4.2 化学电源 课时同步练习（解析卷+原题卷）

2016-2017学年高二上学期 第四章 电化学基础
第二节 化学电源 课时练习
选择题（本题包括10小题．每小题4分．共40分．每小题只有一个选项符合题意．）
1.下列有关燃料电池的说法正确的是（　　）A.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能B.燃料电池的能量转化率可达100%C.燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂D.氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化21·cn·jy·com
2.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-+5OH-=FeO42-+4H2O C.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化 D.放电时的正极在充电时须接电源正极【来源：21·世纪·教育·网】
3.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池．如图为RFC工作原理示意图．下列有关说法正确的是（　　）A.当有0.1 mol电子转移时，a电极产生2.24LH2B.b电极上发生的电极反应是：4H2O+4e-=2H2↑+4OH-C.c电极上进行还原反应，B池中的H+可以通过隔膜进入A池D.d电极上发生的电极反应是：O2+4H++4e-=2H2Owww-2-1-cnjy-com
4.锂空气电池充放电基本原理如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A.充电时，锂离子向阴极移动B.充电时阴极电极反应式为：Li++e-═LiC.放电时正极电极反应式为：O2+4e-+2H2O═4OH-D.负极区的有机电解液可以换成水性电解液2-1-c-n-j-y
5.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．下列说法不正确的是（　　）A.电流由O2所在的铂电极流出B.该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-═2CO2↑+12H+C.O2所在的铂电极处发生还原反应D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量www.21-cn-jy.com
6.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示． 关于该电池的叙述不正确的是（　　）A.该电池不能在高温下工作B.电池右侧电极反应为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+C.放电过程中，H+通过质子交换膜向电池右侧迁移D.在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成CO2 22.4 L（标况）　　21*cnjy*com
7.TiO2在光照射下可使水分解：2H2O2H2↑+O2↑，该过程类似植物的光合作用．如图是光照射下TiO2分解水的装置示意图．下列叙述正确的是（　　）A.该装置可以将光能转化为电能，同时也能将其转化为化学能B.TiO2电极上发生的反应为：2H++2e-═H2↑C.该装置工作时，电流由TiO2电极经R流向铂电极D.该装置工作时，TiO2电极附近溶液的pH变大21世纪教育网版权所有
一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是（　）
A.该电池工作时，每消耗22.4L NH3转移3mol电子B.电子由电极A经外电路流向电极BC.电池工作时，OH-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O21·世纪*教育网
9.镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点．一般研究的镁燃料电池可分为镁空气燃料电池、镁海水燃料电池、镁过氧化氢燃料电池和镁次氯酸盐燃料电池．其中，镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是（　　） A.放电过程中OH-移向正极B.电池的总反应式为Mg+ClO-+H2O═Mg(OH)2+Cl-C.镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应D.镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为H2O2+2H++2e-═2H2O
10.电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，电极总反应为：Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag．下列叙述正确的是（　　）A.Zn是正极，Ag2O是负极B.Zn是负极，Ag2O是正极C.工作时负极区溶液的pH增大D.工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极21cnjy.com
二、非选择题（本题包括4小题．共60分）
11.(15分)某兴趣小组同学利用氧化还原反应： 2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O，设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1mol?L-1，盐桥中装有饱和K2SO4溶液．回答下列问题： 【来源：21cnj*y.co*m】
（1）发生氧化反应的烧杯是 ______ （填“甲”或“乙”）． （2）外电路的电流方向为：从 ______ 到 ______ （填“a”或“b”）． （3）电池工作时，盐桥中的SO42-移向 ______ （填“甲”或“乙”）烧杯． （4）甲烧杯中发生的电极反应为 ______ ．【出处：21教育名师】
12.(15分)氢氧燃料电池是将H2通入负极，O2通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高． （1）若电解质溶液为KOH溶液，其正极反应为 ______ ，负极反应为 ______ ； （2）若电解质溶液为H2SO4，其正极反应为 ______ ，负极反应为 ______ ；若反应过程中转移了2mol电子，可产生水的质量为 ______ g．21教育网
