2017年高三化學一輪復習原電池-化學電源

1、第2講原電池化學電源考綱要求:1.了解原電池的工作原理,能寫出電極反應和電池反應方程式。2.了解常見化學電源的種類及其工作原理。考點一:原電池及其工作原理梳理整合1.概念原電池是把 能轉化為 能的裝置?；瘜W電2.工作原理以銅鋅原電池為例(1)原理分析電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片電極反應 . .反應類型 反應 反應電子流向由Zn沿 流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液,K+移向 ,Cl-移向 .氧化還原導線正極負極(2)兩種裝置比較鹽橋作用:a.連接內(nèi)電路形成閉合回路。b.維持兩電極電勢差(中和電荷),使電池能持續(xù)提供電流。裝置中有部分Zn與Cu2+直接反應,使電池效率降低;裝置中使Z

2、n與Cu2+隔離,電池效率提高,電流穩(wěn)定。3.原電池的構成條件(1)兩個 的電極(材料可以是金屬或導電的非金屬)。負極:活潑性 的金屬。正極:活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬。(2)電極均插入 中。(3)構成 (兩電極接觸或用導線連接)。(4)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應。活潑性不同較強電解質溶液閉合回路題組例練題組一原電池工作原理的考查D C 原電池正、負極的判斷題組二1.(2016龍海校級模擬)工業(yè)上常將鉻鍍在其他金屬表面,同鐵、鎳組成各種性質的不銹鋼,在如圖裝置中,觀察到圖1裝置銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡,而圖2裝置中銅電極上無氣體產(chǎn)生,鉻電極上產(chǎn)生大量有色氣體,則下列敘述正確的是( )BA

3、.圖1為原電池裝置,Cu電極上產(chǎn)生的是O2B.圖2裝置中Cu電極上發(fā)生的電極反應式為:Cu-2e- Cu2+C.由實驗現(xiàn)象可知:金屬活動性CuCrD.兩個裝置中,電子均由Cr電極流向Cu電極2.分析下圖所示的四個原電池裝置,其中結論正確的是( )B考點二:原電池原理的應用梳理整合1.比較金屬活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極時,一般作 的金屬比作 的金屬活潑。如有兩種金屬A和B,用導線將A和B連接后,插入到稀硫酸中,一段時間后,若觀察到A極溶解,而B極上有氣體放出,則說明A作負極,B作正極,則可以推出金屬活動性AB。2.加快氧化還原反應的速率一個 進行的氧化還原反應,設計成原電池時反應速率

4、。例如,在Zn與稀H2SO4反應時加入少量 CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應速率加快。負極正極增大自發(fā)3.用于金屬的防護使被保護的金屬制品作原電池 而得到保護。例如,要保護一個鐵質的輸水管道或鋼鐵橋梁等,可用導線將其與一塊鋅塊相連,使鋅作原電池的負極。4.設計制作化學電源(1)首先將氧化還原反應分成兩個半反應。正極(2)根據(jù)原電池的反應特點,結合兩個半反應找出正、負極材料和電解質溶液。題組例練題組一判斷金屬的活潑性及反應速率B 2.(2015揭陽二模)等質量的兩份鋅粉a、b,分別加入過量的稀H2SO4中,同時向a中放入少量的CuSO4溶液,如圖表示產(chǎn)生H2的體積(V)與時間(t)的關系,其中正

5、確的是( )D設計原電池題組二C A.Cd作負極,Co作正極B.原電池工作時,電子從負極沿導線流向正極C.根據(jù)陰陽相吸原理,鹽橋中的陽離子向負極(甲池)移動D.甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液考點三:化學電源梳理整合1.一次電池(以堿性鋅錳干電池為例)負極(Zn),電極反應式: 。(1)負極反應: (逆向為充電時陰極反應)。(2)正極反應: (逆向為充電時陽極反應)。2.二次電池(以鉛蓄電池為例)3.燃料電池(1)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池。(2)燃料電池的電極本身不參與反應,燃料和氧化劑連續(xù)地由 供給。外部題組例練題組一電極、電池反應式的書寫D 請回答下列問

6、題:(1)電池的負極材料為,發(fā)生的電極反應為 。(2)電池正極發(fā)生的電極反應為 。技法歸納電極反應式的書寫方法燃料電池題組二A 2.某汽車尾氣分析儀以燃料電池為工作原理測定CO的濃度,其裝置如圖所示,該電池中電解質為氧化釔氧化鈉,其中O2-可以在固體介質NASICON中自由移動。(1)其反應式為負極: ;正極: 。電池反應為 。(2)如果將上述電池中電解質“氧化釔氧化鈉,其中O2-可以在固體介質NASICON中自由移動”改為熔融的K2CO3,b極通入的氣體為氧氣和CO2,負極: ;正極: 。電池反應為 。技法歸納根據(jù)電極產(chǎn)物判斷燃料電池正、負極的方法1.在酸性燃料電池中,有H2O生成的是正極,

7、有CO2生成的是負極。2.在堿性燃料電池中有H2O生成的是負極,其另一極為正極。3.在熔融鹽或熔融氧化物燃料電池中,生成CO2的是負極,其另一極為正極。新型電池題組三B C 考向1:原電池原理及應用1.(2015新課標全國理綜)微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是( ) 真題再現(xiàn) 探究考題 感悟考向A2.(2013新課標全國理綜) “ZEBRA”蓄電池的結構如圖所示,電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導體制作的陶瓷管相隔。下列關于該電池的敘述錯誤的是( )B考向2:電極反應、電池反應式的書寫與計算3.(201

8、5江蘇化學)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是( )D4.(1)(2015新課標全國理綜)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH。回收處理該廢電池可得到多種化工原料。有關數(shù)據(jù)如下表所示:溶解度/(g/100 g水) 溫度/化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列問題:該電池的正極反應式為 ,電池反應的離子方程式為 。維持電流強度為0.5 A,電池工作5分鐘,理論上消耗鋅g。(已知F=96 500 Cmol-1)(2)(2012新課標全國理綜)與MnO2-Zn電池類