原電池(習(xí)題有易有難)

1、電池的分類(lèi)電池的分類(lèi)u原電池原電池u蓄電池蓄電池u燃料電池燃料電池閱讀材料閱讀材料 1780年意大利著名生物學(xué)家伽伐尼。解剖年意大利著名生物學(xué)家伽伐尼。解剖青蛙時(shí)，已死去的青蛙竟然發(fā)生了抽搐。伽伐青蛙時(shí)，已死去的青蛙竟然發(fā)生了抽搐。伽伐尼做了如下實(shí)驗(yàn)：尼做了如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1: 用一枝用一枝銅鉤銅鉤插入死青蛙的脊髓中，插入死青蛙的脊髓中，再掛在再掛在鐵欄桿鐵欄桿上，當(dāng)青蛙腿碰到鐵欄桿時(shí)，就上，當(dāng)青蛙腿碰到鐵欄桿時(shí)，就發(fā)生顫抖。發(fā)生顫抖。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2:將青蛙放到將青蛙放到銅制銅制的解剖盤(pán)里，當(dāng)?shù)慕馄时P(pán)里，當(dāng)解剖解剖刀刀接觸蛙腿時(shí)，蛙腿發(fā)生抽搐接觸蛙腿時(shí)，蛙腿發(fā)生抽搐. 他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出：青蛙自

2、身肌肉和神經(jīng)里他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出：青蛙自身肌肉和神經(jīng)里的的“生物電生物電”是導(dǎo)致抽搐的原因。是導(dǎo)致抽搐的原因。1791年，伽年，伽伐尼發(fā)表了伐尼發(fā)表了論肌肉中的生物電論肌肉中的生物電論文，引起論文，引起廣泛關(guān)注。廣泛關(guān)注。 善于質(zhì)疑的意大利物理學(xué)家伏打，提出了疑善于質(zhì)疑的意大利物理學(xué)家伏打，提出了疑問(wèn)：為什么只有青蛙腿和銅器或鐵器接觸時(shí)才問(wèn)：為什么只有青蛙腿和銅器或鐵器接觸時(shí)才發(fā)生抽搐？他做了如下實(shí)驗(yàn)：發(fā)生抽搐？他做了如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1:將青蛙腿放在將青蛙腿放在銅盤(pán)銅盤(pán)里，用里，用解剖刀解剖刀去接去接觸，蛙腿抽搐。觸，蛙腿抽搐。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2:將青蛙腿放在將青蛙腿放在木盤(pán)木盤(pán)里，用里，用解剖刀解

3、剖刀去接去接觸，蛙腿不動(dòng)。觸，蛙腿不動(dòng)。 伏打用實(shí)驗(yàn)推翻了伽伐尼的結(jié)論，認(rèn)為要有伏打用實(shí)驗(yàn)推翻了伽伐尼的結(jié)論，認(rèn)為要有兩種活潑性不同的金屬同時(shí)接觸蛙腿，蛙腿才兩種活潑性不同的金屬同時(shí)接觸蛙腿，蛙腿才會(huì)抽搐。會(huì)抽搐。由此，伏打加以研究，于由此，伏打加以研究，于1799年發(fā)明了世界上年發(fā)明了世界上第一個(gè)電池第一個(gè)電池伏打電池即伏打電池即原電池。原電池。 伏打?qū)ι镫娪^點(diǎn)的質(zhì)疑伏打?qū)ι镫娪^點(diǎn)的質(zhì)疑 （Volta,A.1745-1827） 1800年建立伏打電堆模型。年建立伏打電堆模型。 伏打電池是伏打電池是實(shí)用電池的開(kāi)端。實(shí)用電池的開(kāi)端。【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)1 1】將鋅片、銅片插入稀硫酸，有何現(xiàn)象？】將鋅

