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1、第二單元原電池化學(xué)電源1理解原電池的工作原理,能寫出常見的簡(jiǎn)單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2了解常見的化學(xué)電源,認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。3了解研制新型化學(xué)電源的重要性。認(rèn)識(shí)化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。一、原電池1裝置特點(diǎn):把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。2構(gòu)成條件(1)兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極(兩種金屬或一種金屬和一種可以導(dǎo)電的非金屬)。(2)將電極插入電解質(zhì)溶液中。(3)用導(dǎo)線連接電極(或直接接觸)形成閉合回路。(4)能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。3工作原理(以銅鋅原電池為例)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)電子流向由鋅片沿

2、導(dǎo)線流向Cu片鹽橋中離子流向陰離子流向負(fù)極,陽(yáng)離子流向正極電池反應(yīng)方程式ZnCu2=Zn2Cu 原電池內(nèi)部陰、陽(yáng)離子如何移動(dòng)?為什么?提示陰離子移向負(fù)極、陽(yáng)離子移向正極,這是因?yàn)樨?fù)極失電子,生成大量陽(yáng)離子聚集在負(fù)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(fù)極;正極得電子,該極附近的陽(yáng)離子因得電子生成電中性物質(zhì)而使該極附近帶負(fù)電荷,所以溶液中陽(yáng)離子要移向正極。二、化學(xué)電源1一次電池反應(yīng)原理(不能充電,不能反復(fù)使用)(1)銀鋅鈕扣電池:電極材料分別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液。負(fù)極(Zn):Zn2OH2e=ZnOH2O正極(Ag2O):Ag2OH2O2e=2Ag2OH電

3、池反應(yīng)方程式:ZnAg2O=ZnO2Ag(2)堿性鋅錳電池:電解質(zhì)為KOH負(fù)極:Zn2e2OH=Zn(OH)2正極:2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH電池反應(yīng)方程式:Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)22二次電池(可充電,可多次重復(fù)使用)鉛蓄電池是最常見的二次電池,它由兩組柵狀極板交替排列而成,正極板上覆蓋有PbO2,負(fù)極板上覆蓋有Pb,電解質(zhì)是H2SO4溶液。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,可分酸性和堿性兩種。酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H24e=4H

4、2H24OH4e=4H2O正極反應(yīng)式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O 可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接?提示可充電電池充電時(shí)的電極接法為:,兩條規(guī)律1鹽橋的作用(1)使整個(gè)裝置構(gòu)成通路,代替兩溶液直接接觸。(2)平衡電荷。在整個(gè)裝置的電流回路中,溶液中的電流通路是靠離子定向遷移完成的。Zn失去電子Zn2進(jìn)入ZnSO4溶液,ZnSO4溶液因Zn2增多而帶正電荷。同時(shí),CuSO4溶液則由于Cu2變成Cu,使得SO相對(duì)較多而帶負(fù)電荷。溶液不保持電中性,會(huì)阻止電子從鋅片流向銅片,造成電流中斷。2原電池的工作原理兩種方法1原電池的設(shè)計(jì)思路構(gòu)成

5、原電池的基本條件,是進(jìn)行原電池設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。(1)根據(jù)電池反應(yīng)寫出電極反應(yīng)式,如FeCu2=Fe2Cu。把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng),從而確定電極反應(yīng)。氧化反應(yīng)(負(fù)極)Fe2e=Fe2;還原反應(yīng)(正極)Cu22e=Cu。(2)電極材料的選擇:電池的電極必須導(dǎo)電。一般電池的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng),容易失去電子,往往以負(fù)極反應(yīng)為依據(jù)確定電極材料,選用Zn為負(fù)極。正極與負(fù)極之間只有產(chǎn)生電勢(shì)差,電子才能定向移動(dòng),所以正極和負(fù)極一般不用同一種材料,正極材料的活動(dòng)性比Fe弱,可采用惰性電極C。(3)電解質(zhì)溶液的選擇。電解質(zhì)是為負(fù)極提供放電的物質(zhì),因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)

