高三人教版化學一輪復習課件11.33原電池 化學電源139張

1、第十一章第十一章 電化學基礎電化學基礎學案學案33 原電池原電池 化學電源化學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,能寫出電極反應和電池總反應式能寫出電極反應和電池總反應式 2.了解常見化學電源的種類及其工作原理了解常見化學電源的種類及其工作原理 考向預測考向預測1.原電池的工作原理及電極反應式的書寫原電池的工作原理及電極反應式的書寫 2.了解常用化學電源的構造及新型電源的工作原理了解常用化學電源的構造及新型電源的工作原理,尤其是可充電電池的充放尤其是可充電電池的充放電過程電過程 3.根據(jù)所給自發(fā)進行的反應設計原電池根據(jù)所給自發(fā)進行的反應設計原電池,并能繪制裝置圖并

2、能繪制裝置圖 輕松學教材輕松學教材一一 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能化學能轉變?yōu)檗D變?yōu)殡娔茈娔艿难b置的裝置 (2)構成原電池的條件構成原電池的條件:電極材料由電極材料由兩種金屬活動性不同的金屬兩種金屬活動性不同的金屬或由金屬和其或由金屬和其他導電的材料組成他導電的材料組成;兩電極必須兩電極必須浸在浸在適當?shù)碾娊赓|(zhì)溶液中適當?shù)碾娊赓|(zhì)溶液中;兩電極之間用兩電極之間用導線導線連接連接,形成形成閉合電路閉合電路 (3)在原電池中在原電池中,還原性較強的物質(zhì)作為還原性較強的物質(zhì)作為負負極極,向外電路向外電路提供提供電子電子,發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應反應;氧

3、化性較強的物質(zhì)作為氧化性較強的物質(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)生還原還原反應反應 二二 原電池的電極判斷及電極反應式的書寫原電池的電極判斷及電極反應式的書寫;原電池中電子的流向及溶液中原電池中電子的流向及溶液中離子的移動方向離子的移動方向(1)如圖所示的原電池如圖所示的原電池,在氧化還原反應的過程中在氧化還原反應的過程中,在外電路在外電路(H2SO4溶液以外溶液以外),電子電子(負電荷負電荷)由由鋅片鋅片經(jīng)導線經(jīng)導線(包括電流表和其他用電器包括電流表和其他用電器)流向流向銅片銅片 由電性作由電性作用原理可知用原理可知,在內(nèi)電路在內(nèi)電路(電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中),陽離

4、子陽離子(帶正電荷帶正電荷)向向正極正極移動移動,陰離子陰離子(帶負電荷帶負電荷)向向負極負極移動移動,這樣就形成了電荷連續(xù)定向移動這樣就形成了電荷連續(xù)定向移動 (2)原電池正負極的判斷方法原電池正負極的判斷方法負極總是負極總是失去失去電子電子,化合價化合價升高升高,發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應反應,正極總是正極總是得到得到電子電子,化合價化合價降低降低,發(fā)生發(fā)生還原還原反應反應 電子流出的一極是電子流出的一極是負極負極,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極負極,活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極正極 (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)生的電極反應為發(fā)生的電極反應為2H+2e-=H2;負極負極為為Zn,發(fā)生的電極反應為發(fā)生的電極反應為Zn-2e-=Zn2+ 三三 化學電源化學電源1.一次電池一次電池(不能充電不能充電,不能反復使用不能反復使用)普通鋅錳干電池普通鋅錳干電池,用用鋅片鋅片做負極做負極,位于中央的頂蓋有銅帽的位于中央的頂蓋有銅帽的碳棒碳棒做正極做正極,在石墨在石墨周圍填充周圍填充ZnCl2 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 電極反電極反應為應為:2423232:Zn2e =Zn:2NH2MnO2e =2NHMn OH O

6、負極正極電池總反應式電池總反應式22432322222222Zn2MnO2NH =Zn2NHMn OH OZnMnOKOHZn2OH2e =Zn OH2MnO2H O2e =2MnOOH2OHZn2M:,:nO2H O=2MnOOHZnH:O 為堿性鋅錳電池的負極是正極是電解質(zhì)是電極反應式為負極正極電池總反應式為2.二次電池二次電池(可充電可充電,可多次重復使用可多次重復使用)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,負極材料是負極材料是Pb,放電時的電極反應式為放電時的電極反應式為:2442244222442PbSO2ePb

7、SOPbOSO4H2ePbSO2H OPbPbO2H SO2PbSO2H:O:負極正極總反應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能直接轉換成電能的化學電池的化學能直接轉換成電能的化學電池 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溶液為電解溶液為電解質(zhì)質(zhì),電極反應式為電極反應式為:負極負極:2H2+4OH-4e-=4H2O正極正極:O2+2H2O+4e-=4OH-總反應式總反應式:2H2+O2=2H2O體驗熱身體驗熱身1.(2010山東棗莊山東棗莊)將銅棒和鋁棒用導線連接

