《化學(xué)第六單元 化學(xué)反應(yīng)與能量 6.2 原電池 化學(xué)電源》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)第六單元 化學(xué)反應(yīng)與能量 6.2 原電池 化學(xué)電源（61頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第2 2節(jié)原電池化學(xué)電源節(jié)原電池化學(xué)電源-2-考綱要求:1.理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。2.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及工作原理。-3-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三原電池及其工作原理1.定義原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2.工作原理以銅鋅原電池為例:-4-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三(2)兩種裝置比較。鹽橋的作用:a.連接內(nèi)電路形成閉合回路。b.維持兩電極電勢(shì)差(中和電荷),使電池能持續(xù)提供電流。裝置中有部分Zn與Cu2+直接反應(yīng),使電池效率降低;裝置中使Zn與Cu2+隔離,電池效率提高,電流穩(wěn)定。-5-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三-6-
2、考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三 特別提醒(1)只有氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池。(2)活潑性強(qiáng)的金屬不一定作負(fù)極,但負(fù)極一定發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液,溶液中的離子不能通過(guò)鹽橋。(4)負(fù)極失去電子總數(shù)一定等于正極得到電子總數(shù)。(5)對(duì)于同一反應(yīng),原電池反應(yīng)速率一定比直接發(fā)生的氧化還原反應(yīng)快。-7-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三自主鞏固自主鞏固判斷正誤,正確的畫(huà)“”,錯(cuò)誤的畫(huà)“”。(1)原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,原電池需外接電源才能工作 ( )(2)NaOH溶液與稀硫酸反應(yīng)是放熱反應(yīng),此反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池 ( )(3)Fe+CuSO4FeSO4+Cu的反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原
3、電池 ( )(4)氧化還原反應(yīng)2H2O 2H2+O2可以設(shè)計(jì)成原電池 ( )(5)同種條件下,帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) ( )(6)在原電池中,發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極 ( )(7)在原電池中,負(fù)極材料的活動(dòng)性一定比正極材料活動(dòng)性強(qiáng) ( )-8-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三1.圖解原電池工作原理 -9-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三2.原電池中正、負(fù)極的判斷判斷原電池的正負(fù)極需抓住閉合回路和氧化還原反應(yīng)進(jìn)行分析,如圖注意:原電池的正負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān),不要形成思維定式活潑金屬一定是負(fù)極。如Al、Mg和NaOH溶液構(gòu)成的原電
4、池中,Al為負(fù)極,Mg為正極。-10-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三例1(2017課標(biāo)全國(guó))全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為16Li+xS88Li2Sx(2x8)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電池工作時(shí),正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S6+2Li+2e- 3Li2S4B.電池工作時(shí),外電路中流過(guò)0.02 mol電子,負(fù)極材料減重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D.電池充電時(shí)間越長(zhǎng),電池中Li2S2的量越多 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-11-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三例2(2016課標(biāo)全國(guó))Mg-AgC
5、l電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是( )A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-Mg2+B.正極反應(yīng)式為Ag+e-AgC.電池放電時(shí)Cl-由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2OMg(OH)2+H2解析:Mg-AgCl海水電池中,Mg為活潑金屬,作負(fù)極,發(fā)生反應(yīng):Mg-2e-Mg2+,A項(xiàng)正確;AgCl在正極反應(yīng):AgCl+e-Ag+Cl-,B項(xiàng)錯(cuò)誤;原電池中,陰離子向負(fù)極移動(dòng),C項(xiàng)正確;Mg可與H2O緩慢反應(yīng),D項(xiàng)正確。B-12-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三答題模板 書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的三個(gè)步驟列物質(zhì)標(biāo)得失按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),判斷出電極反應(yīng)物和產(chǎn)
