高二化学 原电池,教师.doc

原电池一、原电池原理1、无盐桥的普通电池：负极本身要和电解质反应。两种金属（或金属与非金属）组成电极，若它们都能与电解质单独反应，则较活泼的金属作负极；若只有其中一种金属与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极。2、有盐桥：正负极材料一般不同，依据正负极活泼性强弱不同，使得更活泼的成为负极。 3、负极特点总结：a、 材料b、 电子，电子 c、发生 反应4、溶液中离子运动方向：5、电极反应式书写：要注明正负极和电极材料；满足所有守恒（电子得失守恒、质量守恒、电荷守恒）。正负极反应一般写离子方程式，总反应两种方程式都要会写二、不同类型电池电极反应书写1、负极能自发与电解质溶液反应类型（负极失电子；溶液中的离子得电子；正极材料不参与反应）例：Fe-Cu/ FeCl3负极：正极：总Al - Mg (NaOH溶液)负极：2Al - 6e- + 8OH- = 2AlO2 + 4H2O正极：6H2O+ 6e- = 3H2+ 6OH-总反应：2Al+ 2OH- + 2H2O = 2AlO2- +3H22、燃料电池注意：两极材料一般都相同，燃料一定充入负极，O2充入正极（1）氢氧燃料电池（酸性环境）负极：正极：总：（2）氢氧燃料电池（碱性环境）负极：正极总：（3）乙醇燃料电池（碱性环境）负极: C2H5OH+16OH-12e-=2CO32-+11H2O正极:O2+2H2O+4e-=4OH-总:C2H5OH+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O3、吸氧腐蚀型原电池反应（中性或弱碱性环境，）钢铁吸氧腐蚀为例负极：Fe2e Fe 2正极：O22H2O十4e4OH总：2Fe+O22H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34、铝-空气-海水电池负极：（Al）：4Al12e4Al3正极：（Pt或Fe等）：3O26H2O十12e12OH总：4Al3O2十6H2O4Al（OH）35、铅蓄电池负极：正极：总：6、碱性锌锰电池负极：Zn2e2OH=Zn(OH)2正极：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH总：2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2总结：必须熟悉O2在酸性、中性或碱性条件下的电极反应书写H2O得电子的电极反应书写11786年著名的意大利生物学家伽伐尼在做“蛙腿实验”中发现了“生物电”。伽伐尼发现挂在窗前铁栅栏的铜钩上的蛙腿肌肉，每当碰到铁栅栏时，就猛烈地收缩一次。下列关于此实验及现象的说法，不正确的是 （ ）A铁栅栏和铜钩、青蛙腿之间形成了原电池，产生了电流B青蛙腿的肌肉组织中带有不同的电荷，相当于电解质溶液C实验过程中，铁栅栏失去电子，发生还原反应D形成原电池，铜钩做正极，铁栅栏做负极2、在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为 mol,溶液的pH值变_？（溶液体积变化忽略不计）3、有A、B、C、D四种金属，进行如下实验：将A、B用导线相连结，浸入稀硫酸溶液中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，电流由D导线C。A、C相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡。B、D相连后同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是A、ABCD B、A C D B C、C A D B D、B D C A4下列叙述是某同学做完铜锌原电池的实验后得出的结论和认识，你认为正确的是（） A构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属 B由铜、锌作为电极与硫酸铜溶液组成的原电池中，铜是负极 C电子沿导线由锌流向铜，进入硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气 D铜、锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过5高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 放电充电3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH下列叙述不正确的是A放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化B充电时阳极反应为：Fe(OH)3 3e+ 5 OH = FeO + 4H2OC放电时负极反应为：Zn2e +2OH= Zn(OH)2D放电时正极附近溶液的碱性增强6已知反应AsO43+2I+2H+ AsO33+I2+H2O是可逆反应设计如图装置，进行下述操作：（）向（B）烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安培表指针偏转；（）若改往（B）烧杯中滴加40NaOH溶液，发现微安培表指针向前述相反方向偏转则：（）操作过程中C1棒上发生的反应为 2I-2e-=I2 （）操作过程中C2棒上发生的反应为AsO33-+2e+H2O=AsO43-+2H+7依据2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池，如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_。(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；X电极上发生的电极反应为_。(3)外电路中的电子是从_极流向_极。（4）盐桥中填充的是琼脂KBr，则Br朝向_溶液方向移动。(1)铜(或Cu)AgNO3溶液(2)正Age=AgCu2e=Cu2（3）负(Cu)正(Ag)8在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应为：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。下列该电池的电极反应，正确的是()A负极反应为Zn2e=Zn2B负极反应为Zn2H2O2e=Zn(OH)22HC该电池为二次电池D正极反应为2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH9一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H618OH14e=2CO12H2O,7H2O7/2O214e=14OH，有关此电池的推断正确的是()A通氧气的电极为负极B参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为72C放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变D放电一段时间后，负极周围的pH升高10铅蓄电池的总反应式为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。试根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极材料是_。(2)工作时，正极反应为_。(3)工作时，电解质溶液的酸性_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向_极。(5)电流方向从_极流向_极。11分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 ()。A中Mg作负极，中Fe作负极B中Mg作正极，电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C中Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作正极，电极反应式为2H2e=H212某潜航器使用新型镁过氧化氢燃料电池系统，其工作原理如图所示。以下说法中错误的是 ()。A当电路中有2 mol电子转移时，镁电极的质量减轻24 gB电池工作时，正极上有H2生成C工作过程中溶液的pH会增大D电池正极的反应式为H2O22e2H=2H2O13科研人员设想用右图所示装置生产硫酸，下列说法正确的是()。Aa为正极，b为负极B负极反应式为2H2OSO22e=SO424HC电子从b极向a极移动D生产过程中H向a电极区域运动14据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为3)和H2O2作原料的燃料电池可用作空军通信卫星电源，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 ()。A电池放电时Na从b极区移向a极区B电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用C每消耗1 mol H2O2，转移的电子为1 molD该电池的正极反应为：BH48OH8e=BO26H2O解析由装置图可知，H2O2得电子化合价降低，所以b为正极，a为负极，原电池中阳离子向正极移动。负极反应为：BH48OH8e=BO26H2O。每消耗1 mol H2O2，转移的电子为2 mol。答案B15控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 ()。A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极解析由图示结合原电池原理分析可知，Fe3得电子变成Fe2被还原，I失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流计读数为零时Fe3得电子速率等于Fe2失电子速率，反应达到平衡状态；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移动，I2被还原为I，乙中石墨为正极，D不正确。答案D16实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3立即被还原成Fe2。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是()。A该原电池的正极反应是Zn2e=Zn2B左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去C该电池铂电极上有气泡出现D该电池总反应为3Zn2Fe3=2Fe3Zn2解析该电池的总反应为Zn2Fe3=2Fe2Zn2，所以左烧杯Pt为正极，电极反应为Fe3e=Fe2，右烧杯Zn为负极，电极反应为Zn2e=Zn2。由于左烧杯中的Fe3被还原为Fe2，所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。答案B17(11分)某研究性学习小组根据反应2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 molL1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨_(填“a”或“b”)，发生_反应。(2)电池工作时，盐桥中的SO42移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(3)两烧杯中的电极反应式分别为甲_，乙_。(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5 molL1，则反应中转移的电子为_mol。解析(1)根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。(2)电池工作时，SO42向负极移动，