8、后插入濃硝酸溶液中將銅棒和鋁棒用導線連接后插入濃硝酸溶液中,下列敘述下列敘述中正確的是中正確的是( )A.該裝置能形成原電池該裝置能形成原電池,其中鋁是負極其中鋁是負極B.該裝置能形成原電池該裝置能形成原電池,其中銅是負極其中銅是負極C.該裝置不能形成原電池該裝置不能形成原電池D.以上說法均不正確以上說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,銅失電子做負極銅失電子做負極 2.(2009鹽城模擬鹽城模擬)最近最近,科學家研制出一種紙質(zhì)電池科學家研制出一種紙質(zhì)電池,這種這種“軟電池軟電池”采用采用薄層紙片作為載體和傳導體薄層紙片作為載體和傳導體,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 電池總電池總反應為反應為:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH 下列說法不正確的是下列說法不正確的是( )A.該電池該電池Zn為負極為負極,MnO2為正極為正極B.該電池的正極反應為該電池的正極反應為:MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-C.導電時外電路電子由導電時外電路電子由Zn流向流向MnO2,內(nèi)電路電子由內(nèi)電路電子由MnO2流向流向ZnD.電池工作時水分子和電池工作時水分子和OH-都能通過薄層紙片都能通過薄層紙片答案答案:C解析解析:原電池反應中原電池反應中Zn失電子失電子 MnO2得電子得電子,因此該電池負極為因此該電池負極為Z

10、n,正極為正極為MnO2 由電池總反應式減去負極反應式由電池總反應式減去負極反應式Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O即得正即得正極反應式極反應式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,而不能通過內(nèi)電路而不能通過內(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)構成原電池的三個條件分析依據(jù)構成原電池的三個條件分析 A中兩電極相同中兩電極相同;C中中沒有連通構成閉合回路沒有連通構成閉合回路;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、關電化學知識的描述正確的是有關電化學知識的描述正確的是( )A.CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的熱可以放出大量的熱,故可把該反應設計成原電池故可把該反應設計成原電池,把把其中的化學能轉化為電能其中的化學能轉化為電能B.某原電池反應為某原電池反應為Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,裝置中的鹽橋中可以是裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的裝有含瓊膠的KCl飽和溶液飽和溶液C.因為鐵的活潑性強于銅因為鐵的活潑性強于銅,所以將鐵所以將鐵 銅用導線連接后放入濃硝酸中銅用導線連接后放入濃硝酸中,若能組若能組成原電池成原電池,必是鐵做負極必是鐵做負極 銅做正極銅做正極D.理論上說理論上

12、說,任何能自發(fā)進行的氧化還原反應都可設計成原電池任何能自發(fā)進行的氧化還原反應都可設計成原電池答案答案:D解析解析:A項項,CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應不是氧化還原反應,不能設計成原電池不能設計成原電池 B項中會發(fā)生反應項中會發(fā)生反應:KCl+AgNO3=AgCl+KNO3,生成的生成的AgCl會使鹽橋的導電會使鹽橋的導電性減弱性減弱,所以不能使用所以不能使用KCl,可換成可換成KNO3,選項選項B錯誤錯誤 選項選項C中由于鐵遇到濃中由于鐵遇到濃硝酸會發(fā)生鈍化硝酸會發(fā)生鈍化,而銅可與之發(fā)生反而銅可與之發(fā)生反應應:Cu+4HNO3(濃濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,C

13、u失去電子被氧化失去電子被氧化,做原電做原電池的負極池的負極,所以選項所以選項C錯誤錯誤 D正確正確 5.鉛蓄電池是化學電源鉛蓄電池是化學電源,其電極材料分別是其電極材料分別是Pb和和PbO2,電解液為稀硫酸電解液為稀硫酸 工作工作時該電池總反應式為時該電池總反應式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 根據(jù)上述情況根據(jù)上述情況判斷判斷:(1)工作時工作時,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)工作時工作時,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)寫出負

14、極的電極反應式寫出負極的電極反應式:_ 負負正正負負244PbSO2ePbSO解析解析:蓄電池工作蓄電池工作(放電放電)時時,起原電池作用起原電池作用,題中各小題概括敘述了蓄電池放電題中各小題概括敘述了蓄電池放電時所涉及的各個方面時所涉及的各個方面,分析如下分析如下:根據(jù)原電池原理根據(jù)原電池原理,負極發(fā)生氧化反應負極發(fā)生氧化反應,所以所以Pb為負極為負極;正極發(fā)生還原反應正極發(fā)生還原反應,元素化合價降低元素化合價降低,從總反應式可知從總反應式可知,PbO2是氧化劑是氧化劑,即正極反應即正極反應;,;,;,22442242PbO2e4HSOPbSO2H OH SOHH OpHPb為從正極反應或電