6、物,找出得失電子的數(shù)量。看環(huán)境配守恒電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中,應(yīng)能穩(wěn)定存在,如堿性介質(zhì)中生成的H+應(yīng)讓其結(jié)合OH-生成水。電極反應(yīng)式要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒、得失電子守恒等,并加以配平。兩式加驗(yàn)總式兩電極反應(yīng)式相加,與總反應(yīng)方程式對(duì)照驗(yàn)證。-13-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1.鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電池工作一段時(shí)間后,甲池的c( )減小C.電池工作一段時(shí)間后,乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陰陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng),保持溶液中電荷平衡 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉
7、-14-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三2.(1)觀察如圖四個(gè)裝置,回答下列問(wèn)題:裝置a和b中鋁電極上的電極反應(yīng)式分別為、。 裝置c中產(chǎn)生氣泡的電極為(填“鐵”或“銅”)電極,裝置d中銅電極上的電極反應(yīng)式為。 -15-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三(2)觀察如圖兩個(gè)裝置,圖甲裝置中銅電極上產(chǎn)生大量的無(wú)色氣泡,圖乙裝置中銅電極上無(wú)氣體產(chǎn)生,而鉻電極上產(chǎn)生大量的有色氣體。根據(jù)上述現(xiàn)象試推測(cè)金屬鉻具有的兩種重要化學(xué)性質(zhì)為、。 -16-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三-17-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)三原電池原理的應(yīng)用原電池在化工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究中的應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)速率一個(gè)自發(fā)的氧化
8、還原反應(yīng),設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率增大,例如Zn與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加入少量的CuSO4溶液能使產(chǎn)生氫氣的速率增大。2.比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱金屬分別作原電池的兩極時(shí),一般作負(fù)極的金屬活動(dòng)性比作正極的強(qiáng)。3.金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品作原電池的正極而得到保護(hù)。例如,保護(hù)鐵制輸水管或鋼鐵橋梁,可用導(dǎo)線(xiàn)將其和一塊鋅塊相連,使Zn作原電池的負(fù)極。考點(diǎn)突破-18-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)三4.設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源(1)首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。考點(diǎn)突破-19-考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破考點(diǎn)三自主鞏固自主鞏固(1)用稀硫酸與鋅粒反應(yīng)制取
9、氫氣,加入少量硫酸銅可以增大化學(xué)反應(yīng)速率的原因:Zn與CuSO4反應(yīng)生成Cu,形成銅鋅原電池,可以增大反應(yīng)速率。(2)A、B兩種金屬用導(dǎo)線(xiàn)連接,放入稀硫酸中,B的質(zhì)量逐漸減小,則兩種金屬的活動(dòng)性AB.C.D.基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破 答案解析解析關(guān)閉由原電池原理判斷金屬活動(dòng)性,外電路電流從流向,為正極,金屬活動(dòng)性;相連,為正極,金屬活動(dòng)性;相連,上有氣泡(H2)逸出,為正極,金屬活動(dòng)性;相連,質(zhì)量減少,則金屬活動(dòng)性,即金屬活動(dòng)性順序?yàn)?B正確。 答案解析關(guān)閉B-28-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三4.向兩份等質(zhì)量的鐵粉a、b中分別加入過(guò)量的稀硫酸,同時(shí)向b中加入少量的CuSO4溶液,下列各圖表示的是產(chǎn)生H2的體積
10、V(同溫同壓下測(cè)定)與時(shí)間t的關(guān)系,其中正確的是( )基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破 答案解析解析關(guān)閉因?yàn)閎中有一部分鐵粉與硫酸銅反應(yīng)生成Cu,Fe、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池,使反應(yīng)速率加快,反應(yīng)完成所需的時(shí)間縮短,但產(chǎn)生氫氣的體積小于a。 答案解析關(guān)閉B-29-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三5.根據(jù)下式所示的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池:Cu+2Ag+Cu2+2Ag(1)裝置可采用燒杯和鹽橋,畫(huà)出此原電池的裝置簡(jiǎn)圖。(2)注明原電池的正極和負(fù)極。(3)注明外電路中電子的流向。(4)寫(xiě)出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)式。基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破-30-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三 答案:(1)(2)(3)如圖所示: (4)負(fù)極:Cu-2e-Cu2+正
