電化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)案33原電池化學(xué)電源教學(xué)課件

1、高考大綱1.了解原電池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)式2.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理考向預(yù)測(cè)1.原電池的工作原理及電極反應(yīng)式的書寫2.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,并能繪制裝置圖輕松學(xué)教材一原電池原電池及其工作原理(1)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置(2)構(gòu)成原電池的條件:電極材料由兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬或由金屬和其他導(dǎo)電的材料組成;兩電極必須浸在適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)溶液中;兩電極之間用導(dǎo)線連接,形成閉合電路(3)在原電池中,還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極,向外電路提供電子,發(fā)生氧化反應(yīng);氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為

2、正極,從外電路得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)二原電池的電極判斷及電極反應(yīng)式的書寫;原電池中電子的流向及溶液中離子的移動(dòng)方向(1)如圖所示的原電池,在氧化還原反應(yīng)的過(guò)程中,在外電路(H2SO4溶液以外),電子(負(fù)電荷)由鋅片經(jīng)導(dǎo)線(包括電流表和其他用電器)流向銅片由電性作用原理可知,在內(nèi)電路(電解質(zhì)溶液中),陽(yáng)離子(帶正電荷)向正極移動(dòng),陰離子(帶負(fù)電荷)向負(fù)極移動(dòng),這樣就形成了電荷連續(xù)定向移動(dòng)(2)原電池正負(fù)極的判斷方法負(fù)極總是失去電子,化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是得到電子,化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng)電子流出的一極是負(fù)極,電子流入的一極是正極一般活潑的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為

3、正極(3)如圖所示的原電池中,正極為Cu,發(fā)生的電極反應(yīng)為2H+2e-=H2;負(fù)極為Zn,發(fā)生的電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+三化學(xué)電源1.一次電池(不能充電,不能反復(fù)使用)普通鋅錳干電池,用鋅片做負(fù)極,位于中央的頂蓋有銅帽的碳棒做正極,在石墨周圍填充ZnCl2NH4Cl和淀粉糊做電解質(zhì),還填有MnO2黑色粉末電極反應(yīng)為:電池總反應(yīng)式2.二次電池(可充電,可多次重復(fù)使用)鉛蓄電池可放電亦可充電,具有雙重功能,它的正極材料是PbO2,負(fù)極材料是Pb,放電時(shí)的電極反應(yīng)式為:3.燃料電池燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池氫氧燃料電池以氫氣為燃料,氧氣為氧化劑,鉑做電

4、極,若以KOH溶液為電解質(zhì),電極反應(yīng)式為:負(fù)極:2H2+4OH-4e-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)式:2H2+O2=2H2O體驗(yàn)熱身1.(2010山東棗莊)將銅棒和鋁棒用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸溶液中,下列敘述中正確的是( )A.該裝置能形成原電池,其中鋁是負(fù)極B.該裝置能形成原電池,其中銅是負(fù)極C.該裝置不能形成原電池D.以上說(shuō)法均不正確答案:B解析:鋁在濃硝酸中鈍化,銅失電子做負(fù)極2.(2009鹽城模擬)最近,科學(xué)家研制出一種紙質(zhì)電池,這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體,在一邊附著鋅,在另一邊附著二氧化錳電池總反應(yīng)為:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO

5、OH下列說(shuō)法不正確的是( )A.該電池Zn為負(fù)極,MnO2為正極B.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Zn流向MnO2,內(nèi)電路電子由MnO2流向ZnD.電池工作時(shí)水分子和OH-都能通過(guò)薄層紙片答案:C解析:原電池反應(yīng)中Zn失電子MnO2得電子,因此該電池負(fù)極為Zn,正極為MnO2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MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-電子只能由Zn經(jīng)外電路流向MnO2,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( )答案:B解析:依據(jù)構(gòu)成原電池的三個(gè)條件分析A中