15、池的總反應可知參加了反應轉變成所以增大 原電池工作時溶液中陰離子移向負極陽離子移向正極 電流方向與電子移動方向相反 從正極沿導線流向負極負極失,:2244244PbSOPbSOPbSO2ePbSO電子后生成與可生成難溶物故負極反應式為重點探究重點探究一一 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)先分析有無外接電源先分析有無外接電源,有外接電源的為電解池有外接電源的為電解池,無外接電源的可能為原電池無外接電源的可能為原電池,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,主要是主要是“四看四看”:看電極看電極兩極為導兩極為導體且

16、存在活潑性差異體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極燃料電池的電極一般為惰性電極);看溶液看溶液兩極插入兩極插入溶液中溶液中;看回路看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)有無氧化還原有無氧化還原反應發(fā)生反應發(fā)生 (2)多池相連多池相連,但無外接電源時但無外接電源時,兩極活潑性差異最大的一池為原電池兩極活潑性差異最大的一池為原電池,其他各池其他各池可看做電解池可看做電解池 【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中一段時間】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間,以下以下敘述正確的是敘述正確的是( )A.兩燒杯中銅片表面

17、均無氣泡產(chǎn)生兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B.甲中銅片是正極甲中銅片是正極,乙中銅片是負極乙中銅片是負極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 銅在稀硫酸中構成原電池銅在稀硫酸中構成原電池,鋅為負極鋅為負極 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 銅在稀硫酸中沒有構銅在稀硫酸中沒有構成閉合電路成閉合電路,實際上是鋅與稀硫酸反應實際上是鋅與稀硫酸反應,而銅不反應而銅不反應 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】 本題抓住構成原電池的三個條件及反應實質(zhì)本題抓住構成原電池的三個條件及反應實質(zhì) 構成原電池可構成原電池可加快負極金屬的腐蝕加快負極金屬的腐蝕 類比遷移類比遷移1.生產(chǎn)鉛蓄電池時生產(chǎn)鉛蓄電池時,在兩極板上的銅在兩極板上的銅 銻合金棚架上均勻涂上膏狀的銻合金棚架上均勻涂上膏狀的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)生的反應是發(fā)生的反應是:O22442PbOPb2H SO2PbSO2H放電充電 .,.2244ABPbOCPb2eSOPbSOD下列對鉛蓄電池的說法錯誤的是需要定期補充硫酸工作時鉛是負極是正極工作時負極上發(fā)生的反應是工作時電解質(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,當充電時可生成當充電時可生成H2SO4,故不需要故不需要定期補充硫酸定期補充硫酸 重點探究重點探究二二 原電池原理的應用原電池原理的應用1.比較不同金屬的活動性強弱比較不同金屬的活動性強弱根據(jù)原電池原理可知根據(jù)原電池原理可知,在原電池反應過程中在原電池反應過程中,一般活動性強的金屬做負極一般活動性強的金屬做負極,而活而活動性弱的金屬動性弱的金屬(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,用導線將用導線將A和和B連接后連接后,插入到稀硫酸中插入到稀硫酸中,一段時間后一段時間后,若觀若觀察到察到A極溶解極溶解,而而B極上有氣

20、體放出極上有氣體放出,則說明在原電池工作過程中則說明在原電池工作過程中,A被氧化成陽被氧化成陽離子而失去電子做負極離子而失去電子做負極,B做正極做正極,則可以斷定金屬則可以斷定金屬A的金屬活動性比的金屬活動性比B的強的強 2.加快化學反應速率加快化學反應速率由于原電池將氧化還原反應拆成兩個半反應且有電流產(chǎn)生由于原電池將氧化還原反應拆成兩個半反應且有電流產(chǎn)生,因而反應速率加因而反應速率加快快 如如Zn與稀與稀H2SO4反應制氫氣時反應制氫氣時,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,加快反應進行加快反應進行 3.設計制作化學電源設計制作化學電源設計

21、原電池時要緊扣原電池的三個條件設計原電池時要緊扣原電池的三個條件 具體方法是具體方法是:(1)首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應;(2)根據(jù)原電池的電極反應特點根據(jù)原電池的電極反應特點,結合兩個半反應找出正結合兩個半反應找出正負極材料負極材料(負極就是失電子的物質(zhì)負極就是失電子的物質(zhì),正極用比負極活潑性正極用比負極活潑性差的金屬即可差的金屬即可,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)是使負極放電的物質(zhì)電解質(zhì)是使負極放電的物質(zhì) 因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應

22、,或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負極反應或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負極反應(如空氣中的氧氣如空氣中的氧氣) 但如果但如果兩個半反應分別在兩個容器中進行兩個半反應分別在兩個容器中進行(中間連接鹽橋中間連接鹽橋),則左右兩個容器中的電解則左右兩個容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽離子質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽離子 如在銅如在銅 鋅鋅 硫酸構成的原電池中硫酸構成的原電池中,負極金屬鋅浸泡在含有負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,而正極銅浸泡在含有而正極銅浸泡在含有Cu2+的溶的溶液中液中 電極材料的選擇電極材料的選擇在原電池中在原電池中,選擇還原性較強的物質(zhì)

