高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 11.33原電池 化學(xué)電源 新人教版

1、第十一章第十一章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)案學(xué)案33 原電池原電池 化學(xué)電源化學(xué)電源高考大綱高考大綱1.了解原電池的工作原理了解原電池的工作原理,能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)式能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)式 2.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理 考向預(yù)測(cè)考向預(yù)測(cè)1.原電池的工作原理及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)原電池的工作原理及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 2.了解常用化學(xué)電源的構(gòu)造及新型電源的工作原理了解常用化學(xué)電源的構(gòu)造及新型電源的工作原理,尤其是可尤其是可充電電池的充放電過(guò)程充電電池的充放電過(guò)程 3.根據(jù)所給自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池根據(jù)所給自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池,并能繪制裝置圖并

2、能繪制裝置圖 輕松學(xué)教材輕松學(xué)教材一一 原電池原電池原電池及其工作原理原電池及其工作原理(1)原電池是把原電池是把化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔艿难b置的裝置 (2)構(gòu)成原電池的條件構(gòu)成原電池的條件:電極材料由電極材料由兩種金屬活動(dòng)性不同的金兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬屬或由金屬和其他導(dǎo)電的材料組成或由金屬和其他導(dǎo)電的材料組成;兩電極必須兩電極必須浸在浸在適當(dāng)?shù)倪m當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中;兩電極之間用兩電極之間用導(dǎo)線導(dǎo)線連接連接,形成形成閉合電路閉合電路 (3)在原電池中在原電池中,還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)負(fù)極極,向外電路向外電路提供提供電電子子,發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應(yīng)反應(yīng);氧

3、化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正正極極,從外電路從外電路得到得到電子電子,發(fā)生發(fā)生還原還原反應(yīng)反應(yīng) 二二 原電池的電極判斷及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)原電池的電極判斷及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě);原電池中電子原電池中電子的流向及溶液中離子的移動(dòng)方向的流向及溶液中離子的移動(dòng)方向(1)如圖所示的原電池如圖所示的原電池,在氧化還原反應(yīng)的過(guò)程中在氧化還原反應(yīng)的過(guò)程中,在外電路在外電路(H2SO4溶液以外溶液以外),電子電子(負(fù)電荷負(fù)電荷)由由鋅片鋅片經(jīng)導(dǎo)線經(jīng)導(dǎo)線(包括電流表和包括電流表和其他用電器其他用電器)流向流向銅片銅片 由電性作用原理可知由電性作用原理可知,在內(nèi)電路在內(nèi)電路(電解電解質(zhì)溶液中質(zhì)溶液中),陽(yáng)離

4、子陽(yáng)離子(帶正電荷帶正電荷)向向正極正極移動(dòng)移動(dòng),陰離子陰離子(帶負(fù)電荷帶負(fù)電荷)向向負(fù)極負(fù)極移動(dòng)移動(dòng),這樣就形成了電荷連續(xù)定向移動(dòng)這樣就形成了電荷連續(xù)定向移動(dòng) (2)原電池正負(fù)極的判斷方法原電池正負(fù)極的判斷方法負(fù)極總是負(fù)極總是失去失去電子電子,化合價(jià)化合價(jià)升高升高,發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應(yīng)反應(yīng),正極總是正極總是得到得到電子電子,化合價(jià)化合價(jià)降低降低,發(fā)生發(fā)生還原還原反應(yīng)反應(yīng) 電子流出的一極是電子流出的一極是負(fù)極負(fù)極,電子流入的一極是電子流入的一極是正極正極 一般活潑的金屬為一般活潑的金屬為負(fù)極負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為為正極正極 (3)如圖所示的原電

5、池中如圖所示的原電池中,正極為正極為Cu,發(fā)生的電極反應(yīng)為發(fā)生的電極反應(yīng)為2H+2e-=H2;負(fù)極為負(fù)極為Zn,發(fā)生的電極反應(yīng)為發(fā)生的電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+ 三三 化學(xué)電源化學(xué)電源1.一次電池一次電池(不能充電不能充電,不能反復(fù)使用不能反復(fù)使用)普通鋅錳干電池普通鋅錳干電池,用用鋅片鋅片做負(fù)極做負(fù)極,位于中央的頂蓋有銅帽的位于中央的頂蓋有銅帽的碳碳棒棒做正極做正極,在石墨周?chē)畛湓谑車(chē)畛鋃nCl2 NH4Cl和淀粉糊做電解質(zhì)和淀粉糊做電解質(zhì),還填有還填有MnO2黑色粉末黑色粉末 電極反應(yīng)為電極反應(yīng)為:2423232:Zn2e =Zn:2NH2MnO2e =2NHMn OH O

6、負(fù)極正極電池總反應(yīng)式電池總反應(yīng)式22432322222222Zn2MnO2NH =Zn2NHMn OH OZnMnOKOHZn2OH2e =Zn OH2MnO2H O2e =2MnOOH2OHZn2M:,:nO2H O=2MnOOHZnH:O 為堿性鋅錳電池的負(fù)極是正極是電解質(zhì)是電極反應(yīng)式為負(fù)極正極電池總反應(yīng)式為2.二次電池二次電池(可充電可充電,可多次重復(fù)使用可多次重復(fù)使用)鉛蓄電池可放電亦可充電鉛蓄電池可放電亦可充電,具有雙重功能具有雙重功能,它的正極材料是它的正極材料是PbO2,負(fù)極材料是負(fù)極材料是Pb,放電時(shí)的電極反應(yīng)式為放電時(shí)的電極反應(yīng)式為:2442244222442PbSO2ePb

7、SOPbOSO4H2ePbSO2H OPbPbO2H SO2PbSO2H:O:負(fù)極正極總反應(yīng)3.燃料電池燃料電池燃料電池是一種連續(xù)地將燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池電能的化學(xué)電池 氫氧燃料電池以氫氧燃料電池以氫氣氫氣為燃料為燃料,氧氣氧氣為氧化劑為氧化劑,鉑鉑做電極做電極,若以若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液為電解質(zhì),電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為:負(fù)極負(fù)極:2H2+4OH-4e-=4H2O正極正極:O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)式總反應(yīng)式:2H2+O2=2H2O體驗(yàn)熱身體驗(yàn)熱身1.(2010山東棗莊山東棗莊)將銅棒和鋁棒用導(dǎo)線連接

8、后插入濃硝酸溶將銅棒和鋁棒用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸溶液中液中,下列敘述中正確的是下列敘述中正確的是( )A.該裝置能形成原電池該裝置能形成原電池,其中鋁是負(fù)極其中鋁是負(fù)極B.該裝置能形成原電池該裝置能形成原電池,其中銅是負(fù)極其中銅是負(fù)極C.該裝置不能形成原電池該裝置不能形成原電池D.以上說(shuō)法均不正確以上說(shuō)法均不正確答案答案:B解析解析:鋁在濃硝酸中鈍化鋁在濃硝酸中鈍化,銅失電子做負(fù)極銅失電子做負(fù)極 2.(2009鹽城模擬鹽城模擬)最近最近,科學(xué)家研制出一種紙質(zhì)電池科學(xué)家研制出一種紙質(zhì)電池,這種這種“軟電池軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體,在一邊附著鋅在一邊附著鋅,

