原電池專題教師

1、1了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。第二節(jié)原電池化學(xué)電源考點一基礎(chǔ)自主落實1概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2工作原理以銅鋅原電池為例(1)原理分析電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn沿導(dǎo)線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K移向正極，Cl移向負(fù)極(2)兩種裝置比較鹽橋作用：a.連接內(nèi)電路形成閉合回路。b.維持兩電極電勢差(中和電荷)，使電池能持續(xù)提供電流。裝置中有部分Zn與Cu2直接反應(yīng)，使電池效率降低；裝置中使Zn與Cu2隔離，電池效

2、率提高，電流穩(wěn)定。3構(gòu)成條件電極兩極為導(dǎo)體，且存在活動性差異溶液兩極插入電解質(zhì)溶液中回路形成閉合回路或兩極直接接觸本質(zhì)看能否自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)4三個移動方向電子方向從負(fù)極流出沿導(dǎo)線流入正極電流方向從正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極離子遷移方向電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極遷移，陽離子向正極遷移小題熱身1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)。(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極()(2)在原電池中，負(fù)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(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)(×)(4)帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持

3、續(xù)時間長()(5)在“鋅-硫酸銅溶液-銅”原電池中，鋅為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)(×)(6)原電池工作時，溶液中的陽離子向負(fù)極移動，鹽橋中的陽離子向正極移動(×)(7)原電池放電時，電流方向由電源的負(fù)極流向正極(×)(8)兩種活潑性不同的金屬組成原電池的兩極，活潑金屬一定作負(fù)極(×)2在如圖所示的8個裝置中，屬于原電池的是_。答案：、考向合作探究原電池原理1(2015·天津高考)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是()A銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B電池工作一段時間后，甲池的c(SO)減小C電池工作一段時間后

4、，乙池溶液的總質(zhì)量增加D陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動，保持溶液中電荷平衡解析：選CA項，Cu作正極，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，錯誤；B項，電池工作過程中，SO不參加電極反應(yīng)，故甲池的c(SO)基本不變，錯誤；C項，電池工作時，甲池反應(yīng)為Zn2e=Zn2，乙池反應(yīng)為Cu22e=Cu，甲池中Zn2會通過陽離子交換膜進入乙池，以維持溶液中電荷平衡，由電極反應(yīng)式可知，乙池中每有64 g Cu析出，則進入乙池的Zn2為65 g，溶液總質(zhì)量略有增加，正確；D項，由題干信息可知，陰離子不能通過陽離子交換膜。2(2014·新課標(biāo)卷)2013年3月我國科學(xué)家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下

5、列敘述錯誤的是()Aa為電池的正極B電池充電反應(yīng)為LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D放電時，溶液中Li從b向a遷移解析：選CA由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負(fù)極，即b為負(fù)極，a為正極，故正確。B.電池充電時為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，故正確。C.放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確。D.放電時為原電池，鋰離子為陽離子，應(yīng)向正極(a極)遷移，故正確。探規(guī)尋律1規(guī)避原電池工作原理的3個失分點(1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個電極，也可以是兩

6、電極相接觸。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導(dǎo)線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。(3)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。2判斷原電池正、負(fù)極的5種方法說明原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢。原電池電極反應(yīng)式的書寫3(2016·泗洪模擬)如圖是某同學(xué)設(shè)計的原電池裝置，下列敘述中正確的是()A電極上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的負(fù)極B電極的電極反應(yīng)式為Cu22e=CuC該原電池的總反應(yīng)為2Fe3Cu=Cu22Fe2D鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊脂，其作用是傳遞電子解析：選C該原電池的總反應(yīng)為2F

7、e3Cu=Cu22Fe2。電極上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的正極，反應(yīng)式為2Fe32e=2Fe2，電極為原電池負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2。鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊脂，其作用是傳遞離子。4(1)(2015·海南高考·節(jié)選)圖1所示原電池正極的反應(yīng)式為_。圖1圖2(2)(2015·全國卷·節(jié)選)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH。該電池的正極反應(yīng)式為_。(3)(2013·新課標(biāo)卷·節(jié)選)二甲醚(CH3OC