6、兩電極相同;C中沒(méi)有連通構(gòu)成閉合回路;D中酒精是非電解質(zhì);只有B符合條件4.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,故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.某原電池反應(yīng)為Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液C.因?yàn)殍F的活潑性強(qiáng)于銅,所以將鐵銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中,若能組成原電池,必是鐵做負(fù)極銅做正極D.理論上說(shuō),任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池答案:D解析:A項(xiàng),CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池B項(xiàng)中會(huì)發(fā)生反應(yīng):KCl+AgNO3

7、=AgCl+KNO3,生成的AgCl會(huì)使鹽橋的導(dǎo)電性減弱,所以不能使用KCl,可換成KNO3,選項(xiàng)B錯(cuò)誤選項(xiàng)C中由于鐵遇到濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化,而銅可與之發(fā)生反應(yīng):Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,Cu失去電子被氧化,做原電池的負(fù)極,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確5.鉛蓄電池是化學(xué)電源,其電極材料分別是Pb和PbO2,電解液為稀硫酸工作時(shí)該電池總反應(yīng)式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根據(jù)上述情況判斷:(1)工作時(shí),電解質(zhì)溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)增大(2)工作時(shí),電解質(zhì)溶液中陰離子移向_極(3)電流方向從_極流向_極(4)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)

8、式:_負(fù)正負(fù)解析:蓄電池工作(放電)時(shí),起原電池作用,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,分析如下:根據(jù)原電池原理,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),所以Pb為負(fù)極;正極發(fā)生還原反應(yīng),元素化合價(jià)降低,從總反應(yīng)式可知,PbO2是氧化劑,即正極反應(yīng)重點(diǎn)探究一原電池工作原理1.原理圖示2.原電池的判斷方法(1)先分析有無(wú)外接電源,有外接電源的為電解池,無(wú)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,主要是“四看”:看電極兩極為導(dǎo)體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極);看溶液兩極插入溶液中;看回路形成閉合回路或兩極直接接觸;看本質(zhì)有無(wú)氧化還原反應(yīng)發(fā)生(2)多池相連,但無(wú)外接電源時(shí)

9、,兩極活潑性差異最大的一池為原電池,其他各池可看做電解池【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(shí)間,以下敘述正確的是( )A.兩燒杯中銅片表面均無(wú)氣泡產(chǎn)生B.甲中銅片是正極,乙中銅片是負(fù)極C.兩燒杯中溶液的pH均增大D.產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢解析:甲中鋅銅在稀硫酸中構(gòu)成原電池,鋅為負(fù)極銅為正極,銅片上有氫氣逸出乙中鋅銅在稀硫酸中沒(méi)有構(gòu)成閉合電路,實(shí)際上是鋅與稀硫酸反應(yīng),而銅不反應(yīng)但兩裝置中均消耗H+,pH增大甲中產(chǎn)生氣泡要比乙中快答案:C【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)構(gòu)成原電池可加快負(fù)極金屬的腐蝕類比遷移1.生產(chǎn)鉛蓄電池時(shí),在兩極板上的銅銻合金棚架上均

10、勻涂上膏狀的PbSO4,干燥后再安裝,充電后即可使用,發(fā)生的反應(yīng)是:答案:A解析:鉛蓄電池是二次電池,當(dāng)充電時(shí)可生成H2SO4,故不需要定期補(bǔ)充硫酸重點(diǎn)探究二原電池原理的應(yīng)用1.比較不同金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱根據(jù)原電池原理可知,在原電池反應(yīng)過(guò)程中,一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬做負(fù)極,而活動(dòng)性弱的金屬(或碳棒)做正極若有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線將A和B連接后,插入到稀硫酸中,一段時(shí)間后,若觀察到A極溶解,而B極上有氣體放出,則說(shuō)明在原電池工作過(guò)程中,A被氧化成陽(yáng)離子而失去電子做負(fù)極,B做正極,則可以斷定金屬A的金屬活動(dòng)性比B的強(qiáng)2.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,因而反應(yīng)速率加