4、片、銅片插入稀硫酸，有何現(xiàn)象？【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)2 2】鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中】鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中CuZn 稀硫酸稀硫酸鋅片上有氣泡產(chǎn)生鋅片上有氣泡產(chǎn)生銅片上有氣泡產(chǎn)生銅片上有氣泡產(chǎn)生CuZn 稀硫酸稀硫酸【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)3 3】將鋅片、銅片靠在一起插入稀硫】將鋅片、銅片靠在一起插入稀硫酸，有何現(xiàn)象？酸，有何現(xiàn)象？CuZn 稀硫酸稀硫酸銅片上有氣泡產(chǎn)生銅片上有氣泡產(chǎn)生原電池：原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 2 2、原電池工作原理、原電池工作原理e-e-I I：Zn2e Zn2：2H+2e H2溶液中溶液中離子流向離子流向電子流向電子流向電極反應(yīng)電極反

5、應(yīng)陰離子陰離子負(fù)極負(fù)極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)電子經(jīng)外導(dǎo)線電子經(jīng)外導(dǎo)線正極正極陽(yáng)離子陽(yáng)離子還原反應(yīng)還原反應(yīng)2 2、構(gòu)成原電池的條件、構(gòu)成原電池的條件（1 1）必須必須自發(fā)自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)；（3 3）兩個(gè)電極必須插入兩個(gè)電極必須插入電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中或或熔融的電熔融的電 解質(zhì)中解質(zhì)中；（4 4）兩個(gè)電極必須兩個(gè)電極必須相連相連并形成并形成閉合回路閉合回路。（2 2）必須有必須有兩種活潑性不同的兩種活潑性不同的導(dǎo)電材料導(dǎo)電材料作電極；作電極；兩種活潑不同的金屬。兩種活潑不同的金屬。一種金屬與一種非金屬（如石墨）。一種金屬與一種非金屬（如石墨）。兩電極都是其它材料。兩電極都是其它材

6、料。電極材料電極材料形成原電池的條件形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件一：形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極活潑性不同的兩個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等正極：較不活潑的金屬、石墨等（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件二：電極需插進(jìn)形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液中；中；形成原電池的條件形成原電池的條件形成原電池的條件形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）（不可以）可以可以 鹽橋的作用：鹽橋的作用：鹽橋中裝有飽和的鹽橋中裝有飽和的KCl（或

7、（或NH4NO3、KNO3）溶液和瓊脂制成的膠凍。）溶液和瓊脂制成的膠凍。Cl-向鋅鹽方向移動(dòng)，向鋅鹽方向移動(dòng)，K+向銅鹽方向移動(dòng)，使向銅鹽方向移動(dòng)，使Zn鹽和鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從子不斷從Zn極流向極流向Cu極，是電池產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)極，是電池產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流。定的電流。3 3、溶液、溶液內(nèi)部?jī)?nèi)部無(wú)電子流動(dòng)，通過(guò)陰陽(yáng)離子定無(wú)電子流動(dòng)，通過(guò)陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)電路的電流向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)電路的電流注意注意陽(yáng)離子陽(yáng)離子 正極正極 陰離子陰離子 負(fù)極負(fù)極2 2、離子移動(dòng)方向、離子移動(dòng)方向1 1、原電池的反應(yīng)原理、原電池的反應(yīng)原理發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化

8、還原反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能4 4、正負(fù)兩極上進(jìn)出電子總數(shù)、正負(fù)兩極上進(jìn)出電子總數(shù)相等相等，根據(jù)電，根據(jù)電子守恒原理可進(jìn)行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計(jì)算。子守恒原理可進(jìn)行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計(jì)算。4 4、原電池電極的判斷、原電池電極的判斷特性特性負(fù)極負(fù)極 電子流出電子流出相對(duì)活潑相對(duì)活潑失電子失電子 發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)正極正極 電子流入電子流入 相對(duì)不活潑相對(duì)不活潑 得電子得電子 發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)1 1、根據(jù)、根據(jù)定義定義來(lái)判斷：電子流出的一極是負(fù)極；電子來(lái)判斷：電子流出的一極是負(fù)極；電子流入的一極是正極。流入的一極是正極。2 2、根據(jù)、根據(jù)反應(yīng)類(lèi)型反應(yīng)類(lèi)型來(lái)判斷：發(fā)生氧化反應(yīng)