11、極:2Ag+2e-2Ag 解析:首先將已知的反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng):Cu-2e-Cu2+,2Ag+2e-2Ag,然后結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)分析可知,該電池的負(fù)極應(yīng)為Cu,正極應(yīng)為Ag。原電池由兩個(gè)半電池組成,銅和銅鹽溶液組成銅半電池,銀和銀鹽溶液組成銀半電池,中間通過(guò)鹽橋連接起來(lái)?；A(chǔ)梳理考點(diǎn)突破-31-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破化學(xué)電源 -32-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破-33-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破-34-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破自主鞏固自主鞏固判斷正誤,正確的畫(huà)“”,錯(cuò)誤的畫(huà)“”。(1)燃料電池中通入燃料的一極為負(fù)極 ( )(2)多孔炭可用作氫氧燃料電
12、池的電極材料 ( )(3)氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì))中O2通入正極,電極反應(yīng)式為O2+4H+4e-2H2O ( )(4)根據(jù)反應(yīng)4Li+FeS2Fe+2Li2S設(shè)計(jì)的可充電電池是一種應(yīng)用廣泛的鋰電池,可用水溶液作電解質(zhì)溶液 ( )(5)可充電電池的放電反應(yīng)和充電反應(yīng)是可逆反應(yīng) ( )(6)原電池中的電解質(zhì)溶液一定參與反應(yīng) ( )-35-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破(7)一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀,負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH+H2O-4e-CH3COOH+4H+,正極上發(fā)生的反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH- ( )(8)鋰離子電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)ixC+Li1-xCoO2
13、 C+LiCoO2,放電時(shí)Li+向負(fù)極移動(dòng) ( )(9)鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生還原反應(yīng) ( )-36-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破1.可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極連接方式-37-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破2.利用“加減法”書(shū)寫(xiě)原電池電極反應(yīng)式(1)先確定原電池的正、負(fù)極,列出正、負(fù)極上的反應(yīng)物,并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理寫(xiě)出電極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)。負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽(yáng)離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存,則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫(xiě)入負(fù)極反應(yīng)式。正極反應(yīng)。正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。當(dāng)正極上的反
14、應(yīng)物質(zhì)是O2時(shí):若電解質(zhì)溶液為中性或堿性,則水必須寫(xiě)入正極反應(yīng)式中,與O2生成OH-,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-;若電解質(zhì)溶液為酸性,則H+必須寫(xiě)入正極反應(yīng)式中,與O2生成水,電極反應(yīng)式為O2+4H+4e-2H2O。-38-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破(3)寫(xiě)出電池總反應(yīng)方程式。結(jié)合電子守恒將正、負(fù)極電極反應(yīng)式相加即得到電池總反應(yīng)方程式。(4)若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式,可先寫(xiě)出較易書(shū)寫(xiě)的一極的電極反應(yīng)式,然后在電子守恒的基礎(chǔ)上,用總反應(yīng)式減去較易寫(xiě)出的一極的電極反應(yīng)式,即得到較難寫(xiě)出的另一極的電極反應(yīng)式。-39-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破例4液體燃料電池相比于氣體
15、燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示,該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是( )A.b極發(fā)生氧化反應(yīng)B.a極的反應(yīng)式:N2H4+4OH-4e-N2+4H2OC.放電時(shí),電流從a極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向b極D.其中的離子交換膜需選用陽(yáng)離子交換膜 答案解析解析關(guān)閉在燃料電池中,氧氣作為氧化劑在正極發(fā)生還原反應(yīng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;燃料N2H4為還原劑,在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),故B項(xiàng)正確;放電時(shí),電流由正極(b極)經(jīng)外電路流向負(fù)極(a極),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;正極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-,OH-將透過(guò)交換膜在負(fù)極發(fā)生反應(yīng),