13.(15分)航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点．氢-氧燃料电池有酸式、碱式和非水种，它们放电时的电池总反应方程式均可表示为：2H2+O2=2H2O． (1)酸式氢-氧燃料电池中的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2-4e-=4H+，其正极反应表示为____________； (2)碱式氢-氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应表示为：O2+2H2O+4e-=4OH-，其负极反应可表示为____________； (3)非水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-，其负极反应可表示为：2H2+2O2--4e-=2H2O，其正极反应表示为____________． (4)非水电解质是掺杂K2CO3晶体，在熔融状态下能传导CO32-，其正极反应可表示为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，其负极反应表示为____________．2·1·c·n·j·y
14.(15分)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品．反应方程式为 2AgNO3+4KOH+K2S2O8Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O 回答下列问题： (1)上述制备过程中，检验洗剂是否完全的方法是____________． (2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：____________． (3)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O) 2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2，得到224.0mLO2(标准状况下)．计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)．
2016-2017学年高二上学期 第四章 电化学基础
第二节 化学电源 课时练习 解析
选择题（本题包括10小题．每小题4分．共40分．每小题只有一个选项符合题意．）
下列有关燃料电池的说法正确的是（　　）A.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能B.燃料电池的能量转化率可达100%C.燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂D.氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化【分析】21cnjy.com
A、氢氧燃料电池是将化学能转变为电能； B、氢氧电池的能量转化率不是100%； C、燃料电池的燃料和氧化剂从外部供给； D、负极发生氧化反应．21·cn·jy·com
【解答】
A、氢氧燃料电池也属于原电池，是将化学能转变为电能的装置，故A错误； B、氢氧燃料电池放电时，只有一部分能量转化为电能，所以能量转化率不是100%，故B错误； C、燃料电池的电极本身不包含活性物质，如氢氧燃料电池，燃料电池的燃料和氧化剂从外部供给，而干电池或蓄电池不是外部提供，故C正确； D、负极发生氧化反应，所以氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化，故D错误； 故选C．21教育名师原创作品
【答案】C
2.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-+5OH-=FeO42-+4H2O C.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化 D.放电时的正极在充电时须接电源正极【分析】
本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力。
【解答】
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.充电时阳极发生Fe(OH)3失电子的氧化反应，即反应为：
Fe(OH)3-3e-+5OH-?FeO42-+4H2O，故B正确；?C.放电时正极反应为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，故C错误；?D.放电时正极反应为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，生成氢氧根离子，放电时的正极在充电时须接电源正极，故D正确。?故选C。
【答案】C
3.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池．如图为RFC工作原理示意图．下列有关说法正确的是（　　）A.当有0.1 mol电子转移时，a电极产生2.24LH2B.b电极上发生的电极反应是：4H2O+4e-=2H2↑+4OH-C.c电极上进行还原反应，B池中的H+可以通过隔膜进入A池D.d电极上发生的电极反应是：O2+4H++4e-=2H2O21教育网
【分析】
依据图示ab电极是电解池的电极，由电源判断a为阴极产生的气体是氢气，b为阳极产生的气体是氧气；cd电极是原电池的正负极，c是正极，d是负极；电解池中的电极反应为：b电极为阳极失电子发生氧化反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑；a电极为阴极得到电子发生还原反应：4H++4e-=2H2↑； 原电池中是酸性溶液，电极反应为：d为负极失电子发生氧化反应：2H2-4e-=4H+；c电极为正极得到电子发生还原反应：O2+4H++4e-=2H2O； 结合电极上的电子守恒分析计算；
【解答】
电解池中的电极反应为：b电极为阳极失电子发生氧化反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑；a电极为阴极得到电子发生还原反应：4H++4e-=2H2↑； 原电池中是酸性溶液，电极反应为：d为负极失电子发生氧化反应：2H2-4e-=4H+；c电极为正极得到电子发生还原反应：O2+4H++4e-=2H2O； A、阳极电极反应计算，当有0.1mol电子转移时，a电极产生标况下1.12LH2，故A错误； B、b电极上发生的电极反应是4OH--4e-=2H2O+O2↑；故B错误； C、c电极上进行还原反应，B池中的H+可以通过隔膜进入A池，故C正确； D、d电极上发生的电极反应是：2H2-4e-=4H+；故D错误； 故选C．2-1-c-n-j-y
【答案】C
4.锂空气电池充放电基本原理如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A.充电时，锂离子向阴极移动B.充电时阴极电极反应式为：Li++e-═LiC.放电时正极电极反应式为：O2+4e-+2H2O═4OH-D.负极区的有机电解液可以换成水性电解液【分析】
