基礎課時3原電池化學電源

1、基礎課時3原電池化學電源溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15基礎課時3原電池電解池最新考綱1. 了解原電池和電解池的工作原理。2.能寫出電極反應式和電池反應方程式。3. 了解常見化學電源的種類及其工作原理。教學目標：1.理解原電池和屯解池的工作原理2.掌握常見化學電源的各種類電極反應式和電池反應方程式的書寫，3.與電池有關的計算。一：原電池1原電池的概念：將的裝置。2原電池的構成條件：(1) 能地發(fā)生反應。(2)兩個電極(材料可以是金屬或導電的非金屬)。 負極：還原劑電子，被，得到產物。 正極：氧化劑電子，被，得到產物。(3)電極均插入電解質溶液

2、中，構成(用導線連接和鹽橋)。例題1.利用反應2feci3 + cu=2feci2 + cuci2,設計一個原電池裝置。(1) 在裝置圖中，標明電極名稱及電子流向、溶液中離子流向。(2) 寫出兩個電極上的電極反應。負極：,正極：0(3) 原電池反應為什么比普通化學反應速率更快?3變式1.下圖i、ii分別是甲、乙兩組同學將反應“aso34+2i +2h=aso3 + i2 + h2o”h-設計成的原電池裝置，其中cl、c2均為碳棒。a組向圖ii b燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；b組向圖ii b燒杯中逐滴加入適量40%naoh溶液。1溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國20

3、15.10.15（1）. a組,c1極，電極反應,c2極，電極反應（2）. b組,c1極，電極反應,c2極，電極反應當堂練習.1.如圖所示，組成一個原電池，當電解質溶液氯化鈉時： fe電極是_燠“正”或“負”）極，其電極反應為，該反應是（填“氧化”或“還原”）反應； cu電極是_極，其電極反應為，該反應是反應.2堿性（koh）鋅錳干電池的工作原理zn+mno2+h2o=zno+mn（oh）2負極正極3.二次電池（以鉛蓄電池為例）放電時的總反應：pb + pbo2 + 2h2so4=2pbso4 + 2h2o。負極反應：正極反應：當有l(wèi)mol電子轉移時，消耗h2so4的物質的量。(2) 充電時陰

4、極反應：；故負極pb極接外電源的極 陽極反應：；故正極pbo2極接外電源的極4. 燃料電池甲醇燃料電池，以酸性和堿性兩種為例。例題2. (2014 金華十校聯考)工業(yè)上采用的一種污水處理方法如下: 保持污水的ph在5.06.0之間，通過電解生成fe(0h)3。fe(0h)3具有吸附性，可吸附污物而沉積下來，有凈化2溫州翔宇屮學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 市核人:劉愛國2015.10.15水的作用。某科研小組用該原理處理污水，設計的裝置如圖所示。(1)標出電子轉移和溶液中離子移動的方向負極反應式，正極反應式(2)陰極反應式，w極反應式二：電解池的構成條件和工作原理：(1) 需要。(2)

5、兩個電極(材料可以是金屬或導電的非金屬)。(3電極均插入電解質溶液中，構成(用導線連接)。工作原理池負極上還原劑電子經過導線流到電解池的極上，電解池屮的劑得到電子被；(ag+fe3+cu2+h+)2池陽極上的還原劑電子經過導線流到原電池的極上，池中o的劑電子，被(ms2d-br-ci-0h-)結論:溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15變式練習2. (2014 廣東理綜，11)某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極i為ai，其他電極均為cu，鹽橋屮含有飽和kci溶液。(1) 標出電子轉移、溶液中離子移動的方向、電極名稱。(2) 寫出陽極反應式陰極反

6、應式(3) 若電解池中均為惰性電極寫出陽極反應式陰極反應式總反應方程式。(4) 若電解池中均為惰性電極，電解液2l是含naci、cu (no3) 2各o.olmol電解可分為階段，為了防止生成的cu與硝酸溶液接觸，應在電解池中間放麵 11第一階段陽極反應式,第二階段陽極反應式，第三階段陽極反應式,(5)當cu2+剛好電解完陰極反應式陰極反應式陰極反應式假設電解后溶液體積不變，求硝酸溶液的ph(6)當陰陽兩極氣體體積相等時，求電極上轉移的電子數。當堂練習1.在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解h2o-co2混合氣體制備h2和co是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說法不正確的是.a.