6、生反應(yīng)。電解質(zhì)溶液要含有Cu2,可以為CuCl2溶液或CuSO4溶液。(4)形成閉合回路。2原電池的正、負(fù)極的判斷(1)由兩極的活潑性強(qiáng)弱確定:活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)根據(jù)在兩電極發(fā)生的反應(yīng)來判斷:負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)。(3)由電極變化情況確定:某一電極若不斷溶解或其質(zhì)量不斷減少,該電極發(fā)生氧化反應(yīng),則此電極為原電池的負(fù)極;若某一電極上有氣體產(chǎn)生,電極的質(zhì)量不斷增加或不變,該電極發(fā)生還原反應(yīng),為電池的正極(燃料電池除外)。(4)根據(jù)外電路中自由電子的移動(dòng)方向確定:在外電路中電子流出的極為負(fù)極,電子流入的極為電池的正極。(5)根據(jù)內(nèi)電路

7、中自由離子的移動(dòng)方向確定:在內(nèi)電路中陽(yáng)離子移向的電極為正極,陰離子移向的電極為負(fù)極。我的體會(huì)原電池學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是理解原電池的原理,大家可以畫一畫原電池的原理圖,弄清電子的流向,兩極的反應(yīng)(負(fù)氧正還原)。對(duì)于燃料電池要注意燃料在負(fù)極反應(yīng),O2在正極反應(yīng),要注意電解質(zhì)溶液或傳導(dǎo)介質(zhì)的影響,如堿性條件下,CO2以CO形式存在。 (2011·蘇北四市二調(diào),9)據(jù)報(bào)道,以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價(jià)為3價(jià))和H2O2作原料的燃料電池,負(fù)極材料采用Pt/C,正極材料采用MnO2,可用作空軍通信衛(wèi)星電源,其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()。A電池放電時(shí)Na從a極區(qū)移向b極區(qū)B電極b采用

8、MnO2,MnO2既作電極材料又有催化作用C該電池的負(fù)極反應(yīng)為:BH8OH8e=BO6H2OD每消耗3 mol H2O2,轉(zhuǎn)移的電子為3 mol審題視角根據(jù)物質(zhì)化合價(jià)變化,判斷正、負(fù)極(負(fù)氧正還原),結(jié)合電解質(zhì)溶液書寫電極反應(yīng)式。解析1.能力定向原電池原理的應(yīng)用能力、電極方程式的書寫能力及讀圖能力。2解題思路BH中H顯1價(jià),被氧化,電極a為負(fù)極,由圖電解質(zhì)溶液為OH,負(fù)極反應(yīng)為:BH8OH8e=BO6H2O,C正確。正極反應(yīng)為H2O2生成OH,電極方程式為:H2O22e=2OH,生成OH,Na移向正極,A正確。燃料電池的電極不參與反應(yīng),有很強(qiáng)的催化活性,起導(dǎo)電作用,B正確。由正極方程式可知消耗

9、3 mol H2O2,轉(zhuǎn)移的電子為6 mol。答案D原電池電極方程式的書寫思路復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫: (2011·鹽城二調(diào),13)一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如右圖,當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時(shí),AgCl(s)Ag(s)Cl(AgCl),Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面,接著Cl(AgCl)e=Cl(aq),若將光源移除,電池會(huì)立即恢復(fù)至初始狀態(tài)。下列說法不正確的是()。A光照時(shí),電流由X流向YB光照時(shí),Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為:2Cl 2e=Cl2C光照時(shí),Cl向Ag電極移動(dòng)D光照時(shí),電池總反應(yīng)為:AgCl(s) Cu(aq)Ag(s) Cu2(aq)Cl解析銀片上發(fā)生的反

10、應(yīng)AgCle=AgCl,還原反應(yīng),X為正極,Pt電極上Cu失電子,發(fā)生反應(yīng):Cue=Cu2,電流從X移向Y。答案BC燃料電池是原電池原理在新型電池中的重要應(yīng)用,是高考的熱點(diǎn),注意以下三個(gè)問題:1燃料電池的電極不參與反應(yīng),有很強(qiáng)的催化活性,起導(dǎo)電作用。2燃料電池在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)是燃料(如H2、CH4、CH3OH等),在正極上參與反應(yīng)的是空氣或氧氣。3書寫電極反應(yīng)方程式時(shí):酸性條件下用H和H2O配平;堿性條件下可用OH和H2O來配平。傳導(dǎo)介質(zhì)往往在一極生成一極消耗。 (2012·如東期中)甲醇燃料電池(DMFC)可用于筆記本電腦、汽車等,該燃料電池是以甲醇為燃料,氧氣為氧化劑,電解質(zhì)

