第1章 第2节 第2课时 化学电源-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案全书Word（鲁科版2019）

化学 选择性必修1(鲁科) 第2课时　化学电源 核心素养 学业要求 能基于化学能转化为电能的原理和装置的认识模型分析陌生的化学电池，设计电池，实现能量转化或物质转化 能列举常见的化学电源，能利用相关信息分析化学电源的工作原理 一、化学电源及其分类 1．化学电源：是将化学能转化为电能的实用装置。 2．分类 (1)一次电池：发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就不能再使用，即只能放电而不能充电。如锌锰干电池。 (2)可充电电池：又称二次电池，可以反复充电和放电。如铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池、锂离子电池。 (3)燃料电池：利用燃料和氧化剂之间发生的氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的化学电源。如氢氧燃料电池。 二、常见的化学电源的工作原理分析 1．锌锰干电池 酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池 装置 电极及电池反应 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O(其中一种观点) 负极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 电池反应：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH 2.铅蓄电池 构造 以平行排列的铅、铅锑合金或铅钙合金栅板为主架，栅格中交替地填充着作为负极和正极的铅和二氧化铅，电解质溶液为H2SO4溶液 装置 电极反应 负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 电池反应 PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O 3.燃料电池 (1)电池的正、负极反应物分别是氧化剂和燃料。工作时，将反应物分别不断地输入电池的两极。 (2)氢氧燃料电池 电池总反应 2H2＋O2===2H2O 酸性条件(H＋) 负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O 中性条件 (Na2SO4) 负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 碱性条件 (OH－) 负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (3)特点 能量利用效率高、可连续使用、对环境污染小。 探究　电极反应的书写 化学电源电极反应的书写方法 1．简单原电池电极反应的书写 书写简单原电池电极反应时，可按照负极活泼金属失去电子生成阳离子，发生氧化反应，正极阳离子得到电子生成单质，发生还原反应的规律进行书写。首先判断出电极反应产物，然后结合电极反应物及转移电子数量写出反应，最后结合质量守恒、电荷守恒配平各电极反应。两电极反应相加则得到电池反应。 2．根据总反应写电极反应 若题中给出总反应，可根据化合价的变化，分析此反应中的氧化反应(负极反应)和还原反应(正极反应)，然后写出其中较简单的电极反应，另一电极反应可用总反应减去已写出的电极反应得到。 3．燃料电池电极反应的书写 (1)燃料电池的正、负极均为惰性电极，均不参与反应。 (2)正极反应的书写 正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，氧气得到电子首先变为氧离子即O2＋4e－===2O2－，根据电解质的不同，正极反应的书写分以下几种情况： ①在酸性溶液中，生成的氧离子与氢离子结合生成水，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 ②在碱性溶液中，氧离子与氢氧根离子不能结合，只能与水结合生成氢氧根离子，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 ③在熔融碳酸盐中，氧离子能与二氧化碳结合生成碳酸根离子，电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO。 [注意]　燃料电池正极反应的本质是O2＋4e－===2O2－，在不同电解质环境中，其正极反应的书写形式有所不同。因此在书写正极反应时，要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。 (3)负极反应的书写 若负极通入的气体为含碳化合物CO、CH4、CH3OH等，碳元素均转化为正四价的碳，在酸性溶液中生成二氧化碳气体，在碱性溶液中生成碳酸根离子，在熔融碳酸盐中生成二氧化碳， 含有氢元素的化合物的电极反应最终都有水生成。 燃料电池的总反应－正极反应＝负极反应，注意将两个反应相减时，要约去正极反应物O2。 以甲烷燃料电池为例： ①酸性条件 总反应：CH4＋2O2===CO2＋2H2O Ⅰ 正极反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O Ⅱ Ⅰ－Ⅱ×2，得负极反应：CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋ ②碱性条件 总反应：CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O Ⅰ 正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ Ⅱ Ⅰ－Ⅱ×2，得负极反应：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O ③固体电解质(高温下能传导O2－) 总反应：CH4＋2O2===CO2＋2H2O Ⅰ 正极反应：O2＋4e－===2O2－ Ⅱ Ⅰ－Ⅱ×2，得负极反应：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O ④熔融碳酸盐(如熔融K2CO3) 总反应：CH4＋2O2===CO2＋2H2O Ⅰ 正极反应：O2＋2CO2＋4e－===2CO Ⅱ Ⅰ－Ⅱ×2，得负极反应：CH4＋4CO－8e－===5CO2＋2H2O [知识拓展]　几种常见燃料电池的电极反应 名称 电解质溶液 电极反应 总反应 甲醇燃料电池 KOH溶液 正极(通O2)： 3O2＋6H2O＋12e－===12OH－； 负极(通CH3OH)： 2CH3OH＋16OH－－12e－===2CO＋12H2O 2CH3OH＋3O2＋4KOH=== 2K2CO3＋6H2O 肼燃料电池 KOH溶液 正极(通O2)： O2＋2H2O＋4e－===4OH－； 负极(通N2H4)： N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O N2H4＋O2=== N2＋2H2O 1．一种新型的锂－空气二次电池的工作原理如图所示。下列说法中错误的是(　　) A．电路中有2 mol电子通过时，水性电解液的质量增加16 g B．催化剂可以吸附氧气，促进氧气得电子发生还原反应 C．电池充电时，电子从电源负极流向锂电极，锂电极作阴极 D．固体电解质既可以传递离子又可以起到隔膜的作用 答案：A 解析：在锂－空气二次电池中，活泼金属锂是负极，通入氧气的一极为正极，负极锂失去电子形成Li＋进入溶液，并通过固体电解质到达正极一边，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，1 mol O2得到4 mol电子。电路中有2 mol电子通过时，水性电解液正极一边有0.5 mol即16 g O2进入水性电解液，同时负极产生的2 mol Li＋也会通过固体电解质进入正极，增加的质量是氧气和锂离子的质量，不是16 g，故A错误。 2．原电池是化学对人类的一项重大贡献。 (1)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题： ①电池的负极是__________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为______________________ ___________________________________________________________________________________________________________________。 ②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示： ①A为微生物燃料电池的________(填“正”或“负”)极。 ②正极反应式为__________________________________________________________； 负极反应式为____________________________________________________________。 ③放电过程中，H＋由________极区向________极区迁移。(填“正”或“负”) ④在该电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体________L。 ⑤该电池________(填“能”或“不能”)在高温下工作。 答案：(1)①a　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O　②减小 (2)①正　②6O2＋24H＋＋24e－===12H2O　C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋　③负　正　④22.4　⑤不能 解析：(1)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。由于电池工作过程中会消耗OH－，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。 (2)①O2→H2O发生还原反应，故A为燃料电池的正极，B为燃料电池的负极。 ④葡萄糖燃料电池的总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，即1 mol O2～1 mol CO2，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下CO2气体22.4 L。 ⑤高温下由于微生物蛋白质发生变性，故该电池不能在高温下工作。 1．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是(　　) A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用 答案：B 解析：该原电池工作时电子由负极流向正极，而电流由正极流向负极。 2．下列有关电池的说法不正确的是(　　) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．锌铜原电池工作时，电子从铜电极沿外电路流向锌电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极 答案：B 解析：锌铜原电池中，电子从负极锌沿外电路流向正极铜。 3．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO4＋2H2OPbO2＋Pb＋2H2SO4。下列对铅蓄电池的说法错误的是(　　) A．需要定期补充硫酸 B．工作时铅是负极，PbO2是正极 C．工作时负极上发生的反应是Pb－2e－＋SO===PbSO4 D．工作时电解质溶液的密度减小 答案：A 解析：铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb是负极，PbO2是正极，负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2＋，Pb2＋与溶液中的SO生成PbSO4沉淀；放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等，在电池制备时，PbSO4的量是一定的，制成膏状，干燥后再安装，说明H2SO4不用补充；放电时，H2SO4被消耗，溶液中H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。 