11、快如Zn與稀H2SO4反應(yīng)制氫氣時(shí),可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Cu-Zn原電池,加快反應(yīng)進(jìn)行3.設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(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:(1)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),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料(負(fù)極就是失電子的物質(zhì),正極用比負(fù)極活潑性差的金屬即可,也可以用石墨)及電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)是使負(fù)極放電的物質(zhì)因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng),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)(如空氣中的氧氣)但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋),則左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的

12、陽(yáng)離子如在銅鋅硫酸構(gòu)成的原電池中,負(fù)極金屬鋅浸泡在含有Zn2+的電解質(zhì)溶液中,而正極銅浸泡在含有Cu2+的溶液中電極材料的選擇在原電池中,選擇還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極;氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極并且,原電池的電極必須導(dǎo)電電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng),容易失去電子,因此負(fù)極一般是活潑的金屬材料(也可以是還原性較強(qiáng)的非金屬材料如H2CH4等)(3)按要求畫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:【例2】依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)電極X的材料是_,電解質(zhì)溶液Y是_;CuAgNO3(2)銀電極為電池

13、的_極,發(fā)生的電極反應(yīng)為_,X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_;(3)外電路中的電子是從_電極流向_電極正銅銀解析: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,因此試題較為新穎由題給反應(yīng)可知以下信息:材料電極反應(yīng)負(fù)極CuCu-2e-=Cu2+正極AgAg+e-=Ag則X為Cu,Y為AgNO3,本題順利解出【方法歸納】 將總的方程式拆成兩個(gè)半反應(yīng),再根據(jù)失去電子的物質(zhì)是負(fù)極材料,另一者為正極材料,問(wèn)題便迎刃而解難點(diǎn)探究原電池正負(fù)極的判斷與電極反應(yīng)式的書寫1.正負(fù)極的判斷在書寫原電池的電極反應(yīng)式時(shí),首先應(yīng)正確判斷原電池的兩個(gè)電極哪一個(gè)是正極,哪一個(gè)是負(fù)

14、極常用的判斷方法有:(1)根據(jù)電子流動(dòng)方向判斷在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極;電子流入的一極是正極(2)根據(jù)兩極材料判斷一般活潑性較強(qiáng)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(3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷陽(yáng)離子向正極移動(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)判斷負(fù)極總是失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng);正極總是得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)(5)根據(jù)現(xiàn)象判斷溶解的一極為負(fù)極,質(zhì)量增加或放出氣體的一極為正極2.電極反應(yīng)式的書寫書寫電極反應(yīng)式時(shí),按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),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)移電子數(shù)量寫出反應(yīng)式,再結(jié)合質(zhì)量守恒電荷

15、守恒配平各電極反應(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,寫出總反應(yīng)式使兩個(gè)電極反應(yīng)式得失電子數(shù)相等后,將兩式相加,消去相同的化學(xué)式(2)根據(jù)總反應(yīng)式寫電極反應(yīng)式一般分四個(gè)步驟:列物質(zhì),標(biāo)得失;選離子,配電荷;配個(gè)數(shù),巧用水;兩式加,驗(yàn)總式【例3】(2008廣東高考)科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池,利用細(xì)菌將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成氫氣,氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電電池負(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:C解析:本題考查原電池的知識(shí)由題意可知在磷酸為電解質(zhì)的燃料電

16、池中,負(fù)極電極反應(yīng)式為H2-2e-=2H+,正極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O【方法歸納】 復(fù)雜原電池電極反應(yīng)式的書寫方法正負(fù)電極反應(yīng)式相加即得電池反應(yīng)總方程式反之,若能寫出已知電池反應(yīng)的方程式,即可減去較易寫出的電極反應(yīng)式,從而得到較難寫的電極反應(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6H2O+6e-=3H2+6OH-實(shí)驗(yàn)探究 有關(guān)原電池的實(shí)驗(yàn)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),并且指針偏轉(zhuǎn)方向相反_答案:(1)因?yàn)樵撗b置符合形成原電池的條件,形成原電池,導(dǎo)線上有電流產(chǎn)生,故指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)又因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng),操作使反應(yīng)朝正反應(yīng)方向進(jìn)行,操作使反應(yīng)朝逆反