11、可以是質(zhì)子交換膜(可傳導(dǎo)氫離子),也可以是固體氧化物(可傳導(dǎo)氧離子),甲醇和氧氣分別在多孔金屬電極上發(fā)生反應(yīng),從而將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。下列敘述中錯(cuò)誤的是()。A電池放電時(shí),甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)B以固體氧化物為電解質(zhì)的電池放電時(shí),氧離子由負(fù)極移向正極C以質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)的電池放電時(shí),正極的反應(yīng)為:O24H4e=2H2OD電池的總反應(yīng)是:2CH3OH3O2=2CO24H2O審題視角燃料為負(fù)極反應(yīng)物,O2為正極反應(yīng)物。電解質(zhì)的不同,反應(yīng)產(chǎn)物不同。解析1.能力定向原電池原理在燃料電池中的應(yīng)用能力。2解題思路由題甲醇燃料電池,甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),O2在正極發(fā)生還原反應(yīng),總反應(yīng)方程式為2CH3

12、OH3O2=2CO24H2O。若以固體氧化物為電解質(zhì),則傳導(dǎo)介質(zhì)為O2,正極反應(yīng)為O24e=2O2,負(fù)極反應(yīng)為CH3OH3O26e=CO22H2O,O2由正極向負(fù)極移動(dòng)。若以質(zhì)子交換膜為電解質(zhì),則傳導(dǎo)介質(zhì)為H,則正極反應(yīng)為O24H4e=2H2O。答案B若將電解質(zhì)溶液改為KOH,負(fù)極反應(yīng)方程式為_,正極反應(yīng)方程式為_,總反應(yīng)方程式為_。答案CH3OH 6e8OH=CO6H2OO24e2H2O=4OH2CH3OH3O24OH=2CO6H2O 某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H,其基本結(jié)構(gòu)見下圖,電池總反應(yīng)可表示為:2H2O2=2H2O,下列有關(guān)說法正確的是()。A電子通過外電路從b極

13、流向a極Bb極上的電極反應(yīng)式為:O22H2O4e=4OHC每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,消耗1.12 L的H2 DH由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極解析此為燃料電池,充入還原劑H2的極為負(fù)極,電子從負(fù)極(a極)流向正極(b極),A項(xiàng)錯(cuò)。電解質(zhì)為酸性,不可能有大量OH存在,負(fù)極反應(yīng)為:H22e=2H,正極(b極)反應(yīng)為:O24e4H=2H2O,B項(xiàng)錯(cuò)。C項(xiàng),氣體的體積沒有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況,錯(cuò)。由反應(yīng)式知,負(fù)極(a極)產(chǎn)生H,由酸電解質(zhì)傳到正極(b極),D項(xiàng)正確。答案D對(duì)于充電電池特別注意放電時(shí)原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),則充電過程中生成物生成反應(yīng)物,發(fā)生還原反應(yīng),此時(shí)是充電電池的陰極,即電池充電時(shí),原電池

14、的負(fù)極與直流電源的負(fù)極相連(叫陰極)。同理正極是充電電池的陽(yáng)極。電極反應(yīng)可以相互轉(zhuǎn)化,原電池負(fù)極反應(yīng)反過來就是電解池陰極反應(yīng),同理原電池正極反應(yīng)反過來就是電解池陽(yáng)極反應(yīng)。即充電電池上的“”表示放電時(shí)的負(fù)極,充電時(shí)接電源負(fù)極,作陰極,反之“”表示放電時(shí)的正極,充電時(shí)接電源正極,作陽(yáng)極。 (2011·南京二模,10)全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲(chǔ)能電池。其電池總反應(yīng)為:V3VO2H2OVO2HV2。下列說法正確的是()。A放電時(shí)正極反應(yīng)為:VO2He=VO2H2OB充電時(shí)陰極反應(yīng)為:V2e=V3C放電過程中電子由負(fù)極經(jīng)外電路移向正極,再由正極經(jīng)電解質(zhì)溶液移向負(fù)極D充電過程中,H由陰極

