 5 -（2）将 CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B 为多孔碳棒)。实验测得 OH-定问移向 B 电极，则_处电极入口通甲烷(填 A 或 B)，其电极反应式为_。当消耗甲院的体积为 33.6L(标准状况下)时，假设电池的能量转化率为 80%，则导线中转移电子的物质的量为_。 （3）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比

8、，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为:3Zn+2K 2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，原电池负极的电极反应式为_；放电时每转移 3mol 电子，有_mol K2FeO4被还原，正极附近溶液的碱性_(填“增强” 。 “不变“或“减弱”)。【答案】 Cu2+2e-=Cu 3g B CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 9.6mol Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 1 增强【解析】 （1）中铜是负极，碳是正极，铁离子在正极放电生成亚铁离子，不能比较 Fe2+与Cu2+氧化性强- 6 -被还原。正极反应式为 FeO42 +3e +4H2OFe(OH) 3+5OH ，因此正极附近溶液的碱增强。点睛：掌握原电池的工作原理是解答的关键，注意正负极、离子移动方向判断，难点是电极反应式的书写。解答时注意结合反应物的性质、溶液的酸碱性、是否存在交换膜以及是不是熔融的电解质分析。