23、作為負極選擇還原性較強的物質(zhì)作為負極;氧化性較強的物質(zhì)作為正極氧化性較強的物質(zhì)作為正極 并且并且,原電池的電極必須導電原電池的電極必須導電 電池中的負極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應電池中的負極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應,容容易失去電子易失去電子,因此負極一般是活潑的金屬材料因此負極一般是活潑的金屬材料(也可以是還原性較強的非金屬也可以是還原性較強的非金屬材料如材料如H2 CH4等等) (3)按要求畫出原電池裝置圖按要求畫出原電池裝置圖 如根據(jù)以下兩反應設計的原電池如根據(jù)以下兩反應設計的原電池:【例【例2】依據(jù)氧化還原反應】依據(jù)氧化還原反應:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)

24、設計的原電池如圖所示設計的原電池如圖所示 請回答下列問題請回答下列問題:(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)生的電極反應為發(fā)生的電極反應為_,X電極上發(fā)生的電極反應為電極上發(fā)生的電極反應為_;(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)氧化還原反應拆成兩個半反應首先根據(jù)氧化還原反應拆成兩個半反應,再根據(jù)原電池的設計圖示結合再根據(jù)原電池的設計圖示結合工作原理進行分析工作原理進行分析 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 由題給反應可知以下信息由題給反應可知以下信息:材料材料電極反應電極反應負極負極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半反應將總的方程式拆成兩個半反應,再根據(jù)失去電子的物質(zhì)是負極再根據(jù)失去電子的物質(zhì)是負極材料材料,另一者為正極材料另一者為正極材料,問題便迎刃而解問題便迎刃而解 難點探究難點探究原電池正負極的判斷與電極反應式的書寫原電池正負極的判斷與電極反應式的書寫1.正負極的判斷正負極的判斷在書寫原電池的電極反應式時在書寫原電池的電極反應式時,首先

26、應正確判斷原電池的兩個電極哪一個是首先應正確判斷原電池的兩個電極哪一個是正極正極,哪一個是負極哪一個是負極 常用的判斷方法有常用的判斷方法有:(1)根據(jù)電子流動方向判斷根據(jù)電子流動方向判斷 在原電池中在原電池中,電子流出的一極是負極電子流出的一極是負極;電子流入的電子流入的一極是正極一極是正極 (2)根據(jù)兩極材料判斷根據(jù)兩極材料判斷 一般活潑性較強金屬為負極一般活潑性較強金屬為負極,活潑性較弱的金屬或能活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極導電的非金屬為正極 (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)離子的定向流動方向判斷 陽離子向正極移陽離子向正極移動動,陰

27、離子向負極移動陰離子向負極移動 (4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷 負極總是失去電子負極總是失去電子,發(fā)生氧化反應發(fā)生氧化反應;正正極總是得到電子極總是得到電子,發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應 (5)根據(jù)現(xiàn)象判斷根據(jù)現(xiàn)象判斷 溶解的一極為負極溶解的一極為負極,質(zhì)量增加或放出氣體的一極為正極質(zhì)量增加或放出氣體的一極為正極 2.電極反應式的書寫電極反應式的書寫書寫電極反應式時書寫電極反應式時,按照負極發(fā)生氧化反應按照負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應正極發(fā)生還原反應,首先正確判斷首先正確判斷出電極反應產(chǎn)物出電極反應產(chǎn)物,然后結合反應物及轉移電子數(shù)量寫出反應式然后結合反應物

28、及轉移電子數(shù)量寫出反應式,再結合質(zhì)量守再結合質(zhì)量守恒恒 電荷守恒配平各電極反應式電荷守恒配平各電極反應式 兩電極反應式相加則得總反應式兩電極反應式相加則得總反應式 (1)根據(jù)兩個電極反應式根據(jù)兩個電極反應式,寫出總反應式寫出總反應式 使兩個電極反應式得失電子數(shù)相等使兩個電極反應式得失電子數(shù)相等后后,將兩式相加將兩式相加,消去相同的化學式消去相同的化學式 (2)根據(jù)總反應式寫電極反應式一般分四個步驟根據(jù)總反應式寫電極反應式一般分四個步驟:列物質(zhì)列物質(zhì),標得失標得失;選離子選離子,配電荷配電荷;配個數(shù)配個數(shù),巧用水巧用水;兩式加兩式加,驗總式驗總式 【例【例3】(2008廣東高考廣東高考)科學家近

29、年來研制出一種新型細菌燃料電池科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池,利用利用細菌將有機酸轉化成氫氣細菌將有機酸轉化成氫氣,氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電 電池電池負極反應為負極反應為( )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本題考查原電池的知識 由題意可知在磷酸為電解質(zhì)的燃料電池中由題意可知在磷酸為電解質(zhì)的燃料電池中,負負極電極反應式為極電極反應式為H2-2e-=2H+,正極反應式為正極反應式為O2+4e-+4H+=2H

