2019-2020年高中化學(xué) 專題1 第二單元 第2課時(shí) 化學(xué)電源課時(shí)作業(yè) 蘇教版選修4.DOC

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2019-2020年高中化學(xué) 專題1 第二單元 第2課時(shí) 化學(xué)電源課時(shí)作業(yè) 蘇教版選修4 [目標(biāo)要求]　1.了解依據(jù)原電池原理開(kāi)發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品——化學(xué)電池。2.了解一次電池、二次電池、燃料電池的基本構(gòu)造、工作原理、性能和適用范圍。3.正確書(shū)寫(xiě)原電池的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。 一、化學(xué)電池 1．電池的分類(lèi) 2．一次電池與二次電池的不同點(diǎn) (1)一次電池的活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度就不能使用了，如普通的鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池。 (2)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)獲得再生。這類(lèi)電池可以多次重復(fù)使用，如鉛蓄電池等。 二、一次電池 1．鋅銀電池 鋅銀電池負(fù)極是Zn，正極是Ag2O，電解質(zhì)是KOH溶液，其電極反應(yīng)如下： 負(fù)極：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正極：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－； 電池總反應(yīng)式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 2．堿性鋅錳電池 堿性鋅錳電池的負(fù)極是Zn，正極是MnO2，電解質(zhì)是KOH溶液，其電極反應(yīng)為： 負(fù)極：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正極：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－； 電池總反應(yīng)式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 三、燃料電池 1．概念 燃料電池是利用燃料和氧化劑之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電池。燃料電池的氧化劑和還原劑不是全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池，因此，燃料電池能連續(xù)不斷地提供電能。 2．氫氧燃料電池 (1)結(jié)構(gòu)(如圖所示) 氫氧燃料電池示意圖 (2)工作原理 電解質(zhì)溶液為KOH溶液時(shí)： 電池總反應(yīng)式：2H2＋O2===2H2O 四、鉛蓄電池 鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，鉛蓄電池由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有PbO2，負(fù)極板上覆蓋有Pb，電解質(zhì)是H2SO4溶液，如圖所示。 鉛蓄電池的構(gòu)造 工作原理：負(fù)極：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)(氧化反應(yīng))；正極：PbO2(s)＋SO(aq)＋4H＋(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)(還原反應(yīng))；總反應(yīng)：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)。鉛蓄電池充電的反應(yīng)是上述反應(yīng)的逆過(guò)程：陰極：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)(還原反應(yīng))；陽(yáng)極：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)(氧化反應(yīng))；總反應(yīng)：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。 可以把上述反應(yīng)寫(xiě)成一個(gè)可逆反應(yīng)方程式： Pb＋PbO2＋2H2SO4放電 充電 2PbSO4＋2H2O。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知識(shí)點(diǎn)一　化學(xué)電池 1．堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，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＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2 下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是(　　) A．電池工作時(shí)，鋅失去電子 B．電池正極的電極反應(yīng)式為 MnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－ C．電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極 D．外電路中每通過(guò)0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5 g 答案　C 解析　本題要求利用原電池的原理，分析堿性鋅錳電池：鋅為負(fù)極，在反應(yīng)中失去電子，故A正確；電池工作時(shí)，電流由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極，而電子定向移動(dòng)方向與電流方向相反，故C錯(cuò)誤；由電子守恒知D項(xiàng)正確；由該電池反應(yīng)的總反應(yīng)式和原電池的原理寫(xiě)出正極反應(yīng)式知B正確。 2．最近，科學(xué)家研制出一種紙質(zhì)電池，這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，在一邊附著鋅，在另一邊附著二氧化錳。電池總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．該電池Zn為負(fù)極，MnO2為正極 B．該電池的正極反應(yīng)為 MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－ C．導(dǎo)電時(shí)外電路電子由Zn流向MnO2，內(nèi)電路電子由MnO2流向Zn D．電池工作時(shí)水分子和OH－都能通過(guò)薄層紙片 答案　C 解析　原電池反應(yīng)中Zn失電子、MnO2得電子，因此該電池負(fù)極為Zn，正極為MnO2。由電池總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式：Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O即得正極反應(yīng)式：MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－。電子只能由Zn經(jīng)外電路流向MnO2，而不能通過(guò)內(nèi)電路。 知識(shí)點(diǎn)二　二次電池 3．生產(chǎn)鉛蓄電池時(shí)，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＋2H2O放電 充電 PbO2＋Pb＋2H2SO4 下列對(duì)鉛蓄電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．