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4.2《化学电源》典型例题及同步练习（人教版化学选修4）

※基本信息※
- 资料类型：一课一练
- 教材版本：人教版
- 适用学校：不限
- 所需点数：1点
- 资料来源：收集
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- 资料大小：78.44KB
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- 下载次数：168
- 更新时间：2011-01-07 15:27:38
- 上传时间：2011-01-07 15:28:14
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※资料简介※
第二节化学电源
【典型例题】
[例1] 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应是根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（    ）
A. 电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
B. 电池放电时，镍元素被氧化
C. 电池充电时，氢元素被还原
D. 电池放电时，H2是负极
答案：CD
解析：考察基本的二次电池各电极及反应判断。
[例2] 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）==Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s）下列说法错误的是（    ）
A. 电池工作时，锌失去电子
B. 电池正极的电极反应式为：2MnO2（s）+H2O（1）+2e－=Mn2O3（s）+2OH－（aq）
C. 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D. 外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
答案：C
解析：考察原电池原理的应用。
[例3] 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn（OH）2 + 2Fe（OH）3 + 4KOH下列叙述不正确的是（    ）
A. 放电时负极反应为：Zn－2e－ +2OH－= Zn（OH）2
B. 充电时阳极反应为：Fe（OH）3 －3e－ + 5 OH－= FeO + 4H2O
C. 放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
答案：C
解析：判断二次电池充放电过程的判断。
[例4] 固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的。它以固体氧化锆－氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2－）在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应，下列判断正确的是（    ）
A. 有O2放电的a极为电池的负极
B. 有H2放电的b极为电池的正极
C. a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e－=4OH－
D. 该电池的总反应方程式为
答案：D
解析：考察利用所学知识进行类比判断。
[例5] 新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na+XS====Na2Sx
（1）放电时S发生________反应，Na作________极
（2）充电时Na所在电极与直流电源________极相连
（3）充电时阳极反应为_____________；放电时负极反应为_______________
答案：（1）还原；负；（2）负；（3）Sx2－－2e－=XS；Na–e－=Na+
解析：考察电池充放电过程的反应的判断。
[例6] 燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备，试解答下列问题：
（1）宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电极反应为：2H2－4e－+4OH－=4H2O，
O2+2H2O+4e－=4OH－，正极发生的是___________反应（填氧化或还原），总反应方程式是：___________
（2）燃料电池在发电的同时还生成了水，这正好解决了宇航员在太空中的饮水问题，若电池输出的电流强度为533A，则每小时能生成多少g水？
答案：还原；2H2＋O2＝2H2O；179.3g。
解析：根据燃料电池中电子转移计算。
[例7] 有人设计以铂和锌为电极材料，埋入人体内作某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的O2、H2O进行工作，两极反应式为：正极材料是________电极反应是________________，负极材料是________，电极反应是________________。
答案：铂；O2+4e－+2H2O=4OH－；Zn；Zn – 2e－=Zn2+
解析：利用化学电源中电极及电极反应判断的方法解题。
[例8] 熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在6500C下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32－→4CO2+4e－
正极反应式________________总电池反应式________________
答案：O2+2CO2+4e－=2CO32－；2CO+O2=2CO2
解析：判断熔融盐条件的燃料电池判断。
【模拟试题】
1. 下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（    ）
A. a电极是负极
B. b电极的电极反应为：
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化
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