30、2O 【方法歸納】【方法歸納】 復雜原電池電極反應式的書寫方法復雜原電池電極反應式的書寫方法正正 負電極反應式相加即得電池反應總方程式負電極反應式相加即得電池反應總方程式 反之反之,若能寫出已知電池反若能寫出已知電池反應的方程式應的方程式,即可減去較易寫出的電極反應式即可減去較易寫出的電極反應式,從而得到較難寫的電極反應式從而得到較難寫的電極反應式 ,:O22222MgAlNaOH2Al2OH2H O2AlO3H2Al8OH6e2AlO4H如在溶液原電池中 總反應式負極反應式則正極反應式就可用總反應式減去負極反應式即得則正極反應式就可用總反應式減去負極反應式即得6H2O+6e-=3H2+6OH

31、- 實驗探究實驗探究 有關原電池的實驗有關原電池的實驗,:,;%,334322AsO2I2HAsOIH OBB40NaOH已知反應是可逆反應 現(xiàn)設計下圖所示裝置進行下述操作 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試回答下列問題試回答下列問題:(1)兩次操作過程中指針為什么會發(fā)生偏轉兩次操作過程中指針為什么會發(fā)生偏轉,并且指針偏轉方向相反并且指針偏轉方向相反_ 答案答案:(1)因為該裝置符合形成原電池的條件因為該裝置符合形成原電池的條件,形成原電池形成原電池,導線導線上有電流產(chǎn)生上有電流產(chǎn)生,故指針發(fā)生偏轉故指針發(fā)生偏轉 又因為

32、該反應是可逆反應又因為該反應是可逆反應,操操作作使反應朝正反應方向進行使反應朝正反應方向進行,操作操作使反應朝逆反應方向進使反應朝逆反應方向進行行,故指針偏轉方向不同故指針偏轉方向不同(2)操作操作過程中過程中C1為為_極極,電極反應式為電極反應式為_ (3)操作操作過程中過程中C2為為_極極,電極反應式為電極反應式為_ 負負2I-2e-=I2負負33342AsO2OH2eAsOH O走出誤區(qū)走出誤區(qū)對原電池和電解池不能作出正確的判斷導致對實驗現(xiàn)象分析錯誤和電極反對原電池和電解池不能作出正確的判斷導致對實驗現(xiàn)象分析錯誤和電極反應式書寫錯誤應式書寫錯誤 同學們應掌握如下規(guī)律同學們應掌握如下規(guī)律:

33、若整套裝置無外接電源若整套裝置無外接電源,則電路圖中則電路圖中必有一個裝置是原電池必有一個裝置是原電池,由原電池提供的電能供其他裝置電解由原電池提供的電能供其他裝置電解;若整套裝置中若整套裝置中有外接電源有外接電源,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 離子移動方向易出錯離子移動方向易出錯,錯誤原因是沒有根據(jù)電流的方向推斷電解質(zhì)溶液中錯誤原因是沒有根據(jù)電流的方向推斷電解質(zhì)溶液中離子的移動方向離子的移動方向 一般帶負電荷的微粒移向電源的負極一般帶負電荷的微粒移向電源的負極,帶正電荷的微粒移帶正電荷的微粒移向電源的正極向電源的正極 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)溶液為酸性如果該電池電解質(zhì)溶液為酸性,H+參與正參與正極的電極反應極的電極反應,如果該電池電解質(zhì)溶液為堿性如果該電池電解質(zhì)溶液為堿性,OH-參與負極的電極反應參與負極的電極反應 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中無外接電源中無外接電源,符合構成原電池的條件符合構成原電池的條件,是原電池裝置是原電池裝置,電池的電池的總反應式均為總反應式均為Zn+2H+=Zn2+H2,銅做正極銅做正極,放出放出H2 裝置裝置B是電解裝置是電解裝置,銅銅做陽極做陽極,失去電子逐漸溶解失去

35、電子逐漸溶解,無氣體生成無氣體生成,起始時陰極起始時陰極Ag上有上有H2逸出逸出 裝置裝置D也也是電解裝置是電解裝置,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,起始時的電解總反應起始時的電解總反應式可表示為式可表示為:22Ag2H2AgH電解2.(2009鹽城一調(diào)鹽城一調(diào))某研究性學習小組進行電化學實驗某研究性學習小組進行電化學實驗,研究裝置如圖所示研究裝置如圖所示 有關說法不正確的是有關說法不正確的是( )A.鎂為負極鎂為負極B.原電池中碳極的電極反應式為原電池中碳極的電極反應式為:Fe3+e-=Fe2+C.電解池中陽極處先變紅電解池中陽極處先變紅D.電解池

36、中陰極的電極反應式為電解池中陰極的電極反應式為:2H+2e-=H2答案答案:C解析解析:整套電路中無外接電源整套電路中無外接電源,因此有一裝置是原電池裝置因此有一裝置是原電池裝置,右池兩個電極都是右池兩個電極都是惰性電極惰性電極,不符合原電池的構成條件不符合原電池的構成條件,可知左池為原電池裝置可知左池為原電池裝置,右池為電解池裝右池為電解池裝置置 左池中活潑金屬鎂做負極左池中活潑金屬鎂做負極,由于電解液中由于電解液中Fe3+的氧化性強于的氧化性強于H+,因此正極因此正極上上Fe3+先發(fā)生還原反應生成先發(fā)生還原反應生成Fe2+(在酸性條件不能生成在酸性條件不能生成Fe),選項選項A和和B均正確

