原電池高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)

1、原電池原理2016高考導(dǎo)航必考星級2015年2014年2013年全國卷全國卷全國卷全國卷全國卷全國卷1126(1)(2)27(4)12;27(3);36(4)10;27;28(5)11；36高考命題研究1.原電池的工作原理及其應(yīng)用：原電池(含新型化學(xué)電源)正、負(fù)極的判斷；電子移動方向和離子移動方向；原電池(含新型化學(xué)電源)電極反應(yīng)式的書寫。復(fù)習(xí)重點(diǎn)包括：復(fù)習(xí)重點(diǎn)包括：電子流向（電流流向）正、負(fù)兩極判斷 陰、陽離子移動新型化學(xué)電源燃料電池電極式書寫1、概念概念：將：將 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 的裝置。的裝置。 2、形成條件形成條件：（4點(diǎn)）點(diǎn)）兩個活動性不同的電極。存在電解質(zhì)溶液。形成閉合回路（兩電極直接

2、或間接接觸；兩電極插入電解質(zhì)液）。能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)?；瘜W(xué)能電能一、原電池原理一、原電池原理（一）基本原理（一）基本原理例：例：如下圖，下列裝置如下圖，下列裝置構(gòu)成構(gòu)成原電池的是原電池的是（ ）B3、電子流向電子流向：4、電流方向電流方向：5、陰陽離子的遷移方向陰陽離子的遷移方向：6、反應(yīng)類型：負(fù)極反應(yīng)類型：負(fù)極 電子，被電子，被 ， 發(fā)生發(fā)生 反應(yīng)；正極反應(yīng)；正極 電子，電子，被被 ，發(fā)生，發(fā)生 反應(yīng)反應(yīng)。負(fù)極導(dǎo)線正極正極導(dǎo)線負(fù)極陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動。失氧化氧化還原還原得7、判斷正、負(fù)極的方法：（5點(diǎn)）點(diǎn)） 例例1. 把把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用四塊金屬浸入

3、稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。判斷以下四種情況原導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。判斷以下四種情況原電池的正、負(fù)極。電池的正、負(fù)極。 a、b相連時，相連時，H+移向移向b極；極； c、d相連時，相連時，c電極發(fā)生氧化反應(yīng)；電極發(fā)生氧化反應(yīng)； a、c相連時，電子由相連時，電子由a到到c ； b、d相連時，相連時，d上有大量氣泡產(chǎn)生上有大量氣泡產(chǎn)生例例2 2：下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是（ ）A總反應(yīng)：2H+Zn = H2 Zn2+負(fù)極：Zn2e= Zn2+正極：2H+2e=H2以以Cu-Zn原電池為例原電池為例8、裝置圖及電

4、極反應(yīng)式含鹽橋的含鹽橋的Cu-Zn原電池原電池 1、鹽橋的、鹽橋的作用作用： 2、鹽橋中，、鹽橋中，Cl-向向 極移動，極移動，K+向向 極極移動。（填移動。（填Zn或或Cu） 形成閉合回路，使燒杯中溶液的電荷平衡。 ZnCu負(fù)極：負(fù)極：Zn -2e-= Zn2+正極：正極：Cu2+ + 2e-= Cu 總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn+ Cu2+ = Zn2+Cu 1.電子流向考查：例例1 1、堿性電池具有容量大，放電電流大的特點(diǎn)，因而得、堿性電池具有容量大，放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅到廣泛應(yīng)用。鋅- -錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)為：電池總

5、反應(yīng)為： Zn(s)+2MnOZn(s)+2MnO2 2(s)+H(s)+H2 2O(l)=Zn(OH)O(l)=Zn(OH)2 2(s) (s) +Mn+Mn2 2O O3 3(s)(s)下列說法錯誤的是（下列說法錯誤的是（ ） A A電池工作時，鋅失去電子電池工作時，鋅失去電子B B電池正極的電極反應(yīng)式為：電池正極的電極反應(yīng)式為： 2MnO 2MnO2 2(s)+H(s)+H2 2O(l)+2eO(l)+2e- -=Mn=Mn2 2O O3 3(s)+2OH(s)+2OH- -(aq)(aq)C C電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極 D D外電

6、路中每通過外電路中每通過2mol2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少電子，鋅的質(zhì)量理論上減少65g 65g 二、考查重點(diǎn)：C例例2、據(jù)報(bào)道，鋅電池可能將會取代目前廣泛使用的鉛蓄、據(jù)報(bào)道，鋅電池可能將會取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒有鉛污染。電池，因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反應(yīng)為其電池反應(yīng)為2ZnO2=2ZnO，原料為鋅粒、電解液，原料為鋅粒、電解液和空氣。則下列敘述正確的是和空氣。則下列敘述正確的是() A鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng) B負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2 C正極發(fā)生氧化反應(yīng)正極發(fā)生氧化反應(yīng) D電解液為強(qiáng)酸電解液為強(qiáng)