9、的一極是負(fù)來(lái)判斷：發(fā)生氧化反應(yīng)的一極是負(fù)極；發(fā)生還原反應(yīng)的一極是正極。極；發(fā)生還原反應(yīng)的一極是正極。3 3、根據(jù)、根據(jù)電極活潑性電極活潑性來(lái)判斷：一般來(lái)說(shuō)，較活潑的一來(lái)判斷：一般來(lái)說(shuō)，較活潑的一極是負(fù)極；較不活潑的一極是正極。極是負(fù)極；較不活潑的一極是正極。4 4、根據(jù)、根據(jù)離子流向離子流向來(lái)判斷：陰離子移向的一極是負(fù)極；來(lái)判斷：陰離子移向的一極是負(fù)極；陽(yáng)離子移向的一極是正極。陽(yáng)離子移向的一極是正極。4. 原電池正負(fù)極的選擇及判斷原電池正負(fù)極的選擇及判斷(1)(1)由組成原電池兩極的電極材料判斷由組成原電池兩極的電極材料判斷. .如果兩極是由活潑如果兩極是由活潑性不同的金屬作電極時(shí)，相對(duì)活潑的

10、金屬是性不同的金屬作電極時(shí)，相對(duì)活潑的金屬是 ，活潑活潑性較弱的金屬是性較弱的金屬是 ；如果是由金屬和非金屬作電極，；如果是由金屬和非金屬作電極，金屬是金屬是 ，非金屬是非金屬是 。（2 2） 電子流出或電流流入的電極為電子流出或電流流入的電極為 ，相反，相反為為 。（3 3）根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子流動(dòng)方向判斷）根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子流動(dòng)方向判斷. . 陽(yáng)離子移向的極為陽(yáng)離子移向的極為 陰離子移向的極為陰離子移向的極為 （4 4）根據(jù)原電池的兩極發(fā)生的現(xiàn)象判斷。）根據(jù)原電池的兩極發(fā)生的現(xiàn)象判斷。溶解或質(zhì)量減溶解或質(zhì)量減輕的電極為負(fù)極，有氣體或金屬析出的電極為正極。輕的電極為負(fù)極，有

11、氣體或金屬析出的電極為正極。 負(fù)極負(fù)極正極正極負(fù)極負(fù)極正極正極負(fù)極負(fù)極正極正極正極正極負(fù)極負(fù)極下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？CuZnH2SO4CuFeH2SO4nZnZ4OS2HCuZn酒酒精精CuFeNaCl溶液溶液CuZnH2SO4H2SO4DEFA B E HZnCuH2SO4GuC4OS2HH練習(xí)練習(xí): :下列裝置是不是原電池下列裝置是不是原電池? ?若是若是, ,指出正負(fù)極指出正負(fù)極. .CuSO4ZnCuZnSO4溶液溶液FeCNaCl_+_+_+_+ 歸納歸納 原電池的設(shè)計(jì)方法原電池的設(shè)計(jì)方法: : 怎樣選擇確定原電池的負(fù)極、正極材料？怎樣選擇確定原電池

12、的負(fù)極、正極材料？ 怎樣選擇確定原電池的電解質(zhì)溶液？怎樣選擇確定原電池的電解質(zhì)溶液？ 畫(huà)原電池的裝置圖時(shí)要注意什么問(wèn)題？畫(huà)原電池的裝置圖時(shí)要注意什么問(wèn)題？ 怎樣書(shū)寫(xiě)原電池的電極反應(yīng)及總反應(yīng)式？怎樣書(shū)寫(xiě)原電池的電極反應(yīng)及總反應(yīng)式？5 5、原電池的應(yīng)用、原電池的應(yīng)用（1 1） 比較反應(yīng)速率。比較反應(yīng)速率。（2 2）比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。）比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。（3 3） 比較金屬腐蝕的快慢。比較金屬腐蝕的快慢。（4 4） 判斷溶液判斷溶液pHpH值變化。值變化。（5 5） 制作干電池、蓄電池、高能電池等。制作干電池、蓄電池、高能電池等?！緦?shí)驗(yàn)探究】【實(shí)驗(yàn)探究】n取兩支試管，分別加入鋅粒和稀硫酸，觀察取