8、H3)直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點，若電解質(zhì)為酸性，其負(fù)極反應(yīng)式為_。(4)(2013·北京高考·節(jié)選)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如圖2所示：Pt電極上發(fā)生的是_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。寫出NiO電極的電極反應(yīng)式：_。答案：(1)Age=Ag(2)MnO2He=MnOOH(3)CH3OCH33H2O12e=2CO212H(4)還原2NOO22e=2NO2探規(guī)尋律“3步”完勝電極反應(yīng)式的書寫考點二加快氧化還原反應(yīng)的速率一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H

9、2的反應(yīng)速率加快。題組訓(xùn)練1將兩份過量的鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關(guān)系正確的是()解析：選B加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，形成原電池，加快反應(yīng)速率，由于H2SO4定量，產(chǎn)生H2的體積一樣多。2稱取三份鋅粉，分別盛于甲、乙、丙三支試管中，按下列要求另加物質(zhì)后，塞上帶導(dǎo)管的塞子，一定時間內(nèi)測定生成H2的體積。甲：加入50 mL、pH3的鹽酸；乙：加入50 mL、pH3的醋酸；丙：加入50 mL、pH3的醋酸及少量膽礬粉末。若反應(yīng)終止時，生成的H2一樣多，且無剩余的鋅?；卮鹣铝袉栴}：(1)開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)

10、系為_。(2)三支試管中參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為_。(3)反應(yīng)終止，所需的時間為_。(4)在反應(yīng)過程中，乙、丙速率不同的原因是_。解析：(1)開始時，溶液中的c(H)相同，因此反應(yīng)速率相同。(2)由于生成的H2一樣多，且無剩余的鋅，因此與酸反應(yīng)的Zn的量相同，考慮到丙中少量的鋅與CuSO4發(fā)生了反應(yīng)，因此有甲乙丙。(3)由于丙中形成原電池能加快反應(yīng)速率，且醋酸在反應(yīng)過程中不斷電離出H，因此反應(yīng)所需的時間為甲乙丙。答案：(1)甲乙丙(2)甲乙丙(3)甲乙丙(4)在丙中Cu2被Zn置換出來后，形成Zn_醋酸_Cu原電池，使反應(yīng)速率加快，反應(yīng)時間縮短金屬的防護使被保護的金屬制品作原電池正極，而得到保護。

11、例如，要保護一個鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。題組訓(xùn)練3為保護地下鋼管不受腐蝕，可采取的措施有()A與石墨棒相連B與銅板相連C埋在潮濕、疏松的土壤中 D與鋅板相連解析：選DA項，石墨棒與鐵構(gòu)成原電池，鐵活潑，失電子作負(fù)極，被腐蝕；B項，銅板與鐵構(gòu)成原電池，鐵比銅活潑，失電子作負(fù)極，被腐蝕；C項，在潮濕、疏松的土壤中，鐵與鐵中的碳、水、空氣構(gòu)成原電池，氧氣得電子作正極，鐵失電子作負(fù)極，被腐蝕；D項，鋅板與鐵構(gòu)成原電池，鋅比鐵活潑，鋅失電子作負(fù)極，鋅被腐蝕，鐵被保護。4利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于_處。

12、若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護法稱為_。解析：鐵被保護，可以是做原電池的正極，或者電解池的陰極。故若X為碳棒，開關(guān)K應(yīng)置于N處，F(xiàn)e做陰極受到保護；若X為鋅，開關(guān)K置于M處，鐵作正極，鋅作負(fù)極，稱為犧牲陽極的陰極保護法。答案：N犧牲陽極的陰極保護法設(shè)計制作化學(xué)電源(1)首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池的反應(yīng)特點，結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。題組訓(xùn)練5(2013·廣東高考)(1)能量之間可以相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)