9、在另一邊附著二氧化錳在另一邊附著二氧化錳 電池總反應(yīng)電池總反應(yīng)為為:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH 下列說(shuō)法不正確的下列說(shuō)法不正確的是是( )A.該電池該電池Zn為負(fù)極為負(fù)極,MnO2為正極為正極B.該電池的正極反應(yīng)為該電池的正極反應(yīng)為:MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-C.導(dǎo)電時(shí)外電路電子由導(dǎo)電時(shí)外電路電子由Zn流向流向MnO2,內(nèi)電路電子由內(nèi)電路電子由MnO2流流向向ZnD.電池工作時(shí)水分子和電池工作時(shí)水分子和OH-都能通過(guò)薄層紙片都能通過(guò)薄層紙片答案答案:C解析解析:原電池反應(yīng)中原電池反應(yīng)中Zn失電子失電子 MnO2得電子得電子,因此該電池負(fù)因此該電池負(fù)極為極為Z

10、n,正極為正極為MnO2 由電池總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式由電池總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O即得正極反應(yīng)式即得正極反應(yīng)式MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- 電子只能由電子只能由Zn經(jīng)外電路流向經(jīng)外電路流向MnO2,而不能通過(guò)內(nèi)電路而不能通過(guò)內(nèi)電路 3.下圖所示的裝置能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是下圖所示的裝置能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是( )答案答案:B解析解析:依據(jù)構(gòu)成原電池的三個(gè)條件分析依據(jù)構(gòu)成原電池的三個(gè)條件分析 A中兩電極相同中兩電極相同;C中中沒(méi)有連通構(gòu)成閉合回路沒(méi)有連通構(gòu)成閉合回路;D中酒精是非電解質(zhì)中酒精是非電解質(zhì);只有只有B符合條件符合條件 4.有

11、關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是( )A.CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的熱可以放出大量的熱,故可把該反應(yīng)故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池設(shè)計(jì)成原電池,把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.某原電池反應(yīng)為某原電池反應(yīng)為Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,裝置中裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液飽和溶液C.因?yàn)殍F的活潑性強(qiáng)于銅因?yàn)殍F的活潑性強(qiáng)于銅,所以將鐵所以將鐵 銅用導(dǎo)線連接后放入濃銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中硝酸中,若能組成原電池若能組成原電池,必是鐵做負(fù)極必是鐵做負(fù)極 銅做正極銅做正極D.理論上說(shuō)理論上

12、說(shuō),任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池池答案答案:D解析解析:A項(xiàng)項(xiàng),CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)不能設(shè)計(jì)成原電池計(jì)成原電池 B項(xiàng)中會(huì)發(fā)生反項(xiàng)中會(huì)發(fā)生反應(yīng)應(yīng):KCl+AgNO3=AgCl+KNO3,生成的生成的AgCl會(huì)使鹽橋的導(dǎo)會(huì)使鹽橋的導(dǎo)電性減弱電性減弱,所以不能使用所以不能使用KCl,可換成可換成KNO3,選項(xiàng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤錯(cuò)誤 選項(xiàng)選項(xiàng)C中由于鐵遇到濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化中由于鐵遇到濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化,而銅可與之發(fā)生反而銅可與之發(fā)生反應(yīng)應(yīng):Cu+4HNO3(濃濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,C

13、u失去電子失去電子被氧化被氧化,做原電池的負(fù)極做原電池的負(fù)極,所以選項(xiàng)所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤錯(cuò)誤 D正確正確 5.鉛蓄電池是化學(xué)電源鉛蓄電池是化學(xué)電源,其電極材料分別是其電極材料分別是Pb和和PbO2,電解液電解液為稀硫酸為稀硫酸 工作時(shí)該電池總反應(yīng)式為工作時(shí)該電池總反應(yīng)式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 根據(jù)上述情況判斷根據(jù)上述情況判斷:(1)工作時(shí)工作時(shí),電解質(zhì)溶液的電解質(zhì)溶液的pH_(填填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”) 增大增大(2)工作時(shí)工作時(shí),電解質(zhì)溶液中陰離子移向電解質(zhì)溶液中陰離子移向_極極 (3)電流方向從電流方向從_極流向極流向_極極 (4)寫(xiě)出負(fù)

14、極的電極反應(yīng)式寫(xiě)出負(fù)極的電極反應(yīng)式:_ 負(fù)負(fù)正正負(fù)負(fù)244PbSO2ePbSO解析解析:蓄電池工作蓄電池工作(放電放電)時(shí)時(shí),起原電池作用起原電池作用,題中各小題概括敘題中各小題概括敘述了蓄電池放電時(shí)所涉及的各個(gè)方面述了蓄電池放電時(shí)所涉及的各個(gè)方面,分析如下分析如下:根據(jù)原電池根據(jù)原電池原理原理,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),所以所以Pb為負(fù)極為負(fù)極;正極發(fā)生還原反應(yīng)正極發(fā)生還原反應(yīng),元素化合價(jià)降低元素化合價(jià)降低,從總反應(yīng)式可知從總反應(yīng)式可知,PbO2是氧化劑是氧化劑,即正極反應(yīng)即正極反應(yīng);,;,;,22442242PbO2e4HSOPbSO2H OH SOHH OpHPb為從正極反應(yīng)或電

15、池的總反應(yīng)可知參加了反應(yīng)轉(zhuǎn)變成所以增大 原電池工作時(shí)溶液中陰離子移向負(fù)極陽(yáng)離子移向正極 電流方向與電子移動(dòng)方向相反 從正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極負(fù)極失,:2244244PbSOPbSOPbSO2ePbSO電子后生成與可生成難溶物故負(fù)極反應(yīng)式為重點(diǎn)探究重點(diǎn)探究一一 原電池工作原理原電池工作原理1.原理圖示原理圖示2.原電池的判斷方法原電池的判斷方法(1)先分析有無(wú)外接電源先分析有無(wú)外接電源,有外接電源的為電解池有外接電源的為電解池,無(wú)外接電源無(wú)外接電源的可能為原電池的可能為原電池,然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷,主要主要是是“四看四看”:看電極看電極兩極為導(dǎo)體且存在活潑

16、性差異兩極為導(dǎo)體且存在活潑性差異(燃料燃料電池的電極一般為惰性電極電池的電極一般為惰性電極);看溶液看溶液兩極插入溶液中兩極插入溶液中;看看回路回路形成閉合回路或兩極直接接觸形成閉合回路或兩極直接接觸;看本質(zhì)看本質(zhì)有無(wú)氧有無(wú)氧化還原反應(yīng)發(fā)生化還原反應(yīng)發(fā)生 (2)多池相連多池相連,但無(wú)外接電源時(shí)但無(wú)外接電源時(shí),兩極活潑性差異最大的一池為兩極活潑性差異最大的一池為原電池原電池,其他各池可看做電解池其他各池可看做電解池 【例【例1】將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸】將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間中一段時(shí)間,以下敘述正確的是以下敘述正確的是( )A.兩燒杯中銅片表面