4．甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等，它的一极通入甲醇，一极通入氧气；隔膜是质子交换膜，它能传导氢离子(H＋)。电池工作时，甲醇被氧化为二氧化碳和水，氧气在电极上的反应是O2＋4H＋＋4e－===2H2O。下列叙述中不正确的是(　　) A．负极的反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋ B．电池的总反应式是2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O C．电池工作时，H＋由正极移向负极 D．电池工作时，电子从通入甲醇的一极流出，经外电路流入通氧气的一极 答案：C 解析：首先判断出通入甲醇的一极失去电子作负极，通入氧气的一极得到电子作正极。电池工作时，H＋移向正极，C错误。 5.一种可完全生物降解的Zn­Mo原电池结构如图所示。电池使用过程中在Zn表面形成一层ZnO薄膜，下列说法正确的是(　　) A．Mo作原电池负极 B．电子由Zn经电解质流向Mo C．Zn表面发生的电极反应：Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O D．每消耗1.3 g Zn，理论上转移的电子数目为0.02NA 答案：C 解析：锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，Zn是负极，电极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，Mo为正极，A错误，C正确；电子从负极经外电路流向正极，故由Zn经导线流向Mo，B错误；1.3 g Zn为0.02 mol，则理论上转移电子0.04 mol，数目为0.04NA，D错误。 课时作业 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下图为氢氧燃料电池原理示意图，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4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 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剂全部储藏在电池内的新型发电装置 答案：B 解析：从图中可看出a电极处进入的是H2，b电极处进入的是O2，该电池的总反应是2H2＋O2===2H2O，故a电极处H2失电子被氧化，a电极为负极；b电极为正极，电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故B不正确。 2．镁­H2O2酸性电池采用海水做电解质溶液(加入一定量的酸)，下列说法正确的是(　　) A．电池总反应的离子方程式为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O B．负极的电极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小 D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动 答案：A 解析：酸性条件下，镁失电子生成Mg2＋，该原电池的总反应式为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，故A正确；负极上Mg失电子生成Mg2＋，电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，故B错误；放电时，正极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液的pH增大，故C错误；放电时，氢离子向正极移动，故D错误。 3．碱性锌锰干电池具有容量大、放电电流大的特点，得到广泛应用。锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为Zn(s)＋MnO2(s)＋H2O(l)===ZnO(s)＋Mn(OH)2(s)，下列说法错误的是(　　) A．电池工作时，锌失去电子 B．电池工作时，电子由负极经过电解质溶液流向正极 C．电池正极的电极反应为MnO2(s)＋2H2O(l)＋2e－===Mn(OH)2(s)＋2OH－(aq) D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 答案：B 解析：根据总反应可知Zn失去电子被氧化，为原电池的负极，故A正确；原电池中，电子由负极经外电路流向正极，电子不能经过电解质溶液，故B错误；根据电池总反应，可知反应中Zn被氧化，为原电池的负极，负极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为MnO2(s)＋2H2O(l)＋2e－===Mn(OH)2(s)＋2OH－(aq)，故C正确；负极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，外电路中每通过0.2 mol电子，消耗的Zn的物质的量为0.1 mol，质量为0.1 mol×65 g/mol＝6.5 g，故D正确。 4．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆－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(　　) ①多孔电极a为负极 ②a极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ③b极的电极反应式为H2－2e－＋O2－===H2O ④该电池的总反应为2H2＋O22H2O A．①② B．②④ C．②③ D．