7、x是電源的負極b.陰極的反應式是：h2o + 2e" =h2 + o2 _、c02+ 2e =c0 + 02 c. 總反應可表示為：h2o + co2h2+co + o2d. 陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是1 : 12.鎳氫電池(nimh)目前己經成為混合動力汽車的一種主要電池類型。nimh中的m表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應方程式是:ni(oh)2 + m = niooh + mh4溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人：劉愛國2015.10.15 己知：6niooh + nh3 + h20 + 0h=6 ni(oh)2 +n02下列說法正確的

8、是a. nimh電池放電過程中，正極的電極反成式為：niooh + h2o + e=ni(oh)2 + ohb. 充電過程中oh-離子從陽極向陰極遷移c. 充電過程中陰極的電極反應式：h2o + m + e=mh + oh-,h2o中的h被m還原d. nimh電池屮可以用koh溶液、氨水等作為電解質溶液一 12. (2014 海寧期初測試)利用甲烷燃料電池電解50 ml2 mol l氯化銅溶液的裝置如圖所示，下列說法中正確的是（）。a. 裝置甲的負極電極反應式為ch4 + 2h2o-8e-=co2 + 8h +b. 裝置甲內部酸性電解質中h +向負極移動c. 電極a石墨棒上逐漸覆蓋一層紅色的銅

9、d. 電極b上發(fā)生氧化反應2015江蘇理綜10.種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是（）點燃通電電解催化劑=a 反應=h= 3h2 + co,每消耗 lmolch4 轉移 12mol 電子 ch4 +2oab. 電極a上h2參與的電極反應為：h2 +2oh 2e-=2h2o5溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15c. 電'池工作時，co32 向電極b移動d. 電極b上發(fā)生的電極反應為：o2 + 2co2+4e-=2co32-2.按要求書寫有關的電極反應式及總方程式。（1用惰性電極電解agno3溶液：陽極反應式; 陰極

10、反(2)用惰性電極電解mgci2溶液陽極反應式;陰極反應式;總反應離子方程式用鐵作電極電解naci溶液陽極反應式;陰極反應式;總化學方程式(4)用銅作電極電解鹽酸陽極反應式:陰極反應式;總反疲離子方程式。6溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15(5)用ai作電極電解naoh溶液陽極反應式;陰極反應(6)用惰性電極電解熔融mgci2陽極反應式; 陰極反應式; 總反應離子方程式0答案(1)4oh4e-=o2 t +2h2o 4ag + + 4e =4ag電解 4ag+2h2o=4ag + o2 個 +4h +(2) 2ci 2e-=ci2 t2h +

11、+2e-=h2 t電解 mg2+2ci-+2h2o=mg(oh)2 i +ci2 t +h2 個(3) fe 2e =fe2 +2h + +2e-=h2 個電解 fe+2h2o=fe(oh)2 i +h2 個(4) cu 2e =cu2 +2h + +2e-=h2 t7溫州翔宇中學髙三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15電解 cu + 2h + =cu2+ + h2 t(5) 2ai 6e+8oh =2aio 2+4h2o6h2o + 6e-=3h2 t +60h或 6h + + 6e =3h2 t電解 2ai + 2h2o + 2oh =2ai0 2 + 3h2

12、 個(6) 2ci 2e-=ci2 tmg2+ +2e =l/lg電解 mg2+2ci-=mg + ci2 t要點提取(1) 原電池將一個完整的氧化還原反應分為兩個半反應，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，一般將兩個電極反應中得失電子的數目寫為相同，相加便得到電池總反應方程式。(2) 不參與電極反應的離子從微觀上講發(fā)生移動，但從宏觀上講其在溶 液中的濃度基本不變(3) 原電池反應速率一定比直接發(fā)生的氧化還原反應快。11.將naci溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表謝上，一段時間后發(fā)現液 滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導致該現象的主要原因是液滴之下氧氣

13、含量比邊緣少。下列說法正確的是a. 液滴中的ci由a區(qū)向b區(qū)遷移b. 液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應為：o2 + 2h2o+4e2 + -鐵銹環(huán)(b)腐蝕區(qū)(a)40h 一c.液滴下的fe因發(fā)生還原反應而 被腐蝕，生成的fe由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的oh形成fe(oh)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹d.若改用嵌有一銅螺絲釘的鐵板，在銅鐵接觸處滴加naci溶液，則負極發(fā)生的電極反應為 cu 2e= cu以鋅銅原電池為例4.原電池原理的三大應用8-2 +溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15 (1)加快氧化還原反應的速率一個自發(fā)進行的氧化還原反應，設計成

14、原電池時反應速率增大。例如，在zn與稀h2so4反應時加入少量cuso4溶液能使產生h2的反應速率加快。(2)比較金屬活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極吋，一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。(3設計制作化學電源 首先將氧化還原反應分成兩個半反應。 根據原電池的反應特點，結合兩個半反應找出正、負極材料和電解質溶液。如：根據反應 2feci3 + cu=2feci2 + cuci2設計的原電池為：要點提取3. (1)利用反應 2cu + o2 + 2h2so4=2cuso4+2h2o 可制備 cus04,若將該反應設計為原電池，其正極的電極反應式為。答案 4h+ o2+4e=2h2o(2)20