A、充电时的原理是电解池原理，电解质中的阳离子移向阴极； B、充电时阴极上发生得电子的还原反应； C、放电时原理是原电池原理，正极上发生得电子的还原反应； D、金属锂可以和水之间发生反应，据此回答．
【解答】
A、充电时的原理是电解池原理，电解质中的阳离子移向阴极，即锂离子向阴极移动，故A正确； B、充电时阴极上发生得电子的还原反应，即Li++e-═Li，故B正确； C、放电时原理是原电池原理，正极上发生得电子的还原反应O2+4e-+2H2O═4OH-，故C正确； D、金属锂可以和水之间发生反应，所以负极区的有机电解液可以换成水性电解液，故D错误． 故选D．
【答案】D
5.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．下列说法不正确的是（　　）A.电流由O2所在的铂电极流出B.该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-═2CO2↑+12H+C.O2所在的铂电极处发生还原反应D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量21*cnjy*com
【分析】
该装置中含有质子交换膜，则电解质溶液为酸性，酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；根据图示得出酸性燃料电池的反应物和生成物，再根据原电池原理写出该电池的反应式来判断．2·1·c·n·j·y
【解答】
A、乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应，电流由正极流向负极，故A正确； B、该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，由装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，故B错误； C、乙醇燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，O2所在的铂电极处发生还原反应，故C正确； D、根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量，根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量，故D正确． 故选B．www.21-cn-jy.com
【答案】B
6.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示． 关于该电池的叙述不正确的是（　　）A.该电池不能在高温下工作B.电池右侧电极反应为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+C.放电过程中，H+通过质子交换膜向电池右侧迁移D.在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成CO2 22.4 L（标况）www-2-1-cnjy-com
【分析】
A、从蛋白质的性质：高温下会变性分析； C．原电池内部阳离子向正极移动； B．原电池负极发生失电子的氧化反应，据此书写电极反应； D．根据正负极电极反应式结合电子守恒进行计算．【来源：21cnj*y.co*m】
【解答】
A、高温条件下微生物会变性，该电池不能够在高温下工作，故A正确； B、负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，电极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，故B正确； C、原电池内部阳离子应向正极移动，即H+通过质子交换膜向电池右侧迁移，故C错误； D、正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，对比负极反应可知，消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况下体积是22.4L，故D正确； 故选C．【出处：21教育名师】
【答案】C
7.TiO2在光照射下可使水分解：2H2O2H2↑+O2↑，该过程类似植物的光合作用．如图是光照射下TiO2分解水的装置示意图．下列叙述正确的是（　　）A.该装置可以将光能转化为电能，同时也能将其转化为化学能B.TiO2电极上发生的反应为：2H++2e-═H2↑C.该装置工作时，电流由TiO2电极经R流向铂电极D.该装置工作时，TiO2电极附近溶液的pH变大
【分析】
该装置中是将光能转化为电能，然后通过电解将电能转化为化学能，根据图片知，铂电极为阴极，电极反应式为2H++2e-═H2↑，二氧化钛电极为阳极，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，据此分析解答．
【解答】
A、在光照下TiO2分解水，同时提供电能，所以该装置可以将光能转化为电能，同时电能转化为化学能，故A正确； B．铂电极为阴极，电极反应式为2H++2e-═H2↑，故B错误； C．该装置工作时，Pt作阴极、二氧化钛作阳极，阳极上失电子、阴极上得电子，所以电流由铂电极经R流向TiO2电极，故C错误； D．二氧化钛电极为阳极，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，TiO2电极附近溶液的pH变小，故D错误； 故选A．
【答案】A
一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是（　）
A.该电池工作时，每消耗22.4L NH3转移3mol电子B.电子由电极A经外电路流向电极BC.电池工作时，OH-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O【分析】
液氨-液氧燃料电池中，负极上发生失电子的氧化反应，即A是负极，B是正极，碱性条件下，氧气在正极生成氢氧根离子，燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式：4NH3+3O2=2N2+6H2O，电子从负极流向正极，句原电池的工作原理来回答．
【解答】
A、燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式：4NH3+3O2=2N2+6H2O，该电池工作时，每消耗标准状况下的22.4L即1molNH3转移3mol电子，故A错误； B、电子从负极流向正极，即从电极A流向电极B，故B正确； C、原电池中，阴离子向负极移动，则OH-向负极A移动，故C错误； D、碱性条件下，氧气在正极生成氢氧根离子，其电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故D错误； 故选B．
【答案】B
