高考原电池解题技巧.doc

学习资料收集于网络，仅供参考考点一：电化学池型判断先分析有无外接电源，有外接电源者为电解池，无外接电源者可能为原电池；再依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”：一看电极，两极为导体且活泼性不同；二看溶液，两极插入电解质溶液中；三看回路：形成闭合回路或两极接触。Zn Cu C C 稀H2SO4Zn Cu C C 稀H2SO4图1 图2图1中没有外接电源，其中必有一个是原电池，根据原电池的形成条件可知，左边有两个活性不一样的电极、电解质溶液、闭合电路，故为原电池，右边为电解池；图2 中有为外接电源，两个均为电解池。 典型例题：【例1】下列四个池的名称正确的是（ ）Ab、d为原电池，a、c为电解池Ba、c为原电池，b、d为电解池Ca、b为原电池，c、d为电解池Da、b为电解池，c、d为原电池【例】（2012马鞍山二模）12右图所示装置中，已知电子由b极沿导线流向锌。下列判断正确的是 A该装置中Cu极为阴极 B一段时间后锌片质量减少Cb极反应的电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2OD当铜极的质量变化为32g时，a极上消耗的O2的体积为5.6L 巩固练习：1（2012上海）14右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H=Zn2+H2，下列说法错误的是Aa、b不可能是同种材料的电板B该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D该装置可看作是铜一锌原电池，电解质溶液是稀硫酸2下列装置所示的实验不能达到实验目的的是 ()A形成稳定电流的装置B电解饱和食盐水C将用含有酚酞的氯化钠溶液润湿的滤纸铺在铂片上写“祝你成功”D电解精炼铝考点二：电化学电极判断典型例题：【例1】电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是： Zn + 2 OH- -2eZnO + H2O ；Ag2O +H2O + 2e2Ag +2 OH- ；下列判断正确的是 A锌为正极，Ag2O为负极。 B锌为负极，Ag2O为正极。 C原电池工作时，负极区溶液PH减小。D原电池工作时，负极区溶液PH增大。 【例2】（2011大纲版）11 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ，相连时，外电路电流从流向 ；相连时，为正极，相连时，有气泡逸出 ； 相连时， 的质量减少 ，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A B C D 【例3】（2012福建）9.将右图所示实验装置的 K 闭合，下列判断正确的是 ACu 电极上发生还原反应 B电子沿 ZnabCu 路径流动 C片刻后甲池中c(SO42-)增大 D片刻后可观察到滤纸b点变红色 巩固练习：1（2012合肥三模）12按右图装置连接后，电流计指针发生偏转。下列有关叙述正确的是A此装置是原电池，工作时I-发生氧化反应.B此装置工作时，电极反应式为：Fe3+3e-FeC若反应物足量,当电路中有1mol电子通过时，将生成 1mol I2D此装置工作时，盐桥中电解质的阳离子向右边电极移动2（2012皖南八校第二次联考）10锌汞电池又称罗宾电池。电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应可表示如下： Zn+HgO=ZnO+Hg 下列有关该电池的说法正确的是 ( ) A电池放电时，负极反应为Zn2+2e-=Zn B电池充电时，阴极反应为HgO+H2O+2e-=Hg+2OH- C电池放电时，电池正极附近区域K+浓度增大 D充电时电池上标注有“+”的电极应与外接电源的负极相连3（2012宿州三模）11锂一空气电池是备受瞩目的新一代大容量可充电电池，其放电时的工作原理如图。下列说法正确的是 ALi+由正极通过有机电解液移动到负极 B该电池中的有机电解液也可换成水性电解液 C该电池充电时，a极应与外接电源正极相连Db极发生还原反应，其电极反应式为2H2O十O2+4e-=4OH-考点三：原电池设计1、原电池的设计方法 （1）首先将已知氧化还原反应拆为两个半反应（即氧化反应和还原反应），如：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 氧化反应：Cu2eCu2+ （负极） 还原反应：2Fe3+2e2Fe2+ （正极）（2）根据原电池的电极反应特点，根据两个半反应找出正负极和正负极材料及电解液：Cu失电子负极，正极应选用比Cu不活泼的金属或非金属导体（如C），以保证Cu做负极；电解液中Fe3+应该在正极得到电子，电解液应选用FeCl3溶液。（3）常见实例2e-原 理负极正极电解质溶液电极反应2e-Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2CuPt(C)FeCl3负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3+2e-=2Fe2+Zn+Ag2O=ZnO+2AgZnAg2OKOH负极：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-4e-2e-Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPbPbO2H2SO4负极：Pb+SO-2e-=PbSO4正极：PbO2+4H+SO+2e-=PbSO4+2H2O2H2+ O2=2H2Opt(H2)pt(O2)KOH负极：2H2+4OH-4e-=4H2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH-典型例题：【例1】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为：Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2，下列说法中正确的是：A放电时，负极上发生反应的物质是Fe B放电时，正极反应是：NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2C充电时，阴极反应是：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O D充电时，阳极附近pH值减小.