人教版高中化学选修4：化学反应原理 归纳与整理-“江南联赛”一等奖

归纳与整理第一页，共十七页。

三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

下列叙述正确的是（）A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成(2016全国I)第二页，共十七页。Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（）A负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B正极反应式为Ag++e-=AgC电池放电时Cl-由正极向负极迁移

D负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑（2016全国卷Ⅱ）第三页，共十七页。一、原电池与电解池基本原理原电池电解池1活泼性不同的两极（正、负极）2电解质溶液3闭合回路4自发的氧化还原反应1两极（阴、阳极）2电解液3闭合回路4直流电源化学能→电能电能→化学能负极→正极（沿外电路）阳极→正极；负极→阴极阳离子→正极；阴离子→负极阳离子→阴极；阴离子→阳极负极发生氧化反应阳极发生氧化反应减轻为负极；增重或有气泡为正极减轻为阳极；增重为阴极构成条件能量转化电子流向电流反向离子流向发生反应电极特点第四页，共十七页。原电池电极判定：负极为相对活泼的金属正极为相对不活泼的金属或非金属

电解池电极判定：阴极为与电源负极相连的一极Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞(H+多

)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞(H+少)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+阳极为与电源正极相连的一极活泼电极（Ag及之前）＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞SO42-等含氧酸根第五页，共十七页。(2014广东理综）某同学组装了如图所示的电化学装置．电极I为Al，其他电极均为Cu，则（）

A．电流方向：电极Ⅳ→电流表→电极IB．电极I发生还原反应C．电极II逐渐溶解

D．电极Ⅲ的电极反应Cu2++2e-=CuA负极正极阳极阴极第六页，共十七页。

化学电源种类：判断一种电池的优劣：二、原理的应用包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少（比能量，单位是（W·h/kg,

（W·h/L）,或者输出功率的大小（比功率，W/kg,W/L）以及电池可储存时间的长短。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长的电池，更适合使用者的需要。第七页，共十七页。一次电池酸性介质负极：正极：总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2＋＋2NH3＋Mn2O3＋H2O碱性介质负极：正极：总的电池反应为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2Zn-2e-＝Zn2＋2MnO2＋2NH4＋＋2e-＝Mn2O3＋2NH3＋H2OZn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH－第八页，共十七页。锌银纽扣式电池

海水电池负极:4Al-12e-=4Al3+

正极:3O2+6H2O+12e-=12OH-

总反应:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3负极：

Zn-2e-+2OH-＝Zn(OH)2正极：

Ag2O+H2O+2e-＝2Ag+2OH-总反应：

Zn+H2O+Ag2O＝Zn(OH)2+2Ag第九页，共十七页。（2016全国卷Ⅱ）Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是（）A负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B正极反应式为Ag++e-=AgC电池放电时Cl-由正极向负极迁移D负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑B第十页，共十七页。（2013海南）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+

Mg

=

Mg2++

2Ag

+2Cl-。有关该电池的说法正确的是（）

A、Mg为电池的正极B、负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-C、不能被KCl

溶液激活

D、可用于海上应急照明供电D第十一页，共十七页。铅蓄电池负极反应:正极反应:总反应:

二次电池充电时+接+；-接-Pb+SO42--2e-=PbSO4PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(向右反应是放电,向左反应是充电）二次电池镍镉电池Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2负极反应：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2正极反应：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-第十二页，共十七页。铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，研读下图，下列判断不正确的是（）A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SO42－

B．当电路中转移0.2

mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2

mol

C．K闭合时，Ⅱ中SO42－向c电极迁移D．K闭合一段时间后，

Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极

C第十三页，共十七页。燃料电池（氢氧燃料电池）（碱性介质）：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O总反应式：2H2+O2=2H2O（酸性介质）：正极：O2+4H++4e-=2H2O负极：2H2-4e-=4H+总反应式：2H2+O2=2H2O这类电池具有转换效率高，（转化率超过80%）、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点。由于燃料电池可组合成燃料电池发电站，排放废弃物少，噪音低，被誉为“绿色”发电站。第十四页，共十七页。（2016全国卷Ⅲ）锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为：2Zn+O2+4OH-+2H20=2Zn(OH)42-。下列说法正确的是（）A充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B充电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐减小C放电时，负极反应为：Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-D放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）C第十五页，共十七页。小结

原电池（先确定负极）一眼看出总反应两极正加负