【2021-2022学年】高中化学选修4 新人教版 4.2化学电源 课后培优练（含解析）

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选修4第四章第二节化学电源同步练习
第I卷（选择题）
一、单选题
1．下列有关电池的说法错误的是（ ）
A．手机中用的锂离子电池属于二次电池
B．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
C．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
D．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
2．2019年诺贝尔化学奖是关于锂电池研究的。我国科学家研制出的新型铝锂石墨烯电池具有耐热、抗冻等优良特性，有广泛的应用前景。电池反应原理为AlLi+C6(PF6) Al+C6+Li++PF 6，下列说法正确的是（ ）
A．放电时外电路中电子向铝锂电极移动
B．放电时负极反应为AlLi-e =Al+Li+
C．充电时，应将石墨烯电极与电源负极相连
D．充电时，若电路中转移1 mol电子，则阴极质量增加9g
3．银锌纽扣电池的电池反应式为：。下列说法正确的是（ ）
A．锌是阴极，发生还原反应
B．电解液可以用硫酸代替
C．电池工作时，移向极
D．工作时转移电子，则消耗的质量为6.5g
4．下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是（ ）
A．电池I中锌是正极，表面有气泡产生
B．电池II是一次电池
C．电池III工作时，氢气发生还原反应
D．电池IV工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
5．某蓄电池放电、充电时反应为：Fe + Ni2O3 +3H2OFe(OH)2 +2Ni(OH)2 ，下列推断不正确的是（ ）
A．放电时，负极上的电极反应式是：Fe+2OH 2e =Fe (OH)2
B．放电时，每转移2 mol 电子，正极上有1 mol Ni2O3 被氧化
C．充电时，阳极上的电极反应式是：2Ni(OH)2 2e + 2OH = Ni2O3 +3H2O
D．该蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中
6．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是（ ）
A B C D
Zn片表面有气泡 正极的电极反应式为Ag2O-2e ＋H2O=2Ag＋2OH 锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 负极：Pb -2e = Pb2+
7．凭借清洁、储量大、能量转换率高、运行稳定等优势，氢能被现代工业视为最理想、潜力最大的新能源。2020 年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是（ ）
A．电池每消耗 11.2L氢气，电路中通过的电子数目为NA B．a 处通入的是氧气
C．右侧电极发生的反应为：O2+4e-+4H+=2H2O D．右侧电极为电池的负极
8．钠硫电池作为一种新型化学电源，具有体积小、容量大、寿命长、效率高等重要优点。其结构与工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．放电过程中，Na+由A极移动到B极
B．放电过程中，电池总反应为2Na+xS=Na2Sx
C．充电过程中，充电时间越长S就越多
D．充电过程中，外电路中流过0.01mol电子，A材料增重0.23g
9．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+8H2O3Zn(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．放电时正极发生氧化反应
C．放电时每转移2 mol电子，反应的锌是65 g
D．放电时化学能转化为电能
10．一种新型燃料电池，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，它在熔融状态下能传导，下列对该燃料电池的说法中，正确的是（ ）
A．电池的总反应是：
B．在熔融的电解质中，由负极移向正极
C．通入空气的一极是发生氧化反应，电极反应为
D．通入丁烷的一极的电极反应为
11．某种氢氧燃料电池的电解质溶液为硫酸溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是（ ）
A．正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-
B．工作一段时间后，电解液中硫酸的物质的量不变
C．电解质溶液中H+向正极移动
D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.2 mol电子转移
12．甲烷燃料电池以铂为电极、KOH溶液为电解质溶液，在两极区分别通入甲烷和氧气即可产生电流。下列叙述正确的是（ ）
A．通入甲烷的电极为正极