15、區(qū)向陽(yáng)極區(qū)遷移審題視角首先分清充、放電的方向。分析放電(原電池)的正、負(fù)極反應(yīng)。解析1.能力定向充電電池的反應(yīng)原理的應(yīng)用能力。2解題思路放電時(shí),負(fù)氧正還原,負(fù)極反應(yīng):V2e=V3,正極反應(yīng):VO2He=VO2H2O,A正確。充電時(shí),陰極反應(yīng)為:V3e=V2,B錯(cuò)誤,陽(yáng)極反應(yīng):VO2H2Oe=VO2H,H在陽(yáng)極區(qū)生成,D錯(cuò)誤。C項(xiàng)中電解質(zhì)溶液中是離子的定向移動(dòng)。答案A (2011·南通一調(diào))鉛酸蓄電池是目前應(yīng)用普遍的化學(xué)電池,新型液流式鉛酸蓄電池以可溶的甲基磺酸鉛為電解質(zhì),電池總反應(yīng):PbPbO24H2Pb22H2O。下列有關(guān)新型液流式鉛酸蓄電池的說法正確的是()。A充放電時(shí),溶液中P

16、b2濃度保持不變B充放電時(shí),溶液的導(dǎo)電能力變化不大C放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式為:Pb2e=Pb2D充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為:Pb24OH2e=PbO22H2O解析放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)Pb2e=Pb2,正極反應(yīng)PbO24H2e=Pb22H2O,則充電時(shí)陰極反應(yīng)Pb22e=Pb,陽(yáng)極反應(yīng)Pb22H2O2e=PbO24H。導(dǎo)電能力取決于電荷濃度,由電池總方程式可知,電荷濃度變化不大。答案BC1(2009·廣東理基,34)下列有關(guān)電池的說法不正確的是()。A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時(shí),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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中,鋅電極是負(fù)極解析二次

17、電池,即可充電電池,所以A項(xiàng)對(duì)。在原電池中,活潑金屬Zn是負(fù)極,負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),因此電子的流向是由負(fù)極(鋅電極)流向正極(銅電極),B項(xiàng)錯(cuò)。答案B2(2010·廣東,23)銅鋅原電池(如圖)工作時(shí),下列敘述正確的是()。A正極反應(yīng)為:Zn2e= Zn2B電池反應(yīng)為:ZnCu2=Zn2Cu C在外電路中,電子從負(fù)極流向正極 D鹽橋中的K移向ZnSO4溶液 解析活潑的Zn是負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)。在溶液中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)。答案BC3(2010·全國(guó)新課標(biāo),12)根據(jù)下圖,可判斷出下列離子方程式中錯(cuò)誤的是()。A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2

18、(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq) C2Ag(aq)Cd(s) =2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co(s)=2Ag(s)Co2(aq)解析由電極可知金屬活潑性:CdCoAg,其離子氧化性:Cd2Co2Ag,利用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知:只有A項(xiàng)的離子方程式不能發(fā)生。答案A1(2011·福建,11)研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質(zhì),使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是()。A水既是氧化劑又是溶劑B放電時(shí)正極上有氫氣生成C放電時(shí)OH向正極移動(dòng)D總反應(yīng)為:2Li2H2O=2LiOH

19、H2解析鋰比鐵的金屬性強(qiáng),故鋰應(yīng)做負(fù)極材料失電子,由題意知該原電池以LiOH為電解質(zhì)且加入水即可放電則應(yīng)發(fā)生反應(yīng):2Li2H2O=2LiOHH2,依據(jù)方程式可以判斷水中氫在正極得電子,由1價(jià)被還原為0價(jià),生成氫氣,且水做氧化劑,故答案A、B、D正確;C項(xiàng)中作為陰離子的OH離子應(yīng)向原電池的負(fù)極移動(dòng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C2(2011·安徽,12)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:5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。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:AgCle=

