2015高考專題復(fù)習(xí)原電池匯總

1、原電池專題四化學(xué)能怎樣轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)一：將鋅片插入稀硫酸中現(xiàn)象：離子方程式：實(shí)驗(yàn)二：將銅片插入稀硫酸中實(shí)驗(yàn)三：將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來插入稀硫酸中，有什么現(xiàn)象?稀硫酸電極名稱負(fù)極正極電極材料電極反應(yīng)反應(yīng)類型總反應(yīng)電子流向由沿導(dǎo)線流向氫離子移動(dòng) 方向硫酸根離子 移動(dòng)方向總結(jié)：原電池基本原理及概念L概念：把能轉(zhuǎn)化為能的裝置2.原電池構(gòu)成條件(1)兩個(gè) 的電極。(2)將電極插入 中。(3)用導(dǎo)線連接電極構(gòu)成。(4)能自發(fā)進(jìn)行的，原電池的改進(jìn)用Zn、Cu、CuSOi溶液組成鋅銅原電池，分析電池反應(yīng)總反應(yīng)：負(fù)極：改進(jìn)正極：改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn)：電流穩(wěn)定，能量轉(zhuǎn)換率提高。鹽橋：鹽橋中一般裝有由飽和KC1溶液和瓊脂

2、制成的膠凍：膠凍的作用是防止管中溶液流 出：七和C1-能在膠凍內(nèi)自由移動(dòng)。工作原理分析：外電路：Zn失去電子沿導(dǎo)線通過電流表進(jìn)入銅片內(nèi)電路：Zii原子失去電子成為ZM-進(jìn)入溶液，使ZnSO4溶液因Zn”增加而帶_ 電，鹽橋中的 會(huì)移向ZnSCU溶液：同時(shí)Cu?獲得電子成為金屬沉淀在銅片上，CuSO4溶液因 相對增加而帶 電，鹽橋中的 移向CuSO溶液，從而形成閉合回路。鹽橋作用：1. 2. 【例】（08廣東）用銅片、銀片、Cu（NO3）2溶液、AgNCh溶液、導(dǎo)線和鹽橋（裝有瓊脂- KN03的U型管）構(gòu)成一個(gè)原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是（） 在外電路中，電流由銅電極流向銀電極 正極反

3、應(yīng)為：Ag+e=Ag實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNOs溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A.B.（IC. D.9/9常用化學(xué)電源電極方程式書寫1 .非燃料電池負(fù)極正極電解液總反應(yīng)方程式負(fù)極反應(yīng)方程式正極反應(yīng)方程式次 電 池丹尼爾電池ZnCuH2s04干電池Zn石墨棒NH4C1蓄 電 池銀鋅 電池ZnAg2OKOHZn + Ag2O = 2Ag + ZnO鉛蓄 電池PbPbO2H2SO4PbCh+Pb+2H2s04 ; 2PbSO4+2H2O堿性蓄電池FeNiO2KOHFe + N1O2+2H2O =Fe(OH)2+Ni(OH)2銀鎘 電池CdNiO(OH)KOHCd

4、+ 2NiO(OH) + 2H2O = Cd(OH)2+2Ni(OH)2鋰電池LiSOChL1AICI4 與 SOCI28U + 3SOCI2 = 6UCI + U2SO3+2S9/92 .燃料電池下而以氫氧燃料電池為例，練習(xí)書寫燃料電池的電極反應(yīng)1、電解質(zhì)為鹽酸或硫酸時(shí)：總反應(yīng)式：溶液的濃度，PH值變 o負(fù)極反應(yīng)： , PH值變正極反應(yīng)： , PH值變2、電解質(zhì)為KOH時(shí)：總反應(yīng)式：溶液的濃度，PH值變負(fù)極反應(yīng)： , PH值變正極反應(yīng)： , PH值變拓展：如把心改CH,，用硫酸作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)為：總反應(yīng)式：溶液的濃度, PH值變負(fù)極反應(yīng)： PH值變正極反應(yīng)： PH值變?nèi)绨焉细腃H&a