B．电池工作一段时间后，溶液的碱性增强
C．负极的电极反应：CH4+10OH--8e-=+7H2O
D．通入氧气的电极的电极反应：O2+4H++4e-=2H2O
13．一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成(或1)。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，多孔碳材料电极为正极
B．放电时，电子由锂电极经过外电路流向多孔碳材料电极
C．充电时，Li+向锂电极区迁移
D．充电时，总反应为
14．铅蓄电池放电时，下列关于产物PbSO4的说法中正确的是（ ）
A．它只在正极上生成 B．它只在负极上生成
C．它在两个电极上生成 D．它在两个电极上消失
15．氨—空气燃料电池的结构如图所示。关于该电池的工作原理，下列说法正确的是（ ）
A．b极发生氧化反应
B．O2-由b极移向a极
C．a极的电极反应：2NH3+3O2-+6e-＝N2+3H2O
D．理论上消耗2molNH3，同时消耗33.6LO2
16．以葡萄糖为燃料的微生物(酶)燃料电池结构示意图如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．温度越高，电池释放出的电能越多
B．电池的负极反应为：
C．放电过程中，从正极区向负极区迁移
D．该装置能将化学能完全转变成电能
17．某固体酸燃料电池以固体为电解质传递，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为，下列有关说法正确的是（ ）
A．电子通过外电路从a极流向b极
B．b上电极反应为
C．每转移0.1 mol电子，消耗
D．由b极通过固体电解质传递到a极
18．甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能轻污染的车载电池其工作原理如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．乙电极为正极，发生氧化反应
B．甲电极的反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O
C．放电过程中溶液的pH升高
D．电子移动方向为：甲电极→电流计→乙电极→溶液→甲电极
19．我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料电池如图所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜开。下列说法错误是（ ）
A．负极反应为HCOOH-2e-+3OH-=+2H2O
B．正极反应为Fe3++e-=Fe2+反应前后Fe3+总量不变
C．有0.5mole-通过用电器时需通入4g氧气
D．物质A可以是硫酸或硫酸氢钾
20．CO2的转化对解决环境、能源问题意义重大，利用Al-CO2电池，能有效地将CO2转化成化工原料草酸铝Al2(C2O4)3，总反应为：2Al＋6CO2=Al2(C2O4)3，下列说法正确的是（ ）
A．电流方向：多孔碳电极→含AlCl3的离子的液体→铝电极
B．电池的正极反应式：2CO2＋2e-=C2O
C．正极反应过程中，O2起氧化剂作用
D．电池中转移0.1mol电子，消耗标准状况下CO2为6.72L
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．(1)在298K时，1molC2H6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量1558.4kJ。写出该反应的热化学方程式___________________________。又已知：H2O(g)=H2O(l) H2=-44.0kJ/mol，则11.2L(标准状况)C2H6完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______kJ。
(2)利用(1)反应设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨作电极，在电极上分别通入乙烷和氧气。通入乙烷气体的电极应为____________极(填写“正”或“负”)，该电极上发生的电极反应是________________________________。
22．(1)新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车。
电池反应为FePO4+LiLiFePO4，电解质为含Li+的导电固体，且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许Li+自由通过而导电。该电池放电时Li+向_______极移动(填“正”或“负”)，负极反应为Li-e-=Li+，则正极反应式为____________________________。
(2)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”)。
23．氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是。试完成下列问题：
