内容正文:
化学反应与电能——课时2化学电源
课时2化学电源
从普通干电池到燃料电池
学习任务一 一次电池
【浅想一下】
家用燃气灶用的通常是普通干电池,南孚电池标签上是碱性干电池,你知道这两种电池吗?
【浅练一下】
1.碱性锌锰电池的总反应为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法正确的是
A.Zn为正极,MnO2为负极
B.该电池为二次电池
C.负极的电极反应式为:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
D.工作时电子由MnO2经外电路流向
2.银锌纽扣电池的电池反应式为:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。下列说法不正确的是
A.锌作负极,失去电子
B.正极为Ag2O,发生还原反应
C.电池工作时,电子从Ag2O经导线流向Zn
D.正极的电极方程式为:Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
3.常见的锌锰干电池构造示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.该电池属于一次电池
B.电池工作时,锌筒作负极,电极反应式为Zn-2e−=Zn2+
C.电池工作时,电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒
D.电池工作时,电能转化为化学能
学习任务二 二次电池
【浅想一下】
电动车的电池是可充电放电,手机电池也是一样,你知道它们的工作原理吗?
【浅练一下】
4.一种高性价比的液流电池,其工作原理为在充放电过程中,电解液[KOH、K2Zn(OH)4]在液泵推动下不断流动,发生以下反应:Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-Zn(OH)+2Ni(OH)2,下列说法错误的是
A.放电时,电极B发生还原反应
B.储液罐中的KOH浓度减小时,能量转化形式:化学能→电能
C.充电时,电极B的电极反应式:OH-+Ni(OH)2-e-=NiOOH+H2O
D.放电时,电子由电极A经电解质溶液转移至电极B
5.某科研团队提出了一种碱—酸Zn-—混合充放电电池,其放电时的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电时,M极为正极
B.放电时,从中间室移向左极室
C.充电时,N极发生的电极反应式为
D.充电时,M极质量每增加32.5g,外电路中通过2mol电子
6.科学家利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池,结构如图所示,隔膜只允许通过。电池反应为。下列说法不正确的是
A.3D-Zn具有较高的表面积,有利于沉积ZnO
B.放电时每沉积,有通过隔膜
C.充电时3D-Zn电极应与外接直流电源的负极相连
D.充电时阳极反应为
7.无膜氯液流电池是一种先进的低成本高储能电池,可广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等,工作原理如图所示,M为多孔碳电极,N为和电极。下列说法正确的是
A.放电时,M极电势低于N极
B.充电时,左侧储液器中的浓度减小
C.充电时,电路中每转移,两电极质量变化的差值为23g
D.放电时,N极的电极反应式为
8.一种无需离子交换膜的新型氯流电池可用作储能设备(如图所示),充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列说法错误的是
A.充电时,电极b与直流电源的正极相连,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
B.放电时,化学能转化为电能,氯化钠溶液的浓度增大
C.若用该装置作为电解精炼铜的电源,则电极a与粗铜电极相连
D.放电时,外电路通过的电子的数目为1.204×1024,消耗的氯气的质量为71g
9.基于硫化学的金属硫电池是有望替代当前锂离子电池技术,满足人类社会快速增长的能源需求,该电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是
A.该电池可采用含的水溶液或有机物为电解质溶液
B.放电时,电子的移动方向:电极a→电极b→隔膜→电极a
C.充电时,正极区可能发生的反应有
D.充电时,电路中转移时,负极质量减少78g
10.新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分,LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一,电池工作时的总反应为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6。充放电时,Li+在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。放电工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.电池工作时,负极材料质量减少0.7 g,转移0.1 mol电子
B.放电时负极反应为LixC6-xe-=6C+xLi+
C.放电时,Li+通过隔膜移向负极,电子由电极a沿导线流向电极b
D.充电时,电极a与电源负极连接,电极b与电源正极连接
11.锂离子蓄电池放电时的反应如下:Li1-xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2(x<1),下列说法正确的是
A.放电时,在电解质中由正极向负极迁移
B.放电时,Li1-xCoO2中元素的化合价不发生变化
C.充电时,阴极电极反