37、均正確 電解池中陽極電解池中陽極I-先放電生成先放電生成I2,因此陽極處先觀察到溶液呈藍色因此陽極處先觀察到溶液呈藍色,陰極上陰極上H+放放電電,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構示意圖如圖所示以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示 關于該電池的敘述正確的是關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極反應為放電過程中從正極區(qū)向負極區(qū)遷移在電

38、池反應中 每消耗氧氣 理認上能生成標準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,根據(jù)總反應方程式根據(jù)總反應方程式可書寫出電極反應方程式可書寫出電極反應方程式,負極為負極為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,正極正極為為6O2+24e-+24H+=12H2O,從電極反應方程式易知從電極反應方程式易知H+應從負極區(qū)移向正極應從負極區(qū)移向正極區(qū)區(qū),從總反應方程式可見每生成從總反應方程式可見每生成1 mol CO2消耗消耗1 mol O2 4.(2009廣東單科廣東單科)可用于電動汽車的鋁可用于電動汽車的鋁-空氣

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

40、向負極答案答案:A:,(),32BNaOHAl OHAlOCpHD解析項 以為電解液時 不應生成沉淀而應生成 項 電解液的應減小 項 電子通過外電路從負極流向正極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 該電池的電極材料分該電池的電極材料分別為鋰和碳別為鋰和碳,電解液是電解液是LiAlCl4-SOCl2 電池的總反應可表示電池的總反應可表示為為:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2請回答下列問題請回答下列問題:(1)電池的負極材料為電池的負極材料為_,發(fā)生的電極反應為發(fā)生的電極反應為_;鋰鋰Li-e-=Li+(2)電池正極發(fā)生的電極反應為

41、電池正極發(fā)生的電極反應為_;(3)SOCl2易揮發(fā)易揮發(fā),實驗室中常用實驗室中常用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,實驗現(xiàn)象是實驗現(xiàn)象是_,反應的化學方程式為反應的化學方程式為_;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水組裝該電池必須在無水 無氧的條件下進行無氧的條件下進行,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反應反應;SOCl2也可與水也可與水反應反應解析

42、解析:(1)(2)電池負極發(fā)生氧化反應電池負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應正極發(fā)生還原反應 (3)由由NaOH與與SOCl2反應的產(chǎn)物為反應的產(chǎn)物為Na2SO3 NaCl可知可知,SOCl2與水反應生成與水反應生成H2SO3和和HCl (4)由由于電池材料易與水于電池材料易與水 O2反應反應 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)市場上經(jīng)常見到的標記為市場上經(jīng)常見到的標記為Li-ion的電池稱為的電池稱為“鋰離子電鋰離子電池池” 它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料(碳作為金屬鋰的載體碳作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)電解質(zhì)為一種能傳導為

43、一種能傳導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式為這種鋰離子電池的電池反應式為:.0 3520 852Li2LiNiO2LiNiO放電充電下列說法不正確的是下列說法不正確的是( )A.放電時放電時,負極的電極反應式負極的電極反應式:Li-e-=Li+B.充電時充電時,Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應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.放電過程中放電過程中Li+向負極移動向負極移動答案答案:D解析解析:A項項,放電時放電時Li為負極為負極,發(fā)生氧化反應發(fā)生氧化反應;B項項,充電時充電時Li0.85NiO2