9.镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点．一般研究的镁燃料电池可分为镁空气燃料电池、镁海水燃料电池、镁过氧化氢燃料电池和镁次氯酸盐燃料电池．其中，镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是（　　） A.放电过程中OH-移向正极B.电池的总反应式为Mg+ClO-+H2O═Mg(OH)2+Cl-C.镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应D.镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为H2O2+2H++2e-═2H2O【分析】
该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，电池反应式为：Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-，原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动．
【解答】
原电池原理中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，放电过程中OH-移向负极，故A错误； B．负极上镁失电子，正极上次氯酸根离子得电子，所以电池反应为
Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-，故B正确； C．镁燃料电池中镁均为负极，负极发生氧化反应，故C正确； D．镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为得电子的还原反应，即H2O2+2H++2e-═2H2O，故D正确； 故选A．
【答案】A
10.电子表和电子计算器的电源通常用微型银-锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，电极总反应为：Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag．下列叙述正确的是（　　）A.Zn是正极，Ag2O是负极B.Zn是负极，Ag2O是正极C.工作时负极区溶液的pH增大D.工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
【分析】
根据电池反应式知，锌失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2，氧化银得电子发生还原反应而作正极，电极反应式为Ag2O+2e-+H2O═2Ag+2OH-，根据负极电极反应式确定负极区域pH变化结合电子的移动方向分析解答．　　21*cnjy*com
【解答】
A．根据电池反应式知，锌失电子化合价升高而作负极，氧化银作正极，故A错误； B．根据电池反应式知，锌失电子化合价升高而作负极，氧化银作正极，故B正确； C．负极上电极反应式为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2，由于氢氧根离子参加反应而导致负极附近氢氧根离子浓度降低，则溶液的pH减小，故C错误； D．锌作负极，氧化银作正极，导致从负极锌沿导线流向正极氧化银，故D错误； 故选B．
【答案】B
二、非选择题（本题包括4小题．共60分）
11.(15分)某兴趣小组同学利用氧化还原反应： 2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O，设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1mol?L-1，盐桥中装有饱和K2SO4溶液．回答下列问题：
（1）发生氧化反应的烧杯是 ______ （填“甲”或“乙”）． （2）外电路的电流方向为：从 ______ 到 ______ （填“a”或“b”）． （3）电池工作时，盐桥中的SO42-移向 ______ （填“甲”或“乙”）烧杯． （4）甲烧杯中发生的电极反应为 ______ ．21·世纪*教育网
【分析】
由2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O可知，Mn元素的化合价降低，得到电子，Fe元素的化合价升高，失去电子，则b为负极，a为正极，结合原电池中负极发生氧化反应，电流从正极流向负极，阴离子向负极移动来解答．
【解答】
由2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O可知，Mn元素的化合价降低，得到电子，Fe元素的化合价升高，失去电子，则b为负极，a为正极， (1) b为负极，则乙烧杯中发生氧化反应，故答案为：乙； (2) 由上述分析可知，a为正极，电流由正极流向负极，即从a流向b，故答案为：a；b； (3) 阴离子向负极移动，则盐桥中的SO42-移向乙烧杯中，故答案为：乙； (4) 甲烧杯中发生还原反应，Mn元素的化合价降低，电极反应为【版权所有：21教育】
MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O，故答案为：MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O．
【答案】
(1) 乙； (2) a；b； (3) 乙； (4) MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O．
12.(15分)氢氧燃料电池是将H2通入负极，O2通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高． （1）若电解质溶液为KOH溶液，其正极反应为 ______ ，负极反应为 ______ ； （2）若电解质溶液为H2SO4，其正极反应为 ______ ，负极反应为 ______ ；若反应过程中转移了2mol电子，可产生水的质量为 ______ g．21世纪教育网版权所有
【分析】
（1）若电解质溶液为KOH溶液时，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子； （2）酸性条件下，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，负极上氢气失电子生成氢离子，根据转移电子和水之间关系式计算．
【解答】
（1）若电解质溶液为KOH溶液时，正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；H2+2OH--2e-=2H2O； （2）酸性条件下，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应式为H2-2e-=2H+，电池反应式为O2+2H2=H2O， 设生成水的质量为x， O2+2H2=2H2O 转移电子 36g??? 4mol x????? 2mol 36g：4mol=x：2mol x==18g， 故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；H2-2e-=2H+；18．
