生命赐给我们，我们必须奉献生命，才能获得生命。
9. MFC(MicrobialFuelCell) 是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置, 其在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。如图为污水 的实验装置,下列有关该装置的说法正确的是 ()
(主要溶质为葡萄糖 )处理
希望是本无所谓有,无所谓无的。这正如地上的路；其实地上本没有路,走的人多了,也便 成了路。
生命赐给我们，我们必须奉献生命，才能获得生命。
CO,
外电阻 ——I -----------
C-
应子交挽膜
正按室
+
负极室
A ?为加快处理速度，装置需在高温环境中工作
B .负极的电极反应式为 C6H12O6+ 6H2O— 24e「===6CO2+ 24H C.放电过程中，H*由正极向负极移动 D .装置工作过程中，溶液的酸性逐渐增强 答案B
解析微生物不能在高温环境中存活， A项错误。H +在负极上产生，H +由负极向正极移动， C项错误。负极产生的 H +与正极产生的 OH 恰好结合生成水，故溶液的酸性不会增强， 项错误。
10. 如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正 确的是()
A .该系统中只存在 3种形式的能量转化 B .装置Y中负极的电极反应式为
O2+ 2出0+ 4e ===4OH
◎白天
—
D
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D .装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化 答案C 解析A项，该系统有太阳能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转化为电能、电能转 化为机械能多种能量转化形式， A项错；B项，装置Y为原电池，负极发生氧化反应，应 是H2发生氧化反应，B项错；C项，装置X为电解池，其作用是将水转化为燃料 氧化剂(氧气),C项正确；D项，化学能与电能间不可能完全转化， ［能力提升］
11. 某原电池中，电解质溶液为KOH(aq),向负极通入C2H4或Al(g),向正极通入O?或C— 试完成下列问题：
(1) 当分别通入C2H4和。2时： ①
正
极
反
应： D项错。
(氢气)和
希望是本无所谓有，无所谓无的。这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便 成了路。
生命赐给我们，我们必须奉献生命，才能获得生命。 ② 负 极 反 应 ③ 电 池 总 反 应 。 (2)当分别通入少量 AI(g)和 CI2 时： 极 ① 反 应 正 ② 负 极 反 应 ③ 电 池 总 反 应 答案 ⑴①302+ 6出0+ 12e「===12OH 一 ② C2H4+ 160H — 12e ===2CO3 + IOH2O ③ C2H4+ 3O2+ 40H 一 ===2CO2「+ 4H2O (2) ① 3C12 + 6e「===6C「
② 2AI(g) — 6e「+ 8OH _===2AIO 2 + 4H2O
③ 2AI(g) + 3CI2+ 8OH ===2AIO 2 + 6CI + 4出0
12．设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。
最近有人
—
—
制造了一种燃料电池， 一个电极通入空气， 另一个电极通入汽油蒸气， 电池的电解质是掺杂 了 Y2O3的Zr02晶体，它在高温下能传导
02。回答如下问题：
—
(1) 以丁烷代表汽油， 写出这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式：
(2) ___________________________________________________________________________ 写出这个电池的正极发生的反应： ________________________________________________________
负极发生的反应
固体电解质里的 O2 的移动方向是 ______________________________________________________
—
希望是本无所谓有，无所谓无的。这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便 成了路。
生命赐给我们，我们必须奉献生命，才能获得生命。
向外电路释放电子的电极是 ____________________________________________________________
答案(\4H10+ 13O2===8CO2+ 10出0
⑵02 + 4e ===20 C4H10+ 130 — 26e ===4CO2 + 5出0 向负极移动负极
解析由原电池原理知：负极失电子后经导线转移到正极，根据电中性关系，内电路中， 向负极移动。 ［拓展探究］
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
02
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。2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 n .LiH + H20===Li0H + Hzf
① 反应I中的还原剂是 ______ ，反应n中的氧化剂是 _______ 。 ② 已知LiH固体密度为0.82g cm
— 3
△
,用锂吸收224L(标准状况)出，生成的LiH体积与被吸
收的H2体积比值为 ______________ 。
③ 由②生成的LiH与出0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
希望是本无所谓有，无所谓无的。这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便 成了路。
生命赐给我们，我们必须奉献生命，才能获得生命。
过电子的物质的量为 __________ mol。 答案(1)化学能转变为电能a流向b (2)H 2 — 2e + 20H ===2出0
—
—
希望是本无所谓有，无所谓无的。这正如地上的路；其实地上本没有路，走的人多了，也便 成了路。
2017-2018学年人教版高中化学选修4课堂学案：第四章-第二节化学电源-正式版