17、應(yīng)方向進(jìn)行,故指針偏轉(zhuǎn)方向不同(2)操作過(guò)程中C1為_極,電極反應(yīng)式為_(3)操作過(guò)程中C2為_極,電極反應(yīng)式為_負(fù)2I-2e-=I2負(fù)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)象分析錯(cuò)誤和電極反應(yīng)式書寫錯(cuò)誤同學(xué)們應(yīng)掌握如下規(guī)律:若整套裝置無(wú)外接電源,則電路圖中必有一個(gè)裝置是原電池,由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源,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),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)方向一般帶負(fù)電荷的微粒移向電源的負(fù)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)如果該電池電解質(zhì)溶液為酸性,H+參與正極的電極反應(yīng),如

18、果該電池電解質(zhì)溶液為堿性,OH-參與負(fù)極的電極反應(yīng)備用選題1.下列各裝置中,在銅電極上不能產(chǎn)生氣泡的是( )答案:B解析:裝置A和C中無(wú)外接電源,符合構(gòu)成原電池的條件,是原電池裝置,電池的總反應(yīng)式均為Zn+2H+=Zn2+H2,銅做正極,放出H2裝置B是電解裝置,銅做陽(yáng)極,失去電子逐漸溶解,無(wú)氣體生成,起始時(shí)陰極Ag上有H2逸出裝置D也是電解裝置,銅做陰極,溶液中H+得到電子在陰極逸出H2,起始時(shí)的電解總反應(yīng)式可表示為:2.(2009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),研究裝置如圖所示有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )A.鎂為負(fù)極B.原電池中碳極的電極反應(yīng)式為:Fe3+e-=Fe2+C.電解池中陽(yáng)

19、極處先變紅D.電解池中陰極的電極反應(yīng)式為:2H+2e-=H2答案:C解析:整套電路中無(wú)外接電源,因此有一裝置是原電池裝置,右池兩個(gè)電極都是惰性電極,不符合原電池的構(gòu)成條件,可知左池為原電池裝置,右池為電解池裝置左池中活潑金屬鎂做負(fù)極,由于電解液中Fe3+的氧化性強(qiáng)于H+,因此正極上Fe3+先發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe2+(在酸性條件不能生成Fe),選項(xiàng)A和B均正確電解池中陽(yáng)極I-先放電生成I2,因此陽(yáng)極處先觀察到溶液呈藍(lán)色,陰極上H+放電,破壞了水的電離平衡,使溶液顯堿性,陰極處溶液先變紅3.(2009江蘇單科)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示關(guān)于該電池的敘述正確的是( )答案:B解

20、析:該燃料電池的原理為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O,根據(jù)總反應(yīng)方程式可書寫出電極反應(yīng)方程式,負(fù)極為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,正極為6O2+24e-+24H+=12H2O,從電極反應(yīng)方程式易知H+應(yīng)從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū),從總反應(yīng)方程式可見(jiàn)每生成1 mol CO2消耗1 mol O24.(2009廣東單科)可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極,空氣電極為正極下列說(shuō)法正確的是( )A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí),正極反應(yīng)都為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.以NaCl溶液為電解液時(shí),負(fù)極反應(yīng)

21、為:Al+3OH-3e-=Al(OH)3C.以NaOH溶液為電解液時(shí),電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變D.電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極答案:A5.(2009海南單科)Li-SOCl2電池可用于心臟起博器該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4-SOCl2電池的總反應(yīng)可表示為:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)電池的負(fù)極材料為_,發(fā)生的電極反應(yīng)為_;鋰Li-e-=Li+(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_;(3)SOCl2易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成如果把少量水滴到SOCl2中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_,