13、eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。完成原電池甲的裝置示意圖(見圖)，并作相應(yīng)標(biāo)注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負(fù)極_。甲、乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是_，其原因是_。(2)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在(1)的材料中應(yīng)選_作陽極。解析：(1)因為電子的流向是從左到右，所以我們可以這樣設(shè)計原電池：左側(cè)燒杯內(nèi)盛放ZnSO4溶液，電極用鋅片(或左側(cè)燒杯內(nèi)盛放FeSO4溶液，電極用鐵片)，右側(cè)燒杯內(nèi)盛放Cu

14、SO4溶液，電極用銅片，即可實現(xiàn)ZnCuSO4=ZnSO4Cu(或FeCuSO4=CuFeSO4)；由所給的電極材料可知，當(dāng)銅片作電極時，銅片一定是正極，則負(fù)極是活潑的金屬(失電子，發(fā)生氧化反應(yīng))，反應(yīng)現(xiàn)象是電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出；以鋅片和銅片作電極為例，如果不用鹽橋，則除了發(fā)生原電池反應(yīng)外還發(fā)生鋅和銅離子的直接的置換反應(yīng)，會使部分化學(xué)能以熱能的形式轉(zhuǎn)化掉，而鹽橋的使用可以避免鋅和銅離子的直接接觸，從而避免了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，提高電池效率。(2)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法，可知被保護的金屬作陰極，即鐵片作陰極，鋅片作陽極。答案：(1)如圖電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出甲負(fù)極不和銅離子

15、接觸，避免了銅離子直接與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能(2)鋅片6某?；瘜W(xué)興趣小組進行探究性活動，將氧化還原反應(yīng)：2Fe32I 2Fe2I2，設(shè)計成鹽橋原電池。提供的試劑：FeCl3溶液，KI溶液；其他用品任選。請回答下列問題：(1)請畫出設(shè)計的原電池裝置圖，并標(biāo)出電極材料，電極名稱及電解質(zhì)溶液。(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_。(3)反應(yīng)達到平衡時，外電路導(dǎo)線中_(填“有”或“無”)電流通過。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體，當(dāng)固體全部溶解后，則此時該溶液中電極變?yōu)開(填“正”或“負(fù)”)極。解析：(1)先分析氧化還原反應(yīng)，找出正負(fù)極反應(yīng)，即可確定正負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液。(

16、2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極，I失電子。(3)反應(yīng)達到平衡時，無電子流動，故無電流產(chǎn)生。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固體，平衡逆向移動，此時FeCl2溶液失電子，變成負(fù)極。答案：(1)如圖：(2)2I2e=I2(3)無(4)負(fù)原電池的設(shè)計方法設(shè)計原電池時要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是：(1)首先判斷出氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑，將還原劑(一般為比較活潑金屬)作負(fù)極，活潑性比負(fù)極弱的金屬或非金屬作正極，含氧化劑對應(yīng)離子的電解質(zhì)溶液作電解液。(2)如果兩個半反應(yīng)分別在要求的兩個容器中進行(中間連接鹽橋)，則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬的陽離子。(3)

17、設(shè)計實例：根據(jù)反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2設(shè)計的原電池為： 比較金屬活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。題組訓(xùn)練7把a、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池，若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序為()Aa>b>c>d Ba>c>d>bCc>a>b>d Db>d>c>a解析：選B根據(jù)原電池原理：作為負(fù)極的金屬活動性比正極的金屬活動性強，電子流動

18、方向是由負(fù)極流向正極，電流方向與電子流動方向相反，因此依次作出判斷：活潑性a>b；c>d；a>c；d>b。8某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計實驗驗證Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關(guān)實驗項目：方案：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為_。方案：有人利用Fe、Cu作電極設(shè)計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖，標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式：_。負(fù)極反應(yīng)式：_。方案：結(jié)合你所學(xué)的知識，幫助他們再