15、13 四川,11(4)】以ai和nio(oh)為電極，naoh溶液為電解液組成一種新型電池，放電時nio(oh)轉化為ni(oh)2該電池反應的化學方程式是解析由于naoh溶液的存在，ai被氧化生成naaio2而不是生成 ai(oh)3,故電池反應的化學方程式為：ai + 3nio(oh) + naoh +h2o=naaio2 + 3ni(oh)2o答案 al + 3nio(oh) + naoh +h2o=naaio2 + 3ni(oh)29+-溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15鋁電池性能優(yōu)越，ai-ago電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示。

16、該電池反應的化學方程式為解析ai-ago電池中還原劑是鋁，氧化劑是ago,所以發(fā)生的電池反 應是2al + 3ag0 + 2na0h=2naal02 + 3ag + h20o答案 2ai + 3ago + 2naoh=2naaio2 + 3ag+h2o(4) ag2o2是銀鋅堿性電池的正極活性物質，其電解質溶液為koh溶液，電池放電時正極的ag2o2轉化為ag,負極的zn轉化為k2zn(oh)4,寫出該電池反應方程式：解析放電時正極發(fā)生還原反應，負極發(fā)生氧化反應，反應的化學方程式為：ag2o2 + 2zn + 4koh + 2h2o=2k2 zn(oh)4+ 2ago 答案 ag2o2+ 2z

17、n + 4koh + 2h2o=2k2 zn(oh)4+ 2ag原電池中電極反應式的書寫(1如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負極，再根據正、負極反 泣規(guī)律寫電極反應式。(2如果題目給定的是總反應式，可分析此反應中的氧化反應或還原反 應(即分析有關元素化合價的變化情況)，再選擇一個簡單變化情況寫電極反應式，另一極的電極反應式可直接寫或將各反應式看作數學中的代數式，用總反應式減去已寫出的電極反應式即得結果。需要特別指出，對于可逆電池的反應，需要看清楚“充電”、“放電”的方向，放電的過程應用原電池原理，充電的過程應用電解原理。(4) 原電池電極反應式的書寫一定要考慮介質的影響。答案陰離子移向負極

18、、陽離子移向正極，這是因為負極失電子，生成大量陽離子聚集在負極附近，致使該極附近有大量正電荷，所以溶液中的陰離子要移向負極；正極得電子，該極附近的陽離子因得電子而使該極附近正電荷減少，所以溶液屮陽離子耍移向正極。10溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.152.判斷正誤，正確的劃“v”，錯誤的劃“x”在原電池屮，發(fā)生氧化反應的一極一定是負極()(2) 在原電池中，負極材料的活潑性一定比正極材料強()(3) 在原電池中，正極本身一定不參與電極反應，負極木身一定要發(fā)生氧化反應()帶冇“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時間長()(5) 多孔碳可用

19、作氫氧燃料電池的電極材料()答案 v (2)x (3)x (4) 7 (5) 7示向題組】1. (2014 福建理綜，11)某原電池裝置如圖所示，電池總反應為2ag + ci2=2agclo下列說法正確的是 ()。a. 正極反應為 agci + e=ag + cib. 放電時，交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成c. 若用naci溶液代替鹽酸，則電池總反應隨之改變d. 當電路中轉移0.01 mole時，交換膜左側溶液中約減少0.02 mol離子解析a項，pt為正極發(fā)生還原反應：ci2 + 2e=2ci,錯誤；b項，放電時，左側的電極反應式ag + ci e=agci i，有大量0色沉淀生成，錯

20、誤；c項，由于h、na均不參與電極反應，則用naci代替鹽酸，電池總反 應不變，錯誤；d項，當電路中轉移0.01 mol e時，左側產生0.01 mol ag與cl結合為agci沉淀，右側產生0.01 mol cl,為保11溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15持溶液的電中性，左側約有0.01 mol h通過陽離子交換膜轉移到右側，故左側溶液中約減少0.02 mol離子，正確。答案d2. （2013 江蘇，9）mg-h2o2電池可用于驅動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質溶液，示意圖如圖。該電池工作時，下列說法正確的是（）。a. mg電極是該電

21、池的正極b. h2o2在石墨電極上發(fā)生氧化反應c. 石墨電極附近溶液的ph增大d.溶液中ci向正極移動解析mg-h2o2-海水電池，活潑金屬（mg）作負極，發(fā)生氧化反應：mg一2e=mg2，h2o2ih在正極（石墨電極）發(fā)生還原反應：h2o2 +2e=2oh（由于電解質溶液為中性溶液，則生成oh）, a、b項錯誤，c項正確；原電池電解質溶液中ci向負極移動，d項錯誤。答案c【考向揭示】由以上題組訓練，可得出本考點的基本命題方向如下：1. 原電池的構成條件2. 原電池原理及應用3. 以新型化學電池為載體，考查原電池正負極的判斷，電極反應式的書寫，電解質溶液的變化等跟進題組1. 下列有關原電池的判