通入的电极是___________极填“正”或“负”。
铝电极是___________极填“正”或“负”。
电子从___________填“Al”或“”，下同极流向___________极。
该装置将能___________转化为___________能。
24．Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为________，发生的电极反应为_______________________。
(2)电池正极发生的电极反应为___________________________。
(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是___________________，反应的化学方程式为__________________________。
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是____________________________。
25．生物电池具有工作时不发热、不损坏电极等优点，不但可以节约大量金属，而且寿命比化学电源长的多，因此越来越受到人们的青睐。某生物电池以葡萄糖(C6H12O6)作原料，在酶的作用下被氧化为葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如图所示。
(1)电极b为___________(填“正极”或“负极”)，电极a的电极反应式为___________。
(2)该生物电池中发生反应的化学方程式为___________，当有2molH+通过质子交换膜时，理论上需要标准状况下氧气的体积为___________L。
(3)该电池___________(填“能”或“不能”)在高温条件下使用，原因是____________________________。
参考答案
1．C
解析：
A．手机中用的锂离子电池是一类放电后可以再充电而反复使用的电池，属于二次电池，A正确；
B．甲醇燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源，B正确；
C．铜锌原电池工作时，锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从负极锌流向正极铜，C错误；
D．铅蓄电池使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱，导电能力下降，D正确；
答案为：C。
2．B
解析：
A．放电时电子由负极经过外电路流向正极，所以放电时外电路中电子由负极铝锂电极流出，故A错误；
B．放电时负极发生氧化反应，所以电极反应式： AlLi -e-=Al +Li+，故B正确；
C．充电时，应将负极铝锂电极与电源负极相连，故C错误；
D．充电时，阴极锂离子发生还原反应，电极反应为：Al＋Li+ +e-=AlLi，所以若电路中转移1mol电子，阴极电极将增重7g，故D错误；
故选B。
3．D
解析：
A．根据总反应，Zn的化合价升高，失电子，做负极，发生氧化反应，故A错误；
B．硫酸会和锌反应，故B错误；
C．原电池中，阴离子移向负极，故移向锌电极，故C错误；
D．1mol锌转移2mol电子，所以转移电子，则消耗为0.1mol，锌的质量为6.5g，故D正确；
故选D。
4．D
解析：
A．锌比铜活泼，活泼的锌为负极，故A错误；
B．铅蓄电池是二次电池，可以放电充电，故B错误；
C．燃料电池是氢气作负极，失电子，所以电池工作时氢气发生氧化反应，故C错误；
D．原电池中电子由负极沿导线流向正极，所以电池工作时电子由锌通过导线流向碳棒，故D正确；
故选D。
5．B
解析：
根据反应中元素化合价的变化可知，放电时，Fe为负极，失电子发生氧化反应生成Fe(OH)2，电极反应式为，Ni2O3为正极，得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，电极反应式为，原电池充电时，发生电解反应，此时阴极反应为原电池负极反应的逆反应，阳极反应为原电池正极反应的逆反应。
A．放电时， Fe为负极，失电子发生氧化反应生成Fe(OH)2，电极反应式为，故A正确；
B．Ni2O3为正极，得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，故B错误；
C．充电时，阳极反应为原电池正极反应的逆反应，则阳极上的电极反应式为，故C正确；
D．由总方程式可知电池为碱性电池，反应方程式中不能出现H+，只能浸在碱性电解质溶液中，故D正确；
故选B。
6．C
解析：
A．A中Zn为负极，发生氧化反应Zn-2e-=Zn2+，Cu做正极，发生还原反应，2H++2e-=H2↑，故在Cu片表现有气泡，故A错误；
B．B为纽扣式银锌电池，正极为Ag2O得电子发生还原反应，反应式为Ag2O+2e-+H2O═2Ag+2OH-，故B错误；
C．C为锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被溶解，导致锌筒变薄，故C正确；
D．D为铅蓄电池，放电时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，负极发生氧化反应：Pb -2e += PbSO4，故D错误；