17、均無(wú)氣泡產(chǎn)生兩燒杯中銅片表面均無(wú)氣泡產(chǎn)生B.甲中銅片是正極甲中銅片是正極,乙中銅片是負(fù)極乙中銅片是負(fù)極C.兩燒杯中溶液的兩燒杯中溶液的pH均增大均增大D.產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢解析解析:甲中鋅甲中鋅 銅在稀硫酸中構(gòu)成原電池銅在稀硫酸中構(gòu)成原電池,鋅為負(fù)極鋅為負(fù)極 銅為銅為正極正極,銅片上有氫氣逸出銅片上有氫氣逸出 乙中鋅乙中鋅 銅在稀硫酸中沒(méi)有構(gòu)銅在稀硫酸中沒(méi)有構(gòu)成閉合電路成閉合電路,實(shí)際上是鋅與稀硫酸反應(yīng)實(shí)際上是鋅與稀硫酸反應(yīng),而銅不反應(yīng)而銅不反應(yīng) 但兩但兩裝置中均消耗裝置中均消耗H+,pH增大增大 甲中產(chǎn)生氣泡要比乙中快甲中產(chǎn)生氣泡要比乙中快 答案答案:C【方法歸納】

18、【方法歸納】 本題抓住構(gòu)成原電池的三個(gè)條件及反應(yīng)實(shí)質(zhì)本題抓住構(gòu)成原電池的三個(gè)條件及反應(yīng)實(shí)質(zhì) 構(gòu)成原電池可加快負(fù)極金屬的腐蝕構(gòu)成原電池可加快負(fù)極金屬的腐蝕 類(lèi)比遷移類(lèi)比遷移1.生產(chǎn)鉛蓄電池時(shí)生產(chǎn)鉛蓄電池時(shí),在兩極板上的銅在兩極板上的銅 銻合金棚架上均勻涂上銻合金棚架上均勻涂上膏狀的膏狀的PbSO4,干燥后再安裝干燥后再安裝,充電后即可使用充電后即可使用,發(fā)生的反應(yīng)是發(fā)生的反應(yīng)是:O22442PbOPb2H SO2PbSO2H放電充電 .,.2244ABPbOCPb2eSOPbSOD下列對(duì)鉛蓄電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是需要定期補(bǔ)充硫酸工作時(shí)鉛是負(fù)極是正極工作時(shí)負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是工作時(shí)電解質(zhì)的密度減小答案答

19、案:A解析解析:鉛蓄電池是二次電池鉛蓄電池是二次電池,當(dāng)充電時(shí)可生成當(dāng)充電時(shí)可生成H2SO4,故不需要故不需要定期補(bǔ)充硫酸定期補(bǔ)充硫酸 重點(diǎn)探究重點(diǎn)探究二二 原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用1.比較不同金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱比較不同金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱根據(jù)原電池原理可知根據(jù)原電池原理可知,在原電池反應(yīng)過(guò)程中在原電池反應(yīng)過(guò)程中,一般活動(dòng)性強(qiáng)的一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬做負(fù)極金屬做負(fù)極,而活動(dòng)性弱的金屬而活動(dòng)性弱的金屬(或碳棒或碳棒)做正極做正極 若有兩種金屬若有兩種金屬A和和B,用導(dǎo)線將用導(dǎo)線將A和和B連接后連接后,插入到稀硫酸中插入到稀硫酸中,一段時(shí)間后一段時(shí)間后,若觀察到若觀察到A極溶解極溶解,而而B(niǎo)極上有氣

20、體放出極上有氣體放出,則說(shuō)明在則說(shuō)明在原電池工作過(guò)程中原電池工作過(guò)程中,A被氧化成陽(yáng)離子而失去電子做負(fù)極被氧化成陽(yáng)離子而失去電子做負(fù)極,B做做正極正極,則可以斷定金屬則可以斷定金屬A的金屬活動(dòng)性比的金屬活動(dòng)性比B的強(qiáng)的強(qiáng) 2.加快化學(xué)反應(yīng)速率加快化學(xué)反應(yīng)速率由于原電池將氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)且有電流產(chǎn)生由于原電池將氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)且有電流產(chǎn)生,因因而反應(yīng)速率加快而反應(yīng)速率加快 如如Zn與稀與稀H2SO4反應(yīng)制氫氣時(shí)反應(yīng)制氫氣時(shí),可向溶液中滴加少量可向溶液中滴加少量CuSO4溶液溶液,形成形成Cu-Zn原電池原電池,加快反應(yīng)進(jìn)行加快反應(yīng)進(jìn)行 3.設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(shè)計(jì)

21、原電池時(shí)要緊扣原電池的三個(gè)條件設(shè)計(jì)原電池時(shí)要緊扣原電池的三個(gè)條件 具體方法是具體方法是:(1)首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng);(2)根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料極材料(負(fù)極就是失電子的物質(zhì)負(fù)極就是失電子的物質(zhì),正極用比負(fù)極活潑性差正極用比負(fù)極活潑性差的金屬即可的金屬即可,也可以用石墨也可以用石墨)及電解質(zhì)溶液及電解質(zhì)溶液 電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)是使負(fù)極放電的物質(zhì)電解質(zhì)是使負(fù)極放電的物質(zhì) 因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)負(fù)極發(fā)生反應(yīng)

22、,或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極反或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極反應(yīng)應(yīng)(如空氣中的氧氣如空氣中的氧氣) 但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行進(jìn)行(中間連接鹽橋中間連接鹽橋),則左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液選擇與則左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽(yáng)離子電極材料相同的陽(yáng)離子 如在銅如在銅 鋅鋅 硫酸構(gòu)成的原電池中硫酸構(gòu)成的原電池中,負(fù)極金屬鋅浸泡在含有負(fù)極金屬鋅浸泡在含有Zn2+的電解質(zhì)溶液中的電解質(zhì)溶液中,而正極銅浸泡在而正極銅浸泡在含有含有Cu2+的溶液中的溶液中 電極材料的選擇電極材料的選擇在原電池中在原電池中,選擇還原性較強(qiáng)的物質(zhì)

23、作為負(fù)極選擇還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極;氧化性較強(qiáng)的氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極物質(zhì)作為正極 并且并且,原電池的電極必須導(dǎo)電原電池的電極必須導(dǎo)電 電池中的負(fù)極電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng),容易失去電子容易失去電子,因此負(fù)極一般是因此負(fù)極一般是活潑的金屬材料活潑的金屬材料(也可以是還原性較強(qiáng)的非金屬材料如也可以是還原性較強(qiáng)的非金屬材料如H2 CH4等等) (3)按要求畫(huà)出原電池裝置圖按要求畫(huà)出原電池裝置圖 如根據(jù)以下兩反應(yīng)設(shè)計(jì)的原電池如根據(jù)以下兩反應(yīng)設(shè)計(jì)的原電池:【例【例2】依據(jù)氧化還原反應(yīng)】依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)