13、兩支試管，分別加入鋅粒和稀硫酸，觀察 反應(yīng)的速率。反應(yīng)的速率。n在其中的一支試管中加入在其中的一支試管中加入CuSOCuSO4 4溶液，觀察溶液，觀察 反應(yīng)速率的變化。反應(yīng)速率的變化。結(jié)論：加入結(jié)論：加入CuSO4溶液后，鋅置換出銅，溶液后，鋅置換出銅，構(gòu)構(gòu)成無(wú)數(shù)微小的原電池，加快了反應(yīng)速率成無(wú)數(shù)微小的原電池，加快了反應(yīng)速率例例1. 等質(zhì)量的兩份鋅粉等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過(guò)量的稀，分別加入過(guò)量的稀H2SO4，同時(shí)向同時(shí)向a中加入少量的膽礬晶體，下列圖表示產(chǎn)生中加入少量的膽礬晶體，下列圖表示產(chǎn)生H2的體積的體積V（升）與時(shí)間（升）與時(shí)間t（分）的關(guān)系，其中正確的（分）的關(guān)系，其中正確的

14、是（是（ ）。）。C C例例2.2.下列敘述中，可以說(shuō)明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是（下列敘述中，可以說(shuō)明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是（ ）A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有H2放出放出B.在氧化還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多在氧化還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多C.將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極D.同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)C C例例3. 3. 把把a(bǔ) a、b b、c c、d d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電

15、池。若相連可以組成各種原電池。若a a、b b相連時(shí)，相連時(shí)，a a為負(fù)極；為負(fù)極；c c、d d相連時(shí)，相連時(shí)， d d上有氣泡逸出；上有氣泡逸出；a a、c c相連時(shí)，相連時(shí)，a a極減輕；極減輕；b b、d d相相連時(shí)，連時(shí)，b b為正極。則這四種金屬活潑性順序由強(qiáng)到弱的順序?yàn)檎龢O。則這四種金屬活潑性順序由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋椋?）A Aa ab bc cd Bd Ba ac cb bd d C Ca ac cd db Db Db bd da ac cC C例例3 3：下列各情況，在其中：下列各情況，在其中FeFe片腐蝕由快到慢的順序是片腐蝕由快到慢的順序是(5)(5)(2)(2) (1)

16、(1)(3)(3) (4)(4)例例5 5：在：在Cu-ZnCu-Zn原電池中，原電池中，200mLH200mLH2 2SOSO4 4 溶液的濃度為溶液的濃度為0.125mol/L , 0.125mol/L , 若工作一段時(shí)間后，從裝置中共收集到若工作一段時(shí)間后，從裝置中共收集到 0.168L0.168L升氣體，則流過(guò)導(dǎo)線的電子為升氣體，則流過(guò)導(dǎo)線的電子為 _mol_mol？并？并判斷溶液判斷溶液pHpH值變化（溶液體積變化忽略不計(jì)）值變化（溶液體積變化忽略不計(jì)）解得：解得：x x 0.015 (mol)0.015 (mol)根據(jù)電極反應(yīng)：根據(jù)電極反應(yīng)：正極：正極：負(fù)極：負(fù)極：ZnZn2e2e

17、- -ZnZn2+2+2H2H+ +2e+2e- - H H2 2得：得：2 22.42 22.4x x 0.168 0.168解：解：2eH2eH2 20.0150.015金屬的腐蝕及其防護(hù)金屬的腐蝕及其防護(hù)1 1、概念：、概念：金屬或合金跟周?chē)佑|到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)金屬或合金跟周?chē)佑|到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)（反應(yīng)（氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)）而腐蝕損耗的過(guò)程，即為）而腐蝕損耗的過(guò)程，即為金屬的腐蝕。金屬的腐蝕。2 2、本質(zhì)：、本質(zhì)：3 3、分類(lèi)：、分類(lèi)：化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕金屬腐蝕金屬腐蝕金屬陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子失失e e- -氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)