故答案为C。
7．C
解析：
由H+移动方向可知，电池左端是负极，通入的是氢气；右端是正极，通入的是氧气，以此解答。
A．选项没有说明是否为标况，无法计算电池每消耗 11.2L氢气，电路中通过的电子数目，故A错误；
B．由H+移动方向可知，电池左端是负极，通入的是氢气，故B错误；
C．由H+移动方向可知，电池的右端是正极，通入的是氧气，电极方程式为：O2+4e-+4H+=2H2O，故C正确；
D．由分析可知，右侧电极为电池的正极，故D错误；
故选C。
8．C
解析：
A．根据电池的结构，放电过程中A电极上是钠失电子所以电极A是负极，B为正极，原电池中阳离子移向正极，所以Na+由A极移动到B极，故A正确；
B．根据电池工作原理和内部结构示意图，得到电池总反应为2Na+xS=Na2Sx，故B正确；
C．充电过程中总反应为：Na2Sx=2Na+xS，故C错误；
D．充电过程中，阴极上是钠离子得电子的还原反应Na+e-=Na+，外电路中流过0.01mol电子，负极材料增重金属钠是0.01mol23g/mol=0.23g，故D正确；
故答案为C。
9．B
解析：
A．根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn-2e- + 2OH- = Zn(OH)2，故A正确；
B．放电时正极得电子发生还原反应，故B错误；
C．根据负极反应式Zn-2e- + 2OH- = Zn(OH)2，可判断每转移2 mol电子，消耗1mol锌，反应的锌是65 g，故C正确；
D．原电池是将化学能转化为电能的装置，放电时化学能转化为电能，故D正确；
故选B
10．A
解析：
由题意可知，通入空气的一极为燃料电池的正极，空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为，通入丁烷气体的一极为负极，在氧离子作用下，丁烷在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为，电池的总反应为。
A．由分析可知，电池的总反应为，故A正确；
B．燃料电池工作时，阴离子向负极移动，则氧离子由正极移向负极，故B错误；
C．由分析可知，通入空气的一极为燃料电池的正极，空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为，故C错误；
D．由分析可知，通入丁烷气体的一极为负极，在氧离子作用下，丁烷在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为，故D错误；
故选A。
11．A
解析：
A．因为电解质溶液是酸性环境，故正极反应式是：，A错误；
B．因为总反应式是，不消耗硫酸，故电解质中硫酸的物质的量不变，B正确；
C．原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故H+向正极移动，C正确；
D．用该电池点解CuCl2溶液，阳极反应式：2Cl-—2e-=Cl2↑，氯气与电子之间的比例关系为1：2，2.24 L Cl2的物质的量n=，电子的物质的量=2n=0.2mol，D正确；
故本题选A。
12．C
解析：
甲烷在反应时失电子被氧化，通入甲烷的电极为原电池负极，电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O，通入氧气的电极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，总反应方程式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，据此分析判断。
A．通甲烷的一极发生氧化反应，是负极，故A错误；
B．总反应方程式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，消耗氢氧根，所以电池工作一段时间后，溶液的碱性减弱，故B错误；
C．甲烷在反应时失电子被氧化,为原电池负极，电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O，故C正确；
D．通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故D错误；
故选C。
13．D
【分析】
由图可知，可充电锂—空气电池放电时，锂电极为电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li—e—=Li+，多孔碳材料电极为正极，氧气在锂离子作用下得到电子发生还原反应生成Li2O2—x，电极反应式为(1—)O2+2Li++2e—=Li2O2—x，充电时，锂电极与直流电源的负极相连做阴极，碳材料电极与正极相连做阳极。
解析：
A．由分析可知，放电时，多孔碳材料电极为电池的正极，故A正确；
B．放电时，电子由负极锂电极经过外电路流向正极多孔碳材料电极，故B正确；
C．充电时，Li+离子向阴极区移动，由分析可知，充电时，锂电极与直流电源的负极相连做阴极，则Li+离子向锂电极区迁移，故C正确；
D．由分析可知，放电时，电池的总反应为，故D错误；
故选D。
14．C
解析：