16、應(yīng)選擇陰離子交換膜,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉B-40-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破例5鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實(shí)用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng)式為C6Li-xe-C6Li1-x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xMO2+xLi+xe-LiMO2(LiMO2表示含鋰的過(guò)渡金屬氧化物)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )A.鋰離子電池放電時(shí)電池反應(yīng)為L(zhǎng)iMO2+C6Li1-xC6Li+Li1-xMO2B.鋰離子電池充電時(shí)電池內(nèi)部Li+向陽(yáng)極移動(dòng)C.放電時(shí),電池內(nèi)部Li+從負(fù)極流向正極D.鋰離子電池充電
17、時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為C6Li1-x+xLi+xe-C6Li 答案解析解析關(guān)閉電池的總反應(yīng)為C6Li+Li1-xMO2C6Li1-x+LiMO2,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;充電時(shí)陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),陽(yáng)離子由負(fù)極移向正極,故C項(xiàng)正確;充電時(shí),陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉C-41-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破方法指導(dǎo) 新型化學(xué)電源解題技巧(1)新型電池“放電”時(shí)正極、負(fù)極的判斷(2)新型電池“放電”時(shí)電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)首先分析物質(zhì)得失電子的情況,然后再考慮電極反應(yīng)生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應(yīng)。對(duì)于較為復(fù)雜的電極反應(yīng)式,可以利用“總反應(yīng)式-較簡(jiǎn)單一極的電極反應(yīng)式=較
18、復(fù)雜一極的電極反應(yīng)式”的方法解決。-42-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破(3)新型電池“充、放”電時(shí)離子移動(dòng)的方向 -43-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練6.液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小,無(wú)須氣體存儲(chǔ)裝置等優(yōu)點(diǎn)。某科研人員設(shè)計(jì)了以液態(tài)肼(N2H4)為燃料,氧氣為氧化劑,某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池(如圖所示)。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度高達(dá)700900 時(shí),O2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng),反應(yīng)生成物均為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是( )A.電極甲為電池正極B.電池總反應(yīng)為N2H4+2O22NO+2H2OC.電池正極反應(yīng)式為O2+2H2O+
19、4e-4OH-D.圖示中的O2-由電極乙移向電極甲 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-44-考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破A.電極b是正極B.質(zhì)子從b極移向a極C.處理后的廢水pH降低D.a極的電極反應(yīng)式: 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-45-單池原電池與鹽橋原電池的對(duì)比單池原電池與鹽橋原電池的對(duì)比 -46-47-下列敘述中正確的是( )A.甲組操作時(shí),電流表(A)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.甲組操作時(shí),溶液顏色變淺C.乙組操作時(shí),C4作正極D.乙組操作時(shí),C3上發(fā)生的電極反應(yīng)為I2+2e-2I- 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-48-跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1.一種微生物燃料電池如圖所示,下列關(guān)于該電池說(shuō)法
20、正確的是( ) A.a電極發(fā)生還原反應(yīng)B.H+由右室通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入左室C.b電極的反應(yīng)為D.電池工作時(shí),電流由a電極沿導(dǎo)線(xiàn)流向b電極 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-49-2.高鐵酸鉀(K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑,而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如圖1是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置:-50-(1)該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為 ;若維持電流為1 A,電池工作十分鐘,理論消耗Zn g(已知F=96 500 Cmol-1)。 (2)鹽橋中盛有飽和KCl溶液,此鹽橋中氯離子向(填“左”或“右”)移動(dòng);若用陽(yáng)離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向(填“左”或“右”)移動(dòng)。 (3)圖2為高鐵電池和常用的