18、金屬原子金屬原子化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕條件條件金屬跟非金屬單質(zhì)金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸直接接觸不純金屬或合金不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生無(wú)電流產(chǎn)生有有微弱電流微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生本質(zhì)本質(zhì)金屬被氧化金屬被氧化較活潑金屬被氧化較活潑金屬被氧化圖例圖例聯(lián)系聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍（1 1）化學(xué)腐蝕與電化腐蝕）化學(xué)腐蝕與電化腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件正極正極C C水膜呈水膜呈酸性酸性水膜呈水膜呈中性、酸性很弱中性、酸性很弱或或堿性堿性電電極極反反應(yīng)應(yīng)負(fù)極負(fù)極FeFeFeFe2e2eFeFe2+2+2

19、Fe2Fe4e 4e 2Fe 2Fe2+2+聯(lián)系聯(lián)系2H2H+ +2e +2e H H2 2通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。OO2 2+2H+2H2 2O+4e O+4e 4OH 4OH示意圖示意圖總反應(yīng)總反應(yīng)Fe+2HFe+2H+ + Fe Fe2+2+ + H H2 22Fe+2H2Fe+2H2 2O+OO+O2 2 2 Fe(OH) 2 Fe(OH)2 2（2 2）析氫腐蝕與吸氧腐蝕）析氫腐蝕與吸氧腐蝕（3 3）鋼鐵腐蝕的防護(hù)）鋼鐵腐蝕的防護(hù)1 1、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將CrCr、NiNi等金屬加等金屬加進(jìn)鋼

20、里制成合金鋼。進(jìn)鋼里制成合金鋼。2 2、金屬表面覆蓋保護(hù)層：如油漆、油脂等，電鍍、金屬表面覆蓋保護(hù)層：如油漆、油脂等，電鍍（Zn,CrZn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保護(hù)層。等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保護(hù)層。原理：原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。3 3、電化學(xué)保護(hù)法、電化學(xué)保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法原理：原理：形成原電池反應(yīng)形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。受到腐蝕。練練 習(xí)習(xí)如圖如圖, 水槽中試管內(nèi)

21、有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈若液面上升，則溶液呈 性，發(fā)生性，發(fā)生 腐蝕腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：電極反應(yīng)式為：負(fù)極： ,正極：正極： ； 若液面下降，則溶液呈若液面下降，則溶液呈 性，發(fā)生性，發(fā)生 腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 正極：正極： 。（2）中性或堿性中性或堿性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e- 4OH酸性酸性析氫析氫Fe2e- Fe2+2H+2e- H2 2. 下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是下列事實(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輪船水線以

22、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鍍鋅的鐵制品比鍍錫的鐵制品耐用C鋁片不需要用特殊方法保存鋁片不需要用特殊方法保存D鋅跟稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴加少量硫酸銅溶液后，鋅跟稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴加少量硫酸銅溶液后， 反應(yīng)速率加快反應(yīng)速率加快C3. 為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在如下圖所示的三個(gè)裝置中，三根大小相同的鐵釘分別固定在如下圖所示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確不

23、正確的是（的是（ ）。）。A裝置裝置a的左側(cè)液面一定會(huì)下降的左側(cè)液面一定會(huì)下降 B左側(cè)液面裝置左側(cè)液面裝置a比裝置比裝置b的低的低C裝置裝置b中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重 D裝置裝置C中的鐵釘幾乎沒(méi)被腐蝕中的鐵釘幾乎沒(méi)被腐蝕B2+Fe2eFe4. 右圖裝置中，右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛試管內(nèi)分別盛 有食鹽水和氯化銨溶液，有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述下列有關(guān)描述錯(cuò)誤錯(cuò)誤的是的是 ( )A生鐵塊中的碳是原電池的正極生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋呒t墨水柱兩邊的液面變

