2018届高考一轮复习人教版第22讲化学电源电极反应式的书写学案81

2018届高考一轮复习人教版第22讲化学电源电极反应式的书写学案81

第22讲　化学电源、电极反应式的书写 ‎【考纲要求】　1.了解常见化学电源的种类及其工作原理。2.能书写常见电源电极反应式和电池反应方程式。‎ 考点一|常见化学电源(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第108页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．一次电池(碱性锌锰干电池)‎ 碱性锌锰干电池的工作原理如图：‎ 负极(Zn)，电极反应式：‎ Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2；‎ 正极(MnO2)，电极反应式：‎ ‎2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－。‎ 总反应：‎ Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2‎ ‎2．二次电池(以铅蓄电池为例)‎ ‎(1)放电时的反应。‎ ‎①负极反应：Pb－2e－＋SO===PbSO4；‎ ‎②正极反应：‎ PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O；‎ ‎③总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===‎ ‎2PbSO4(s)＋2H2O(l)。‎ ‎(2)充电时的反应。‎ ‎①阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SO；‎ ‎②阳极反应：PbSO4－2e－＋2H2O===PbO2＋4H＋＋SO；‎ ‎③总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。‎ ‎3．燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，分为酸性和碱性两种。‎ 电池 酸性 碱性或中性 负极反应式 ‎2H2－4e－===4H＋‎ ‎2H2－4e－＋4OH－===4H2O 正极反应式 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－‎ 总反应式 ‎2H2＋O2===2H2O ‎4.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加。(　　)‎ ‎(2)手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池。(　　)‎ ‎(3)若使反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋以原电池方式进行，可用锌铁做电极材料。(　　)‎ ‎(4)碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长。(　　)‎ ‎(5)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能。(　　)‎ ‎(6)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应为2H2－4e－===4H＋，O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(　　)‎ ‎(7)铅蓄电池工作时，当电路中转移0.2 mol电子时，消耗0.1 mol H2SO4。(　　)‎ ‎(8)二次电池充电时接线方式为 —··—。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一　常见化学电源电极反应式的书写 ‎1．下列电池工作时，O2在正极放电的是(　　)‎ A.锌锰电池 B.氢燃料电池 C.铅蓄电池 D.镍镉电池 答案：B ‎2．(RJ选修4·P783题改编)镉镍可充电电池的充、放电反应按下式进行：Cd＋2NiO(OH)＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2由此判断错误的是(　　)‎ A．放电时，Cd做负极 B．放电时，NiO(OH)做负极 C．电解质溶液为碱性溶液 D．放电时，负极反应为Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2‎ 答案：B ‎3．(RJ选修4·P781题改编)碱性锌锰电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2，则其正极反应为_____________________________________。‎ 答案：MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－‎ 题点二　原电池的简单计算 ‎4．酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。‎ ‎(1)该电池的正极反应式为_________________________________________，‎ 电池反应的离子方程式为__________________________________________。‎ ‎(2)维持电流强度为‎0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌________g。(已知F＝96 ‎500 C·mol－1)‎ 解析：(1)该电池为酸性锌锰干电池，电极反应式负极为：Zn－2e－===Zn2＋，正极：2MnO2＋2e－＋2H＋===2MnOOH。(2)电量Q＝It＝‎0.5 A×5×60 s＝‎150 C，则m(Zn)＝×‎65 g·mol－1＝‎0.05 g。‎ 答案：(1)MnO2＋H＋＋e－===MnOOH ‎2MnO2＋Zn＋2H＋===2MnOOH＋Zn2＋‎ ‎[注：式中Zn2＋可写为Zn(NH3)、Zn(NH3)2Cl2等，H＋可写为NH]‎ ‎(2)0.05‎ ‎5．二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg－1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_________。‎ 解析：二甲醚直接燃料电池的总反应为CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O，负极反应式的书写步骤：‎ 第一步先写反应物、生成物：CH3OCH3——2CO2；‎ 第二步写明转移电子数：CH3OCH3－12e－——2CO2；‎ 第三步配平：3H2O＋CH3OCH3－12e－===2CO2＋12H＋。‎ 答案：CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋‎ 考点二|电极反应式的书写(重点保分型——师生共研)‎ 授课提示：对应学生用书第109页 ‎[考向精练提考能]‎ 考向一　已知原电池总反应写电极反应式 ‎1．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_______________________________。‎ 解析：分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。‎ ‎(1)负极材料为Li(还原剂)，4Li－4e－===4Li＋。‎ ‎(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。‎ 答案：(1)锂　4Li－4e－===4Li＋‎ ‎(2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑‎ ‎2．MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－试书写该电池的正、负极电极反应式。‎ 答案：负极：Mg－2e－===Mg2＋‎ 正极：2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－‎ 考向二　燃料电池电极反应式的书写 ‎3．以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。‎ ‎(1)酸性介质(如H2SO4)‎ 负极：________________________________________________________________________；‎ 正极：________________________________________________________________________；‎ 总反应式：_____________________________________________________。‎ ‎(2)碱性介质(如KOH)‎ 负极：________________________________________________________________________；‎ 正极：________________________________________________________________________；‎ 总反应式：________________________________________________________。‎ ‎(3)固体电解质(高温下能传导O2－)‎ 负极：________________________________________________________________________；‎ 正极：________________________________________________________________________；‎ 总反应式：____________________________________________________。‎ ‎(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下 负极：________________________________________________________________________；‎ 正极：________________________________________________________________________；‎ 总反应式： _____________________________________。‎ 答案：(1)CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋‎ ‎2O2＋8e－＋8H＋===4H2O CH4＋2O2===CO2＋2H2O ‎(2)CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O ‎2O2＋8e－＋4H2O===8OH－‎ CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O ‎(3)CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O ‎2O2＋8e－===4O2－‎ CH4＋2O2===CO2＋2H2O ‎(4)CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O ‎2O2＋8e－＋4CO2===4CO CH4＋2O2===CO2＋2H2O ‎4．(2015·全国高考课标卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(　　)‎ A．正极反应中有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O 解析：根据微生物电池工作原理示意图可知：C6H12O6在负极上发生氧化反应，电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋；O2在正极上发生还原反应，电极反应式为6O2＋24e－＋24H＋===12H2O。负极有CO2生成，A项错误；B项，微生物促进了反应中电子的转移，正确；C项，质子通过交换膜从负极区移向正极区，正确；D项，电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，正确。‎ 答案：A ‎[备考提醒]　总反应式法书写电极反应式 ‎1．书写步骤 步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne－)。‎ 步骤二：①找出正、负极发生反应的物质。‎ ‎②确定溶液的酸碱性。‎ 步骤三：写电极反应式。‎ 负极反应：还原剂－ne－===氧化产物 正极反应：氧化剂＋ne－===还原产物 ‎2．书写技巧 若电极反应式较难时，可先写出较易的电极反应式，用总反应式减去较易的电极反应式，即得较难的电极反应式。‎ 考向三　可充电电池电极反应式的书写 电池充电的实质就是放电时发生变化再复原的过程。如铅蓄电池：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ‎5．(2016·全国高考卷Ⅲ)锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是(　　)‎ A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动 B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小 C．放电时，负极反应为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH) D．放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气‎22.4 L(标准状况)‎ 解析：充电时为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动，发生的反应为2Zn(OH)===2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O，电解质溶液中c(OH－)增大，故A项、B项均错误；放电时负极反应为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)，故C项正确；每消耗1 mol O2电路中通过4 mol电子，故D项错误。‎ 答案：C ‎6．2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(　　)‎ A．a为电池的正极 B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi C．放电时，a极锂的化合价发生变化 D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移 解析：由图可知，b极(Li电极)为负极，a极为正极，放电时，Li＋‎ 从负极(b)向正极(a)迁移，A项、D项正确；该电池放电时，负极：xLi－xe－===xLi＋，正极：Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4，a极Mn元素的化合价发生变化，C项错误；由放电反应可得充电时的反应，B项正确。‎ 答案：C ‎7．一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6 mol·L－1的KOH溶液。‎ ‎(1)写出放电时的正、负极电极反应式。‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)负极：H2－2e－＋2OH－===2H2O；‎ 正极：2NiO(OH)＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－‎ ‎(2)阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；‎ 阳极：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiO(OH)＋2H2O ‎[真题发掘·知识串联]串线索　固双基　回扣关键知识 以两个甲烷燃料电池串联为载体　串联原电池的相关知识 授课提示：对应学生用书第110页 高考载体　(海南高考卷改编)‎ 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。‎ 知识串联——高考还可以这样考 ‎(1)通入甲烷的一极作原电池的________极(填“正”或“负”下同)，通入O2的一极作原电池的________极。 ‎(2)该甲烷燃料电池中，负极反应式为____________________，正极反应式为____________________。 ‎(3)电池工作时，燃料电池中OH－向哪一极移动？________。K＋向哪一极移动？________________________。 ‎(4)甲烷燃料电池工作时，若某一电极上消耗‎11.2 L(标准状况下)的CH4气体，线路中转移电子的个数是多少？________________________。 ‎(5)若将甲烷燃料电池的电解质溶液由KOH溶液改为稀硫酸，试分别写出其正、负极的电极反应式。________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b极得到的气体是什么？________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)负　正　(2)CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O　2O2＋4H2O＋8e－===8OH－　(3)OH－向负极移动　K＋向正极移动　(4)4NA　(5)负极：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋　正极：2O2＋8H＋＋8e－===4H2O　(6)H2‎ 课时作业(授课提示：对应学生用书第287页)‎ ‎1．(2016·全国高考卷Ⅱ)MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是(　　)‎ A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋‎ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑‎ 解析：MgAgCl电池中，Mg为负极，AgCl为正极，故正极反应式应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B项错误。‎ 答案：B ‎2.(2017·北京朝阳统考)纸电池是一种有广泛应用的“软电池”，图中这种碱性纸电池采用薄层纸片作为载体和传导体，纸的两面分别附着锌和二氧化锰。下列有关该纸电池说法不合理的是(　　)‎ A．Zn为负极，发生氧化反应 B．电池工作时，电子由MnO2流向Zn C．正极反应：MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－‎ D．电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)‎ 解析：锌为负极，失电子发生氧化反应，A正确；电池工作时，电子由Zn(负极)流向MnO2(正极)，B错误；正极上MnO2得到电子，发生的反应为MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－，C正确；电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，D正确。‎ 答案：B ‎3．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是(　　)‎ A．放电时金属锂做负极 B．放电时OH－向正极移动 C．水既是氧化剂又是溶剂 D．总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑‎ 解析：原电池中活泼金属做负极，锂比铁活泼，故锂做负极，A正确；原电池中，放电时阴离子向负极移动，B错误；金属锂和水反应生成氢氧化锂和氢气，该反应中，水是氧化剂，水在电池中还是溶剂，C正确；锂水电池中，金属锂和水反应生成氢氧化锂和氢气，总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，故D正确。‎ 答案：B ‎4．某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，正极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO，则下列推断正确的是(　　)‎ A．负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O B．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性 C．该电池供应2 mol水蒸气的同时转移2 mol电子 D．放电时负极有CO2生成 解析：由总反应式减去正极反应式可得到负极反应式：2H2＋2CO－4e－===2H2O＋2CO2，则可判断负极有CO2生成，A项错误，D项正确；该电池使用的电解质是熔融的碳酸钾，在常温下碳酸钾为固体，电池无法工作，B项错误；由电池总反应式可知，该电池供应2 mol水蒸气时，转移的电子为4 mol，C项错误。‎ 答案：D ‎5．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是(　　)‎ A．电池总反应为CH4＋H2O===3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子 B．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O C．电池工作时，CO向电极B移动 D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO 解析：1 mol CH4→CO，C元素的化合价由－4价→＋2价，升高6价，故1 mol CH4参加反应时共转移6 mol电子，故A错误；熔融碳酸盐环境中没有OH－，A电极上H2参与的电极反应式为H2＋CO－2e－===CO2＋H2O，故B错误；根据原电池工作原理可知，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；根据电池原理可知，O2、CO2共同参加反应，正极的电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO，故D正确。‎ 答案：D ‎6.由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．石墨Ⅰ极为正极，石墨Ⅱ极为负极 B．Y的化学式可能为NO C．石墨Ⅰ极的电极反应式为NO2＋NO－e－===N2O5‎ D．石墨Ⅱ极上发生氧化反应 解析：A项，氧气在反应中被还原，所以石墨Ⅱ是正极，石墨Ⅰ是负极，错误；B项，Y是NO2被氧化后的产物，应为N2O5，错误；D项，石墨Ⅱ极上发生的是还原反应，错误。‎ 答案：C ‎7．某固体酸燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．电子通过外电路从b极流向a极 B．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极 C．