22、斷中正確的是（）。a.工作中原電池的負極發(fā)生還原反應b. 原電池的正、負極材料不一定都參與反應c. 原電池的正極在放電后質量一定增加12溫州翔宇中學髙三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15d. 原電池的正極是電子流出的一極解析原電池的負極發(fā)生氧化反應，a錯誤；原電池的正、負極材料不一定都參與反應，b正確；原電池的正極在放電后質量不一定增加，c錯誤；原電池的負極是電子流出的一極，d錯誤。答案b2. (2015 浙東十校聯考)用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置 進行實驗，下列敘述屮正確的是()。a. 裝置甲中的b金屬是原電池的負極b. 裝置乙中的c金屬是原電池的

23、陰極c. 裝置丙中的d金屬是原電池的正極d. 四種金屬的活潑性順序:dabc答案d3. 利用反應2feci3 + cu=2feci2 + cuci2,設計一個原電池裝置。(1) 畫出簡易裝置圖，標明電極材料和電解質溶液。(2) 簡易裝置的效率不高，電流在短時間內就會衰減。為解決以上問題，常將原電池設計成帶鹽橋的裝置，畫出該原電池裝置，標明電極材料和電解質溶液。(3) 寫出兩個電極上的電極反應。負極：正極:o13溫州翔宇屮學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍市核人:劉愛國2015.10.15結合原電池的電極反應特點分析可知，該原電池的負極材料為cu,正極材料選用比銅活動性差的能導電的材料即可。

24、（3）cu-2e=cu2 2fe3 + 2e=2fe2 + hh【方法技巧】原電池正、負極判斷方法說明原電池的正極和負極與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關，不要形成活潑電極一定作負極的思維定勢?？键c二化學電源1.一次電池（堿性鋅錳干電池）。堿性鋅錳干電池的工作原理如圖：14溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.152. 二次電池（以鉛蓄電池為例）放電時的反應負極反應：pb+so+ 一一總反應：pb + pbo2 + 2h2so4=2pbso4 + 2h2o。(2) 充電時的反應一一+2;總反應：2pbso4 + 2h2o=pb + pbo2 + 2

25、h2so4。3. 燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。15溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15 要點提取原電池屮電極反應式的書寫(1如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負極，再根據正、負極反 應規(guī)律寫電極反應式。(2如果題目給定的是總反應式，可分析此反應中的氧化反應或還原反 應(即分析冇關元素化合價的變化情況)，再選擇一個簡單變化情況寫電極反應式，另一極的電極反應式可直接寫或將各反應式看作數學中的代數式，用總反應式減去己寫出的電極反應式即得結果。需要特別指出，對于可逆電池的反應，需要看清楚“充電”、“放電”的方向，放電

26、的過程應用原電池原理，充電的過程應用電解原理。(4) 原電池電極反應式的書寫一定要考慮介質的影響?！净铀伎肌?. 可充電電池充電時電極與外接電源的正、負極如何連接?答案2. （1）氯氧燃料電池以koh溶液作電解質溶液時，工作一段時間后， 電解質溶液的濃度將，溶液的ph將。（填“減小”、“增大”或“不變”）（2）氯氧燃料電池以h2so4溶液作電解質溶液時，工作一段時間后，電解質溶液的濃度將,溶液的ph將o （填“減小'“增大”或“不變”）答案（1）減小 減?。?）減小增大16溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15示向題組1. （2010 浙

27、江理綜，9）li一ai/fes電池是一種正在開發(fā)的車載電池, 該電池中正極的電極反應式為：2li + + fes + 2e- =li2s + fe,有關該電池的下列說法中，正確的是（）。a. li-al在電池中作為負極材料，該材料中l(wèi)i的化合價為+ 1價b. 該電池的電池反應式為：2li + fes=li2s + fec. 負極的電極反應式為；ai 3e =ai3 +d. 充電時，陰極發(fā)生的電極反應式為：li2s + fe - 2e - =2 li + + fes解析本題考查原電池知識，意在考查考生分析新型原電池工作原理的能力。從組成材料看，負極應該是單質鋰，電極反應為：li-e-=li+ ,

28、 a、c項不正確；充電時，陰極即為原電池的負極，其電極反應為：li+ +e =li，d項不正確。答案b2. （2014 新課標全國卷ii, 12）2013年3月我國科學家報道了如圖所 示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是（）。a. a為電池的正極b. 電池充電反應為 limn2o4=lil xmn2o4+xlic. 放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化17溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15d. 放電時，溶液中u從b向a遷移解析由圖可知，b極（li電極）為負極，a極為正極，放電時，li +從負 極（b）向正極（a）遷移，a項、d項正確；該電池放電時