44、既是氧化劑既是氧化劑,又是還原劑又是還原劑;C項項,用水作電解質(zhì)時用水作電解質(zhì)時,Li要與水反應要與水反應;D項項,放電時放電時,正極為富電子極正極為富電子極,吸引陽離子吸引陽離子Li+ .(),3222 20092Fe2I2FeI福建理綜 控制適合的條件 將反應設計成如下圖所示的原電池下列判斷不正確的是A.反應開始時反應開始時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應B.反應開始時反應開始時,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)為零時電流表讀數(shù)為零時,反應達到化學平衡狀態(tài)反應達到化學平衡狀態(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,乙中的石墨電極為負極乙中的石墨電極為負極答案答案:D:,32322Fe2I2FeIFe解析 由反應可知 反應開始時甲中發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應,乙中乙中I-發(fā)生氧化反應發(fā)生氧化反應;電流表讀數(shù)為零電流表讀數(shù)為零,說明單位時間內(nèi)由甲流說明單位時間內(nèi)由甲流向乙的電子數(shù)與由乙流向甲的電子數(shù)相等向乙的電子數(shù)與由乙流向甲的電子數(shù)相等,生成生成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,則反應達到了平衡狀態(tài)則反應達到了平衡狀態(tài),此時在甲中溶入此時在甲中溶入FeCl2固體固體,則平衡向逆反應方則平衡向逆反應方向移動向移動,乙中乙中I2發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應,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試管內(nèi)分別盛有食鹽試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊各加入生鐵塊,放置一段時間放置一段時間 下列有關描述錯誤的是下列有關描述錯誤的是( )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式是兩試管中相同的電極反應式是: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是負極是負極: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中壓強減小中壓強減小,b中發(fā)生析氫腐蝕中發(fā)生析氫腐蝕,b中壓強增大中壓強增大,紅墨水柱液紅墨水柱液面是左高右低面是左高右低 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的總方程式堿性鋅錳電池工作時的總方程式為為:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 關于堿性鋅錳電池的說法正關于堿性鋅錳電池的說法正確的是確的是( )A.堿性鋅錳電池是二次電池堿性鋅錳電池是二次電池B.正極反應式為正極反應式為: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,每轉移每轉移0.2 mol電子時電子時,負極質(zhì)量減少負極質(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,使用完畢后不能進行充電使用完畢后不能進行充電,A錯錯 從總反應方從總反應方程式可知程式可知,反應中消耗了水反應中消耗了水,溶液中溶液中OH-濃度增大濃度增大,pH將增大將增大,C錯錯 該電池負極該電池負極反應式為反應式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,可知負極的質(zhì)量增加可知負極的質(zhì)量增加,D錯錯 5.早在早在1

49、807年化學家戴維就用電解熔融氫氧化鈉制得了年化學家戴維就用電解熔融氫氧化鈉制得了 ,();,: 223424NaOH4NaO2H O3Fe4NaOH1 100 Fe O2H4Na鈉熔融 電解后來蓋呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉 反應原理為下列有關說法正確的是A.電解熔融氫氧化鈉制鈉電解熔融氫氧化鈉制鈉,陽極發(fā)生電極反應為陽極發(fā)生電極反應為: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呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強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,則兩反應中轉移的電子總數(shù)也相則兩反應中轉移的電子總數(shù)也相同同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),電解槽中石墨為陽極電解槽中石墨為陽極,鐵為鐵為陰極陰極答案答案:D解析解析:電解熔融電解熔融NaOH時時,陽極陽極OH-放電生成放電生成O2和和H2O,A錯錯 鈉的還原性強于鈉的還原性強于鐵鐵,B錯錯 C項中制得項中制得4 mol鈉鈉,轉移電子數(shù)分別為轉移電子數(shù)分別為4 mol 8 mol,C錯錯 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) 下列說法正確的是下列說法正確的是( )A.電池工作時電池工作時,

51、正極反應式為正極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電解時電解時,a電極周圍首先放電的是電極周圍首先放電的是Br-而不是而不是Cl-,說明當其他條件相同時前者說明當其他條件相同時前者的還原性強于后者的還原性強于后者C.電解時電解時,電子流動路徑是電子流動路徑是:負極負極外電路外電路陰極陰極溶液溶液陽極陽極正極正極D.b為負極為負極,當電池中消耗當電池中消耗0.02 g H2時時,b極周圍會產(chǎn)生極周圍會產(chǎn)生0.02 g H2答案答案:B解析解析:電池工作時電池工作時,通入通入O2的極為電源的正極的極為電源的正極,發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應,由于該電池為酸由于該電池為酸性介質(zhì)性介質(zhì),因此正

52、確的電極反應式為因此正確的電極反應式為O2+4H+4e-=2H2O,A錯錯 在原電池中兩在原電池中兩極只能稱正極只能稱正 負極負極,電解池中兩極只能稱陰電解池中兩極只能稱陰 陽極陽極,和電池負極和電池負極(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,不能稱為負極不能稱為負極,D錯錯,但選項但選項D中中b極周圍產(chǎn)生極周圍產(chǎn)生H2的質(zhì)量是正的質(zhì)量是正確的確的 選項選項B中中,a作陽極作陽極,現(xiàn)陽極材料為惰性電極現(xiàn)陽極材料為惰性電極,因此溶液中還原性強的因此溶液中還原性強的Br-先放電先放電,B正確正確 選項選項C中要注意到無論在原電池中還是在電解池溶液中均無中要注意到無論在原電池中還

53、是在電解池溶液中均無電子通過電子通過,溶液中依靠離子的定向移動構成回路溶液中依靠離子的定向移動構成回路,C錯錯 7.(2009廣東汕頭廣東汕頭)鎂及其化合物一般無毒鎂及其化合物一般無毒(或低毒或低毒) 無污染無污染,且鎂原電池放且鎂原電池放電時電壓高而平穩(wěn)電時電壓高而平穩(wěn),使鎂原電池越來越成為人們研制綠色原電池的關注焦點使鎂原電池越來越成為人們研制綠色原電池的關注焦點 其中一種鎂原電池的反應為其中一種鎂原電池的反應為 2;,.:.:=xMg34x3422x343434xMgMo SMg Mo SAMgBMo S2xeMo SCMo SDxMg2xe放電充電在鎂原電池放電時下列說法錯誤的是向正極

