原电池 化学电源1

基础再现·深度思考考点一原电池的工作原理1．装置及本质CuZn-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+----------Zn2+H+SO42-负极正极静电作用2．工作原理以锌铜原电池为例：氧化反应Zn-2e=Zn2+

铜锌原电池电解质溶液盐桥失e，沿导线传递，有电流产生还原反应Cu2++2e-=Cu阴离子阳离子总反应：负极正极Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）阳离子原电池原理外电路内电路（２）盐桥的作用是什么？使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流向Cu极。氧化还原反应得以继续进行。

导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。用盐桥链接内电路的原电池（１）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出盐桥的作用：（1）使内电路畅通，形成闭合回路。（2）平衡电荷。(3)盐桥连接内电路原电池的优点：避免了电极与电解质溶液反应，可以更彻底的将反应所释放能量转化为电能思考：左右烧杯内的电解质溶液换一换是否可以？为什么？3.构成原电池的条件(4)形成闭合回路。（两电极用导线连接，或接触。）（1）能自发地发生的氧化还原反应：①电极和电解质溶液②两电极上分别有还原剂和氧化剂（燃料电池）（2）电解质溶液：参与电极反应或构成内电路（3）两导体作电极：①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极。②两不活泼的导体－石墨或Pt等。（燃料电池电极）1.下列哪几个装置能形成原电池？ABCDEFMN√√√√想一想：是不是所有的化学反应均可设计成原电池反应？深度思考如果要使此装置成为原电池，可以作如何改进？2.(2007年高考理综重庆卷)如图所示，下列叙述正确的是

()ZnSO4隔膜(只允许SO42－通过)CuSO4滤纸(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)表面皿YZnCu铜丝X(A)Y为阴极，发生还原反应(B)X为正极，发生氧化反应(C)Y与滤纸接触处有氧气生成(D)X与滤纸接触处变红A3.(2007年高考海南化学卷)依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥XYACuSO4溶液电流计Ag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_______电极流向________电极。铜(或Cu)AgNO3溶液正Ag＋＋e－

→

AgCu-2e－

→

Cu2＋负(Cu)正(Ag)4.用铝片与镁片作电极，在X电解质溶液中构成原电池，如表所示：其中正确的是_______(填序号)，由此推知金属作电极不仅与本身性质相关，与__________________有关。A电解质溶液

D1．一次电池碱性锌锰电池锌银电池负极反应

Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2正极反应2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－总反应Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2Zn＋Ag2O===ZnO＋2AgZn(OH)2Ag2O＋2e－＋H2O

===2Ag＋2OH－Zn－2e－＋2OH－===考点二

化学电源2．二次电池铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)3．燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性

两种．酸性碱性负极反应式正极反应式电池总反应式2H2＋O2===2H2O2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋4H＋＋4e－===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－1．(画一画)请画出可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极连接方式。

【答案】

可充电电池充电时的电极接法为：深度思考2．下列有关电池的叙述不正确的是(

) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池

B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D．锌锰干电池中，锌电池是负极

B

3.(2012·惠州高三第三次调研)镍氢充电电池(Ni－MH，KOH作为电解液)已经开始用于汽油/电动混合动力汽车上，该电池的总反应方程式如下：Ni(OH)2＋MNiOOH＋MH(M表示储氢合金)，下列叙述正确的是(

) A．放电时正、负极附近溶液的pH均不变

B．放电时正极材料为MH，发生氧化反应

C．充电时阳极反应为：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O D．放电时每转移1mol电子，负极有1molNiOOH被还原

C

4.右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：(激发态)下列关于该电池叙述错误的是：(

）A．电池工作时，是将太阳能转化为电能B．电池工作时，I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电C．电池中镀铂导电玻璃为正极D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少B5．(2011·全国新课标高考)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是(

) A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低

D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O

C

考点三

原电池正、负极的判断与电极反应式的书写1．正、负极的判断(1)一般电极反应式的书写(2)复杂反应式的书写2.电极反应式的书写方法判断出电极反应产物,找出得失电子的数量列物质标得失电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-生成水。电极反应式要根据电荷守恒、质量守恒、电子守恒等加以配平。看环境配守恒两电极反应式相加,与总反应式对照验证两式加验总式C

深度思考2.(2010·浙江)Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。有关该电池的下列说法中，正确的是(

)。A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价B．该电池的电池反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋FeC．负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S＋Fe－2e－

===2Li＋＋FeS

B3.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，工作时电解质熔融液的组成和浓度不变，完成有关的电池反应式：⑴负极反应式：____________________________________，⑵正极反应式：____________________________________，⑶工作时熔融体中的__________________向负极移动。2CO2+O2+4e-=2CO32-2CO+2CO32--4e-=4CO2CO32-原理装置图化学反应：CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu电极反应：负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：Cu2＋＋2e－===Cu1.有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A．D＞C＞A＞BB．D＞A＞B＞CC．D＞B＞A＞CD．B＞A＞D＞C2.100mL浓度为2mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是()A.加入适量的6mol·L－1的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液深度思考

B

B3.如题图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），铁钉铜丝a铁钉铝条b下列叙述正确的是（）A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生

B4.在如图所示的装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下列选项中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（

）A．锌、铜、稀硫酸溶液B．铜、铁、稀盐酸C．银、锌、硝酸银溶液D．锌、铁、硝酸铁溶液C

（1）左、右储罐中的电解质分别为：左：

；右：

。（2）写出电池充电时，阳极和阴极的电极反应。阳极：

；阴极：

。（3）写出电池充、放电的反应方程式。

（4）指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。5.右图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐，中央为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