29、，負極：xli xe =xli +，正極:ulxmn2o4+xli+xe =umn2o4, a 極 mn 元素的化合價發(fā)生變化，c項錯誤；由放電反應可得充電時的反應，b項正確。答案c【考向揭示】由以上題組訓練，可得出本考點的基本命題方向如下：1. 常見新型電池如燃料電池、可充電電池的判斷2. 原電池電極反應式和電池反應方程式的書寫跟進題組1.（2014-北京理綜，8）下列電池工作時，02 在正極放電的是（）。+解析氫燃料電池中，負極上h2放電，正極上02放電，a、c、d中均不存在02放電，故選b。答案b2. （2013 全國新課標ii，11） “zebra”蓄電池的結構如圖所示，電極材料多孔n

30、i/nici2和金屬鈉之間由鈉離子導體制作的陶瓷管相隔。下列關于該電池的敘述錯誤的是（）。18溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15a. 電池反應中有naci生成b. 電池的總反應是金屬鈉還原三價鋁離子c. 正極反應為 nici2 + 2e =ni + 2ci d. 鈉離子通過鈉離子導體在兩電極間移動解析結合蓄電池裝鉻圖，利用原電池原理分析相關問題。a項，負極反應為na e =na +，正極反應為nici2 + 2e =ni + 2ci ，故屯池反應中有naci生成；b項，電池的總反應是金屬鈉還原二價鎳離子；c項，正極上nici2發(fā)生還原反應，電極反

31、應為nici2 + 2e-=ni + 2ci-; d項，鈉在負極失電子，被氧化生成na+，na +通過鈉離子導體在兩電極間移動。答案b3. (1)利用反應 2cu + o2 + 2h2so4=2cuso4 + 2h2o 可制備 cus04,若將該反應設計為原電池，其正極的電極反應式為答案 4h + + o2+4e-=2h2o(2)2013 四川，11(4)】以ai和nio(oh)為電極，naoh溶液為電解液 組成一種新型電池，放電時nio(oh)轉化為ni(oh)2該電池反應的化學方程式是 o19溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人：劉愛國2015.10.15解析由于naoh

32、溶液的存在，ai被氧化生成naalo2而不是生成ai(oh)3,故電池反應的化學方程式為：al + 3nio(oh)+ naoh + h2o=naaio2 + 3ni(oh)2o答案 ai + 3nio(oh) + naoh + h2o=naaio2 + 3ni(oh)2(3) 鋁電池性能優(yōu)越，ai-ago電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示。該電池反應的化學方程式為解析al-ago電池中還原劑是鋁，氧化劑是ago,所以發(fā)生的電池反 應是 2ai + 3ago + 2naoh=2naaio2 + 3ag+h2o。答案 2ai + 3ago + 2naoh=2naaio2 + 3ag+h2o(

33、4) ag2o2是銀鋅堿性電池的正極活性物質，其電解質溶液為koh溶 液，電池放電時正極的ag2o2轉化為ag，負極的zn轉化為k2zn(oh)4，寫出該電池反應方程式：解析放電時正極發(fā)生還原反應，負極發(fā)生氧化反應，反應的化學方程式為:ag2o2 + 2zn + 4koh + 2h2o=2k2 zn(oh)4+ 2ago答案 ag2o2 + 2zn + 4koh + 2h2o=2k2 zn(oh)4+ 2ag【思維建模】電極反應式書寫的三個步驟列物質一按照負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，標得失判斷出電極反應物和產物，找出得失電子的數量。電極產物在電解質溶液的環(huán)境中，應能穩(wěn)定存在，如堿性介質

34、-中生成的h +應讓其結合0h生成水。電極反應式要遵守電20溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15兩式加一兩電極反應式相加，與總反應離子方程式對照驗證。驗總式守恒和質量守恒、得失電子守恒等，并加以配平。（時間:45分鐘）1. 下列有關電池的說法不正確的是（）。a. 手機上用的鋰離子電池屬于二次電池b. 銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極c. 甲醇燃料電池可把化學能轉化為電能d. 鋅錳干電池屮，鋅電極是負極答案b2. 下列反應沒有涉及原電池的是a. 生鐵投入稀鹽酸中b. 銅片與銀片用導線連接后，同吋插入feci3溶液中c. 純鋅投入硫酸銅

35、溶液中d. 含銅的鋁片投入濃硫酸中答案d3. （2015 湖州菱湖中學高三月考）選用下列試劑和電極：稀h2so4、 fe2（so4）3溶液、鐵棒、銅棒、鉑棒，組成如圖所示的原電池裝置（只有兩個電極觀察到電流計?的指針均明顯偏轉，則其可能的組合共有()o溫州翔宇屮學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍市核人:劉愛國2015.10.15()。a. 6 種 c. 4 種 b. 5 種 d. 3 種解析鐵棒、銅棒作電極，h2so4、fe2(so4)3作電解質可組成兩種原 電池，鐵棒、鉑棒作電極，h2so4、fe2(so4)3作電解質可組成兩種原電池， 鉑棒、銅棒作電極，fe2(so4)3作電解質可組成