24、為左低右高C兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕試管中發(fā)生了析氫腐蝕B1 1、鋅、鋅- -錳干電池（堿性錳干電池（堿性,KOH,KOH）常用電池的電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)常用電池的電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)負(fù)極負(fù)極（鋅筒）：（鋅筒）：Zn+2OH-2e Zn(OH)2正極正極（石墨）：（石墨）：2MnO2+2H2O+2e 2MnOOH+2OH-總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn +2MnO2+2H2O Zn(OH)2+2MnOOH一次電池一次電池缺點(diǎn)：電量小，放電時(shí)易發(fā)生氣漲或漏液。缺點(diǎn)：電量小，放電時(shí)易發(fā)生氣漲或漏

25、液。2. 2. 鋅銀電池鋅銀電池 一般用不銹鋼制成小圓盒形，圓盒由正極殼和負(fù)極一般用不銹鋼制成小圓盒形，圓盒由正極殼和負(fù)極殼組成，形似鈕扣（俗稱(chēng)殼組成，形似鈕扣（俗稱(chēng)鈕扣電池鈕扣電池）。盒內(nèi)正極殼一）。盒內(nèi)正極殼一端填充由氧化銀和石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋端填充由氧化銀和石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金組成的負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液一端填充鋅汞合金組成的負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為為KOH濃溶液。電極反應(yīng)式如下：濃溶液。電極反應(yīng)式如下：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：一次電池一次電池電池的總反應(yīng)式為：電池的總反應(yīng)式為：Ag2O + Zn 2Ag + ZnO電池的電壓一般為電池的電壓一般

26、為1.59V，使用壽命較長(zhǎng)。，使用壽命較長(zhǎng)。Zn + 2OH- -2e- ZnO + H2OAg2O + H2O + 2e- 2Ag + 2OH-3 3、鉛蓄電池、鉛蓄電池負(fù)極負(fù)極PbPb：Pb+ SOPb+ SO4 42- 2- -2e-2e- - PbSOPbSO4 4正極正極PbOPbO2 2：PbOPbO2 2+4H+4H+ + + SO+ SO4 42- 2- +2e+2e- - PbSO PbSO4 4+2H+2H2 2OO二次電池二次電池總反應(yīng)：總反應(yīng)：Pb+ PbO2+4H+2SO42- 2PbSO4+2H2O優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：放電時(shí)電動(dòng)勢(shì)較穩(wěn)定放電時(shí)電動(dòng)勢(shì)較穩(wěn)定缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：比能量（

27、單位重量所蓄電能）小，對(duì)環(huán)境腐蝕性強(qiáng)。比能量（單位重量所蓄電能）小，對(duì)環(huán)境腐蝕性強(qiáng)。 放電放電充電充電 堿性蓄電池堿性蓄電池 這類(lèi)電池一般壽命比鉛酸蓄電池長(zhǎng)很多，且拾攜帶很方便。這類(lèi)電池一般壽命比鉛酸蓄電池長(zhǎng)很多，且拾攜帶很方便。 Ni-Cd電池：電池：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 Ni-Fe電池：電池：Fe + 2NiO(OH) + 2H2O 2Ni(OH)2 + Fe(OH)2 （ 堿性可充電電池及簡(jiǎn)易充電座）堿性可充電電池及簡(jiǎn)易充電座） 放電放電充電充電放電放電充電充電鋰電池鋰電池優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：高能、質(zhì)量輕、電壓高、工作效率高、壽命長(zhǎng)。高能

28、、質(zhì)量輕、電壓高、工作效率高、壽命長(zhǎng)。微型鋰電池微型鋰電池 常用于心臟起搏器、手機(jī)的一種微型電池，一般用金屬鋰作負(fù)極，常用于心臟起搏器、手機(jī)的一種微型電池，一般用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液為溶有四氯化鋁鋰（石墨作正極，電解質(zhì)溶液為溶有四氯化鋁鋰（LiAlCl4 ）的亞硫酸）的亞硫酸氯（氯（SOCl2 ）。電池的總反應(yīng)式如下：）。電池的總反應(yīng)式如下：8Li + 3SOCl2 6LiCl + Li2SO3 + 2S 這種電池的容量大，電壓穩(wěn)定，能在這種電池的容量大，電壓穩(wěn)定，能在-56.70C+71.10C的大范圍溫的大范圍溫差內(nèi)正常工作。差內(nèi)正常工作。另：另：Li+MnO2MnOOLi