21、高能堿性電池的放電曲線(xiàn),由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有。 -51-52-1.原電池中的能量轉(zhuǎn)化及本質(zhì)(1)能量轉(zhuǎn)化:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(2)反應(yīng)本質(zhì):自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。2.原電池中的4個(gè)“方向”(1)外電路中電子移動(dòng)方向:負(fù)極正極。(2)外電路中電流方向:正極負(fù)極。(3)電池內(nèi)部離子移動(dòng)方向:陰離子負(fù)極,陽(yáng)離子正極。(4)鹽橋中(含飽和KCl溶液)離子移動(dòng)方向:K+正極,Cl-負(fù)極。3.判斷原電池正負(fù)極的6種方法電極材料、電極現(xiàn)象、電子移動(dòng)方向、離子移動(dòng)方向、得失電子、電解質(zhì)溶液。-53-54-2134651.下列裝置不能形成原電池的是() 答案解析解析關(guān)閉A、B、D項(xiàng)都具有活動(dòng)性不同的電極
22、、電解質(zhì)溶液、閉合回路及自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),均能構(gòu)成原電池;C項(xiàng)中酒精為非電解質(zhì),不能構(gòu)成原電池。 答案解析關(guān)閉C-55-2134652.鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進(jìn)行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2。有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()A.放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變B.放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動(dòng)C.放電時(shí)正極反應(yīng)為NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-D.放電時(shí)Cd在正極上放電 答案解析解析關(guān)閉放電時(shí)Cd作負(fù)極,發(fā)生Cd+2OH-2e-Cd(OH)2,堿性減弱,A
23、、D錯(cuò)誤;放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向負(fù)極移動(dòng),B錯(cuò)誤;放電時(shí)正極反應(yīng)式為NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-,C正確。 答案解析關(guān)閉C-56-4312653.(2017天津理綜)下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是()A.硅太陽(yáng)能電池工作時(shí),光能轉(zhuǎn)化成電能B.鋰離子電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能C.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí),電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D.葡萄糖為人類(lèi)生命活動(dòng)提供能量時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能A 解析:B項(xiàng)、C項(xiàng)屬于電化學(xué)反應(yīng),一定有電子轉(zhuǎn)移,一定發(fā)生氧化還原反應(yīng);D項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為人類(lèi)提供能量的過(guò)程,是被O2氧化的過(guò)程,發(fā)生了氧化還原反應(yīng);A項(xiàng)光能轉(zhuǎn)化成電能的過(guò)程沒(méi)有新物質(zhì)生成,沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反
24、應(yīng),故選A。-57-431265C-58-6531245.微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A.正極反應(yīng)中有CO2生成B.微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C.質(zhì)子通過(guò)交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O26CO2+6H2O 答案解析解析關(guān)閉C6H12O6中C的平均化合價(jià)為0價(jià),二氧化碳中C的化合價(jià)為+4價(jià),所以生成二氧化碳的反應(yīng)為氧化反應(yīng),故CO2在負(fù)極生成,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;在微生物的作用下,該裝置為原電池裝置,反應(yīng)速率加快,所以微生物促進(jìn)了反應(yīng)的發(fā)生,B項(xiàng)正確;質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(即H+)通過(guò),
25、原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),C項(xiàng)正確;電池的總反應(yīng)實(shí)質(zhì)是C6H12O6的氧化反應(yīng),D項(xiàng)正確。 答案解析關(guān)閉A-59-6531246.(1)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周?chē)怯商挤?、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過(guò)程產(chǎn)生MnOOH。該電池的正極反應(yīng)式為,電池反應(yīng)的離子方程式為 。 維持電流為0.5 A,電池工作5分鐘,理論上消耗鋅 g。(已知F=96 500 Cmol-1)(2)鋰離子電池的應(yīng)用很廣,其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2),導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí),該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xe-LixC6。充放電過(guò)程中,發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化,寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式。 利用“放電處理”回收鋰電池中的金屬鋰,“放電處理”有利于鋰在正極的回收,其原因是。 -60-653124-61-653124
化學(xué)第六單元 化學(xué)反應(yīng)與能量 6.2 原電池 化學(xué)電源