5、mp;，用KOH作電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)為：總反應(yīng)式：溶液的濃度，PH值變一負(fù)極反應(yīng)： PH值變正極反應(yīng)： PH值變9/9【例1】(08寧夏)一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水 和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是()A. CH3OH(g)+O2(g) = H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)+2eB. O2(g)+4H+(aq)+4e = 2也0C. CH3OH(g)+H2O(l) = CO2(g)+6H+(aq)+6e ,D. O2(g)+2H2O(l)+4e = 4OH例2 (09廣東)可用于電動(dòng)汽車的鋁.空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為

6、電解液，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溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O2H-2H2O+4e =4OHB.以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：AI + 3OH -3e =AI(OH)3 IC.以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D.電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極四、原電池的簡單計(jì)算電子守恒法是依據(jù)氧化劑與還原劑 相等這一原則進(jìn)行計(jì)算的.電子守恒法是氧化還原計(jì)算的最基本的方法:計(jì)算時(shí)可由電極反應(yīng)式中的氧化劑(或還原劑)與失去的電子 (或得電子)之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算°【例1】(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原

7、電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)，鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)：;銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)：(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g,工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47 g,試計(jì)算：產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)：通過導(dǎo)線的電量。(已知/VA = 6.02xl023/mo|,電子電荷為L60xl0 ” c)【例2】(2011安徽)研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之 間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO：+2Ag+2NaCl=Na：MOio+2AgCl, 下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是()A.正極反應(yīng)式：Ag+Cr-e'

8、=AgClB.每生成lmol NaJInA。轉(zhuǎn)移2mol電子 不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)D.AgCI是還原產(chǎn)物五、原電池原理的應(yīng)用1、原電池的應(yīng)用(1)形成原電池可以 反應(yīng)速率。如實(shí)驗(yàn)室制氫氣，通常用不純的鋅粒與稀硫酸 反應(yīng)，若用純鋅，則通常在溶液中滴幾滴硫酸銅溶液。(2)可以利用原電池比較金屬的活動(dòng)性順序(負(fù)極活潑)。將兩種不同金屬在電解質(zhì)溶液里構(gòu)成原電池后，根據(jù)電極的活潑性、電極上的反應(yīng)現(xiàn)象、電流方向、電子流向、離子移動(dòng)方 向等進(jìn)行判斷.2、利用原電池原理可以分析金屬的腐蝕和防護(hù)問題金屬的腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種，但主要是電化學(xué)腐蝕。根據(jù)電解質(zhì)溶液的 酸堿性，可把電化學(xué)腐蝕分為：吸

9、氧腐蝕和析氫腐蝕兩種。如：鋼鐵的吸氧腐蝕與析氫腐蝕類型吸02腐蝕析出腐蝕條件水膜呈性水膜呈一性負(fù)極反應(yīng)（Fe）正極反應(yīng)（C）其他反應(yīng)= Fe（OH）3Fe（OH）3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹金屬防腐方法：改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)；表而瞪蓋呆護(hù)層（如鋼鐵表面涂礦物油、油漆、加電鍍層、形成穩(wěn)定的氧化膜等：電化學(xué)保護(hù)法（接上一塊活潑金屬使被保護(hù)金屬 成為正極受保護(hù)、將被保護(hù)金屬接到電源負(fù)極），通常金屬的腐蝕德快慢類型：自然的腐蝕池的 極池的 極【例1】下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是（）A.輪船水線以下的船殼上鑲嵌有一定量的鋅塊B.鍍鋅的鐵制品比鍍錫的鐵制品耐用r 鉗”不需爨印痔族方抄伊右D：鋅跟稀癥酸反應(yīng)時(shí)，滴

