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福瑞教育7、化学能与电能金属活动性：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au一、原电池1、概念：原电池是将化学能转化为电能的装置。原电池反应的本质是氧化还原反应。 如右图所示，组成的原电池：电解质溶液为稀H2SO4电极反应：负极（Zn电极）：Zn 2e - = Zn 2+（氧化反应）正极（Cu电极）：2H+ +2e- =H2 （还原反应）总反应：Zn+2H2+=Zn2+ H2 （离子方程式） Zn+H2SO44=ZnSO4+ H2 （化学方程式）2、原电池的形成条件：两极一液一连线有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。电极材料均插入电解质溶液中。两极相连形成闭合电路内部条件：能自发进行氧化还原反应。习题1 某原电池的总反应方程式为： 2Fe3+ +Cu= 2Fe2+ + Cu2+，能实现该反应的为 ( ) ABCD正极材料Cu石墨FeAg负极材料FeCuCuCu电解质液CuSO4Fe2(SO4)3FeCl3AgNO3 习题2 铁棒与石墨用导线连接后，浸入0.01mol/L的食盐溶液中,可能出现的现象是( ) A铁棒附近产生OH- B铁棒被逐渐腐蚀 C石墨棒上放出Cl2 D石墨上放出O2 二、化学电池（将化学能变成电能的装置）分类: 一次电池又称不可充电电池如：干电池 二次电池又称充电电池蓄电池 燃料电池1、干电池(普通锌锰电池） 干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：2NH4Cl+2Zn+2MnO2=ZnCl2+2NH 3 + Mn2O3 +H2O负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2NH4+ +2e-=2NH3+H2总反应：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H22、碱性锌锰干电池 负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH（代替NH4Cl）3、铅蓄电池1）电极材料及原料：正极：PbO2 负极：Pb 2）电解质溶液：H2SO4溶液3）电极反应式： 放电时 负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4 正极（PbO2）: PbO2+4H+ +SO4 2- + 2e- = PbSO4 +2H2O总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O充电过程：aq是溶液； s是固体；l是液体；g是气体阴极（接电源负极）：PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq) （还原反应）阳极（接电源正极）：PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + 4H+(aq)+ SO42-(aq)（氧化反应）放电时负极反应式与充电时阴极反应式刚好相反铅蓄电池的充放电过程：2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)4、燃料电池燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。氢氧燃料电池工作原理 习题3 我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应式为：4Al + 3O2 +6H2O =4Al(OH)3下列说法不正确的是 ( ) A正极反应式为：O2 + 2H2O +4e- = 4OH- B电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D该电池通常只需更换铝板就可继续使用放电充电习题4 氢镍电池是近年开发出来的可充电池，它可以取代会产生镉污染的镉镊电池。氢镍电池的总反应为：1/2 H2 + NiO (OH) 2Ni(OH)2 ,根据反应判断,下列叙述中正确的是( ) A电池放电时，电池的正极是H2 B电池放电时，镍元素被氧化 C电池充电时，氢元素被氧化 D电池放电时，电池负极是H2跟踪练习一、选择题（可能有1-2个答案）71下列说法正确的是（ ）A原电池是把电能转化为化学能的装置 B原电池中电子流出的一极是正极 C原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应 D形成原电池后，原电池中的阳离子移向正极2关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）A铜片上有气泡产生 B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜 D氢离子在铜片表面被还原3下列关于实验现象的描述不正确的是 （ ） A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B铜锌原电池的正极是锌,电解质溶液是稀硫酸C把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快4下列反应不可能是原电池反应的是（ ）AFe + 2H+ = Fe2+ + H2 B2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+C2H2 + O2 = 2H2O DH+ + OH- = H2O5 某原电池的总离子方程式为：2Fe3+ + Fe = 3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（ ）ACu为正极，Fe为负极，电解质溶液为FeCl3溶液B石墨为正极，Fe为负极，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液CFe为正极，Zn为负极，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液DAg为正极，Fe为负极，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液6X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的（ ）编号XYZAZnCu稀硫酸BCuZn 稀硫酸CCuAg硫酸铜溶液DAgZn硝酸银溶液7.把一小块镁、铝合金放人6molLl的NaOH溶液中，可以形成微型原电池。则该电池负极上发生的电极反应为( )。 AMg2 e=Mg2+ BA1+4OH3 e=AlO2+2 H2O C4OH4 e=2 H2O+ O2 D2H2O+2 e=2OH+H28下列叙述中不正确的是（ ） A原电池中电子从正极流出 B原电池中电子从发生氧化反应的电极流出C原电池的两个电极中，质量减轻的电极是负极 D原电池中发生还原反应的电极是正极9.据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池，因为，锌电池容量更大，而且，没有污染。其电池反应为：2Zn +O2 =2ZnO，原料为锌粒、电解质和空气，则下列叙述正确的是（ ）A锌为正极，空气进入负极反应 B负极反应为：Zn-2e- = Zn2+C负极发生还原反应 D电解质可能为强酸10随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到仪事日程，其首要原因是（ ）A利用电池外壳的金属材料B防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗出的电解液腐蚀其它物品D回收其中石墨电极11干电池的电极分别为炭棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2吸收H2），电极反应可简化为：Zn- 2e- = Zn2+，2NH4+ +2e- = 2NH3 + H2（NH3与Zn2+结合）。则下列结论正确的是（ ）AZn为负极，发生还原反应B炭棒为负极C工作时，电子由炭极经外电路流向Zn极D长时间连续使用，内装糊状物可能流出腐蚀用电器12下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 ( )A. a电极是负极 B. b电极的电极反应：4OH-4e- 2H2O2C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置13.下列化学电池不易造成环境污染的是（ ） A锂电池 B锌锰电池 C镍镉电池 D氢氧燃料电池放电充电14目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为：Cd2NiO(OH)2H2O2Ni(OH)2Cd(OH)2 已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水,但能溶于酸,以下说法中:以上反应是可逆反应 ; 以上反应不是可逆反应;充电时,化学能转化为电能;放电时,化学能转变为电能。其中正确的是（ ） A B C D16锂电池是新型的高能电池，它因质量轻、能量高而受到普遍重视。某种锂电池的总反应式为：Li+MnO2 =LiMnO2。若该电池提供折合0.5mol电子的电量,则消耗正极材料的质量为( ) A. 3.5g B. 7g C.43.5g D.87g17固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的，以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是 （ ）A有O2放电的a极为电池的负极 B有H2放电的b极为电池的正极Ca极对应的电极反应为：O2+2H2O+4e= 4OH D该电池的总反应方程式为：2H2+O2 = 2H2O18银器皿日久表面会逐渐变成黑色，这是由于生成硫化银的缘故。有人设计用原电池原理加以除去。其处理方法为：将一定浓度的食盐水放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去，而银不会损失。试回答：写出此原电池中的两个电极反应方程式 正极：_ ； 负极：_ ；19按要求写反应方程式:两电极分别为Cu棒和Al棒,放在NaCl溶液中。 （1）电极反应方程式：负极:_；正极:_ ；（2）总反应方程式_ ； 20航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式可表示为2H2O22H2O。酸式燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H24e4H，则其正极反应式可表示为：_；碱式氢氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应式为：O22H2O4e= 4OH，则其负极反应可表示为：_；21从铜、铁及碳棒中选取合适的电极材料设计一个原电池，实现如下反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，则负极为 ，电极反应式为 ，正极应选 ，电极反应式为 _。22铅蓄电池工作时,总的反应式为:PbPbO22H2SO4= 2PbSO42H2O由此