24、設(shè)計(jì)的原電池如圖所設(shè)計(jì)的原電池如圖所示示 請(qǐng)回答下列問(wèn)題請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)電極電極X的材料是的材料是_,電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液Y是是_;CuAgNO3(2)銀電極為電池的銀電極為電池的_極極,發(fā)生的電極反應(yīng)為發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi),X電極上發(fā)生的電電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為極反應(yīng)為_(kāi);(3)外電路中的電子是從外電路中的電子是從_電極流向電極流向_電極電極 正正AgeAg2=CuCu2e銅銅銀銀解析解析:首先根據(jù)氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)首先根據(jù)氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng),再根據(jù)原電池再根據(jù)原電池的設(shè)計(jì)圖示結(jié)合工作原理進(jìn)行分析的設(shè)計(jì)圖示結(jié)合工作原理進(jìn)行分析 本題出現(xiàn)了鹽橋裝置本題出現(xiàn)了鹽橋裝置,因此試

25、題較為新穎因此試題較為新穎 由題給反應(yīng)可知以由題給反應(yīng)可知以下信息下信息:材料材料電極反應(yīng)電極反應(yīng)負(fù)極負(fù)極CuCu-2e-=Cu2+正極正極AgAg+e-=Ag則則X為為Cu,Y為為AgNO3,本題順利解出本題順利解出 【方法歸納】【方法歸納】 將總的方程式拆成兩個(gè)半反應(yīng)將總的方程式拆成兩個(gè)半反應(yīng),再根據(jù)失去電再根據(jù)失去電子的物質(zhì)是負(fù)極材料子的物質(zhì)是負(fù)極材料,另一者為正極材料另一者為正極材料,問(wèn)題便迎刃而解問(wèn)題便迎刃而解 難點(diǎn)探究難點(diǎn)探究原電池正負(fù)極的判斷與電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)原電池正負(fù)極的判斷與電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1.正負(fù)極的判斷正負(fù)極的判斷在書(shū)寫(xiě)原電池的電極反應(yīng)式時(shí)在書(shū)寫(xiě)原電池的電極反應(yīng)式時(shí),首先

26、應(yīng)正確判斷原電池的兩個(gè)首先應(yīng)正確判斷原電池的兩個(gè)電極哪一個(gè)是正極電極哪一個(gè)是正極,哪一個(gè)是負(fù)極哪一個(gè)是負(fù)極 常用的判斷方法有常用的判斷方法有:(1)根據(jù)電子流動(dòng)方向判斷根據(jù)電子流動(dòng)方向判斷 在原電池中在原電池中,電子流出的一極是電子流出的一極是負(fù)極負(fù)極;電子流入的一極是正極電子流入的一極是正極 (2)根據(jù)兩極材料判斷根據(jù)兩極材料判斷 一般活潑性較強(qiáng)金屬為負(fù)極一般活潑性較強(qiáng)金屬為負(fù)極,活潑性活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極 (3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷 陽(yáng)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)離子向正極移動(dòng),陰

27、離子向負(fù)極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng) (4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷 負(fù)極總是失去電子負(fù)極總是失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng);正極總是得到電子正極總是得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng) (5)根據(jù)現(xiàn)象判斷根據(jù)現(xiàn)象判斷 溶解的一極為負(fù)極溶解的一極為負(fù)極,質(zhì)量增加或放出氣體質(zhì)量增加或放出氣體的一極為正極的一極為正極 2.電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí),按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反正極發(fā)生還原反應(yīng)應(yīng),首先正確判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物首先正確判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物,然后結(jié)合反應(yīng)物及轉(zhuǎn)移電然后結(jié)合反應(yīng)物及轉(zhuǎn)移電子數(shù)量寫(xiě)

28、出反應(yīng)式子數(shù)量寫(xiě)出反應(yīng)式,再結(jié)合質(zhì)量守恒再結(jié)合質(zhì)量守恒 電荷守恒配平各電極反電荷守恒配平各電極反應(yīng)式應(yīng)式 兩電極反應(yīng)式相加則得總反應(yīng)式兩電極反應(yīng)式相加則得總反應(yīng)式 (1)根據(jù)兩個(gè)電極反應(yīng)式根據(jù)兩個(gè)電極反應(yīng)式,寫(xiě)出總反應(yīng)式寫(xiě)出總反應(yīng)式 使兩個(gè)電極反應(yīng)式使兩個(gè)電極反應(yīng)式得失電子數(shù)相等后得失電子數(shù)相等后,將兩式相加將兩式相加,消去相同的化學(xué)式消去相同的化學(xué)式 (2)根據(jù)總反應(yīng)式寫(xiě)電極反應(yīng)式一般分四個(gè)步驟根據(jù)總反應(yīng)式寫(xiě)電極反應(yīng)式一般分四個(gè)步驟:列物質(zhì)列物質(zhì),標(biāo)標(biāo)得失得失;選離子選離子,配電荷配電荷;配個(gè)數(shù)配個(gè)數(shù),巧用水巧用水;兩式加兩式加,驗(yàn)總式驗(yàn)總式 【例【例3】(2008廣東高考廣東高考)科學(xué)家近

29、年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池燃料電池,利用細(xì)菌將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成氫氣利用細(xì)菌將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成氫氣,氫氣進(jìn)入以磷酸為氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電 電池負(fù)極反應(yīng)為電池負(fù)極反應(yīng)為( )A.H2+2OH-=2H2O+2e-B.O2+4H+4e-=2H2OC.H2=2H+2e-D.O2+2H2O+4e-=4OH-答案答案:C解析解析:本題考查原電池的知識(shí)本題考查原電池的知識(shí) 由題意可知在磷酸為電解質(zhì)由題意可知在磷酸為電解質(zhì)的燃料電池中的燃料電池中,負(fù)極電極反應(yīng)式為負(fù)極電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+,正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式為為O2+4e-+4H+=2H

30、2O 【方法歸納】【方法歸納】 復(fù)雜原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法復(fù)雜原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法正正 負(fù)電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)總方程式負(fù)電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)總方程式 反之反之,若能寫(xiě)若能寫(xiě)出已知電池反應(yīng)的方程式出已知電池反應(yīng)的方程式,即可減去較易寫(xiě)出的電極反應(yīng)式即可減去較易寫(xiě)出的電極反應(yīng)式,從而得到較難寫(xiě)的電極反應(yīng)式從而得到較難寫(xiě)的電極反應(yīng)式 ,:O22222MgAlNaOH2Al2OH2H O2AlO3H2Al8OH6e2AlO4H如在溶液原電池中 總反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式則正極反應(yīng)式就可用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式即得則正極反應(yīng)式就可用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式即得6H2O+6e-=3H2+6OH

