原电池的工作原理化学电源

原电池的工作原理化学腐蚀考试说明:1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式.了解常见化学电源的种类以及其工作原理.2.理解金属发生电化学腐蚀的原因.了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施.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。利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。想一想：１.原电池的负极必定参加反应吗？２.原电池的正极必定不参加反应？３.原电池的电子必定从负极流向正极？４.原电池中的阳离子必定向正极移动，阴离子向负极移动？５.原电池的电池反应必定是一个氧化还原反应？６.原电池的电池反应必定是一个自发的化学反应？７.你对原电池的原理有什么新的看法？原电池的工作原理1.（2010浙江高考）Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e=Li2S+Fe有关该电池的下列说法中，正确的是（）A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的电池反应式为：2Li+FeS＝Li2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D.充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe-2e=2Li++FeSB2.（2009浙江高考）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li＋2Li0.35NiO2=2Li0.85NiO2。下列说法不正确的是（）A.放电时，负极的电极反应式：Li-e-=Li+B.充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质D.放电过程中Li+向负极移动D3.锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn充电放电D原电池的电极方程式的书写１.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法不正确的是()A.在熔融电解质中，O2-移向负极B.电池的总反应是：2C4H10+13O2＝8CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-＝2O2-D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-＝4CO2↑+5H2OD２.燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%（一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是（）A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH-12e-＝2CO2↑+3H2OD.甲烷燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-＝4OH-Ｃ4.（2009·福建理综，11）控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极D5.燃料在电池中直接被氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等。肼分子（H2N—NH2）可以在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的电极反应式和总反应式：；并指出电解质溶液中，OH-向哪极移动：。6.(2008年银川模拟)实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：如右图，剪取约8cm的镁条及大小相近的铝条，用砂纸去表面的氧化膜，使镁条与铝片分别与量程为50μA的教学演示电表的“-”“+”端相连接，迅速将两电极插入盛有1mol·L-1NaOH溶液的烧杯中。开始，电表指针向右偏移约500μA，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约400μA，此时，铝片表面气泡有所减少，镁条表面只有极少量的气泡产生。根据以上实验现象，回答下列问题：(1)开始阶段，原电池的正极是(填“镁”或“铝”)片；铝片表面产生的气泡是；负极发生的反应是。(2)随后阶段，铝片发生的电极反应式是；镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因之一是：2H2O+2e-=H2↑+2OH-(极少)，试判断此电极发生的主要反应是；铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象的可能原因是（）【答案】(1)铝H2Mg+2OH-2e-=Mg(OH)2(2)4Al+16OH--12e-===4AlO2-+8H2O3O2+6H2O+12e-===12OH-铝片中含有杂质，构成原电池