铅蓄电池放电时，负极反应式为：Pb-2e-+=PbSO4，正极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O。
A．由电极反应式可以看出，PbSO4也能在负极上生成，A不正确；
B．由电极反应式可以看出，PbSO4也能在正极上生成，B不正确；
C．从电极反应式可能看出，PbSO4在两个电极上同时生成，C正确；
D．放电时，PbSO4在两个电极上生成，充电时，PbSO4在两个电极上消失，D不正确；
故选C。
15．B
解析：
该燃料电池中，氨气是燃料，所以氨气失去电子发生氧化反应，氨气所在的电极为负极；通入氧气的电极为正极，正极上氧气得到电子发生还原反应，据此分析。
A．b极通入氧气，为燃料电池的正极，发生还原反应，A项错误；
B．根据原电池原理，阴离子向原电池中的负极移动，即O2-由b极移向a极，B项正确；
C．根据原电池原理可知，a极为燃料电池的负极，NH3失去电子发生氧化反应，电极反应式为：2NH3+3O2--6e-＝N2+3H2O，C项错误；
D．根据原电池原理，该燃料电池的总反应为：4NH3+3O2＝2N2+6H2O，可知标准状况下该电池工作时，每消耗4molNH3，同时消耗3molO2。则在标准状况下，理论上消耗2molNH3，同时消耗1.5molO2，即消耗O2，D项中若非标准状况下，则消耗的O2的体积不是33.6L，D项错误；
答案选B。
16．B
解析：
A．温度过高使蛋白质变性，使微生物失去活性，所以温度不宜过高，故A错误；
B．负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，电极反应为，故B正确；
C．原电池内部阳离子应向正极移动，所以H+从负极区通过质子交换膜向正极区迁移，故C错误；
D．该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，但不能完全转化，故D错误；
故选B。
17．A
解析：
A．根据电池总反应可知，通入氢气的一极为电池的负极，通入氧气的一极为电池的正极，即a极是负极，b极是正极。电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从a极流向b极，A项正确；
B．b极通入氧气，为电池的正极，酸性条件下，氧气得电子生成水，电极反应为，B项错误；
C．没有指明物质所处的状况，无法计算的体积，C项错误；
D．原电池中阳离子向正极移动，即由a极通过固体电解质传递到b极，D项错误；
故选A。
18．B
解析：
通入甲醇的一端为电池的负极，通入空气的一端乙为燃料电池的正极，电解质溶液为碱性溶液，负极电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，据此解答。
A．根据分析，乙为原电池正极，氧气得到电子生还原反应，故A错误；
B．通入甲醇的一端为电池的负极，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，故B正确；
C．放电过程中消耗氢氧根离子，溶液的pH降低，故C错误；
D．电子不能通过溶液，故D错误；
答案选B。
19．A
解析：
HCOOH燃料电池中，HCOO 发生失去电子的反应生成，所在电极为负极，电极反应式为HCOO 2e ＋2OH ＝＋H2O，正极Fe3＋得电子生成Fe2＋，电解质储罐中O2氧化Fe2＋生成Fe3＋，Fe3＋循环使用，即HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能，总反应为2HCOOH＋2OH ＋O2＝2＋2H2O，原电池工作时K＋通过半透膜移向正极，据此分析解答。
A．HCOOH碱性燃料电池中，HCOO 发生失去电子的反应生成，所在电极为负极，电极反应式为HCOO 2e ＋2OH ＝＋H2O，故A错误；
B．正极Fe3＋得电子生成Fe2＋，电解质储罐中O2氧化Fe2＋生成Fe3＋，Fe3＋循环使用，总量不变，故B正确；
C．1mol氧气参与反应转移4mol电子，则0.5mole-通过用电器时消耗氧气的物质的量为0.125mol，通入氧气的质量为4g，故C正确；
D．由图可知，从装置中分离出的物质为K2SO4，所以放电过程中需补充的物质X是H2SO4或者硫酸氢钾，故D正确；
故选：A。
20．B
解析：
该装置为原电池，由方程式知铝电极是负极，电极反应是，多孔碳电极是正极，电极反应为
A．电流的实质是电子，只能通过导线移动，电流的方向是多孔碳电极→导线→铝电极，A项不符合题意；
B．根据总反应知，正极反应是，B项符合题意；
C．涉及到O2的反应是①②，所以在正极反应过程中，O2作催化剂，C项不符合题意；
D．根据6e--6CO2，转移0.1mol电子，消耗标准状况下CO2为22.4L，D项不符合题意；
故正确选项为B
21．2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) H=-3116.6kJ/mol 713.15 负 C2H6-14e-+18OH-=2+12H2O
解析：