20、AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子CNa不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)DAgCl是還原產(chǎn)物解析A選項(xiàng)應(yīng)該是負(fù)極反應(yīng)式;C選項(xiàng)鈉離子應(yīng)向正極移動(dòng);D選項(xiàng)AgCl為氧化產(chǎn)物。答案B3(2010·江蘇,11)如圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是()。A該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為:O22H2O4e=4OHC裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放,并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化解析A項(xiàng),從圖像可發(fā)現(xiàn)該裝置的能量轉(zhuǎn)化為:太陽(yáng)能電能化學(xué)能裝置Y(燃料電池)機(jī)械能電能有四種能量

21、轉(zhuǎn)換方式,A項(xiàng)錯(cuò)。裝置X為電解池,裝置Y為燃料電池,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為H22e=2H(或H22OH2e=2H2O),B項(xiàng)錯(cuò)。X電解池產(chǎn)生燃料電池Y的燃料H2和氧化劑O2,C對(duì)。水電解生成H2、O2,燃料電池將H2、O2轉(zhuǎn)化為水,完成循環(huán),可以產(chǎn)生零排放,但不論是電解池還是原電池,均不可能達(dá)到能量的完全轉(zhuǎn)化,D錯(cuò)。答案C1(2011·海南,6)一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為H22OH2e=2H2O;NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH。當(dāng)為電池充電時(shí),與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是()。AH2O的還原 BNiO(OH)的還原CH2的氧化 DNi(OH)2的氧化解析

22、當(dāng)為電池充電時(shí),為電解池。與外電源正極連接的電極為電解池的陽(yáng)極,發(fā)生反應(yīng)為氧化反應(yīng),排除A、B選項(xiàng);電極反應(yīng)式應(yīng)是將放電時(shí)的電極反應(yīng)式逆回去:Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2O(氧化反應(yīng),陽(yáng)極),2H2O2e=H22OH(還原反應(yīng),陰極),故答案為D。答案D2(2011·全國(guó)新課標(biāo),11)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時(shí)的總反應(yīng)為:FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2下列有關(guān)該電池的說法不正確的是()。A電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni2O3、負(fù)極為FeB電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Fe2OH2e=Fe(OH)2C電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低D電池充電

23、時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O解析電池充電時(shí),陰極反應(yīng)為放電時(shí)負(fù)極的逆反應(yīng),其電極方程式為Fe(OH)22e=Fe2OH,故該電極反應(yīng)溶液pH升高,C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C3(2010·福建,11)鉛蓄電池的工作原理為:PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O,研讀下圖,下列判斷不正確的是()。AK閉合時(shí),d電極反應(yīng)式:PbSO42H2O2e=PbO24HSOB當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),中消耗的H2SO4為0.2 molCK閉合時(shí),中SO向c電極遷移DK閉合一段時(shí)間后,可單獨(dú)作為原電池,d電極為正極解析從圖中分析可知,為原電池(b為負(fù)極、a為正極)

24、,為電解池(d為陽(yáng)極、c為陰極)。A項(xiàng),d為陽(yáng)極,PbSO4失電子,正確。B項(xiàng),從總反應(yīng)看,轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí)有2 mol H2SO4反應(yīng),所以可判斷出B項(xiàng)正確。SO應(yīng)向陽(yáng)極(即d極)移動(dòng),所以C項(xiàng)錯(cuò)。圖是鉛蓄電池充電,c極變?yōu)镻b、d極變?yōu)镻bO2,所以D項(xiàng)正確。答案C4(2010·浙江,9)Li­Al/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(yīng)式為:2LiFeS2e=Li2SFe。有關(guān)該電池的下列說法中,正確的是()。ALi­Al在電池中作為負(fù)極材料,該材料中Li的化合價(jià)為1價(jià)B該電池的電池反應(yīng)式為:2LiFeS=Li2SFeC負(fù)極的電極反應(yīng)