7、酸B2、兩極判斷考查 3、陰、陽離子移動考查例例3、一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測儀，、一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測儀，負(fù)極上的反應(yīng)為：負(fù)極上的反應(yīng)為：CH3CH2OH4e+H2O=CH3COOH+4H。下列有關(guān)說法正確的是（下列有關(guān)說法正確的是（ ） A.檢測時，電解質(zhì)溶液中的檢測時，電解質(zhì)溶液中的H向負(fù)極移動向負(fù)極移動 B.若有若有4mol電子轉(zhuǎn)移，則消耗電子轉(zhuǎn)移，則消耗2mol CH3CH2OH C.電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為： CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O D.正極上發(fā)生的反應(yīng)是：正極上發(fā)生的反應(yīng)是：O2+4e+2H2O=4OH

8、CA4、新型化學(xué)電源 書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時注意事項(xiàng)書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時注意事項(xiàng)(1)(1)若電解質(zhì)是酸性的，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)若電解質(zhì)是酸性的，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OHOH。(2)(2)若電解質(zhì)是堿性的，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)若電解質(zhì)是堿性的，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H H。5 5、燃料電池電極式書寫、燃料電池電極式書寫 以氫氧燃料電池為例以氫氧燃料電池為例 H2、O2 、 H+ 總反應(yīng)總反應(yīng) 。 正極正極 ， 負(fù)極負(fù)極 . H2、O2 、 OH- 總反應(yīng)總反應(yīng) 。 正極正極 ， 負(fù)極負(fù)極 .2H2-4e-=4H+ O2 + 4H+ +4e= 2H2O 2H2 + 4OH-4e

9、= 4H2O O2 + 2H2O + 4e= 4OH 2H2+O2=2H2O 2H2+O2=2H2O 練習(xí)練習(xí)1 1、甲烷燃料電池、甲烷燃料電池CH4-O2-H+ 總反應(yīng)總反應(yīng) 。 正極正極 ， 負(fù)極負(fù)極 . .CH4-O2-OH- 總反應(yīng)總反應(yīng) 。 正極正極 ， 負(fù)極負(fù)極 . .CH4+2O2=CO2+2H2O O2+4H+4e-=2H2O CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ O2+2H2O+4e-=4OH- CH4+10OH-8e-=CO32- +7H2O 負(fù)負(fù)=總總正正x2負(fù)負(fù)=總總正正x2CH4+2O2+2OH-= CO32- +3H2O 總：總：C2H5OH +3O2=2CO2

10、+3H2O負(fù)：負(fù)：C2H5OH -12e-+3H2O= 2CO2+12H+總：總：C2H5OH +3O2+4OH-= 2CO32-+5H2O負(fù)：負(fù)：C2H5OH -12e-+16OH-=2CO32-+11H2O C2H5OH-O2-H+ C2H5OH-O2-OH-練習(xí)練習(xí)2 2、乙醇燃料電池、乙醇燃料電池負(fù)負(fù)=總總正正x3負(fù)負(fù)=總總正正x3正：正：O2 + 4H+ +4e= 2H2O 正：正：O2 + 2H2O + 4e= 4OH 復(fù)雜燃料電池電極式書寫方法：復(fù)雜燃料電池電極式書寫方法： 書寫此類反應(yīng)，應(yīng)先寫正極反應(yīng)式，然后利用書寫此類反應(yīng)，應(yīng)先寫正極反應(yīng)式，然后利用負(fù)極反應(yīng)式總式負(fù)極反應(yīng)式總

11、式 正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式寫出負(fù)極反應(yīng)式。寫出負(fù)極反應(yīng)式。需要注意的是，由于電解質(zhì)需要注意的是，由于電解質(zhì)溶液溶液的不同的不同（酸溶液或堿溶（酸溶液或堿溶液）液），總反應(yīng)的產(chǎn)物不同。總反應(yīng)的產(chǎn)物不同?？偨Y(jié)：總結(jié)： 1 1、錯誤認(rèn)為電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的原因是電子通過、錯誤認(rèn)為電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的原因是電子通過了電解質(zhì)溶液。實(shí)際上在閉合的電路中電子只走了電解質(zhì)溶液。實(shí)際上在閉合的電路中電子只走“陸路陸路”( (導(dǎo)線或電極導(dǎo)線或電極) )，離子只走，離子只走“水路水路”( (電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液) )。原電池原理的誤區(qū) Mg-Al-NaOH 總反應(yīng)總反應(yīng) ， 負(fù)極負(fù)極 ， 正極正極 . Fe-Cu-濃濃HNO