需要定期補(bǔ)充硫酸 B．工作時(shí)鉛是負(fù)極，PbO2是正極 C．工作時(shí)負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是Pb－2e－＋SO===PbSO4 D．工作時(shí)電解質(zhì)的密度減小 答案　A 解析　鉛蓄電池放電時(shí)相當(dāng)于原電池，Pb是負(fù)極，PbO2是正極，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是Pb失去電子生成Pb2＋，Pb2＋與溶液中的SO生成PbSO4沉淀，放電時(shí)消耗的硫酸與充電時(shí)生成的硫酸相等，在電池制備時(shí)，PbSO4的量是一定的，制成膏狀，干燥后再安裝，說(shuō)明H2SO4不用補(bǔ)充；放電時(shí)，H2SO4被消耗，溶液中的H2SO4的物質(zhì)的量濃度減小，所以溶液的密度也隨之減小。 4．某新型可充電電池，能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。該電池的總反應(yīng)式為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O放電 充電 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，以下說(shuō)法不正確的是(　　) A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 B．放電時(shí)正極反應(yīng)式為FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－ C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1 mol K2FeO4被氧化 D．充電時(shí)陽(yáng)極附近的溶液的堿性減弱 答案　C 解析　選項(xiàng)A，放電時(shí)，在堿性條件下，Zn失去電子為電池的負(fù)極：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2；選項(xiàng)B，根據(jù)放電時(shí)總電池反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式(電子數(shù)需相等)可得放電時(shí)正極反應(yīng)式為FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－；選項(xiàng)C，放電時(shí)，K2FeO4被還原；選項(xiàng)D，充電是放電的逆向反應(yīng)，所以充電時(shí)，陽(yáng)極消耗OH－，導(dǎo)致陽(yáng)極附近的溶液的堿性減弱。 知識(shí)點(diǎn)三　燃料電池 5．固體氧化物燃料電池是以固體氧化鋯—氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2－)在其間通過(guò)。該電池的工作原理如下圖所示，其中多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng)。 下列判斷正確的是(　　) A．有O2參加反應(yīng)的a極為電池的負(fù)極 B．b極的電極反應(yīng)式為H2－2e－＋O2－===H2O C．a(chǎn)極對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．該電池的總反應(yīng)式為2H2＋O22H2O 答案　D 解析　因?yàn)殡娮訌腷電極流向a電極，所以b電極為負(fù)極，H2在該極發(fā)生氧化反應(yīng)；a電極為正極，O2在該極發(fā)生還原反應(yīng)。由此推斷該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2－2e－===2H＋，正極電極反應(yīng)式為O2＋2e－===O2－，則電池總反應(yīng)式為2H2＋O22H2O。 6．一種新型燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，則有關(guān)此電池推斷正確的是(　　) A．通入乙烷的電極為正極 B．參加反應(yīng)的乙烷與氧氣的物質(zhì)的量之比為7∶2 C．放電一段時(shí)間后，KOH的物質(zhì)的量濃度減少 D．負(fù)極反應(yīng)式為C2H6＋6H2O－14e－===2CO＋18H＋ 答案　C 解析　乙烷燃燒的化學(xué)方程式為2C2H6＋7O2―→4CO2＋6H2O，在該反應(yīng)中氧氣得電子，乙烷失電子，因此通入氧氣的電極為正極，而通入乙烷的電極為負(fù)極，故A答案錯(cuò)誤；反應(yīng)中參加反應(yīng)的乙烷與氧氣的物質(zhì)的量之比應(yīng)為2∶7，故B答案錯(cuò)誤；考慮到該電池是以KOH為電解質(zhì)溶液的，生成的CO2會(huì)和KOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化成K2CO3，反應(yīng)中消耗KOH，KOH的物質(zhì)的量濃度減少，故C答案正確；由于該電池是以KOH溶液為電解液的，D答案中負(fù)極生成的H＋顯然在溶液中是不能存在的，故D答案錯(cuò)誤?？紤]到電解質(zhì)溶液的影響，此時(shí)該電池的總反應(yīng)式應(yīng)為2C2H6＋8KOH＋7O2―→4K2CO3＋10H2O，正極反應(yīng)式為14H2O＋7O2＋28e－===28OH－(正極氧氣得電子，理論上形成O2－，但該粒子在水中不穩(wěn)定，必須以O(shè)H－形式存在)，負(fù)極反應(yīng)式可用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式得到：2C2H6＋36OH－－28e－===4CO＋24H2O。 練基礎(chǔ)落實(shí) 1．電池是人類(lèi)生產(chǎn)和生活中的重要能量來(lái)源，各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對(duì)人類(lèi)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(shí)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(shí)氫氣在負(fù)極被氧化 D．太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的二氧化硅 答案　C 解析　因?yàn)殇\錳干電池中鋅棒為負(fù)極，鋅棒變細(xì)，碳棒不變，故A錯(cuò)；原電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，所以B錯(cuò)；氫氧燃料電池負(fù)極反應(yīng)為H2－2e－===2H＋，所以C正確；太陽(yáng)能電池采用硅材料制作，故D錯(cuò)。 2．下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是(　　) A．手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池 B．銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極 C．甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極 答案　B 解析　鋰離子電池可以充電后再次使用，屬于二次電池，A項(xiàng)正確；銅鋅原電池中銅為正極，故外電路中電流為銅流向鋅，而電子是由鋅流向銅，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電池的實(shí)質(zhì)是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，C項(xiàng)正確；Zn失去電子生成Zn2＋，故作為負(fù)極，D項(xiàng)正確。 