高考化學(xué) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第2講 原電池 化學(xué)電源復(fù)習(xí)課件

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1、第六章化學(xué)反應(yīng)與能量,第2講原電池化學(xué)電源,1.了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。 2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。,考綱要求,考點(diǎn)一 原電池及其工作原理,考點(diǎn)二 原電池原理的“四”個(gè)基本應(yīng)用,探究高考明確考向,練出高分,考點(diǎn)三 化學(xué)電源的工作原理,考點(diǎn)四 鹽橋原電池的專題突破,知識(shí) 梳理,遞進(jìn)題組,考點(diǎn)一原電池及其工作原理,,知識(shí)梳理,1.概念和反應(yīng)本質(zhì) 原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是 。 2.工作原理 以銅鋅原電池為例,氧化,還原反應(yīng),(1)反應(yīng)原理,氧化反應(yīng),還原反應(yīng),正,負(fù),Zn2e===Zn2,Cu22e===Cu,(2)兩個(gè)裝置的比較

2、裝置中還原劑Zn與氧化劑Cu2直接接觸，易造成能量損耗；裝置鹽橋原電池中，還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)，能避免能量損耗。,3.原電池的構(gòu)成條件 (1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。 (2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。 (3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個(gè)條件：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電解質(zhì)溶液中。,深度思考,判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“” (1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極() (2)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)() (3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反

3、應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)() (4)其他條件均相同，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)(),,,,,,遞進(jìn)題組,題組一原電池工作原理的考查,1.下面裝置中，能構(gòu)成原電池的是________(填序號(hào))。,答案,2.有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是() A.CaOH2O===Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B.某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3===Cu(NO3)22Ag，裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液 C.原電池的兩極一定是由活動(dòng)性不同的兩種金屬組成 D.從理論上講，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原

4、電池,解析CaOH2O===Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng)； KCl和AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀易阻止原電池反應(yīng)的發(fā)生； 作電極的不一定是金屬，如石墨棒也可作電極。 答案D,反思?xì)w納,規(guī)避原電池工作原理的4個(gè)失分點(diǎn) 1.原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極相接觸。 2.只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能通過設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 3.電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。 4.無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。,題組二原電池正、負(fù)極的判斷,3.下列有關(guān)原電池的說法中正確的是() A.在內(nèi)

5、電路中，電子由正極流向負(fù)極 B.在原電池中，相對(duì)較活潑的金屬作負(fù)極，不活潑的金屬作正極 C.原電池工作時(shí)，正極表面一定有氣泡產(chǎn)生 D.原電池工作時(shí)，可能會(huì)伴隨著熱能變化,解析A項(xiàng)，內(nèi)電路中不存在電子的移動(dòng)； B項(xiàng)，若是由鋁、鎂、氫氧化鈉溶液構(gòu)成的原電池，則負(fù)極是鋁； C項(xiàng)，若是由鋅、銅、硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池，則正極表面析出銅，沒有氣泡產(chǎn)生。 答案D,4.分析如圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是() A.中Mg作負(fù)極，中Fe作負(fù)極 B.中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e===6OH3H2 C.中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e===Fe2 D.中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e==

6、=H2,解析中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，而Al能和NaOH溶液反應(yīng)失去電子，故Al是負(fù)極；中Fe在濃硝酸中鈍化，Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極，A、C錯(cuò)； 中電池總反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O===2NaAlO23H2，負(fù)極反應(yīng)式為2Al8OH6e===2AlO 4H2O，二者相減得到正極反應(yīng)式為6H2O6e===6OH3H2，B正確； 中Cu是正極，電極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OH，D錯(cuò)。,答案B,原電池正、負(fù)極判斷方法,歸納總結(jié),說明原電池的正極和負(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)，不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢(shì)。,考點(diǎn)二原電池原理的“四”個(gè)基本應(yīng)用,遞進(jìn)題組

7、,知識(shí)梳理,1.用于金屬的防護(hù) 使被保護(hù)的金屬制品作原電池 而得到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。 2.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。,,知識(shí)梳理,正極,3.比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱 兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作 的金屬比作 的金屬活潑。 4.加快氧化還原反應(yīng)的速率 一個(gè) 進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率 。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。,負(fù)極,