29、負(fù)極：負(fù)極：Lie Li+ 正極：正極：各種蓄電池各種蓄電池可充電電池可充電電池MnO2+ Li+ +eMnOOLi4 4、燃料電池、燃料電池- -氫氧燃料電池氫氧燃料電池堿性（電解質(zhì)溶液：堿性（電解質(zhì)溶液：KOH）正極：正極：O2+ 2H2O + 4e 4OH- 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2 +O22H2O使用氫氧燃料電池動(dòng)力的使用氫氧燃料電池動(dòng)力的法國(guó)產(chǎn)標(biāo)致法國(guó)產(chǎn)標(biāo)致TAXI負(fù)極：負(fù)極：2H2+4OH-4e 4H2O熔融鹽燃料電池熔融鹽燃料電池 這是一種具有極高發(fā)電效率的大功率化學(xué)電池，在加這是一種具有極高發(fā)電效率的大功率化學(xué)電池，在加拿大等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家己接近民用工業(yè)化水平。按其所拿大等少數(shù)發(fā)達(dá)

30、國(guó)家己接近民用工業(yè)化水平。按其所用燃料或熔融鹽的不同，有多個(gè)不同的品種，如用燃料或熔融鹽的不同，有多個(gè)不同的品種，如天然天然氣、氣、COCO、-熔融碳酸鹽熔融碳酸鹽型、熔融磷酸鹽型等等，一型、熔融磷酸鹽型等等，一般要在一定的高溫下（確保鹽處于熔化狀態(tài)）才能工般要在一定的高溫下（確保鹽處于熔化狀態(tài)）才能工作。作。下面以下面以CO-Li2CO3 + Na2CO3-空氣與空氣與CO2型電池為型電池為例加以說(shuō)明：例加以說(shuō)明：負(fù)極：負(fù)極：2CO + 2CO32- -4e 4CO2正極：正極：O2 + 2CO2 + 4e 2CO32-總反應(yīng)：總反應(yīng)：該電池的工作溫度一般為該電池的工作溫度一般為650C2C

31、O + O2 2CO2練習(xí)練習(xí)1 1、氫氣是燃料電池最簡(jiǎn)單的燃料，雖氫氣是燃料電池最簡(jiǎn)單的燃料，雖然使用方便，卻受到價(jià)格和來(lái)源的限制。常然使用方便，卻受到價(jià)格和來(lái)源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?，如：甲烷、用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?，如：甲烷、汽油等。?qǐng)寫(xiě)出圖中甲烷燃料電池中汽油等。請(qǐng)寫(xiě)出圖中甲烷燃料電池中a a極的極的電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式： ，此時(shí)電池內(nèi)總的反應(yīng)式此時(shí)電池內(nèi)總的反應(yīng)式 。 KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- - 8e-CO32- +7H2OCH4+2O2+2OH-CO32-+3H2O正極：正極：2O2+4H2O+8e8OH-練習(xí)練習(xí)2、熔融鹽燃料

32、電池具有高的發(fā)電效率、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而因而受到重視受到重視.可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融鹽混合物的熔融鹽混合物用電解質(zhì)用電解質(zhì),CO為陽(yáng)極燃?xì)饪諝馀c為陽(yáng)極燃?xì)饪諝馀cCO2的混合氣為的混合氣為陰極助燃?xì)怅帢O助燃?xì)?制得在制得在6500下工作的燃料電池下工作的燃料電池,完完成有關(guān)的電池反應(yīng)式成有關(guān)的電池反應(yīng)式: 負(fù)極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式: , 正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式:O2+2CO2+4e2CO32- 總電池反應(yīng)總電池反應(yīng) 式式: .2CO+2CO32-4e- 4CO22CO+O22CO2解析：本題中解析：本題中COCO為還原劑為還原劑，空氣中，空氣中O O2 2為氧化劑