36、一種原電池，一共能形成5種原電池，均能夠觀察到電流計指針明顯偏轉。答案b4. (2014 成都診斷)如圖所示，杠桿ab兩端分別掛有大小相同、質量相等的空心銅球和空心鐵球，調節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中分別滴入濃cuso4溶液和濃feso4溶液，一段時間后，下列冇關杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過 程中，不考慮兩球的浮力變化)()。a. 杠桿為導體或絕緣體時，均為a端高b端低b. 杜桿為導體或絕緣體時，均為a端低b端高c. 當杠桿為導體時，a端低b端高d. 當杠桿為導體時，a端髙b端低解析當杠桿為導體時，構成原電池，fe球作負極，cu球作正極，電極反應式分別為負極：fe 2e =

37、fe2+，正極：cu2 + 2e=cu， h銅球質量增加，鐵球質量減少，杠打 a端低b端高。答案c5. （2015 溫州十校聯合體高三上學期期屮）實驗發(fā)現，22溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15 298 k時，在feci3酸性溶液中加少量鋅粒后，fe3立即被還原成fe2。某夏令+ +營興趣小組根裾該實驗事實設計了如圖所示原電池裝置。下列有關說 法正確的是（）。a. 該原電池的正極反應是zn 2e =zn2 +b. 左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去c. 該電池鉑電極上冇氣泡出現d. 該電池總反應為 3zn + 2fe3 + =2fe + 3zn2 +

38、解析該電池的總反應為zn + 2fe3=2fe2+zn2,所以左燒杯pt為正極，+ + +電極反應為fe3 + + e =fe2+,右燒杯zn為負極，電極反應為zn一2e =zn2+。由于左燒杯中的fe3 +被還原為fe2+,所以左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去。答案b6. 燃料電池具有能量轉化率高、無污染等特點，如圖為mg-nacio燃料電池的結構示意圖。下列說 法正確的是（）。a. 鎂作y電極b. 電池工作時，na +向負極移動c. 廢液的ph大于nacio溶液的ph+ d. x 電極上發(fā)生的反應為 cio+ 2h2o-4e-=cio-3+ 4h解析圖中0h向y電極移動，那么y為負極，故鎂作y

39、電極，a正確；電池工作時，na +向正極移動，b錯；x電極上發(fā)生的反應為cio +h2o + 2e-=ci+ 20h, oh移向負極與mg2反應生成mg（oh）2沉淀，廢液naci溶+液的ph小于nacio溶液的ph,故c、d錯誤。答案a23溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15太陽能7.利用人工光合作用合成甲酸的原理為2co2 + 2h2o峙 2hcooh + o2,光觸媒裝置如下圖所示，下列說法不正確的是（）。a. 該裝置將太陽能轉化為化學能和電能b. 電極1周圍ph增大c. 電極2上發(fā)生的反應為co2 + 2h + +2e-=hcoohd.

40、h+由電極1室經過質子膜流向電極2室解析在太陽能作用下c02和h20轉化為hcooh和02,并且有電子流動，太陽能轉化為化學能和電能，選項a正確；電極1流出電子，反應式是2h2o4e_=4h + +o2 t ,周圍ph減小，選項b錯誤；根裾總反應方程式推出電極2上發(fā)生的反應為co2 + 2h + +2e =hc00h,選項c正確；電極1反應產生h +，電極2反應消耗h +，故h+由電極1室經過質子膜進入電極2室，選項d正確。答案b8. (2014 嘉興高三適應性測試)有關電化學知識的描述正確的是()。a. 理論上說，任何能自發(fā)進行的氧化還原反應都可設計成原電池b. 某原電池反應為cu + 2a

41、gno3=cu(no3)2 + 2ag,裝置中的鹽橋內可以是含瓊脂的kci飽和溶液24溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15c. 因為鐵的活潑性強于銅，所以將鐵、銅用導線連接后放入濃硝酸中組成原電池，必是鐵作負極，銅作正極，其負極反應式為fe-2e-=fe2+d. 由al、mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池，其負極反應式為mg-2e-+2oh-=mg(oh)2解析a項，原電池反應是自發(fā)進行的氧化還原反應；b項，因為電解 質溶液屮有ag+，鹽橋內不能有cl一，因為二者反應會生成agci沉淀；c 項，fe、cu、濃硝酸組成的原電池，由于鐵遇濃硝酸鈍化，則c