8、正極,自發(fā),增大,深度思考,1.電工經(jīng)常說的一句口頭禪：“鋁接銅，瞎糊弄”，所以電工操作上規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起使用，試說明原因：____________________________________________ _________________________。,銅、鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快了鋁,的腐蝕，易造成電路斷路,2.將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液。請(qǐng)畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系圖像。 答案,1.將上面2題中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他條件不變，請(qǐng)畫出產(chǎn)生H2的體積

9、V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系圖像。 答案,一思兩變,2.將過量的兩份鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液，請(qǐng)畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系圖像。 答案,改變Zn與H反應(yīng)速率的方法 1.加入Cu或CuSO4，形成原電池，加快反應(yīng)速率，加入Cu不影響Zn的量，但加入CuSO4，Zn的量減少，是否影響產(chǎn)生H2的量，應(yīng)根據(jù)Zn、H的相對(duì)量多少判斷。 2.加入強(qiáng)堿弱酸鹽，由于弱酸根與H反應(yīng)，使c(H)減小，反應(yīng)速率減小，但不影響生成H2的量。,反思?xì)w納,,遞進(jìn)題組,題組一判斷金屬的活潑性,1.有A、B、C、D、E五塊金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：A、B用導(dǎo)線

10、相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極；C、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，電流由D導(dǎo)線C；A、C相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；B、D相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)；用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出。據(jù)此，判斷五種金屬的活動(dòng)性順序是(),A.ABCDE B.ACDBE C.CABDE D.BDCAE 解析金屬與稀H2SO4溶液組成原電池，活潑金屬為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的金屬為正極，H在正極電極表面得到電子生成H2，電子運(yùn)動(dòng)方向由負(fù)極正極，電流方向則由正極負(fù)極。 在題述原電池中，A-B原電池，A為負(fù)極

11、；,C-D原電池，C為負(fù)極；A-C原電池，A為負(fù)極；B-D 原電池，D為負(fù)極；E先析出，E不活潑。綜上可知，金屬活動(dòng)性順序：ACDBE。 答案B,2.有A、B、C、D四種金屬，做如下實(shí)驗(yàn)：將A與B用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕；將A、D分別投入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，D比A反應(yīng)劇烈；將銅浸入B的鹽溶液里，無明顯變化，如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是() A.ABCD B.CDAB C.DABC D.ABDC,解析A與B用導(dǎo)線連接后浸入電解質(zhì)溶液中會(huì)構(gòu)成原電池，B不易腐蝕，說明B為原電池的正極，金屬活動(dòng)性AB； A、D與等物質(zhì)的量濃度的鹽

12、酸反應(yīng)，D比A反應(yīng)劇烈，金屬活動(dòng)性DA； 根據(jù)置換反應(yīng)規(guī)律，Cu不能置換出B，說明金屬活動(dòng)性 BCu； Cu能置換出C，說明金屬活動(dòng)性CuC。則四種金屬活動(dòng)性的排列順序是DABC。,答案C,比較金屬活潑性的“三種方法” 1.根據(jù)原電池：一般情況下，負(fù)極大于正極。 2.根據(jù)電解池：易得電子的金屬陽(yáng)離子，相應(yīng)金屬的活動(dòng)性較弱。 3.根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表。,反思?xì)w納,題組二設(shè)計(jì)原電池，畫出裝置圖 3.請(qǐng)運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Cu2、Fe3氧化性的強(qiáng)弱。請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式，負(fù)極________________________， 正極________________________________