22、反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2出現(xiàn)白霧,有刺激性氣體生成SOCl2+H2O=2HCl+SO2(4)組裝該電池必須在無(wú)水無(wú)氧的條件下進(jìn)行,原因是_答案：鋰是活潑金屬,易與H2OO2反應(yīng);SOCl2也可與水反應(yīng)解析:(1)(2)電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)(3)由NaOH與SOCl2反應(yīng)的產(chǎn)物為Na2SO3NaCl可知,SOCl2與水反應(yīng)生成H2SO3和HCl(4)由于電池材料易與水O2反應(yīng)高效作業(yè)一選擇題1.(2009浙江理綜)市場(chǎng)上經(jīng)常見(jiàn)到的標(biāo)記為L(zhǎng)i-ion的電池稱為“鋰離子電池”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),電解質(zhì)為一

23、種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為:下列說(shuō)法不正確的是( )A.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式:Li-e-=Li+B.充電時(shí),Li0.85NiO2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)D.放電過(guò)程中Li+向負(fù)極移動(dòng)答案:D解析:A項(xiàng),放電時(shí)Li為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);B項(xiàng),充電時(shí)Li0.85NiO2既是氧化劑,又是還原劑;C項(xiàng),用水作電解質(zhì)時(shí),Li要與水反應(yīng);D項(xiàng),放電時(shí),正極為富電子極,吸引陽(yáng)離子Li+A.反應(yīng)開始時(shí),乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.反應(yīng)開始時(shí),甲中石墨電極上Fe3+被還原C.電流表讀數(shù)為零時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D.電流表讀數(shù)為零后,在甲中溶

24、入FeCl2固體,乙中的石墨電極為負(fù)極答案:D發(fā)生還原反應(yīng),乙中I-發(fā)生氧化反應(yīng);電流表讀數(shù)為零,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,生成Fe3+的物質(zhì)的量與消耗的Fe3+相等,則反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),此時(shí)在甲中溶入FeCl2固體,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),乙中I2發(fā)生還原反應(yīng),則乙中石墨電極為正極;故選D3.(2009上海單科)右圖裝置中,U型管內(nèi)為紅墨水,ab試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊,放置一段時(shí)間下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是( )A.生鐵塊中的碳是原電池的正極B.紅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:Fe-2e-=Fe2+D.a試管中

25、發(fā)生了吸氧腐蝕,b試管中發(fā)生了析氫腐蝕答案:B解析:Fe與C及電解質(zhì)溶液形成原電池,Fe是負(fù)極:Fe-2e-=Fe2+,C是正極;在a中發(fā)生吸氧腐蝕,a中壓強(qiáng)減小,b中發(fā)生析氫腐蝕,b中壓強(qiáng)增大,紅墨水柱液面是左高右低故選B4.(2009南通一調(diào))堿性鋅錳電池工作時(shí)的總方程式為:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2關(guān)于堿性鋅錳電池的說(shuō)法正確的是( )A.堿性鋅錳電池是二次電池B.正極反應(yīng)式為:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-C.連續(xù)工作后的堿性鋅錳電池中電解液的pH將減小D.工作中,每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),負(fù)極質(zhì)量減少6.5 g答案:B解析:堿性鋅錳電池是一次

26、電池,使用完畢后不能進(jìn)行充電,A錯(cuò)從總反應(yīng)方程式可知,反應(yīng)中消耗了水,溶液中OH-濃度增大,pH將增大,C錯(cuò)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,D錯(cuò)5.早在1807年化學(xué)家戴維就用電解熔融氫氧化鈉制得了A.電解熔融氫氧化鈉制鈉,陽(yáng)極發(fā)生電極反應(yīng)為:2OH-2e-=H2+O2B.蓋呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng)C.若戴維法與蓋呂薩克法制得等量的鈉,則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)也相同D.目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉(如圖),電解槽中石墨為陽(yáng)極,鐵為陰極答案:D解析:電解熔融NaOH時(shí),陽(yáng)極OH-放電生成O2和H2O,A錯(cuò)鈉的還原性強(qiáng)于鐵,B錯(cuò)C項(xiàng)