25、式為Al3e=Al3 D充電時(shí),陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Li2SFe2e=2LiFeS解析利用正極反應(yīng)判斷原電池的正、負(fù)極。負(fù)極中Li、Al均為0價(jià),A項(xiàng)錯(cuò)。電池的負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)ie=Li,再由正極反應(yīng)可得總反應(yīng)2LiFeS=Li2SFe,B項(xiàng)對(duì),C項(xiàng)錯(cuò)。充電時(shí),陰極反應(yīng)即原電池的負(fù)極反應(yīng)的逆反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng):Lie=Li,D項(xiàng)錯(cuò)。答案B名師偈語(yǔ)本單元的重點(diǎn)內(nèi)容為原電池工作原理及其應(yīng)用,原電池工作原理的考查往往以新型能源電池或燃料電池為載體,考查原電池正負(fù)極的判斷、電極反應(yīng)式的書寫、電子或電流的方向及溶液pH的變化等。江蘇高考中的考查形式一是在選擇題中考查原電池原理在新型電池中的應(yīng)用,如2

26、010年第7題,二是在填空題中要求書寫原電池反應(yīng),如2011年18題(2)。預(yù)計(jì)實(shí)物圖分析、新型電池分析、電解池與原電池的聯(lián)系以及設(shè)置趣味電化學(xué)實(shí)驗(yàn)是2013年高考的熱點(diǎn)。高考對(duì)本專題能力的考查以接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力為主,試題難度中等偏上。從近年來的高考命題來看,對(duì)于原電池的考查往往結(jié)合實(shí)用電池進(jìn)行。解答這類題目首先要抓住原電池的根本原理氧化還原反應(yīng),然后從這個(gè)角度分析題目已知條件及問題。【常見考點(diǎn)】 原電池的工作原理及應(yīng)用原電池的電極判斷與材料選擇實(shí)用化學(xué)電源特別是燃料電池【??碱}型】 選擇題非選擇題【例1】 (2011·海南卷改編)根據(jù)右圖,下列判斷中正確的是()。A燒

27、杯a中的溶液pH升高B燒杯b中發(fā)生還原反應(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解析題中給出的物質(zhì)表明,該電池的總反應(yīng)是2ZnO22H2O=2Zn(OH)2,a燒杯中電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH,b中電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2。答案A1原電池將一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),一般將兩個(gè)電極反應(yīng)中得失電子的數(shù)目寫為相同,相加便得到總反應(yīng)方程式。2在原電池裝置中,電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,陽(yáng)離子在正極上獲得電子,通過電路中的電子和溶液中的離子的移動(dòng)而形成回路,傳導(dǎo)電流,電子并不進(jìn)入溶液也不能在溶液中遷移。3陰

28、離子要移向負(fù)極,陽(yáng)離子要移向正極。這是因?yàn)樨?fù)極失電子,生成大量陽(yáng)離子積聚在負(fù)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(fù)極;正極得電子,該極附近的陽(yáng)離子因得電子生成電中性的物質(zhì)而使該極附近帶負(fù)電荷,所以溶液中的陽(yáng)離子要移向正極。4不參與電極反應(yīng)的離子從微觀上講發(fā)生移動(dòng),但從宏觀上講其在溶液中各區(qū)域的濃度基本不變?!纠?】 (2010·全國(guó)卷)如圖是一種染料敏化太陽(yáng)能電池的示意圖。電池的一個(gè)電極由有機(jī)光敏燃料(S)涂覆在納米晶體表面制成,另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成,電池中發(fā)生的反應(yīng)為:TiO2/STiO2/S*(激發(fā)態(tài))TiO2/S*TiO2/SeI2e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI下列關(guān)于該電池?cái)⑹鲥e(cuò)誤的是()。A電池工作時(shí),是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能B電池工作時(shí),I離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電C電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極D電池的電解質(zhì)溶液中I和I的濃度不會(huì)減少解析從示意圖可看出在外電路中電子由負(fù)極流向正極,也即鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極作正極,發(fā)生還原反應(yīng):I2e=3I,B錯(cuò)誤,A正確。太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,本題中的電極材料和電解質(zhì)溶液只起到導(dǎo)電的作用,I和I的濃度不會(huì)減少,C、D正確。答案B原電池正

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