13、______________， 并在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖，要求用燒杯和鹽橋，并標(biāo)出外電路電子流向。,,Cu2e===Cu2,2Fe32e===2Fe2,“裝置圖”常見失分點(diǎn)提示 1.不注明電極材料名稱或元素符號(hào)。 2.不畫出電解質(zhì)溶液(或畫出但不標(biāo)注)。 3.誤把鹽橋畫成導(dǎo)線。 4.不能連成閉合回路。,反思?xì)w納,考點(diǎn)三化學(xué)電源的工作原理,遞進(jìn)題組,知識(shí)梳理,,知識(shí)梳理,1.日常生活中的三種電池 (1)堿性鋅錳干電池一次電池 正極反應(yīng)：2MnO22H2O2e===2MnOOH2OH； 負(fù)極反應(yīng)：； 總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O===2MnOOHZn(OH)2。,Zn2OH2e===Zn(OH)

14、2,(2)鋅銀電池一次電池 負(fù)極反應(yīng)：Zn2OH2e===Zn(OH)2； 正極反應(yīng)：Ag2OH2O2e===2Ag2OH； 總反應(yīng)：。,ZnAg2OH2O===Zn(OH)22Ag,(3)二次電池(可充電電池) 鉛蓄電池是最常見的二次電池，負(fù)極材料是 ，正極材料是 。 放電時(shí)的反應(yīng) a.負(fù)極反應(yīng)： ； b.正極反應(yīng)：； c.總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4===2PbSO42H2O。,Pb,PbO2,充電時(shí)的反應(yīng) a.陰極反應(yīng)：； b.陽(yáng)極反應(yīng)：； c.總反應(yīng)：2PbSO42H2O===PbPbO22H2SO4。,2.“高效、環(huán)境友好”的燃料電池 氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可

15、分酸性和堿性兩種。,2H24OH4e ===4H2O,O24e4H===2H2O,1.可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接？,深度思考,答案,2.(1)氫氧燃料電池以KOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將________，溶液的pH ______。(填“減小”、“增大”或“不變”) (2)氫氧燃料電池以H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度將________，溶液的pH________。 (填“減小”、“增大”或“不變”),減小 增大,減小,減小,,遞進(jìn)題組,題組一判斷正、負(fù)極，書寫化學(xué)電源電極反應(yīng)式,1.LiSOCl2電池

16、可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAl-Cl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為4Li2SOCl2===4LiClSSO2。 請(qǐng)回答下列問題：,(1)電池的負(fù)極材料為__________，發(fā)生的電極反應(yīng)為 _________________。 解析分析反應(yīng)的化合價(jià)變化，可知Li失電子，被氧化，為還原劑，SOCl2得電子，被還原，為氧化劑。 負(fù)極材料為L(zhǎng)i(還原劑)，4Li4e===4Li。,鋰,4Li4e===4Li,(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________________。 解析正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得到：2SOCl

17、24e===4ClSSO2。,2SOCl24e===4ClSSO2,2.MgAgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為2AgClMg===Mg22Ag2Cl 試書寫該電池的正、負(fù)極電極反應(yīng)式。 答案負(fù)極：Mg2e===Mg2 正極：2AgCl2e===2Ag2Cl,3.鋁空氣海水電池：以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。 電池總反應(yīng)為4Al3O26H2O===4Al(OH)3 負(fù)極：____________________________； 正極：_____________________________。,4Al12e===4Al3

18、 3O26H2O12e===12OH,化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的一般步驟 “加減法”書寫電極反應(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)物質(zhì)，并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。 2.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)寫入負(fù)極反應(yīng)式；,思維模型,若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2，且電解質(zhì)溶液為中性或堿性，則水必須寫入正極反應(yīng)式中，且O2生成OH，若電解質(zhì)溶液為酸性，則H必須寫入正極反應(yīng)式中，O2生成水。 3.正、負(fù)極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式，可先寫出較易書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式

19、減去較易寫出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。,題組二“一池多變”的燃料電池,4.以甲烷燃料電池為例來分析不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫。 (1)酸性介質(zhì)(如H2SO4) 負(fù)極：___________________________； 正極：______________________； 總反應(yīng)式：_______________________ 。,,CH48e2H2O===CO28H 2O28e8H===4H2O CH42O2===CO22H2O,(2)堿性介質(zhì)(如KOH) 負(fù)極：_______________________________ ； 正極：_______

