《2025年资源库高中化学人教版》

铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni₂O₃+3H₂O=Fe(OH)₂+2Ni(OH)₂,下列有关该电池的说法不正确的是（ ）
A. 电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni₂O₃,负极为Fe
B. 电池放电时,负极反应式为Fe+2OH⁻-2e⁻=Fe(OH)₂
C. 电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D. 电池充电时,阳极反应式为2Ni(OH)₂+2OH⁻-2e⁻=Ni₂O₃+3H₂O

答案： C
解析：由放电时的反应可知，Fe失去电子作负极，Ni₂O₃得到电子作正极，A项正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，电池放电时，负极反应式为Fe+2OH⁻-2e⁻=Fe(OH)₂，所以电池充电过程中阴极反应式为Fe(OH)₂+2e⁻=Fe+2OH⁻，阴极附近溶液的pH会升高，B项正确，C项不正确；同理，D项正确。

(双选)某课题组提出了一种两相无膜锌/吩噻嗪电池:锌板在水系电解液中作负极,而溶解在二氯甲烷非水系电解液中的吩噻嗪(PTZ)作正极反应材料。工作原理如图14-1-11所示。下列说法错误的是（ ）
A. 水和二氯甲烷的互不相溶和密度差能够将正极与负极隔开,防止电池内部发生短路
B. 工作时,PF₆⁻和电子在水系/非水系电解液界面上来回穿梭,维持电荷平衡
C. 充电时,石墨毡作阴极
D. 放电时,每转移1mol电子,正极区质量减少145g

答案： BC
解析：水和二氯甲烷的互不相溶和密度差能够将正极与负极分隔开，进而防止电池内部正、负极因直接接触发生反应而短路，A正确；工作时，只有PF₆⁻在水系/非水系电解液界面上来回穿梭，维持电荷平衡，B错误；由题图中反应可知，充电时，PTZ失电子，发生氧化反应，石墨毡作阳极，C错误；放电时，PTZ得电子，发生还原反应，石墨毡作正极，为维持电荷平衡，每转移1mol电子，正极区将有1mol PF₆⁻移动到负极区，正极区质量减少145g，D正确。

(1)微型直接甲醇燃料电池是通过MEMS工艺制作的一种微型能源装置,具有结构简单、体积小、质量轻、比能量密度高、环境污染小等优点,其装置如图14-1-12所示:
①通入CH₃OH和H₂O的电极为该电池的________(填“正极”或“负极”),该电极上的电极反应式为________。
②电解质溶液可能为________(填“稀硫酸”或“KOH溶液”)。
(2)如图14-1-13所示的硫化氢-空气质子交换膜燃料电池实现了发电、环保的有效结合,已知:2H₂S(g)+O₂(g)=S₂(s)+2H₂O(l)ΔH=-632kJ·mol⁻¹。
①电极b上发生的电极反应为________。
②标准状况下,每11.2L H₂S参与反应,有________mol H⁺经质子固体电解质膜进入正极区。

答案：
(1)①负极；CH₃OH+H₂O-6e⁻=CO₂↑+6H⁺
②稀硫酸
(2)①O₂+4H⁺+4e⁻=2H₂O
②1
解析：
(1)①根据图示，CH₃OH和H₂O在左边电极上反应生成CO₂和H₂O，CH₃OH失电子，发生氧化反应，因此通入CH₃OH和H₂O的电极为该电池的负极，电极反应式为CH₃OH+H₂O-6e⁻=CO₂↑+6H⁺；②二氧化碳为酸性氧化物，能与碱溶液反应，因此电解质溶液可能为稀硫酸。
(2)①由2H₂S(g)+O₂(g)=S₂(s)+2H₂O(l)可知，O₂得电子，发生还原反应，电极b为正极，则电极b的电极反应式为O₂+4H⁺+4e⁻=2H₂O；②由总反应和正极反应式，可知负极反应式为2H₂S-4e⁻=4H⁺+S₂，标准状况下，11.2L H₂S的物质的量n=V/Vₘ=11.2L/22.4L·mol⁻¹=0.5mol，0.5mol H₂S参与反应，转移1mol电子，有1mol H⁺经质子固体电解质膜进入正极区。