【例2】（2012池州一模）12一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入甲烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2。下列对燃料电池说法正确的是（ ）A在熔融电解质中，O2由负极移向正极 B电池的总反应是：CH4+2O2=CO2+2H2OC通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4H+4e=2H2OD通入甲烷的一极是正极，电极反应为：CH4+4e+4O2=CO2+2H2O 巩固练习：1镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式是：H2+NiO(OH)Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是 （ ） A电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 B电池放电时，镍元素被氧化 C电池充电时，氢元素被还原 D电池放电时，氢气是负极考点四：电极方程式的书写1、原电池电极反应式的书写方法 首先，确定正负极。如果题目给的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写反应式；如果题目给的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析有关元素的化合价变化情况），再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。正负极发生反应的物质分别是发生氧化还原反应的氧化剂和还原剂。 注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式中，生成OH-；若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，生成H2O。 正、负极反应式相加得到电池反应的总方程式。若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式。2、可充电电池电极反应式的书写方法 对于可充电电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。 如：蓄电池放电时作原电池，充电时作电解池。蓄电池是原电池和电解池二者功能的结合。原电池的负极反应与电解池阴极反应，原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆过程。3、燃料电池电极反应式的书写方法要正确地书写出燃料电池的电极反应，首先要抓住燃料电池的特点：在燃料电池中，都是燃料在负极失电子，O2在正极得电子，电解质溶液可能是碱性、酸性，电解质也可能是熔融盐。燃料电池的总反应相当于燃料直接燃烧，如果燃烧产物不与所用电解质溶液反应，则燃烧的总反应就是原电池总反应，如燃烧产物与所用电解质溶液反应，则电解质溶液要参与反应，这两个反应的总反应即为原电池的总反应。燃料电池的正极反应一般有3个：O2+2H2O+4e-=4OH-（中性、碱性）；O2+4H+4e-=2H2O（酸性）；O2+4e-=2O2-（熔盐作电解质）。用总反应减去正极反应即得到燃料电池的负极反应。 典型例题：【例1】（09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OH-B以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH-3e-Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【例2】（2012蚌埠三模）11氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相结合的新工艺可以节能30以上。有关物质之间传输与转化关系如图所示，所有的离子膜只允许钠离子通过。下列说法正确的是 ( ) AX气体为H2，Y气体为Cl2 B装置甲为原电池，装置乙为电解池 C装置甲膜右侧发生反应为H2-2e-=2H+ D装置乙膜右侧NaOH浓度增大是因为发生了O2+4e-+2H2O=4OH-反应 巩固练习：1钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时，正极的反应式为 （） AFe-2e-=Fe2+B2H+2e-=H2 C2H2O+O2+4e-=4OH- DFe-3e-=Fe3+ 2（2012北京）12人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D催化剂b表面的反应是CO2 +2H+2e一=HCOOHl 【五年安徽高考题回顾】l 1【2010安徽卷11题】某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其基本 结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O22H2O，下列有关说法正确的是n 电子通过外电路从b极流向a极n b极上的电极反应式为：O22H2O4e4OHn 每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2n H由a极通过固体酸电解质传递到b极l 2【2011安徽卷12题】研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2 + 2Ag + 2NaCl = Na2Mn5O10 + 2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是l A正极反应式：Ag + Cl e= AgCl B没生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子l CNa+不断向“水”电池的负极移动 DAgCl是还