54、遷移正極反應為發(fā)生氧化反應負極反應為答案答案:C:,2x343422Mo S2xeMo SxMg2xexMgMgC解析 正極反應為發(fā)生還原反應負極反應為負極產(chǎn)生的移向正極參加反應選項錯誤8.(2010南京市金陵中學高三學情分析試題南京市金陵中學高三學情分析試題)某氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液某氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液為為KOH溶液溶液,下列有關該電池的敘述正確的是下列有關該電池的敘述正確的是( )A.正極反應式為正極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電池工作時電池工作時,OH-向正極移動向正極移動C.工作一段時間后工作一段時間后,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(標準狀況標準狀況)時時,有有0.1 mol e-轉移轉移答案答案:A解析解析:電池工作時電池工作時,OH-應向負極移動應向負極移動,B選項錯誤選項錯誤;氫氧燃料電池總的反應為氫氧燃料電池總的反應為2H2+O2=2H2O,n(OH-)不變而溶液體積增大不變而溶液體積增大,pH應變小應變小,C選項錯誤選項錯誤;CuCl2電解的總的方程式電解的總的方程式:,. . ,222CuClCuCl0 1 mol Cl0 2 mol eD為電解每生成有轉移選項錯誤9.固體氧化物燃料電池是由美國某公司研制開發(fā)的固體氧化物燃料電池是由美國某公司研制開發(fā)的

56、它以固體氧化鋯它以固體氧化鋯-氧化釔氧化釔為電解質(zhì)為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過在其間通過 該電池的該電池的工作原理如圖所示工作原理如圖所示,其中多孔電極其中多孔電極a b均不參與電極反應均不參與電極反應 下列判斷正確的下列判斷正確的是是( )A.有有O2放電的放電的a極為電池的負極極為電池的負極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極對應的電極反應為極對應的電極反應為:O2+2H2O+4e-=4OH-D.該電池的總反應方程式為該電池的總反應方程式為: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,考查學生對原電池知識點的掌握程度考查學生對原電池知識點的掌握程度 無無論什么電池論什么電池,其本質(zhì)都是自發(fā)的氧化還原反應其本質(zhì)都是自發(fā)的氧化還原反應 所以先整體把握所以先整體把握,可知總反應可知總反應相當于相當于H2氧化成水氧化成水;再逐層推理再逐層推理:正極正極a處應為處應為O2得到電子被還原得到電子被還原,生成生成O2-,負負極極b處應為處應為H2失電子被氧化失電子被氧化 10.把把a 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,用導線兩兩相連組成原電池用導線兩兩相連組成原電池 若若a b相連時相連時,a為負極為負極;c d相連時電流由相連時

58、電流由d到到c;a c相連時相連時,c極上產(chǎn)生大量氣極上產(chǎn)生大量氣泡泡;b d相連時相連時,b上產(chǎn)生大量氣泡上產(chǎn)生大量氣泡 則四種金屬的活動性順序由強到弱的是則四種金屬的活動性順序由強到弱的是( )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,作為負極的金屬其活動性比正極金屬的活動性強作為負極的金屬其活動性比正極金屬的活動性強 電子流動方向是由負極流向正極電子流動方向是由負極流向正極,電流方向與電子流動方向剛好相反電流方向與電子流動方向剛好相反,因此可因此可依次作出以下判斷依次作出以下判斷:ab;cd;ac;db 綜上得出結論綜上得出結

59、論:金屬活動性金屬活動性順序為順序為acdb 11.電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池,這是一種典型的可充電電池這是一種典型的可充電電池,電池總反應電池總反應式為式為: O22442PbPbO4H2SO2PbSO2H放電充電則下列說法正確的是A.放電時放電時,負極板上發(fā)生了還原反應負極板上發(fā)生了還原反應.,.,.,24442224BPb2eSOPbSOCDPbSO2e2H OPbOSO4H放電時 正極反應是充電時 鉛蓄電池的負極應與充電器電源的正極相連充電時 陽極反應是答案答案:D解析解析:鉛蓄電池在放電時鉛蓄電池在放電時,負極為負極為Pb,失去電子發(fā)生氧化反應失去電子發(fā)

60、生氧化反應,正極為正極為PbO2,得到得到電子發(fā)生還原反應電子發(fā)生還原反應,故故A B錯誤錯誤 鉛蓄電池在充電時鉛蓄電池在充電時,是電解池的裝置是電解池的裝置,與充與充電器電源正極相連的叫陽極電器電源正極相連的叫陽極,陽極失去的電子轉移到充電器電源的正極陽極失去的電子轉移到充電器電源的正極,故故C錯誤錯誤,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新型鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)新型鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)勢成為奧運會綠色能源的新寵勢成為奧運會綠色能源的新寵 已知該電池放電時的電極反應式為已知該電池放電時的電極反應式為:正極正極Fe