10、加;少量硫酸銅溶液后，反應(yīng)速率加快【例2】菜刀上沾有食鹽水后，置于空氣中一段時(shí)間會(huì)生銹，其原理是（）正極負(fù)極AFe-2e = Fe*2 壓 0+0 0+4e- = 40H-B2H*+2e = H：0Fe-2e' =C2H：0+0：-4e = 40HFe-3e- = Fe"D2H9+0 二+4e = 40H-Fe-2e-二高考試題賞析1.（2015全國卷一）微生物電池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(cuò)誤的是（）A.正極反應(yīng)中有CO2生成B.微生物促進(jìn)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

11、C6Hl2。6-6O2=6CO2+6HqI_1黑層 IC6H12O6+H2O質(zhì)子支換膜厭氧反應(yīng)：有氧反應(yīng)質(zhì)子交換澳光催化劑3.2014北京卷下列電池工作時(shí)，0?在正極放電的是（）2. （2015福建）某模擬”人工樹葉"電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示，該裝置能將HzO和CO2轉(zhuǎn)化為。2和燃料（GHsO）。下列說法正確的是（）82、強(qiáng)CjHsO 就/電化學(xué)催化劑A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B.該裝置工作時(shí)，H從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成ImolOz，有44gCOz被還原D.6電極的反應(yīng)為：3CO2 + 16H -18e = C3HSO+4H2O4. 2014福建卷某原電池裝置如下圖所示

12、，電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2=2AgCL下列說法 正確的是（）A.正極反應(yīng)為AgCl+e =Ag+ClB.放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子5. 2014全國大綱卷如圖所示是在航天用高壓氫鍥電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物 銀電池（MH-Ni電池）。下列有關(guān)說法不正確的是（）隔膜g MH NiOOH 固A.放電時(shí)正極反應(yīng)為 NiOOH+HzO+e >Ni（OH）2+OHB.電池的電解液可為KOH溶液C.充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MH+OH >H9+M+

13、eD. MH是一類儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高6. 2014海南卷鋰銃電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖 所示，其中電解質(zhì)L1C1O4,溶于混合有機(jī)溶劑中，L/通過電解質(zhì)遷移入MnCh晶格中，生 成LiMnO??；卮鹣铝袉栴}：LiLiC104混合有 機(jī)溶劑MnG外電路的電流方向是由 極流向 極。（填字母）（2）電池正極反應(yīng)式為 o是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？ （填“是''或"否"），原因是（4）MnO2可與KOH和KCKh在高溫下反應(yīng)，生成K2M11O4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為KzMnCU在酸性溶液中歧化,生成KM

14、nO4和MnO： 的物質(zhì)的量之比為.習(xí)題1 .理論上不能用于設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)是()A. HC1+NaOH=NaCl+H20 M<0盧燃B. 2cH30H(l)+3O2(g)2co2®+4H2(1) AH<0C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(1) + O2(g)=4Fe(OH)3(s) SH<0D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) AH<02. X、Y、Z都是金屬，把X投入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原 電池時(shí)，Y為電池的負(fù)極，X、Y、Z三種金屬的活潑性順序?yàn)?)A. X>Y>ZB. X>Z>YC. Y

15、>X>ZD. Y>Z>X3 .2013海南卷Mg-AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為 2AgCl+ Mg = Mg2l+ 2Ag +2C1有關(guān)該電池的說法正確的是()A. Mg為電池的正極B.負(fù)極反應(yīng)為AgCl+e =Ag+ClC.不能被KC1溶液激活D.可用于海上應(yīng)急照明供電4 .(2011吉林模擬)依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag'(aq) + Cu(s)=Cu"(aq) + 2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池 如下圖所示。請回答下列問題：(1)電極X的材料是：電解質(zhì)溶液Y是：(2)銀電極為電池的 極，發(fā)生的電極反應(yīng)為,X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為(3)外電路中的電子是從 電極流向 電極。5 .(2009山東)Zn-MnO二干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnClNH£l混合溶液.該電池的負(fù)極材料是 o電池工作時(shí)，電子流向(填“正極”或“負(fù)極”).(2)若ZnCLTHCL混合溶液中含有雜質(zhì)Cu)會(huì)加速某電極的腐蝕.其主要原因是欲除去QT,最好選用下列試劑中的(填代號).a. NaOH