27、中制得4 mol鈉,轉(zhuǎn)移電子數(shù)分別為4 mol8 mol,C錯(cuò)6.用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水(含Cl-Br-Na+Mg2+)的裝置如圖所示(ab為石墨電極)下列說(shuō)法正確的是( )A.電池工作時(shí),正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電解時(shí),a電極周圍首先放電的是Br-而不是Cl-,說(shuō)明當(dāng)其他條件相同時(shí)前者的還原性強(qiáng)于后者C.電解時(shí),電子流動(dòng)路徑是:負(fù)極外電路陰極溶液陽(yáng)極正極D.b為負(fù)極,當(dāng)電池中消耗0.02 g H2時(shí),b極周圍會(huì)產(chǎn)生0.02 g H2答案:B解析:電池工作時(shí),通入O2的極為電源的正極,發(fā)生還原反應(yīng),由于該電池為酸性介質(zhì),因此正確的電極反應(yīng)式為O2+4H+4e-=

28、2H2O,A錯(cuò)在原電池中兩極只能稱正負(fù)極,電解池中兩極只能稱陰陽(yáng)極,和電池負(fù)極(通入H2的一極)相連的b極為陰極,不能稱為負(fù)極,D錯(cuò),但選項(xiàng)D中b極周圍產(chǎn)生H2的質(zhì)量是正確的選項(xiàng)B中,a作陽(yáng)極,現(xiàn)陽(yáng)極材料為惰性電極,因此溶液中還原性強(qiáng)的Br-先放電,B正確選項(xiàng)C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),溶液中依靠離子的定向移動(dòng)構(gòu)成回路,C錯(cuò)7.(2009廣東汕頭)鎂及其化合物一般無(wú)毒(或低毒)無(wú)污染,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)為答案:C8.(2010南京市金陵中學(xué)高三學(xué)情分析試題)某氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液

29、為KOH溶液,下列有關(guān)該電池的敘述正確的是( )A.正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電池工作時(shí),OH-向正極移動(dòng)C.工作一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的pH變大D.用該電池電解CuCl2溶液,產(chǎn)生2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),有0.1 mol e-轉(zhuǎn)移答案:A解析:電池工作時(shí),OH-應(yīng)向負(fù)極移動(dòng),B選項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧燃料電池總的反應(yīng)為2H2+O2=2H2O,n(OH-)不變而溶液體積增大,pH應(yīng)變小,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;CuCl2電解的總的方程式9.固體氧化物燃料電池是由美國(guó)某公司研制開發(fā)的它以固體氧化鋯-氧化釔為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過(guò)該電池的工作原理

30、如圖所示,其中多孔電極ab均不參與電極反應(yīng)下列判斷正確的是( )A.有O2放電的a極為電池的負(fù)極B.有H2放電的b極為電池的正極C.a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:2H2+O2=2H2O答案:D解析: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)的掌握程度無(wú)論什么電池,其本質(zhì)都是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)所以先整體把握,可知總反應(yīng)相當(dāng)于H2氧化成水;再逐層推理:正極a處應(yīng)為O2得到電子被還原,生成O2-,負(fù)極b處應(yīng)為H2失電子被氧化10.把a(bǔ)bcd四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池若ab相連時(shí),a為負(fù)極;cd相連時(shí)電流由d到c;ac相連

31、時(shí),c極上產(chǎn)生大量氣泡;bd相連時(shí),b上產(chǎn)生大量氣泡則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的是( )A.abcdB.acdbC.cabdD.bdca答案:B解析: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,電流方向與電子流動(dòng)方向剛好相反,因此可依次作出以下判斷:ab;cd;ac;db綜上得出結(jié)論:金屬活動(dòng)性順序?yàn)閍cdb11.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,電池總反應(yīng)式為:A.放電時(shí),負(fù)極板上發(fā)生了還原反應(yīng)答案:D解析:鉛蓄電池在放電時(shí),負(fù)極為Pb,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極為PbO2,得到電子發(fā)生還原反應(yīng),故AB錯(cuò)誤鉛蓄電池在充電