42、u為負極， fe為正極，其負極反應式為cu 2e=cu2; d項，由al、mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池，一 +電池總反應為 2ai + 2h2o + 2naoh=2naaio2 + 3h2 t , ai 作負極，負極反應式為 ai 3e+40h =aio 2 + 2h2o，d 錯。答案a-3-9.下圖i、ii分別是甲、乙兩組同學將反應“aso4 + 2i +2h+aso33 +i2 + h2o”設計成的原電池裝置，其中cl、c2均為碳棒。甲組向圖i燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖ii b燒杯中逐滴加入適量40%naoh溶液。下列敘述中正確的是()。a. 甲組操作時，電流計(a)指針發(fā)生偏轉

43、b. 甲組操作時，溶液顏色變淺c. 乙組操作時，c2作正極d. 乙組操作時，c1上發(fā)生的電極反應為l2 + 2e =21 一3解析裝鉻i中的反應，aso4 + 2i +2h+aso33 +i2 + h2o,當加入適量濃鹽酸時，平衡向右移動，有電子轉移，但電子不會沿導線通過，所以甲組操25溫州翔宇屮學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍市核人:劉愛國2015.10.15作，電流計(a)指針不會發(fā)生偏轉，但由于12濃度增大，所以溶液顏色變深。3 向裝鉻ii的b燒杯中加入naoh溶液，發(fā)生反應aso33 2e+ h2o=aso4 +2h+,電子由c2棒沿導線到cl棒，發(fā)生反應l2 + 2e =21，

44、所以c2為負極，c1為正極。答案d10. (2014 金華十校期末)用選項中的電極、溶液和如圖所示裝置可組成原電池。下列現象或結論的敘述正確的是()0解析對于a選項來說，電極b的電極反應為zn 2e =zn2+,電極a的電極反應為cu2+2e =cu，所以一段時間后，a增加的質量小于b減少的質量；b項，由于b極上鋅失電子，鹽橋中陰離子向b極移動；c項，fe作負極，c作正極，外電路電子轉移方向：a->bo答案d11. 依據氧化還原反應：2ag+(aq) + cu(s)=cu2 + (aq) +2ag(s)設計的原電池如圖所示。請回答下列問題：(1) 電極x的材料是；電解質溶液y是(3)外電

45、路中的電子流向為。鹽橋屮的ci向極移動。解析設計原電池應將氧化還原反應2ag+(aq) + cu(s)=cu2 + (aq) + 2ag(s)拆分為氧化反應和還原反應兩個半反應(電極反應式)；根據原電池構 成的條件確定原電池的正、負極材料和電解質溶液，銅作負極,ag作正極，agn03溶液作電解質溶液。答案(1)銅(或cu)agn03溶液正 ag+e =ag(3)從負極(cu)流向正極(ag)cu(或負)12. (2014 石家莊模擬)為節(jié)省藥品和時間，甲、乙、丙三位同學用銅片、鋅片、稀硫酸、cuso4溶液、直流電源、石墨電極、導線、燒杯、試管等中學化學常27溫州翔宇中學髙三年級化學學科導學案主

46、備人：姜維龍 審核人: 劉愛國2015.10.15見的藥品和儀器(用品)，通過巧妙的構思，設計了比較銅、鋅金屬活動性相對強弱的系列實驗。試填寫下列空白：(1)甲同學分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅與鋅不接觸)，向燒杯中小心加入稀硫酸，觀察到的現象是o甲同學的設計思路是（2）乙同學接著甲的實驗，向燒杯中滴加溶液，進而觀察到的現象是乙同學作出鋅、銅金屬活動性相對強弱的結論所依據的原理是（3）丙同學使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置，向乙同學實驗后的溶液屮補充了必要的試劑溶液（作為電解液）。反應在調控下隨即開始，實驗中有關反應的化學方程式為實驗中的明顯現象是o（4請你再單獨設計一個簡單的實驗

47、（試劑、儀器自選），探宄和證實鋅、銅金屬活動性的相對強弱（簡要說明操作和現象）解析從該題的實驗目的來看，是要用實驗證明鋅和銅的金屬活動性的相對強弱；從實驗方法來看，有與酸反應產生氣泡的快慢、構成原電池時負極比正極活潑、鉻換反應，金屬離子在溶液中電解時的現象等。甲同 學用兩種金屬放到酸中觀察是否產生氣泡或產生氣泡的快慢來比較。乙同學在甲同學的基礎上，加入cus04溶液觀察現象。鋅與少量硫酸銅發(fā)生鉻換反應生成的銅附在鋅表面形成微型原電池，加快了反應速率，產生氣泡的速率加快，說明鋅比銅活潑。丙同學在乙同學的基礎上運用電解原理,陰極有紅色的銅析出說明鋅比銅活潑。28劉愛國溫州翔宇中學高三年級化學學科導