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ D．每转移0.1 mol电子，消耗‎1.12 L的H2‎ 解析：H2失电子发生氧化反应，则a为负极，电子通过外电路由a极流向b极，故A错误；原电池中，阳离子向正极移动，所以H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极，故B正确；该电池为酸性燃料电池，则正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故C错误；因没有说明是否为标准状况，则消耗H2的体积不一定为‎1.12 L，故D错误。‎ 答案：B ‎8．(2016·四川高考卷)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是(　　)‎ A．放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移 B．放电时，负极的电极反应式为LixC6－xe－===xLi＋＋C6‎ C．充电时，若转移1 mol e－，石墨(C6)电极将增重7x g D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋‎ 解析：由放电时电池总反应可知，放电时负极反应式为LixC6－xe－===C6＋xLi＋，正极反应式为Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2，在原电池内部阳离子由负极向正极迁移，A、B项均正确；充电时阴极反应式为C6＋xLi＋＋xe－===LixC6，阳极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，转移x mol e－，石墨电极增重7x g，若转移1 mol e－，石墨电极将增重‎7 g，C项不正确，D项正确。‎ 答案：C ‎9．(2017·河南信阳五县联考)新型LiFePO4可充电锂离子动力电池放电时正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4，负极反应为Li－e－===Li＋。下列说法中正确的是(　　)‎ A．充电时动力电池上标注“＋”的电极应与外接电源的正极相连 B．放电时电池反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4‎ C．放电时电池内部Li＋向负极移动 D．放电时，在正极上Li＋得电子被还原 解析：充电时动力电池上标注“＋”的电极上发生氧化反应，应与外接电源的正极相连，A正确；放电时电池总反应是FePO4＋Li===LiFePO4，B错误；放电时原电池内部Li＋向正极移动，C错误；放电时，在正极上Fe3＋得电子被还原为Fe2＋，故D错误。‎ 答案：A ‎10.一种全天候太阳能电化学电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．该电池与硅太阳能电池供电原理相同 B．光照时，b极周围pH减小 C．光照时，H＋由b极室透过质子膜进入a极室 D．夜间无光照时，a为电池的负极 解析：该电池供电时发生化学变化，而硅太阳能电池是将光能转化为电能，不发生化学变化，所以供电原理不同，A错误；从原理图可知光照时，b电极发生反应VO2＋＋H2O－e－===VO＋2H＋，周围pH减小，B正确；产生的H＋由b极室透过质子膜进入a极室，C正确；夜间无光照时，相当于蓄电池放电，a极的电极反应式为V2＋－e－===V3＋，发生氧化反应，故a为电池的负极，D正确。‎ 答案：A ‎11．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨做电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)此电池的正极发生的电极反应是________；负极发生的电极反应是________。‎ ‎(3)电解液中的H＋向________极移动；向外电路释放电子的电极是________极。‎ ‎(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是________________________________________。‎ 答案：(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O ‎(2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O ‎2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋‎ ‎(3)正　负 ‎(4)对空气的污染较小 ‎12.如图是某同学设计的一个简易的原电池装置，回答下列问题。‎ ‎(1)若a为镁、b为CuCl2，则正极材料为____________，负极上的电极反应式为____________________。‎ ‎(2)若a为镁、b为NaOH，则Mg极上发生________反应(填“氧化”或“还原”)，负极上的电极反应式为____________________。‎ ‎(3)若a为铜、b为浓硝酸，则电流的方向为________，正极上的电极反应式为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)上述事实表明，确定原电池中电极的类型时，不仅要考虑电极材料本身的性质，还要考虑____________________。‎ 解析：(1)镁、铝均能与CuCl2溶液反应，但镁比铝活泼，故镁失去电子做负极。(2)铝能与NaOH溶液反应而镁不能，铝做负极失去电子变成AlO，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。(3)常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故铜失去电子做负极，正极上是NO得到电子生成NO2。‎ 答案：(1)Al　Mg－2e－===Mg2＋‎ ‎(2)还原　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O ‎(3)铝―→铜　2H＋＋NO＋e－===H2O＋NO2↑‎ ‎(4)电解质的性质 ‎13.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：‎ ‎(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是________，在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。‎ ‎(2)负极反应式为_____________________________________________。‎ ‎(3)电极表面镀铂粉的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：‎ Ⅰ.2Li＋H22LiH Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑‎ ‎①反应Ⅰ中的还原剂是________，反应Ⅱ中的氧化剂是________。‎ ‎②已知LiH固体密度为‎0.82 g/cm3，用锂吸收‎224 L(标准状况)H2，生成的LiH的体积与被吸收的H2的体积比为________。‎ ‎③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为________mol。‎ 答案：(1)由化学能转变为电能　由a到b ‎(2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O(或H2＋2OH－－2e－===2H2O)‎ ‎(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率 ‎(4)①Li　H2O　②1∶1 148或8.71×10－4　③32‎