31、- 實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究 有關(guān)原電池的實(shí)驗(yàn)有關(guān)原電池的實(shí)驗(yàn),:,;%,334322AsO2I2HAsOIH OBB40NaOH已知反應(yīng)是可逆反應(yīng) 現(xiàn)設(shè)計(jì)下圖所示裝置進(jìn)行下述操作 向 燒杯中逐滴加入濃鹽酸 發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)若改向 燒杯中滴加的溶液 發(fā)現(xiàn)電流表中指針向中所述相反方向偏轉(zhuǎn)試回答下列問(wèn)題試回答下列問(wèn)題:(1)兩次操作過(guò)程中指針為什么會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)兩次操作過(guò)程中指針為什么會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),并且指針偏轉(zhuǎn)方并且指針偏轉(zhuǎn)方向相反向相反_ 答案答案:(1)因?yàn)樵撗b置符合形成原電池的條件因?yàn)樵撗b置符合形成原電池的條件,形成原電池形成原電池,導(dǎo)線導(dǎo)線上有電流產(chǎn)生上有電流產(chǎn)生,故指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)故指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 又因?yàn)?/p>

32、該反應(yīng)是可逆反應(yīng)又因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng),操操作作使反應(yīng)朝正反應(yīng)方向進(jìn)行使反應(yīng)朝正反應(yīng)方向進(jìn)行,操作操作使反應(yīng)朝逆反應(yīng)方向進(jìn)使反應(yīng)朝逆反應(yīng)方向進(jìn)行行,故指針偏轉(zhuǎn)方向不同故指針偏轉(zhuǎn)方向不同(2)操作操作過(guò)程中過(guò)程中C1為為_(kāi)極極,電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為_(kāi) (3)操作操作過(guò)程中過(guò)程中C2為為_(kāi)極極,電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為_(kāi) 負(fù)負(fù)2I-2e-=I2負(fù)負(fù)33342AsO2OH2eAsOH O走出誤區(qū)走出誤區(qū)對(duì)原電池和電解池不能作出正確的判斷導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分對(duì)原電池和電解池不能作出正確的判斷導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析錯(cuò)誤和電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤析錯(cuò)誤和電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤 同學(xué)們應(yīng)掌握如下規(guī)律同學(xué)們應(yīng)掌握如下規(guī)律:

33、若若整套裝置無(wú)外接電源整套裝置無(wú)外接電源,則電路圖中必有一個(gè)裝置是原電池則電路圖中必有一個(gè)裝置是原電池,由由原電池提供的電能供其他裝置電解原電池提供的電能供其他裝置電解;若整套裝置中有外接電若整套裝置中有外接電源源,那可能是串聯(lián)電解或并聯(lián)電解那可能是串聯(lián)電解或并聯(lián)電解 離子移動(dòng)方向易出錯(cuò)離子移動(dòng)方向易出錯(cuò),錯(cuò)誤原因是沒(méi)有根據(jù)電流的方向推斷錯(cuò)誤原因是沒(méi)有根據(jù)電流的方向推斷電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向 一般帶負(fù)電荷的微粒移向電一般帶負(fù)電荷的微粒移向電源的負(fù)極源的負(fù)極,帶正電荷的微粒移向電源的正極帶正電荷的微粒移向電源的正極 易忽略氫氧燃料電池的電解質(zhì)易忽略氫氧燃料電池的電解

34、質(zhì) 如果該電池電解質(zhì)溶液為如果該電池電解質(zhì)溶液為酸性酸性,H+參與正極的電極反應(yīng)參與正極的電極反應(yīng),如果該電池電解質(zhì)溶液為堿如果該電池電解質(zhì)溶液為堿性性,OH-參與負(fù)極的電極反應(yīng)參與負(fù)極的電極反應(yīng) 備用選題備用選題1.下列各裝置中下列各裝置中,在銅電極上不能產(chǎn)生氣泡的是在銅電極上不能產(chǎn)生氣泡的是( )答案答案:B解析解析:裝置裝置A和和C中無(wú)外接電源中無(wú)外接電源,符合構(gòu)成原電池的條件符合構(gòu)成原電池的條件,是原是原電池裝置電池裝置,電池的總反應(yīng)式均為電池的總反應(yīng)式均為Zn+2H+=Zn2+H2,銅做正銅做正極極,放出放出H2 裝置裝置B是電解裝置是電解裝置,銅做陽(yáng)極銅做陽(yáng)極,失去電子逐漸溶解失去

35、電子逐漸溶解,無(wú)氣體生成無(wú)氣體生成,起始時(shí)陰極起始時(shí)陰極Ag上有上有H2逸出逸出 裝置裝置D也是電解裝也是電解裝置置,銅做陰極銅做陰極,溶液中溶液中H+得到電子在陰極逸出得到電子在陰極逸出H2,起始時(shí)的電解起始時(shí)的電解總反應(yīng)式可表示為總反應(yīng)式可表示為:22Ag2H2AgH電解2.(2009鹽城一調(diào)鹽城一調(diào))某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)逞芯啃詫W(xué)習(xí)小組進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn),研究研究裝置如圖所示裝置如圖所示 有關(guān)說(shuō)法不正確的是有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )A.鎂為負(fù)極鎂為負(fù)極B.原電池中碳極的電極反應(yīng)式為原電池中碳極的電極反應(yīng)式為:Fe3+e-=Fe2+C.電解池中陽(yáng)極處先變紅電解池中陽(yáng)極處先變紅D.電解池

36、中陰極的電極反應(yīng)式為電解池中陰極的電極反應(yīng)式為:2H+2e-=H2答案答案:C解析解析:整套電路中無(wú)外接電源整套電路中無(wú)外接電源,因此有一裝置是原電池裝置因此有一裝置是原電池裝置,右右池兩個(gè)電極都是惰性電極池兩個(gè)電極都是惰性電極,不符合原電池的構(gòu)成條件不符合原電池的構(gòu)成條件,可知左可知左池為原電池裝置池為原電池裝置,右池為電解池裝置右池為電解池裝置 左池中活潑金屬鎂做負(fù)左池中活潑金屬鎂做負(fù)極極,由于電解液中由于電解液中Fe3+的氧化性強(qiáng)于的氧化性強(qiáng)于H+,因此正極上因此正極上Fe3+先發(fā)先發(fā)生還原反應(yīng)生成生還原反應(yīng)生成Fe2+(在酸性條件不能生成在酸性條件不能生成Fe),選項(xiàng)選項(xiàng)A和和B均均正

37、確正確 電解池中陽(yáng)極電解池中陽(yáng)極I-先放電生成先放電生成I2,因此陽(yáng)極處先觀察到溶因此陽(yáng)極處先觀察到溶液呈藍(lán)色液呈藍(lán)色,陰極上陰極上H+放電放電,破壞了水的電離平衡破壞了水的電離平衡,使溶液顯堿性使溶液顯堿性,陰極處溶液先變紅陰極處溶液先變紅 3.(2009江蘇單科江蘇單科)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示意圖如圖所示 關(guān)于該電池的敘述正確的是關(guān)于該電池的敘述正確的是( ).:.,.,22.4L6 612622ABC H O6H O24e6CO224HCHD1 molCO該電池能夠在高溫下工作電池的負(fù)極反應(yīng)為放電過(guò)程中從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移在電