3.氫氧燃料電池用于航天飛機(jī)，電極反應(yīng)產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水，其電極反應(yīng)式如下： 負(fù)極：2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 當(dāng)?shù)玫?.8 L飲用水時(shí)，電池內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為(　　) A．1.8 mol B．3.6 mol C．100 mol D．200 mol 答案　D 解析　n(H2O)＝＝100 mol 即每生成1 mol H2O則轉(zhuǎn)移2 mol e－，當(dāng)生成100 mol H2O時(shí)，轉(zhuǎn)移200 mol e－。 4．蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用，在充電時(shí)起電解池的作用。下面是愛(ài)迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)： Fe＋NiO2＋2H2O放電 充電 Fe(OH)2＋Ni(OH)2 下列有關(guān)愛(ài)迪生蓄電池的推斷錯(cuò)誤的是(　　) A．放電時(shí)，F(xiàn)e是負(fù)極，NiO2是正極 B．蓄電池的電極可以浸入某種酸性電解質(zhì)溶液中 C．放電時(shí)，負(fù)極上的電極反應(yīng)為Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 D．放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極方向移動(dòng) 答案　B 5．如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(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．左電極為電池的正極，a處通入的物質(zhì)是甲醇 B．右電極為電池的負(fù)極，b處通入的物質(zhì)是空氣 C．負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋ D．正極反應(yīng)式O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 答案　C 解析　據(jù)圖知，在左電極有電子流出，應(yīng)為電池的負(fù)極，被氧化的物質(zhì)是甲醇，在酸性電解液中產(chǎn)生CO2，故A錯(cuò)誤，C正確；右電極有電子流入，應(yīng)為電池的正極，B錯(cuò)誤；由于氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極區(qū)，所以正極反應(yīng)式得到OH－是錯(cuò)誤的。 6．LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車(chē)。電池反應(yīng)為FePO4＋Li放電 充電 LiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含Li＋導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說(shuō)法正確的是(　　) A．可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性 B．放電時(shí)電池內(nèi)部Li＋向負(fù)極移動(dòng) C．充電過(guò)程中，電池正極材料的質(zhì)量增加 D．放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4 答案　D 解析　由于Li能和稀H2SO4、H2O反應(yīng)，因此電解質(zhì)不能用硫酸；放電過(guò)程為原電池原理，在原電池中，陰離子向著負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向著正極移動(dòng)；充電過(guò)程是電解的過(guò)程，電解池的陽(yáng)極失電子，即LiFePO4－e－===Li＋＋FePO4，因此陽(yáng)極材料(LiFePO4)質(zhì)量會(huì)減少；將電解池陽(yáng)極反應(yīng)倒過(guò)來(lái)就是原電池的正極反應(yīng)。綜合上述分析可知D正確。 練方法技巧 7.在下圖裝置中，通電后可觀察到Cu極溶解，則下列說(shuō)法中不正確的是 ( ) A.直流電源中，A是正極 B.兩池內(nèi)CuSO4溶液濃度均不改變 C.兩鐵極上最初析出物相同 D.P池內(nèi)溶液的質(zhì)量逐漸減小 答案 B 解析 由于Li能和稀H2SO4、H2O反應(yīng)，因此電解質(zhì)不能用硫酸；放電過(guò)程為原電池原理，在原電池中，陰離子向著負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向著正極移動(dòng)；充電過(guò)程是電解的過(guò)程，電解池的陽(yáng)極失電子，即LiFePO4-e-=== Li++FePO4，因此陽(yáng)極材料（LiFePO4）質(zhì)量會(huì)減少；將電解池陽(yáng)極反應(yīng)倒過(guò)來(lái)就是原電池的正極反應(yīng)。綜合上述分析可知D正確。 8．乙醇燃料電池中采用磺酸類(lèi)質(zhì)子溶劑，在200℃左右時(shí)供電，電池總反應(yīng)式為C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，電池示意圖，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．電池工作時(shí)，質(zhì)子向電池的負(fù)極遷移 B．電池工作時(shí)，電流由b極沿導(dǎo)線流向a極 C．a(chǎn)極上發(fā)生的電極反應(yīng)是 C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2＋12H＋ D．b極上發(fā)生的電極反應(yīng)是 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 答案　B 解析　通入乙醇的一極(a極)為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；通入氧氣的一極(b極)為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。電池工作時(shí)，陽(yáng)離子(質(zhì)子)向電池的正極遷移，A項(xiàng)不正確；電流方向與電子流向相反，電流由b極沿導(dǎo)線流向a極，B項(xiàng)正確；a極上乙醇應(yīng)該失電子被氧化，所以C項(xiàng)不正確；因?yàn)殡姵刂惺褂玫氖腔撬犷?lèi)質(zhì)子溶劑，所以電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH－，D項(xiàng)不正確。 練綜合拓展 9．科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電力的重要途徑，美國(guó)已計(jì)劃將甲醇燃料電池用于軍事。一種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解質(zhì)中直接加入純化后的甲醇，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)這種電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)此電池的正極發(fā)生的電極反應(yīng)： ________________________________________________________________________， 負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)： ________________________________________________________________________。 (3)電解液中H＋向________極移動(dòng)，向外電路釋放電子的電極是________。 (4)使用該燃料電池的另一個(gè)好處是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O (2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O 2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋ (3)正　負(fù)極　(4)對(duì)環(huán)境無(wú)污染 解析　(1)燃料電池的電池反應(yīng)為燃料的氧化反應(yīng)，在酸性條件下生成的CO2不與H2SO4反應(yīng)，故電池總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。 (2)電池的正極O2得電子，由于是酸性環(huán)境，所以會(huì)生成H2O，用電池總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式即可得出負(fù)極的電極反應(yīng)式。 (3)H＋移向正極，在正極生成水。 (4)產(chǎn)物是CO2和H2O，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。 10．氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍了一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答： (1) 氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是______________，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_______(用a、b表示)。 (2)負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________________________________。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)開(kāi)______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷地提供電能。因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。 金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下： Ⅰ.2Li＋H22LiH Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑ ①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是__________，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是________。 ②已知LiH固體密度為0.82 gcm－3，用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為_(kāi)_______。 ③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。 答案　(1)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋到b　(2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O或H2＋2OH－－2e－===2H2O　(3)增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率 (4)①Li　H2O?、?/1 148或8.7110－4　③32 解析　(1)電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置；在電池中，電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，而氫氧燃料電池中通入H2的一極是負(fù)極，故電子由a流動(dòng)到b。 (2)H2在負(fù)極失電子，因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液是KOH溶液，故負(fù)極反應(yīng)式為2H2＋4OH－－4e－===4H2O。 (3)電極表面鍍鉑粉可以增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，從而增大反應(yīng)速率。 (4)LiH中Li為＋1價(jià)，H為－1價(jià)，故反應(yīng)Ⅰ中還原劑是Li，反應(yīng)Ⅱ中氧化劑是H2O。由反應(yīng)Ⅰ可知吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 L H2時(shí)生成160 g LiH，則生成的LiH的體積是，則生成的LiH的體積與被吸收的H2的體積之比為＝。由②生成的20 mol LiH與H2O反應(yīng)，由反應(yīng)Ⅱ可知生成20 mol H2，H2～2e－，能量轉(zhuǎn)化率為80%，則通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為20 mol280%＝32 mol。 11.由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀，應(yīng)用右圖電解實(shí)驗(yàn)可以制得白色的純凈的Fe(OH)2沉淀，兩電極材料分別為石墨和鐵。  (1)a電極材料應(yīng)為 ，電極反應(yīng)式為 。 （2）電解液d可以是 （填編號(hào)）。 A.純水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2 (3)c為苯，其作用是 ，在加入苯之前對(duì)d應(yīng)作何簡(jiǎn)單處理 。 （4）為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是（填編號(hào)） 。 A.改用稀硫酸作電解液 B.適當(dāng)增大電源電壓 C.適當(dāng)減小兩電極間的距離 D.適當(dāng)降低電解液的溫度 （5）若d中用Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接電源電 解，除了電極上看到氣泡外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為 。 答案 （1）鐵 Fe-2e- === Fe2+ (2)BC (3)液封，防止Fe(OH)2 被氧化 加熱煮沸 （4）BC （5）白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色 解析 （1）a極應(yīng)該用鐵，電極反應(yīng)：Fe-2e-=== Fe2+;在反應(yīng)中提供Fe2+。 （2）要生成Fe(OH)2,必須使溶液顯堿性，可以通過(guò)電解使溶液顯堿性，所以可以選用NaCl溶液，也可直接選用NaOH作電解液。 （3）在液體表面加一層苯的目的是起液封的作用，防止生成的Fe(OH)2被氧化；而在加入苯之前，應(yīng)該對(duì)溶液d進(jìn)行加熱煮沸，趕出其中溶解的空氣。 （4）為了加快反應(yīng)速率，可以增大電源電壓和適當(dāng)減小兩極間的距離，即B、C項(xiàng)措施。 （5）若用Na2SO4溶液，則會(huì)產(chǎn)生氧氣，將生成的Fe(OH)2氧化，會(huì)看到白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。