19、設(shè)計一個驗證Fe、Cu活動性的簡單實驗方案：_(與方案、不能雷同)，用離子方程式表示其反應(yīng)原理：_。解析：方案：鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，F(xiàn)e2H=Fe2H2，而銅與酸不反應(yīng)。方案：設(shè)計原電池時以鐵、銅為電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸或鹽酸等溶液。實驗現(xiàn)象是鐵溶解，而銅極上有無色氣泡產(chǎn)生。在負(fù)極：Fe失去電子變?yōu)镕e2，F(xiàn)e2e=Fe2；在正極，溶液中的H獲得電子變?yōu)镠2，2H2e=H2。方案：設(shè)計簡單實驗時注意原理與方案及方案的原理不同，且現(xiàn)象明顯，操作簡單。將鐵片置于CuSO4溶液，若鐵片表面覆蓋一層銅，說明Fe比Cu活動性強，離子方程式為FeCu2=Fe2Cu。(合理即可)答案：方案：Fe2H=Fe

20、2H2方案：裝置如右圖所示2H2e=H2Fe2e=Fe2方案：將鐵片置于CuSO4溶液，若鐵片表面覆蓋一層銅，說明Fe比Cu活動性強FeCu2=Fe2Cu利用原電池原理比較A、B兩種金屬活潑性的方法將A、B兩種金屬用導(dǎo)線連接后，插入到稀硫酸中，一段時間后，若觀察到A溶解，而B上有氣體放出，則說明A作負(fù)極，B作正極，即可以斷定金屬活潑性A>B?？键c三1一次電池堿性鋅錳干電池負(fù)極材料：Zn電極反應(yīng)：Zn2OH2e=Zn(OH)2正極材料：碳棒電極反應(yīng)：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2鋅銀電池負(fù)極材料：Zn電極反應(yīng)：Zn2OH

21、2e=Zn(OH)2正極材料：Ag2O電極反應(yīng)：Ag2OH2O2e=2Ag2OH總反應(yīng)：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag2二次電池鉛蓄電池是最常見的二次電池，總反應(yīng)為Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)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：種類酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應(yīng)式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH電池反應(yīng)式2H2O2=2H2O燃料電池1(2015·江蘇高考)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A反應(yīng)CH4H2O3

22、H2CO，每消耗1 mol CH4轉(zhuǎn)移12 mol電子B電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H22OH2e=2H2OC電池工作時，CO向電極B移動D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O22CO24e=2CO解析：選DA選項，甲烷中的C為4價，一氧化碳中的C為2價，每個碳原子失去6個電子，因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol電子，錯誤；B選項，熔融鹽中沒有氫氧根離子，因此氫氧根離子不能參與電極反應(yīng)，電極反應(yīng)式應(yīng)為H2CO2CO4e=3CO2H2O，錯誤；C選項，碳酸根離子應(yīng)向負(fù)極移動，即向電極A移動，錯誤；D選項，電極B上氧氣和二氧化碳得電子生成碳酸根離子，正確。2(2012·四川高考)一種基于酸性燃

23、料電池原理設(shè)計的酒精檢測儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有關(guān)說法正確的是()A檢測時，電解質(zhì)溶液中的H向負(fù)極移動B若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣C電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正極上發(fā)生的反應(yīng)是O24e2H2O=4OH解析：選C電解質(zhì)溶液中陽離子應(yīng)向正極移動，A項錯誤；酸性溶液中，正極電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O，D項錯誤；結(jié)合正極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時，消耗O2 0.1 mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L，B項錯誤；C項符合題目要求，正確。探規(guī)尋律“3步”突破燃料

24、電池電極反應(yīng)式的書寫第一步：寫出電池的總反應(yīng)式燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。如甲烷燃料電池(電解質(zhì)為NaOH溶液)的反應(yīng)式為CH42O2=CO22H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O式式得燃料電池總反應(yīng)式為CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。第二步：寫出電池的正極反應(yīng)式根據(jù)燃料電池的特點，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)式有所不同，大致有以下四種情況：(1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O24H4e=2H2O；(2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OH；(3)固體電解