38、池反應(yīng)中 每消耗氧氣 理認(rèn)上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體答案答案:B解析解析:該燃料電池的原理為該燃料電池的原理為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O,根根據(jù)總反應(yīng)方程式可書(shū)寫(xiě)出電極反應(yīng)方程式據(jù)總反應(yīng)方程式可書(shū)寫(xiě)出電極反應(yīng)方程式,負(fù)極為負(fù)極為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,正極為正極為6O2+24e-+24H+=12H2O,從電極反應(yīng)方程式易知從電極反應(yīng)方程式易知H+應(yīng)從負(fù)極區(qū)移向應(yīng)從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)正極區(qū),從總反應(yīng)方程式可見(jiàn)每生成從總反應(yīng)方程式可見(jiàn)每生成1 mol CO2消耗消耗1 mol O2 4.(2009廣東單科廣東單科)可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁-空氣

39、燃料電池空氣燃料電池,通常通常以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液為電解液溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極鋁合金為負(fù)極,空氣電極空氣電極為正極為正極 下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( )A.以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)溶液為電解液時(shí),正極反應(yīng)都為正極反應(yīng)都為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.以以NaCl溶液為電解液時(shí)溶液為電解液時(shí),負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為:Al+3OH-3e-=Al(OH)3C.以以NaOH溶液為電解液時(shí)溶液為電解液時(shí),電池在工作過(guò)程中電解液的電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變保持不變D.電池工作時(shí)電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極電子通過(guò)外電路從正極流

40、向負(fù)極答案答案:A:,(),32BNaOHAl OHAlOCpHD解析項(xiàng) 以為電解液時(shí) 不應(yīng)生成沉淀而應(yīng)生成 項(xiàng) 電解液的應(yīng)減小 項(xiàng) 電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極5.(2009海南單科海南單科)Li-SOCl2電池可用于心臟起博器電池可用于心臟起博器 該電池該電池的電極材料分別為鋰和碳的電極材料分別為鋰和碳,電解液是電解液是LiAlCl4-SOCl2 電池的電池的總反應(yīng)可表示為總反應(yīng)可表示為:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2請(qǐng)回答下列問(wèn)題請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)電池的負(fù)極材料為電池的負(fù)極材料為_(kāi),發(fā)生的電極反應(yīng)為發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi);鋰鋰Li-e-=Li+(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為

41、電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi);(3)SOCl2易揮發(fā)易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)室中常用實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收溶液吸收SOCl2,有有Na2SO3和和NaCl生成生成 如果把少量水滴到如果把少量水滴到SOCl2中中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是是_,反應(yīng)的化學(xué)方程式為反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi);2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2出現(xiàn)白霧出現(xiàn)白霧,有刺激性氣體生成有刺激性氣體生成SOCl2+H2O=2HCl+SO2(4)組裝該電池必須在無(wú)水組裝該電池必須在無(wú)水 無(wú)氧的條件下進(jìn)行無(wú)氧的條件下進(jìn)行,原因是原因是_ 答案：鋰是活潑金屬答案：鋰是活潑金屬,易與易與H2O O2反應(yīng)反應(yīng);SOCl2也可與水也可與水反應(yīng)反應(yīng)解析

42、解析:(1)(2)電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)正極發(fā)生還原反應(yīng) (3)由由NaOH與與SOCl2反應(yīng)的產(chǎn)物為反應(yīng)的產(chǎn)物為Na2SO3 NaCl可知可知,SOCl2與與水反應(yīng)生成水反應(yīng)生成H2SO3和和HCl (4)由于電池材料易與水由于電池材料易與水 O2反應(yīng)反應(yīng) 高效作業(yè)高效作業(yè)一一 選擇題選擇題1.(2009浙江理綜浙江理綜)市場(chǎng)上經(jīng)常見(jiàn)到的標(biāo)記為市場(chǎng)上經(jīng)常見(jiàn)到的標(biāo)記為L(zhǎng)i-ion的電池稱的電池稱為為“鋰離子電池鋰離子電池” 它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體碳作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)電解質(zhì)為

43、一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料的高分子材料 這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為:.0 3520 852Li2LiNiO2LiNiO放電充電下列說(shuō)法不正確的是下列說(shuō)法不正確的是( )A.放電時(shí)放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式負(fù)極的電極反應(yīng)式:Li-e-=Li+B.充電時(shí)充電時(shí),Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)C.該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)D.放電過(guò)程中放電過(guò)程中Li+向負(fù)極移動(dòng)向負(fù)極移動(dòng)答案答案:D解析解析:A項(xiàng)項(xiàng),放電時(shí)放電時(shí)Li為負(fù)極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng);B項(xiàng)項(xiàng),充電時(shí)充電時(shí)Li0.85NiO2

44、既是氧化劑既是氧化劑,又是還原劑又是還原劑;C項(xiàng)項(xiàng),用水作電解質(zhì)時(shí)用水作電解質(zhì)時(shí),Li要要與水反應(yīng)與水反應(yīng);D項(xiàng)項(xiàng),放電時(shí)放電時(shí),正極為富電子極正極為富電子極,吸引陽(yáng)離子吸引陽(yáng)離子Li+ .(),3222 20092Fe2I2FeI福建理綜 控制適合的條件 將反應(yīng)設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池下列判斷不正確的是A.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)反應(yīng)開(kāi)始時(shí),乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)反應(yīng)開(kāi)始時(shí),甲中石墨電極上甲中石墨電極上Fe3+被還原被還原C.電流表讀數(shù)為零時(shí)電流表讀數(shù)為零時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D.電流表讀數(shù)為零后電流表讀數(shù)為零后,在甲中溶入在甲中溶入FeC

45、l2固體固體,乙中的石墨電極乙中的石墨電極為負(fù)極為負(fù)極答案答案:D:,32322Fe2I2FeIFe解析 由反應(yīng)可知 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)甲中發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng),乙中乙中I-發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng);電流表讀數(shù)為零電流表讀數(shù)為零,說(shuō)明單說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)由甲流向乙的電子數(shù)與由乙流向甲的電子數(shù)相等位時(shí)間內(nèi)由甲流向乙的電子數(shù)與由乙流向甲的電子數(shù)相等,生生成成Fe3+的物質(zhì)的量與消耗的的物質(zhì)的量與消耗的Fe3+相等相等,則反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)則反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),此時(shí)在甲中溶入此時(shí)在甲中溶入FeCl2固體固體,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),乙中乙中I2發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng),則乙中石墨電極為

46、正極則乙中石墨電極為正極;故選故選D 3.(2009上海單科上海單科)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試管試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊各加入生鐵塊,放置一段時(shí)放置一段時(shí)間間 下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是( )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?yōu)樽蟮陀腋逤.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:Fe-2e-=Fe2+D.a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)生了析氫腐蝕答案答案:B解析