【答案】
（1）O2+4e-+2H2O=4OH-；H2+2OH--2e-=2H2O； （2）O2+4e-+4H+=2H2O；H2-2e-=2H+；18．
13.(15分)航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点．氢-氧燃料电池有酸式、碱式和非水种，它们放电时的电池总反应方程式均可表示为：2H2+O2=2H2O． (1)酸式氢-氧燃料电池中的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2-4e-=4H+，其正极反应表示为____________； (2)碱式氢-氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应表示为：O2+2H2O+4e-=4OH-，其负极反应可表示为____________； (3)非水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-，其负极反应可表示为：2H2+2O2--4e-=2H2O，其正极反应表示为____________． (4)非水电解质是掺杂K2CO3晶体，在熔融状态下能传导CO32-，其正极反应可表示为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，其负极反应表示为____________．
【分析】
(1)酸式氢-氧燃料电池中，正极发生还原反应生成H2O，总反应式减负极反应可到正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O； (2)碱式氢-氧燃料电池中，负极发生氧化反应，总反应式减正极反应得到负极反应式为2H2+4OH-4e-=4H2O； (3)正极发生还原反应，O2得电子生成O2-，电极反应式为O2+4e-=2O2-； (4)负极发生氧化反应，H2得电子，生成物为H2O和CO2，电极反应式为2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2．
【解答】
(1)酸式氢-氧燃料电池中，正极发生还原反应生成H2O，总反应式减负极反应可到正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O， 故答案为：O2+4H++4e-=2H2O； (2)碱式氢-氧燃料电池中，负极发生氧化反应，总反应式减正极反应得到负极反应式为2H2+4OH-4e-=4H2O， 故答案为：2H2+4OH-4e-=4H2O； (3)正极发生还原反应，O2得电子生成O2-，电极反应式为O2+4e-=2O2-，故答案为：O2+4e-=2O2-； (4)负极发生氧化反应，H2得电子，生成物为H2O和CO2，电极反应式为2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2， 故答案为：2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2．【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】
(1) O2+4H++4e-=2H2O； (2) 2H2+4OH-4e-=4H2O； (3) O2+4e-=2O2-； (4) 2H2+2CO32--4e-=2H2O+2CO2．
14.(15分)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品．反应方程式为 2AgNO3+4KOH+K2S2O8Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O 回答下列问题： (1)上述制备过程中，检验洗剂是否完全的方法是____________． (2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：____________． (3)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O) 2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2，得到224.0mLO2(标准状况下)．计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)．
【分析】
(1)检验是否洗涤完全，可取最后一次滤液，检验溶液中是否含有SO42-或OH-，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全)； (2)电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，反应还应有KOH参加，反应的方程式为Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag； (3)n(O2)==1.000×10-2mol，设样品中Ag2O2的物质的量为x，Ag2O 的物质的量为y ，据此计算。【解答】
(1)检验是否洗涤完全，可取最后一次滤液，检验溶液中是否含有SO42-或OH-，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全)， 故答案为：取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全)； (2)电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，反应还应有KOH参加，反应的方程式为Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag， 故答案为：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag； (3)n(O2)==1.000×10-2mol， 设样品中Ag2O2的物质的量为x，Ag2O 的物质的量为y 248g/mol×x+232g/mol×y=2.588g x+=1.000×10-2mol x=9.500×10-3mol y=1.000×10-3mol w(Ag2O2)===0.91． 答：样品中Ag2O2的质量分数为0.91．
【答案】
(1) 取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全)； (2) Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag； (3) 0.91．