20、_________________； 總反應(yīng)式：________________________________。 (3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2) 負(fù)極：_____________________________； 正極：_________________； 總反應(yīng)式：_______________________。,2O28e4H2O===8OH,CH48e4O2===CO22H2O 2O28e===4O2 CH42O2===CO22H2O,(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下 負(fù)極：_______________________________； 正極：__________

21、______________； 總反應(yīng)式：_______________________。,CH42O2===CO22H2O,熟記“離子趨向”，抓住“電荷守恒”，熟練書寫 燃料電池電極反應(yīng)式 1.陽(yáng)離子趨向正極，在正極上參與反應(yīng)，在負(fù)極上生成(如H)；陰離子趨向負(fù)極，在負(fù)極上參與反應(yīng)，在正極上生成(如：OH、O2、CO )。 2.“ne”是正電荷，“ne”是負(fù)電荷，依據(jù)電荷守恒配平其他物質(zhì)的系數(shù)。 3.電池總反應(yīng)式正極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式。,思維模型,題組三“久考不衰”的可逆電池 5.一種碳納米管能夠吸附氫氣，可作二次電池(如下圖所示)的碳電極。該電池的電解質(zhì)溶液為 6 molL1的KOH溶液。

22、(1)寫出放電時(shí)的正、負(fù)極電極反應(yīng)式。 答案負(fù)極：H22e2OH===2H2O 正極：2NiO(OH)2H2O2e===2Ni(OH)22OH,(2)寫出充電時(shí)的陰、陽(yáng)極電極反應(yīng)式。 答案陰極：2H2O2e===H22OH 陽(yáng)極：2Ni(OH)22OH2e===2NiO(OH)2H2O,技巧點(diǎn)撥負(fù)極與陰極顛倒，正極與陽(yáng)極顛倒，即得各自電極反應(yīng)式。,返回,考點(diǎn)四鹽橋原電池的專題突破,遞進(jìn)題組,知識(shí)梳理,,知識(shí)梳理,1.鹽橋的組成和作用 (1)鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。 (2)鹽橋的作用：連接內(nèi)電路，形成閉合回路；平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。,2.單池原電池和鹽橋

23、原電池的對(duì)比,圖1和圖2兩裝置的相同點(diǎn)：正負(fù)極、電極反應(yīng)、總反應(yīng)、反應(yīng)現(xiàn)象。,負(fù)極：Zn2e===Zn2 正極：Cu22e===Cu 總反應(yīng)：ZnCu2===CuZn2 不同點(diǎn)：圖1中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2，會(huì)有一部分Zn與Cu2直接反應(yīng)，該裝置中既有化學(xué)能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度會(huì)升高。,圖2中Zn和CuSO4溶液分別在兩個(gè)池子中，Zn與Cu2不直接接觸，不存在Zn與Cu2直接反應(yīng)的過程，所以僅是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。 關(guān)鍵點(diǎn)：鹽橋原電池中，還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。,1.能用金屬代替鹽橋嗎？ 答案不可以，在電路接通的

24、情況下，這個(gè)鹽橋只是整個(gè)回路的一部分，隨時(shí)要保持電中性，瓊膠作為鹽橋因其中含有兩種離子，可以與溶液中的離子交換，從而達(dá)到傳導(dǎo)電流的目的，而且瓊膠本身可以容納離子在其中運(yùn)動(dòng)；若用金屬代替鹽橋，電子流向一極后不能直接從另一極得到補(bǔ)充，必然結(jié)果就是向另一極釋放金屬陽(yáng)離子或者溶液中的金屬陽(yáng)離子在電子流出的那一極得電子析出金屬，從而降低了整個(gè)電池的電勢(shì)。所以，只有自由電子是不夠的，應(yīng)該有一個(gè)離子的通道即“鹽橋”。,深度思考,2.在有鹽橋的銅鋅原電池中，電解質(zhì)溶液的選擇為什么要與電極材料的陽(yáng)離子相同？如Zn極對(duì)應(yīng)的是硫酸鋅，能不能是氯化銅或者氯化鈉？ 答案可以，如果該溶液中溶質(zhì)的陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)比電極