48、學案主備人：姜維龍審核人:2015.10.15最后要設計一種方案，可以從氧化還原反應的先后順序去證明金屬的活潑性，即與同種氧化劑接觸時，活潑性強的金屬先與氧化劑反應，活潑性弱的金屬后與氧化劑反應，因此可以將鋅、銅分別同時加入到少量淺綠色的氯化亞鐵溶液屮，加入鋅的溶液褪色，說明鋅比銅活潑。答案(1)鋅片上有氣泡產生，銅片上無氣泡鋅能置換出酸中的氫，而銅不能(2)cuso4鋅片上冇紅色的銅析出，鋅片上產生氣泡的速率明顯加快 活潑金屬可以把不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來(或zn、cu、稀硫酸組 成原電池，zn為負極)電解(3)cuso4 2cuso4+ 2h2o=2cu + o2 t +2h2so4

49、陰極上有紅色的銅析出，陽極附近有氣體產生(4) 分別取一小片銅片與鋅片置于兩支試管中，向試管中加入少量淺綠 色的feci2溶液，片刻后，加鋅片的試管屮溶液的顏色褪去，溶液近乎無 色(其他合理答案也可)13. (2014 麗水模擬)(1)觀察如圖所示的兩個裝置，圖1裝置中銅電極上產生大量的無色氣泡，圖2裝置中銅電極上無氣體產生，而鉻電極上 產生大量的有色氣體。根據上述現象試推測金屬鉻具有的兩種重要化學性質為如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：29溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15 電池的負極是（填“a”或“b”）電極，該極的電極反應式為。

50、 電池工作一段時間后電解質溶液的ph（填“增大”、“減小”或“不變”）。解析（1）由圖1可知還原性cr>cu,但在稀硝酸中卻出現了反常，結合稀硝酸的氧化性，不難推測鉻被稀硝酸鈍化，導致活性降低。（2）ch4 在反應時失去2電子，故a電極是電池的負極。由總反應式ch4+2ohh2o2=co3 + 3h2o減去正極反應式o2 + 2h2o + 4e =4oh可得負極反應式。由于電池工作過程屮會消耗oh，故一段時間后電解質溶液的ph會減小。 答案（1）金屬鉻的活潑性比銅強且能和稀硫酸反應生成h2金屬鉻易被稀硝酸鈍化一 a ch4+10oh 8e =co23+ 7h2o減小14. （20

51、15 浙江省江山實驗中學階段性測試）（1）第三代混合動力車,可以用電動機、內燃機或二者結合推動車輛。汽車上坡或加速時，電動機提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態(tài)。混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬 （以m表示）為負極，堿液（主要為koh）為電解質溶液。鎳氫電池充放電原理如圖1所示，其總反應式為放電h2 +2niooh2ni（oh）2。充電30溫州翔宇中學高三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15圖1根據所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周闈溶液的ph 將（±真“增大”、“減小”或“不變”）

52、，該電極的電極反應式為o（2）圖2是一種新型燃料電池，以co為燃料，一定比例的u2co3和na2co3的熔融混合物為電解質，圖3是粗銅精煉的裝置圖，現用燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗?；卮鹣铝袉栴}：a極為電源（填“正”或“負”）極，寫出a極的電極反應式：o 要用燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗，則b極應該與極(填“c”或“d”)相連。 當消耗標準狀況下2.24 l co時，c電極的質量變化為。解析(1)上坡或加速時，電動機工作，為原電池，乙電極中niooh ni(oh)2,31溫州翔宇中學髙三年級化學學科導學案主備人：姜維龍 審核人:劉愛國2015.10.15 ni的化合價降低，乙電極為正極

53、，電極反應式為niooh + e + h=ni(oh)2,周圍溶液的ph增大。(2)在燃料電池中可燃性氣體作負極，即a為負極，根據所給新型燃料電池的構成原理裝路圖，結合原電池的工作原理，可直接寫出2a極的電極反應式：c0-2e-+c03=2c02o根據電解精煉原理，粗銅應一 +與電源的正極相連，精銅應與電源的負極相連，因b極是正極，所以b極應與d極相連。標準狀況下2.24 lco失去0.2 mole，根據得失電 子守恒，c極上增加cu的質量為6.4g。答案增大 niooh + e + h=ni(oh)2 一(2)負 co-2e- +co23=2co2 d +增加6.4 g溫州翔宇中學髙三年級化學學科導學案主備人：姜維龍審核人:劉愛國2015.10.15綜合課時4新型化學電源【題型說明】高考命題屮常見的新型化學電池有“氫鎳電池”、“高鐵電池”、“鋅- 錳堿性電池”、我國首創(chuàng)的“海洋電池”、“燃料電池”（如新型細菌燃料電 池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質子交換膜燃料電池、co燃料電池）、“鋰離子電池”、“銀鋅電池”、“鈕扣電