③④ 答案：D 解析：①图中电子由多孔电极b通过导线流向多孔电极a，多孔电极b为负极，多孔电极a为正极，错误；②a极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－，错误；③b极的电极反应式为H2－2e－＋O2－===H2O，正确；④根据正、负极得失电子数相等，将正、负极电极反应式相加，该电池的总反应为2H2＋O22H2O，正确。故选D。 5．中科院福建物构所制备了一种新型的铋基有机复合框架(Bi­ZMOF)，Zn­CO2电池用其作电极能大大提高放电效率，电池结构如图所示。 已知：双极膜能在直流电场的作用下，将膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－并移向两极。下列说法错误的是(　　) A．锌片为负极 B．放电时，Bi­ZMOF电极上发生的反应：CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH C．该电池工作时，锌片上每消耗6.5 g锌，双极膜内将解离0.4 mol H2O D．铋基有机复合框架在电池中主要起吸附CO2、催化CO2转化为HCOOH的作用 答案：C 解析： 该电池工作时，锌片上每消耗6.5 g (0.1 mol)锌，转移0.2 mol电子，双极膜内将解离0.2 mol H2O，C错误。 6.瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨－液氧燃料电池示意图如图，有关说法正确的是(　　) A．电池工作时，Na＋向负极移动 B．电子由电极2经外电路流向电极1 C．电池总反应为4NH3＋3O2===2N2＋6H2O D．电极2发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O 答案：C 解析：先分析进出电极物质的化合价判断电池正、负极，NH3→N2，N元素化合价升高，故电极1为原电池负极，电极2为原电池正极，电池工作时，Na＋向正极移动，故A错误；电子由电极1经外电路流向电极2，故B错误；电极2电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电极1电极反应为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O，所以总反应为4NH3＋3O2===2N2＋6H2O，故C正确，D错误。 7．一种微生物燃料电池可将醋酸盐作为燃料转化为对环境友好的产物，其原理如图所示。双极膜间的H2O解离为H＋和OH－并分别向两极迁移。 下列说法错误的是(　　) A．电极b的电势高于电极a的电势 B．电池工作时，双极膜中H＋向电极a迁移 C．电极a的反应为CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋ D．理论上，消耗的醋酸根离子与氧气的物质的量之比为1∶2 答案：B 解析：电极a上醋酸盐转化为CO2，发生氧化反应，则电极a为负极，电极b为正极，电极b的电势高于电极a的电势，A正确；电池工作时，双极膜中H＋向正极(电极b)迁移，B错误；电极a上醋酸盐转化为CO2，发生氧化反应，电极反应为CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋，C正确；消耗1 mol CH3COO－失8 mol电子，消耗1 mol O2得4 mol电子，根据得失电子守恒，消耗的醋酸根离子与氧气的物质的量之比为1∶2，D正确。 8．液流电池使用寿命长，安全性好，是一种新型大型电化学储能装置，应用状况比较好的是全钒液流电池，工作原理如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．电池工作时左侧电极电势低于右侧，充电时左侧与电源正极连接 B．放电时左侧电极反应式为VO2＋＋e－＋2H＋===VO＋H2O C．放电时H＋通过质子交换膜向右侧迁移 D．电解液在电池内循环带出部分热量，使电池更安全 答案：D 解析：正极上VO→VO2＋、发生得电子的还原反应，负极上V2＋→V3＋、发生失电子的氧化反应，正极反应式为VO＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O，负极反应式为V2＋－e－===V3＋。结合上述分析，电池工作时，左侧电极电势高于右侧，A、B错误；放电时H＋通过质子交换膜向左侧迁移，C错误。 9．我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池，模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2，相应的产物为[Zn(OH)4]2－和Mn2＋。下列说法错误的是(　　) A．M电极材料为Zn，N电极材料为MnO2 B．电池工作一段时间后，NaOH溶液的pH变小 C．N电极的反应为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O D．若电路中通过2 mol e－，则稀硫酸溶液质量增加87 g 答案：D 解析：由Zn→[Zn(OH)4]2－可知，Zn为负极材料，又该转化需碱性环境，故M电极材料为Zn，则MnO2为正极材料，N极为正极，A正确；负极反应为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，消耗OH－，电池工作一段时间后，c(OH－)减小，NaOH溶液的pH变小，B正确；N极反应为酸性条件下MnO2得电子，被还原为Mn2＋，C正确；由电极反应MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O可知，电路中通过2 mol电子时，1 mol MnO2完全转化为Mn2＋和H2O进到溶液中，同时还有2 mol H＋由中间层移向右室，故稀硫酸溶液质量增加87 g＋2 g＝89 g，D错误。 10．一款可充、放电的全固态钠电池，制备方法工艺简单、成本低廉、生产效率高，适用于大规模产业化生产。工作原理如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．