32、時(shí),是電解池的裝置,與充電器電源正極相連的叫陽(yáng)極,陽(yáng)極失去的電子轉(zhuǎn)移到充電器電源的正極,故C錯(cuò)誤,D正確故正確答案為D12.(2009北京黃岡高考六模)LiFePO4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)綠色能源的新寵已知該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為:正極FePO4+Li+e-=LiFePO4,負(fù)極Li-e-=Li+下列說(shuō)法中正確的是( )A.充電時(shí)動(dòng)力電池上標(biāo)注“+”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連B.充電時(shí)電池反應(yīng)為FePO4+Li=LiFePO4C.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性D.放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)答案:A解析:充電時(shí)電池反應(yīng)為L(zhǎng)iFePO4=FePO4+Li;若加入硫酸,則

33、硫酸與Li單質(zhì)發(fā)生反應(yīng);放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向正極移動(dòng)二非選擇題13.(2008江蘇四市聯(lián)考)請(qǐng)仔細(xì)觀察兩種電池的構(gòu)造示意圖,回答下列問(wèn)題:(1)堿性鋅錳電池的總反應(yīng)式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,則負(fù)極的電極反應(yīng)式:_(2)堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池(干電池)性能好,放電電流大試從影響反應(yīng)速率的因素分析其原因是_堿性鋅錳電池用鋅粉代替了原鋅錳電池的鋅殼,增大了反應(yīng)物的接觸面積,加快了反應(yīng)速率,故放電電流大(3)某工廠回收廢舊鋅錳電池,其工藝流程如下:已知：生成氫氧化物的如下表：物質(zhì)Fe(OH)3Fe(OH)2Zn(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH2.77.65

34、.78.3完全沉淀pH3.79.68.09.8經(jīng)測(cè)定,“錳粉”中除含少量鐵鹽和亞鐵鹽外,主要成分應(yīng)是MnO2Zn(OH)2_MnOOH炭粉第一次加入H2O2后,調(diào)節(jié)pH=8.0目的是_試列舉濾液4的應(yīng)用實(shí)例:_除去Zn(OH)2和Fe(OH)3制備皓礬回收金屬鋅等解析:左圖為酸性鋅錳電池,右圖為堿性鋅錳電池,其中堿性鋅錳電池用鋅粉代替了鋅殼,增大了接觸面積,反應(yīng)快,電流大根據(jù)幾種沉淀物沉淀時(shí)和完全沉淀時(shí)的pH來(lái)回收相應(yīng)的氫氧化物14.(2009浙江寧波)科學(xué)家預(yù)言,燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過(guò)其工作

35、原理的示意圖如下:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)Pt(a)電極是電池的_極,電極反應(yīng)式為_;Pt(b)電極發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),電極反應(yīng)式為_負(fù)CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+還原O2+4H+4e-=2H2O(2)電池的總反應(yīng)方程式為_(3)如果該電池工作時(shí)電路中通過(guò)2 mol電子,則消耗的CH3OH有_mol 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O解析:Pt(a)原料為CH3OH和水,產(chǎn)物為CO2H+和水,根據(jù)C化合價(jià)由-2價(jià)升到+4價(jià),失去6個(gè)電子,Pt(a)為負(fù)極;Pt(b)原料為O2H+,產(chǎn)物為H2O,O化合價(jià)由0價(jià)降低為-2價(jià),發(fā)生還原反應(yīng),為正極15.(2009山

36、東理綜)Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液(1)該電池的負(fù)極材料是_電池工作時(shí),電子流向_(填“正極”或“負(fù)極”)Zn(或鋅)正極(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會(huì)加速某電極的腐蝕,其主要原因是_欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的_(填代號(hào))a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3H2O鋅與還原出的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕b(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液陰極的電極反應(yīng)式是_若電解電路中通過(guò)2 mol 電子,MnO2的理論產(chǎn)量為_g 2H+2e-=H287解析:(1)原電池的負(fù)極是發(fā)生氧化反應(yīng)的一極:Zn=Zn2+2e-;電池工作時(shí),電子是從負(fù)極流向正極(2)Zn與Cu2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成的Cu附著在Zn的表面構(gòu)成銅鋅原電池,加快反應(yīng)速