25、質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O24e=2O2(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O22CO24e=2CO。第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式，寫出負(fù)極反應(yīng)式電池反應(yīng)的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電池負(fù)極反應(yīng)式。因為O2不是負(fù)極反應(yīng)物，因此兩個反應(yīng)式相減時要徹底消除O2?？沙潆婋姵?(2014·天津高考)已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為：LixCLi1xCoO2CLiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)為：2LiSLi2S有關(guān)上述兩種電池說法正確的是()A鋰離子電池放電時，Li向負(fù)極遷移B鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C理論上兩種電池的比能量相同D如圖表示用鋰離子電池給鋰硫

26、電池充電解析：選BA項，電池放電時，電解質(zhì)內(nèi)部Li向正極移動，錯誤；B項，鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生得電子反應(yīng)，為還原反應(yīng)，正確；C項，兩種電池的電極材料不同，所以比能量不相同，錯誤；D項，充電時正接正，負(fù)接負(fù)，所以應(yīng)Li電極連接C電極，錯誤。4(2014·大綱卷)如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關(guān)說法不正確的是()A放電時正極反應(yīng)為：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB電池的電解液可為KOH溶液C充電時負(fù)極反應(yīng)為：MHOHH2OMeDMH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高解析：選C電池放電時，正極發(fā)生得電子的還

27、原反應(yīng)，A項正確；由電池示意圖及放電時正極上的電極反應(yīng)知，該電池的電解液呈堿性，可為KOH溶液，B項正確；充電時的負(fù)極實質(zhì)上為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，C項錯誤；MH的氫密度越大，表明單位體積的MH所能儲存的電子越多，能量密度越大，D項正確。知能存儲(1)充電電池是既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(放電)，又能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(充電)的一類特殊電池。需要注意的是充電、放電的反應(yīng)不能理解為可逆反應(yīng)。(2)電極的連接方法。(3)充電時的電極反應(yīng)與放電時的電極反應(yīng)過程相反，充電時的陽極反應(yīng)為放電時的正極反應(yīng)的逆過程，充電時的陰極反應(yīng)為放電時的負(fù)極反應(yīng)的逆過程。新型化學(xué)電池5(2015·全國卷)微生物電池

28、是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是()A正極反應(yīng)中有CO2生成B微生物促進了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O解析：選A圖示所給出的是原電池裝置。A.有氧氣反應(yīng)的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，因為有質(zhì)子通過，故正極電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O，C6H12O6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C6H12O624e6H2O=6CO224H，負(fù)極上有CO2產(chǎn)生，故A不正確。B.微生物電池是指在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以微生物促進了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)

29、移，故B正確。C.質(zhì)子是陽離子，陽離子由負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，故C正確。D.正極的電極反應(yīng)式為6O224e24H12H2O，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O624e6H2O=6CO224H，兩式相加得電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O，故D正確。6(2016·惠州模擬)金屬鋰燃料電池是一種新型電池，比鋰離子電池具有更高的能量密度。它無電時也無需充電，只需更換其中的某些材料即可，其工作示意圖如下，下列說法正確的是()A放電時，空氣極為負(fù)極B放電時，電池反應(yīng)為4LiO2=2Li2OC有機電解液可以是乙醇等無水有機物D在更換鋰電極的同時，要更換水性電解液解析：選DA放電時，Li極

30、為負(fù)極，錯誤；B.放電時，電池反應(yīng)為4LiO22H2O=4LiOH，錯誤；C.因為有鋰存在，就不能用乙醇，鋰和乙醇反應(yīng)，錯誤；D.水性電解液中有沉淀生成，所以在更換鋰電極的同時，要更換水性電解液，正確，所以選D。探規(guī)尋律“加減法”書寫新型化學(xué)電源電極反應(yīng)式若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式，可先寫出較易書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。示例：(1)總反應(yīng)，如LiLiMn2O4=Li2Mn2O4。(2)寫出其中容易寫出的一個半反應(yīng)(正極或負(fù)極)。如Lie=Li(負(fù)極)。(3)利用總反應(yīng)與上述的一極反應(yīng)相減，即得另一個