放电时，电极电势M极高于N极 B．充、放电时，只有V元素的化合价发生改变 C．放电时，M极电极反应式为NaV2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3V2(PO4)3 D．固态聚合物电解质不能换成电解质溶液 答案：B 解析： 由上述分析可知，放电时，M极为正极，N极为负极，故M极的电极电势高于N极的电极电势，A、C正确；该电池充、放电时，Na、V元素的化合价均会发生改变，B错误；钠单质能与水反应，故固态聚合物电解质不能换为电解质溶液，D正确。 11．溴化钠介导的以水为氧源的烯烃光电化学环氧化反应原理如图，其转化效率和选择性接近100%。下列相关叙述正确的是(　　) A．溴化钠只起导电作用 B．Pt电极附近溶液的pH降低 C．收集11.2 L H2时转移1 mol电子 D．环氧化反应为＋H2O＋Br2―→2HBr＋ 答案：D 解析：M极上溴离子失电子产生溴单质，发生氧化反应，则M极为负极；N极上水分子得电子产生氢气，发生还原反应，则N极为正极。Br－转化为Br2，Br2在水中氧化碳碳双键形成环氧结构，A错误；铂电极上的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，铂电极附近溶液的pH升高，B错误；没有标明标准状况，不能根据体积计算气体物质的量，C错误。 二、非选择题 12．(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且其用于高铁电池的研制也在进行中。如图甲是高铁电池的模拟实验装置： ①该电池放电时正极的电极反应式为________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________。 ②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向________(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向________(填“左”或“右”)移动。 ③图乙为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有________________________。 (2)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能、又能固氮的新型燃料电池，装置如图丙所示，电池正极的电极反应式为_________________ _________，A是________(填物质名称)。 (3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图丁所示。该电池中O2－可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2－的移动方向________(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电极反应式为__________________________。 答案：(1)①FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－　②右　左　③使用时间长、工作电压稳定 (2)N2＋8H＋＋6e－===2NH　氯化铵 (3)从b到a　CO＋O2－－2e－===CO2 解析：(1)该原电池中Zn为活泼金属，发生失去电子的氧化反应，则Zn为负极、C为正极。②电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子应向正极移动即向左移动。 (2)该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失去电子在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N2＋8H＋＋6e－===2NH，NH与Cl－结合成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液，即A是氯化铵。 (3)工作时电极b作正极，O2－由电极b移向电极a；该装置是原电池，通入CO的电极a是负极，负极上CO失去电子发生氧化反应，电极反应式为CO＋O2－－2e－===CO2。 13．(1)作为再生能源，甲醇可作燃料电池的燃料，如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池，电极b的电极反应式为__________________________。当消耗1 mol甲醇时，溶液中有________ mol Na＋向正极区移动。 (2)利用微生物可实现含尿素[CO(NH2)2]废水的净化，装置如图所示： ①下列说法正确的是________(填标号)。 A．温度越高，反应速率越快，装置的转化率越高 B．该电池工作时，每4 mol H＋通过质子交换膜时，消耗标准状况下22.4 L O2 C．电解质溶液中电流的方向由b到a，电子的流向与之相反 ②a极的电极反应式为__________________________________。 答案：(1)O2＋4e－＋2H2O===4OH－　6 (2)①B　②CO(NH2)2－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋＋N2↑ 解析：(1)根据图示，b电极通入氧气，b是正极，氧气得电子生成氢氧根离子，电极b的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。甲醇中碳元素化合价由－2价升高为＋4 价，当消耗1 mol甲醇时，电路中转移6 mol电子，根据电荷守恒，溶液中有6 mol Na＋向正极区移动。 (2)①温度高，容易使微生物失去活性，所以反应速率不一定越快，A错误；该电池工作时，每4 mol H＋通过质子交换膜时，转移4 mol电子，消耗1 mol氧气，即消耗标准状况下22.4 L O2，B正确；电子不能在溶液中流动，C错误。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$