47、解析:Fe與與C及電解質(zhì)溶液形成原電池及電解質(zhì)溶液形成原電池,Fe是負(fù)極是負(fù)極:Fe-2e-=Fe2+,C是正極是正極;在在a中發(fā)生吸氧腐蝕中發(fā)生吸氧腐蝕,a中壓強(qiáng)減小中壓強(qiáng)減小,b中發(fā)生中發(fā)生析氫腐蝕析氫腐蝕,b中壓強(qiáng)增大中壓強(qiáng)增大,紅墨水柱液面是左高右低紅墨水柱液面是左高右低 故選故選B 4.(2009南通一調(diào)南通一調(diào))堿性鋅錳電池工作時(shí)的總方程式堿性鋅錳電池工作時(shí)的總方程式為為:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 關(guān)于堿性鋅關(guān)于堿性鋅錳電池的說(shuō)法正確的是錳電池的說(shuō)法正確的是( )A.堿性鋅錳電池是二次電池堿性鋅錳電池是二次電池B.正極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式為:MnO2+

48、H2O+e-=MnOOH+OH-C.連續(xù)工作后的堿性鋅錳電池中電解液的連續(xù)工作后的堿性鋅錳電池中電解液的pH將減小將減小D.工作中工作中,每轉(zhuǎn)移每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)電子時(shí),負(fù)極質(zhì)量減少負(fù)極質(zhì)量減少6.5 g答案答案:B解析解析:堿性鋅錳電池是一次電池堿性鋅錳電池是一次電池,使用完畢后不能進(jìn)行充電使用完畢后不能進(jìn)行充電,A錯(cuò)錯(cuò) 從總反應(yīng)方程式可知從總反應(yīng)方程式可知,反應(yīng)中消耗了水反應(yīng)中消耗了水,溶液中溶液中OH-濃度增濃度增大大,pH將增大將增大,C錯(cuò)錯(cuò) 該電池負(fù)極反應(yīng)式為該電池負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,可知負(fù)極的質(zhì)量增加可知負(fù)極的質(zhì)量增加,D錯(cuò)錯(cuò) 5.早在早在1

49、807年化學(xué)家戴維就用電解熔融氫氧化鈉制得了年化學(xué)家戴維就用電解熔融氫氧化鈉制得了 ,();,: 223424NaOH4NaO2H O3Fe4NaOH1 100 Fe O2H4Na鈉熔融 電解后來(lái)蓋呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉 反應(yīng)原理為下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.電解熔融氫氧化鈉制鈉電解熔融氫氧化鈉制鈉,陽(yáng)極發(fā)生電極反應(yīng)為陽(yáng)極發(fā)生電極反應(yīng)為:2OH-2e-=H2+O2B.蓋蓋呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng)呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng)C.若戴維法與蓋若戴維法與蓋呂薩克法制得等量的鈉呂薩克法制得等量的鈉,則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)也相同電子總數(shù)也相同D.目前工

50、業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉(如圖如圖),電解槽中石電解槽中石墨為陽(yáng)極墨為陽(yáng)極,鐵為陰極鐵為陰極答案答案:D解析解析:電解熔融電解熔融NaOH時(shí)時(shí),陽(yáng)極陽(yáng)極OH-放電生成放電生成O2和和H2O,A錯(cuò)錯(cuò) 鈉鈉的還原性強(qiáng)于鐵的還原性強(qiáng)于鐵,B錯(cuò)錯(cuò) C項(xiàng)中制得項(xiàng)中制得4 mol鈉鈉,轉(zhuǎn)移電子數(shù)分別轉(zhuǎn)移電子數(shù)分別為為4 mol 8 mol,C錯(cuò)錯(cuò) 6.用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水(含含Cl- Br- Na+ Mg2+)的裝置如圖所示的裝置如圖所示(a b為石墨電極為石墨電極) 下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( )A.電池工作時(shí)電池工作時(shí),

51、正極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電解時(shí)電解時(shí),a電極周?chē)紫确烹姷氖请姌O周?chē)紫确烹姷氖荁r-而不是而不是Cl-,說(shuō)明當(dāng)其他說(shuō)明當(dāng)其他條件相同時(shí)前者的還原性強(qiáng)于后者條件相同時(shí)前者的還原性強(qiáng)于后者C.電解時(shí)電解時(shí),電子流動(dòng)路徑是電子流動(dòng)路徑是:負(fù)極負(fù)極外電路外電路陰極陰極溶液溶液陽(yáng)陽(yáng)極極正極正極D.b為負(fù)極為負(fù)極,當(dāng)電池中消耗當(dāng)電池中消耗0.02 g H2時(shí)時(shí),b極周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生極周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生0.02 g H2答案答案:B解析解析:電池工作時(shí)電池工作時(shí),通入通入O2的極為電源的正極的極為電源的正極,發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng),由于該電池為酸性介質(zhì)由于該電池為酸性介質(zhì),因此正

52、確的電極反應(yīng)式為因此正確的電極反應(yīng)式為O2+4H+4e-=2H2O,A錯(cuò)錯(cuò) 在原電池中兩極只能稱正在原電池中兩極只能稱正 負(fù)負(fù)極極,電解池中兩極只能稱陰電解池中兩極只能稱陰 陽(yáng)極陽(yáng)極,和電池負(fù)極和電池負(fù)極(通入通入H2的一極的一極)相連的相連的b極為陰極極為陰極,不能稱為負(fù)極不能稱為負(fù)極,D錯(cuò)錯(cuò),但選項(xiàng)但選項(xiàng)D中中b極周?chē)a(chǎn)極周?chē)a(chǎn)生生H2的質(zhì)量是正確的的質(zhì)量是正確的 選項(xiàng)選項(xiàng)B中中,a作陽(yáng)極作陽(yáng)極,現(xiàn)陽(yáng)極材料為惰性現(xiàn)陽(yáng)極材料為惰性電極電極,因此溶液中還原性強(qiáng)的因此溶液中還原性強(qiáng)的Br-先放電先放電,B正確正確 選項(xiàng)選項(xiàng)C中要中要注意到無(wú)論在原電池中還是在電解池溶液中均無(wú)電子通過(guò)注意到無(wú)論在原

53、電池中還是在電解池溶液中均無(wú)電子通過(guò),溶溶液中依靠離子的定向移動(dòng)構(gòu)成回路液中依靠離子的定向移動(dòng)構(gòu)成回路,C錯(cuò)錯(cuò) 7.(2009廣東汕頭廣東汕頭)鎂及其化合物一般無(wú)毒鎂及其化合物一般無(wú)毒(或低毒或低毒) 無(wú)污染無(wú)污染,且鎂原電池放電時(shí)電壓高而平穩(wěn)且鎂原電池放電時(shí)電壓高而平穩(wěn),使鎂原電池越來(lái)越成為人們使鎂原電池越來(lái)越成為人們研制綠色原電池的關(guān)注焦點(diǎn)研制綠色原電池的關(guān)注焦點(diǎn) 其中一種鎂原電池的反應(yīng)為其中一種鎂原電池的反應(yīng)為 2;,.:.:=xMg34x3422x343434xMgMo SMg Mo SAMgBMo S2xeMo SCMo SDxMg2xe放電充電在鎂原電池放電時(shí)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是向正極