31、電極的反應(yīng)式，即LiMn2O4Lie=Li2Mn2O4(正極)以“兩個甲烷燃料電池串聯(lián)”為載體串聯(lián)原電池的相關(guān)知識高考載體(2012·海南高考T16)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)溶液為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示。知識串聯(lián)設(shè)計(1)通入甲烷的一極作原電池的_極(填“正”或“負(fù)”下同)，通入O2的一極作原電池的_極。 考查原電池正、負(fù)極的判斷(2)該甲烷燃料電池中，負(fù)極反應(yīng)式為_，正極反應(yīng)式為_。考查原電池電極反應(yīng)式的書寫(3)電池工作時，燃料電池中OH向哪一極移動？_。K向

32、哪一極移動？_?？疾樵姵刂须x子的移動方向(4)甲烷燃料電池工作時，若某一電極上消耗11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的CH4氣體，線路中轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)是多少？_。 考查原電池的計算(5)若將甲烷燃料電池的電解質(zhì)溶液由KOH溶液改為稀硫酸，試分別寫出其正、負(fù)極的電極反應(yīng)式：_?？疾殡姌O反應(yīng)式的書寫(6)閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b極得到的氣體是什么？_。 考查電解原理答案：(1)負(fù)正(2)CH410OH8e=CO7H2O2O24H2O8e=8OH(3)OH向負(fù)極移動K向正極移動(4)4NA(5)負(fù)極：CH42H2O8e=CO28H正極：2O28H8e=4H2O(6)H21M、N、P、

33、E四種金屬，已知：MN2=NM2；M、P用導(dǎo)線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出；N、E用導(dǎo)線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)為E22e=E，N2e=N2。則這四種金屬的還原性由強到弱的順序是()AP>M>N>EBE>N>M>PCP>N>M>E DE>P>M>N解析：選A由知，金屬還原性：M>N；M、P用導(dǎo)線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出，說明M作原電池的正極，故金屬還原性：P>M；N、E構(gòu)成的原電池中，N作負(fù)極，故金屬還原性：N>E。2(2016·深圳模擬)如圖是課外

34、活動小組設(shè)計的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法錯誤的是()A銅片表面有氣泡生成B裝置中存在“化學(xué)能電能光能”的轉(zhuǎn)換C如果將硫酸換成檸檬汁，導(dǎo)線中不會有電子流動D如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向不變解析：選C銅鋅原電池中，Cu作正極，溶液中的氫離子在正極上得電子生成氫氣，所以Cu上有氣泡生成，故A正確；原電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，LED燈發(fā)光時，電能轉(zhuǎn)化為光能，故B正確；檸檬汁顯酸性也能作電解質(zhì)溶液，所以將硫酸換成檸檬汁，仍然構(gòu)成原電池，所以導(dǎo)線中有電子流動，故C錯誤；金屬性Cu比Zn、Fe弱，Cu作正極，所以電路中的電流方向不變，仍然由Cu流向負(fù)極，故D正確。3可用于電動汽車的鋁空氣

35、燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時，正極反應(yīng)都為O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時，負(fù)極反應(yīng)為Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液時，電池在工作過程中電解質(zhì)溶液的pH保持不變D電池工作時，電子通過外電路從正極流向負(fù)極解析：選A正極O2得電子，溶液顯堿性或中性時，正極反應(yīng)都為O22H2O4e=4OH，A項正確；鋁作負(fù)極，鋁失電子，堿性溶液(NaOH)中的負(fù)極反應(yīng)為Al4OH3e=AlO2H2O，B項錯誤；在堿性時總的電池反應(yīng)式為4Al3O24OH=4AlO2H2O，溶液pH降低，C項錯誤；電池工作時，電子從負(fù)極流向正極，D項錯誤。4根據(jù)右圖，下列判斷中正確的是()A燒杯a中的溶液pH降低B燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)C燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2D燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2解析：選BZn比Fe活潑，所以Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2；Fe作正極，氧氣在該電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2OO24e=4OH，反應(yīng)后