(1)在298K时，1molC2H6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量1558.4kJ，该反应的热化学方程式2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) H=-3116.6kJ/mol；又已知：H2O(g)=H2O(l) H2=-44.0kJ/mol，则C2H6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和气态水的热化学反应方程式为2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) H=-3116.6kJ/mol-(-44.0kJ/mol×6)=-2852.6 kJ/mol，根据反应可知，2mol C2H6完全燃烧生成气态水时放出的热量是2852.6 kJ/mol ，则11.2L(标准状况)C2H6即0.5mol C2H6完全燃烧生成气态水时放出的热量是=713.15kJ；
(2)利用(1)反应设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨作电极，在电极上分别通入乙烷和氧气，燃料电池中通入燃料乙烷的一极作负极，通入氧气的一极为正极，负电极上发生的电极反应是C2H6-14e-+18OH-=2+12H2O。
22．正 FePO4+Li++e-=LiFePO4 a CH4-8e-+10OH-=+7H2O 减小
解析：
(1)电池反应为FePO4+LiLiFePO4，放电过程是原电池，电池放电时Li+向正极移动，总反应方程式减去负极反应得到正极电极反应：FePO4+Li++e-=LiFePO4；
(2)①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极，a为原电池的负极，该极上是燃料发生失电子的氧化反应，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+7H2O；
②在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-=+3H2O，电池工作一段时间后，由于氢氧根离子被消耗，所以电解质溶液的pH会减小。
23．正 负 Al 化学能 电
解析：
依据分析可知，通入氯气的电极是正极，氯气在正极上得到电子，被还原成氯离子，电极反应方程式为：，
故答案为：正；
加入铝的电极是负极，由于此溶液为KOH，故电极反应方程式为：，
故答案为：负；
原电池中电子从负极流出经过导线流到正极，
故答案为：Al；；
该装置为原电池，将化学能转化为电能，
故答案为：化学能；电。
原电池原理即有氧化还原反应发生，且失去电子的为负极，化合价升高，电子流出，得到电子的一极为正极，化合价降低，电子流入，据此解答即可。
本题考查学生原电池的工作原理，属于基础知识的考查，题目难度不大，注意对基础知识的学习和积累。
24．Li Li－e－==Li＋ 2SOCl2＋4e－==4Cl－＋S＋SO2↑ 出现白雾，有刺激性气味的气体生成 SOCl2＋H2O==SO2↑＋2HCl↑ 因为构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应
解析：
（1）Li为还原剂，作负极，电极反应为：Li-e－=Li+。
（2）总方程式减去负极方程式，得：2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑；
（3）题中已给出信息：碱液吸收时的产物是Na2SO3和NaCl，则SOCl2和水反应生成SO2和HCl，则实验现象是出现白雾，有刺激性气味的气体生成，化学方程式为：SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑；
（4）要求无水、无氧是因为Li会和水、氧气反应，且SOCl2也会和水反应。
25．正极 C6H12O6+H2O-2e一═C6H12O7+2H+ 2C6H12O6+O2═2C6H12O7 11.2 不能 酶在高温条件下会发生变性，失去催化活性
解析：
该生物电池以葡萄糖(C6H12O6)作原料，在酶的作用下被氧化为葡萄糖酸(C6H12O7)，则电极a为负极，电极b为正极，结合原电池原理分析解答。
(1)电极b为正极，电极a为负极，负极上是葡萄糖在酶的作用下被氧化为葡萄糖酸(C6H12O7)，电极反应为：C6H12O6+H2O-2e一═C6H12O7+2H+，故答案为：正极；C6H12O6+H2O-2e一═C6H12O7+2H+；
(2)根据图示，葡萄糖(C6H12O6)在酶的作用下被氧化为葡萄糖酸(C6H12O7)，氧气被还原为水，电极反应式为O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O，该生物电池中发生反应的化学方程式为2C6H12O6+O2═2C6H12O7，当有2molH+通过质子交换膜时，理论上正极消耗0.5mol氧气，需要标准状况下氧气的体积为0.5mol×22.4L/mol =11.2L，故答案为：2C6H12O6+O2═2C6H12O7；11.2；
(3)酶的主要成分为蛋白质，在高温下，蛋白质会发生变性，失去催化活性，因此该电池不能在高温条件下使用，故答案为：不能；酶在高温条件下会发生变性，失去催化活性。
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