33、為氧化劑，電池，電池總反應(yīng)式為：總反應(yīng)式為：2CO+O2CO+O2 22CO2CO2 2。用。用總反應(yīng)式減去電池負(fù)總反應(yīng)式減去電池負(fù)極（極（即題目指的陽(yáng)極）即題目指的陽(yáng)極）反應(yīng)式反應(yīng)式，就可，就可得到電池正極得到電池正極（即題目指的陰極）反應(yīng)式：（即題目指的陰極）反應(yīng)式：O O2 2+2CO+2CO2 2+4e+4e- -2CO2CO3 32-2- 。 練習(xí)練習(xí)3：有人設(shè)計(jì)出利用：有人設(shè)計(jì)出利用CH4和和O2的反應(yīng)，用鉑電極的反應(yīng)，用鉑電極在在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類(lèi)似于溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類(lèi)似于CH4在在O2中燃燒，則下列說(shuō)法正確的是（中燃燒，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

34、每消耗每消耗1molCH4可以向外電路提供可以向外電路提供8mol e負(fù)極上負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式：失去電子，電極反應(yīng)式： CH4+10OH-8eCO32-+7H2O負(fù)極上是負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為：獲得電子，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e4OH-電池放電后，溶液電池放電后，溶液PH不斷升高不斷升高 A. B. C. D.A 5 5、海水電池（電解質(zhì)溶液為海水）、海水電池（電解質(zhì)溶液為海水）負(fù)極：負(fù)極：4Al-12e4Al4Al-12e4Al3+3+正極：正極：3O3O2 2+6H+6H2 2O+12e12OHO+12e12OH總反應(yīng)：總反應(yīng)：4Al+3O4Al+3O2

35、 2+6H+6H2 2O4Al(OH)O4Al(OH)3 3跟相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命跟相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命延長(zhǎng)，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲(chǔ)延長(zhǎng)，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)。存壽命長(zhǎng)。以海水電池為能源以海水電池為能源的航海標(biāo)志燈的航海標(biāo)志燈電極反應(yīng)式的判斷和書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的判斷和書(shū)寫(xiě)1. 1. 原電池兩極的判斷原電池兩極的判斷：先分析電池反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)元素：先分析電池反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)元素化合價(jià)的變化，確定原電池的正極和負(fù)極，然后根據(jù)化合價(jià)的變化，確定原電池的正極和負(fù)極，然后根據(jù)兩極的變化分析其他指定物質(zhì)的變化。兩極的變化分析其他指定物質(zhì)的變

36、化。2. 2. 書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)時(shí)，要將總化學(xué)反應(yīng)與正、負(fù)極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)時(shí)，要將總化學(xué)反應(yīng)與正、負(fù)極反應(yīng)聯(lián)系在一起考慮，它們具有加和性：聯(lián)系在一起考慮，它們具有加和性：化學(xué)反應(yīng)方程式化學(xué)反應(yīng)方程式=正極反應(yīng)方程式正極反應(yīng)方程式+ +負(fù)極反應(yīng)方程式。負(fù)極反應(yīng)方程式。3. 3. 在原電池反應(yīng)中，必須遵循在原電池反應(yīng)中，必須遵循得失電子守恒得失電子守恒。4. 4. 介質(zhì)參與電極反應(yīng)的原則：原電池的兩極反應(yīng)若均介質(zhì)參與電極反應(yīng)的原則：原電池的兩極反應(yīng)若均在一定介質(zhì)中進(jìn)行，介質(zhì)常常參與電極反應(yīng)。在一定介質(zhì)中進(jìn)行，介質(zhì)常常參與電極反應(yīng)。在酸性在酸性介質(zhì)中，介質(zhì)中，H H+ +可能反應(yīng)，在堿性介質(zhì)中，可能反應(yīng)，在堿性介質(zhì)中，OHOH可能反應(yīng)?？赡芊磻?yīng)。一種