12、3 總反應(yīng)總反應(yīng) ， 負(fù)極負(fù)極 ， 正極正極 .2Al - 6e- +8OH- = 2AlO2- +4H2O 6H2O+6e- = 3H2+6OH- 2Al + 2H2O +2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2 Cu - 2e- = Cu2+ 2NO3- + 2e- + 4H+=2NO2 + 2H2O Cu+4H+ +2NO3-=Cu2+ +2H2O+2NO2 2 2、特殊的原電池、特殊的原電池如如Mg-Al-NaOH構(gòu)成的原電池構(gòu)成的原電池，如如Fe-Cu-濃濃HNO3構(gòu)成的原電池構(gòu)成的原電池. .1下列有關(guān)電池的說法不正確的是下列有關(guān)電池的說法不正確的是( ) A手機(jī)上用的鋰離子電池

13、屬于二次電池手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池 B銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極 C氫氧燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能氫氧燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極2.有關(guān)如圖所示原電池的敘述不正確的是有關(guān)如圖所示原電池的敘述不正確的是 （ ） A電子沿導(dǎo)線由電子沿導(dǎo)線由Cu片流向片流向Ag片片 B正極的電極反應(yīng)是正極的電極反應(yīng)是Ag+ + e-=Ag C鹽橋中的鹽橋中的K+移向移向AgNO3溶液溶液 D銀電極發(fā)生氧化反應(yīng)銀電極發(fā)生氧化反應(yīng) 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) ：BD3. 3. 電子計(jì)算機(jī)所用

14、鈕扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀，電子計(jì)算機(jī)所用鈕扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀， 電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為KOHKOH溶液，其電極反應(yīng)是：溶液，其電極反應(yīng)是： Zn Zn2OH2OH2e2e ZnOZnOHH2 2OO； Ag Ag2 2O OH H2 2O O2e2e 2Ag2Ag2OH2OH. . 下列判斷正確的是（下列判斷正確的是（ ） A A鋅為正極，鋅為正極，AgAg2 2OO為負(fù)極為負(fù)極 B B鋅為負(fù)極，鋅為負(fù)極，AgAg2 2OO為正極為正極 C C原電池工作時，負(fù)極區(qū)溶液原電池工作時，負(fù)極區(qū)溶液pHpH不變不變 D D原電池工作時，負(fù)極區(qū)溶液原電池工作時，負(fù)極區(qū)溶液pHpH增大增

15、大4.4.微型鋰電池可作植入某些心臟病人體內(nèi)的心臟起博器所用微型鋰電池可作植入某些心臟病人體內(nèi)的心臟起博器所用 的電源，這種電池中的電解質(zhì)是固體電解質(zhì)的電源，這種電池中的電解質(zhì)是固體電解質(zhì)LiILiI，其中的導(dǎo)，其中的導(dǎo) 電離子是電離子是I I- -. .下列有關(guān)說法正確的是下列有關(guān)說法正確的是 （ ） A A正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：2Li - 2e2Li - 2e- - = 2Li = 2Li+ + B B負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：I I2 2 + 2e + 2e- - = 2I = 2I- - C總反應(yīng)是：總反應(yīng)是：2Li + I2Li + I2 2 = 2LiI = 2LiI D D金屬鋰作正極金

16、屬鋰作正極BC5.5.近日，中美聯(lián)合研究小組，采用廉價的鈉離子，同時使用近日，中美聯(lián)合研究小組，采用廉價的鈉離子，同時使用納米氧化錳和鋰材料作電極制造出了鈉離子電池，其納米氧化錳和鋰材料作電極制造出了鈉離子電池，其 工作原工作原理示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的說法中正確的是理示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的說法中正確的是( ( ) ) A A放電時放電時A A極作負(fù)極極作負(fù)極 B B放電時放電時NaNa 向負(fù)極移動向負(fù)極移動C C放電時是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能放電時是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D D放電時放電時B B極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng) A6. 6. 在在20102010年上海舉辦的世

17、博會主打環(huán)保牌，年上海舉辦的世博會主打環(huán)保牌，2020輛氫燃料電輛氫燃料電池公交車、池公交車、300300輛氫燃料電池出租車投入運(yùn)行，它們以氫氣為輛氫燃料電池出租車投入運(yùn)行，它們以氫氣為能源，實(shí)現(xiàn)了真正的零污染。氫氧燃料電池的電解液為能源，實(shí)現(xiàn)了真正的零污染。氫氧燃料電池的電解液為KOHKOH溶液，下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是（）溶液，下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是（）A A正極反應(yīng)式為：正極反應(yīng)式為：O O2 22H2H2 2OO4e4e=4OH=4OHB B工作一段時間后，電解液中工作一段時間后，電解液中KOHKOH的物質(zhì)的量濃度不變的物質(zhì)的量濃度不變C C該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：該

18、燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2H2 2OO2 2=2H=2H2 2OODD用該電池工作時，每消耗用該電池工作時，每消耗1molO1molO2 2有有4mol4mol電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移B7.(2011安徽安徽)研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水水”電池，這種電池電池，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：總反應(yīng)可表示為：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列下列“水水” 電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是( ) A.正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：AgCle=AgCl B.每生成每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移2 mol電子電子 C.Na不斷向不斷向“水水”電池的負(fù)極移動電池的負(fù)極移動 D. AgCl是還原