54、遷移正極反應(yīng)為發(fā)生氧化反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)為答案答案:C:,2x343422Mo S2xeMo SxMg2xexMgMgC解析 正極反應(yīng)為發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極產(chǎn)生的移向正極參加反應(yīng)選項(xiàng)錯(cuò)誤8.(2010南京市金陵中學(xué)高三學(xué)情分析試題南京市金陵中學(xué)高三學(xué)情分析試題)某氫氧燃料電池某氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液為的電解質(zhì)溶液為KOH溶液溶液,下列有關(guān)該電池的敘述正確的是下列有關(guān)該電池的敘述正確的是( )A.正極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電池工作時(shí)電池工作時(shí),OH-向正極移動(dòng)向正極移動(dòng)C.工作一段時(shí)間后工作一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的電解質(zhì)溶液的pH變大變大D.用該電池電解用該

55、電池電解CuCl2溶液溶液,產(chǎn)生產(chǎn)生2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)時(shí),有有0.1 mol e-轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移答案答案:A解析解析:電池工作時(shí)電池工作時(shí),OH-應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)應(yīng)向負(fù)極移動(dòng),B選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧燃料電氫氧燃料電池總的反應(yīng)為池總的反應(yīng)為2H2+O2=2H2O,n(OH-)不變而溶液體積增不變而溶液體積增大大,pH應(yīng)變小應(yīng)變小,C選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤;CuCl2電解的總的方程式電解的總的方程式:,. . ,222CuClCuCl0 1 mol Cl0 2 mol eD為電解每生成有轉(zhuǎn)移選項(xiàng)錯(cuò)誤9.固體氧化物燃料電池是由美國(guó)某公司研制開(kāi)發(fā)的固體氧化物燃料電池是由美國(guó)某公司研制開(kāi)發(fā)的

56、它以固它以固體氧化鋯體氧化鋯-氧化釔為電解質(zhì)氧化釔為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子離子(O2-)在其間通過(guò)在其間通過(guò) 該電池的工作原理如圖所示該電池的工作原理如圖所示,其中多孔其中多孔電極電極a b均不參與電極反應(yīng)均不參與電極反應(yīng) 下列判斷正確的是下列判斷正確的是( )A.有有O2放電的放電的a極為電池的負(fù)極極為電池的負(fù)極B.有有H2放電的放電的b極為電池的正極極為電池的正極C.a極對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)為極對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-D.該電池的總反應(yīng)方程式為該電池的總反應(yīng)方程式為:2H2+O2=2H2O答案答案:D解析解析:本題以完全陌生

57、的燃料電池本題以完全陌生的燃料電池,考查學(xué)生對(duì)原電池知識(shí)點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)原電池知識(shí)點(diǎn)的掌握程度的掌握程度 無(wú)論什么電池?zé)o論什么電池,其本質(zhì)都是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)其本質(zhì)都是自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 所以先整體把握所以先整體把握,可知總反應(yīng)相當(dāng)于可知總反應(yīng)相當(dāng)于H2氧化成水氧化成水;再逐層推再逐層推理理:正極正極a處應(yīng)為處應(yīng)為O2得到電子被還原得到電子被還原,生成生成O2-,負(fù)極負(fù)極b處應(yīng)為處應(yīng)為H2失電子被氧化失電子被氧化 10.把把a(bǔ) b c d四塊金屬片浸入稀硫酸中四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池組成原電池 若若a b相連時(shí)相連時(shí),a為負(fù)極為負(fù)極;c d相連時(shí)電流由相連時(shí)

58、電流由d到到c;a c相連時(shí)相連時(shí),c極上產(chǎn)生大量氣泡極上產(chǎn)生大量氣泡;b d相連時(shí)相連時(shí),b上產(chǎn)生大量上產(chǎn)生大量氣泡氣泡 則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的是則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的是( )A.abcdB.acdbC.cabdD.bdca答案答案:B解析解析:由原電池原理可知由原電池原理可知,作為負(fù)極的金屬其活動(dòng)性比正極金作為負(fù)極的金屬其活動(dòng)性比正極金屬的活動(dòng)性強(qiáng)屬的活動(dòng)性強(qiáng) 電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極,電流方向與電流方向與電子流動(dòng)方向剛好相反電子流動(dòng)方向剛好相反,因此可依次作出以下判因此可依次作出以下判斷斷:ab;cd;ac;db 綜上得出結(jié)論綜上得出結(jié)

59、論:金屬活動(dòng)性金屬活動(dòng)性順序?yàn)轫樞驗(yàn)閍cdb 11.電瓶車(chē)所用電池一般為鉛蓄電池電瓶車(chē)所用電池一般為鉛蓄電池,這是一種典型的可充電這是一種典型的可充電電池電池,電池總反應(yīng)式為電池總反應(yīng)式為: O22442PbPbO4H2SO2PbSO2H放電充電則下列說(shuō)法正確的是A.放電時(shí)放電時(shí),負(fù)極板上發(fā)生了還原反應(yīng)負(fù)極板上發(fā)生了還原反應(yīng).,.,.,24442224BPb2eSOPbSOCDPbSO2e2H OPbOSO4H放電時(shí) 正極反應(yīng)是充電時(shí) 鉛蓄電池的負(fù)極應(yīng)與充電器電源的正極相連充電時(shí) 陽(yáng)極反應(yīng)是答案答案:D解析解析:鉛蓄電池在放電時(shí)鉛蓄電池在放電時(shí),負(fù)極為負(fù)極為Pb,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子發(fā)

60、生氧化反應(yīng),正極為正極為PbO2,得到電子發(fā)生還原反應(yīng)得到電子發(fā)生還原反應(yīng),故故A B錯(cuò)誤錯(cuò)誤 鉛蓄電鉛蓄電池在充電時(shí)池在充電時(shí),是電解池的裝置是電解池的裝置,與充電器電源正極相連的叫陽(yáng)與充電器電源正極相連的叫陽(yáng)極極,陽(yáng)極失去的電子轉(zhuǎn)移到充電器電源的正極陽(yáng)極失去的電子轉(zhuǎn)移到充電器電源的正極,故故C錯(cuò)誤錯(cuò)誤,D正確正確 故正確答案為故正確答案為D 12.(2009北京北京黃岡高考六模黃岡高考六模)LiFePO4新型鋰離子動(dòng)力電新型鋰離子動(dòng)力電池以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為奧運(yùn)會(huì)綠色能源的新寵池以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為奧運(yùn)會(huì)綠色能源的新寵 已知該電池已知該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為放電時(shí)的電極反應(yīng)式為:正極正極Fe