高中化學 第1章 化學反應與能量轉化 第3節(jié) 化學能轉化為電能——電池 第1課時 原電池的工作原理、化學電源作業(yè)3 魯科版選修4

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1、 第1課時 原電池的工作原理、化學電源 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)明是化學對人類的一項重大貢獻，下列有關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 B．氫氧燃料電池可將熱能直接轉變?yōu)殡娔? C．氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化 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A中Zn­Mn干電池做負極的是Zn，石墨做電池的正極，只起導電的作用，被腐蝕的是Zn；選項B中氫氧燃料電池是把化學能直接轉化為電能，而不是把熱能直接轉化為電能；選項D中太陽能電池的主要材料是高純度的單晶硅，它的能量轉化率高。

2、 2．據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權的氫氧燃料電池車已在北京奧運會期間投入使用。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液，下列有關該電池的敘述不正確的是(　　) A．正極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．工作一段時間后，電解液中KOH的物質的量不變 C．該燃料電池的總反應方程式為2H2＋O2===2H2O D．用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24 L Cl2(標準狀況)時，有0.1 mol電子轉移 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，A正確；該燃料電池中氫氣與氧氣反應生成水，KOH沒有消耗，也沒有生成，故KOH的物質的量不變，但其溶液濃度變小

3、，B正確；H2和O2反應生成水是該電池發(fā)生的反應，C正確；電解CuCl2溶液時：CuCl2通電,Cu＋Cl2↑，2Cl－－2e－===Cl2↑，n(Cl2)＝2.24 L/22.4 L·mol－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．需要定期補充硫酸 B．工作時鉛是負極，PbO2是正極 C．工作時負極上發(fā)生的反應是Pb＋SO－2e－=== PbS

4、O4 D．工作時電解質的密度減小 解析：選A。鉛蓄電池工作時，負極發(fā)生的反應為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，說明硫酸不用補充，故選A。 4．一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀，負極上的反應為CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有關說法正確的是(　　) A．檢測時，電解質溶液中的H＋向負極移動 B．若有0.4 mol電子轉移，則在標準狀況下消耗4.48 L氧氣 C．電池反應的化學方程式為CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2

5、O D．正極上發(fā)生的反應為O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 解析：選C。原電池電解質溶液中，陽離子移向電池的正極，A項錯誤；根據(jù)負極電極反應式以及電子守恒原理，有0.4 mol的電子轉移時，消耗氧氣為0.1 mol，標況下體積為2.24 L，B項錯誤；該酸性燃料電池的正極反應式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D項錯誤；將正、負極電極反應式相加得電池反應方程式：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O，C項正確。 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，CO為負極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣，制得

6、在650 ℃下工作的燃料電池。請完成有關的電池反應式： 正極反應式： ________________________________________________________________________； 負極反應式：2CO＋2CO－4e－===4CO2； 總電池反應式： ________________________________________________________________________。 解析：解答此題的關鍵是弄清原電池的概念，負極失去電子發(fā)生氧化反應；正極得到電子發(fā)生還原反應。依題意，總電池反應式應為2CO＋O2===2CO2，根據(jù)正極反應＋負極反應＝總電池反應，可推知正極反應式。 答案：O2＋2CO2＋4e－===2CO　2CO＋O2===2CO2 我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，需要轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟結構，實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調發(fā)展，推進新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。