25、強(qiáng)的話沒有問題。因?yàn)樨?fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)只是Zn的溶解而已。但是如果比電極弱的話，例如硫酸銅，鋅就會(huì)置換出銅，在表面形成原電池，減少供電量。使用鹽橋就是為了避免這種情況，至于電解液要跟電極相同那只是一個(gè)做題的技巧，具體問題具體分析就行。,,遞進(jìn)題組,題組一根據(jù)裝置明確原理,1.根據(jù)右圖，下列判斷中正確的是() A.燒杯a中的溶液pH降低 B.燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng) C.燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為 2H2e===H2 D.燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e===Cl2,,解析由題給原電池裝置可知，電子經(jīng)過導(dǎo)線，由Zn電極流向Fe電極，則O2在Fe電極發(fā)生還原反應(yīng)：O22H2O4e===4OH，燒杯a中c(OH)

26、增大，溶液的pH升高。燒杯b中，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn2e===Zn2。 答案B,2.如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)過程中，不考慮兩球的浮力變化)() A.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低 B.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端低B端高 C.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端低B端高 D.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低,解析當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu作正極，電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：Fe2e===Fe2，正極：Cu22e===Cu， 銅球質(zhì)量增

27、加，鐵球質(zhì)量減少，杠桿A端低B端高。 答案C,題組二平衡移動(dòng)與“鹽橋”作用 3.控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是() A.反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B.反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3被還原 C.電流表讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) D.電流表讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體， 乙中的石墨電極為負(fù)極,,解析由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3得電子變成Fe2被還原，I失去電子變成I2被氧化，所以A、B正確； 電流表讀數(shù)為零時(shí)Fe3得電子速率等于Fe2失電子速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)； D項(xiàng)在甲中溶入FeCl2固體，平衡2F

28、e32I2Fe2I2向左移動(dòng)，I2被還原為I，乙中石墨為正極，D不正確。 答案D,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)，C2作正極 D.乙組操作時(shí)，C1上發(fā)生的電極反應(yīng)為I22e===2I,答案D,1.當(dāng)氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)為零；當(dāng)電流表指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說明化學(xué)平衡移動(dòng)方向相反。 2.電子流向的分析方法 改變條件，平衡移動(dòng)；平衡移動(dòng)，電子轉(zhuǎn)移；電子轉(zhuǎn)移，判斷區(qū)域；根據(jù)區(qū)域，判斷流向；根據(jù)流向，判斷電極。,反思?xì)w納,探究高考明確考向,

29、全國(guó)卷、 高考題調(diào)研,各省市 高考題調(diào)研,,1,2,3,1.(2014新課標(biāo)全國(guó)卷，12)2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是() A.a為電池的正極 B.電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4=== Li1xMn2O4xLi C.放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化 D.放電時(shí)，溶液中Li從b向a遷移,,1,2,3,解析圖示所給出的是原電池裝置。A項(xiàng)，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負(fù)極，即b為負(fù)極，a為正極，故正確； B項(xiàng)，電池充電時(shí)為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，故正確；,,1,2,3,C項(xiàng)，放電時(shí)，a極為原電池的正極，

30、發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價(jià)沒有變化，故不正確； D項(xiàng)，放電時(shí)為原電池，鋰離子應(yīng)向正極(a極)遷移，故正確。 答案C,,1,2,3,2.(2013新課標(biāo)全國(guó)卷，10)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故，根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理，在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去，下列說法正確的是() A.處理過程中銀器一直保持恒重 B.銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C.該過程中總反應(yīng)為2Al3Ag2S===6AgAl2S3 D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl,,1,2,3,解析鋁質(zhì)容器、變黑的銀器及食鹽溶液構(gòu)

31、成原電池裝置，鋁作負(fù)極，變質(zhì)的銀器作正極。負(fù)極反應(yīng)式為Al3e===Al3，正極反應(yīng)式為Ag2S2e===2AgS2。Al3與S2在溶液中不能大量共存，能發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)2Al33S26H2O===2Al(OH)33H2S，故原電池總反應(yīng)為2Al3Ag2S6H2O===6Ag2Al(OH)33H2S，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；,,1,2,3,A項(xiàng)，原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，銀器中Ag2S被還原成Ag，質(zhì)量減輕，A項(xiàng)錯(cuò)誤； D項(xiàng)，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案B,,1,2,3,3.(2013新課標(biāo)全國(guó)卷，11)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔

32、Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制 作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是() A.電池反應(yīng)中有NaCl生成 B.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子 C.正極反應(yīng)為NiCl22e===Ni2Cl D.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng),,1,2,3,解析結(jié)合蓄電池裝置圖，利用原電池原理分析相關(guān)問題。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)為Nae===Na，正極反應(yīng)為NiCl22e===Ni2Cl，故電池反應(yīng)中有NaCl生成； B項(xiàng)，電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原二價(jià)鎳離子； C項(xiàng)，正極上NiCl2發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiCl22e===Ni2Cl； D項(xiàng)，鈉在負(fù)極失電子，被氧化生成Na，Na通過鈉離子導(dǎo)體

33、在兩電極間移動(dòng)。,,1,2,3,答案B,1,2,3,4,5,6,7,8,1.(2014天津理綜，6)已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)ixC Li1xCoO2 CLiCoO2鋰硫電 池的總反應(yīng)為2LiS Li2S有關(guān) 上述兩種電池說法正確的是() A.鋰離子電池放電時(shí)，Li向負(fù)極遷移 B.鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng) C.理論上兩種電池的比能量相同 D.右圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電,,1,2,3,4,5,6,7,8,解析鋰離子電池放電時(shí)，為原電池，陽(yáng)離子Li移向正極，A錯(cuò)誤； 鋰硫電池充電時(shí)，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)生成Li，B正確； 電池的比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電

34、極材料放 出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯(cuò)誤；,,1,2,3,4,5,6,7,8,由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應(yīng)為該電池放電完全所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為L(zhǎng)i和S，應(yīng)為該電池充電完全所得產(chǎn)物，故此時(shí)應(yīng)為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過程，D錯(cuò)誤。 答案B,,1,2,3,4,5,6,7,8,2.(2014浙江理綜，11)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是： Ni(OH)2M===NiOOHMH 已知：6NiOOHNH3H2OOH===6Ni(OH)2NO

35、 下列說法正確的是(),1,2,3,4,5,6,7,8,A.NiMH電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式為NiOOHH2Oe===Ni(OH)2OH B.充電過程中OH離子從陽(yáng)極向陰極遷移 C.充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2OMe===MHOH，H2O中的H被M還原 D.NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液,1,2,3,4,5,6,7,8,解析A項(xiàng)，放電過程中，NiOOH得電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，該項(xiàng)正確； B項(xiàng)，充電過程中發(fā)生電解池反應(yīng)，OH從陰極向陽(yáng)極遷移，該項(xiàng)錯(cuò)誤； C項(xiàng)，充電過程中，陰極M得到電子，M被還原，H2O中的H化合價(jià)沒有發(fā)生變化，該項(xiàng)錯(cuò)誤； D項(xiàng)，NiM

36、H在KOH溶液、氨水中會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該項(xiàng)錯(cuò)誤。,答案A,1,2,3,4,5,6,7,8,3.(2014大綱全國(guó)卷，9)右圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MHNi電池)。下列有關(guān)說法不正確的是() A.放電時(shí)正極反應(yīng)為NiOOHH2Oe Ni(OH)2OHB.電池的電解液可為KOH溶液 C.充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MHOHH2OMe D.MH是一類儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高,1,2,3,4,5,6,7,8,解析A項(xiàng)，在原電池的負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng)，在原電池的正極發(fā)生的是還原反應(yīng)，分析化合價(jià)的升降，正確； B項(xiàng)，因?yàn)樵撾姵貫榻饘贇浠镦囯姵?，又有Ni(O

37、H)2等產(chǎn)生，因此可用堿性溶液作電解質(zhì)溶液，正確； C項(xiàng)，該反應(yīng)為放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)，錯(cuò)誤； D項(xiàng)，氫密度越大，單位體積內(nèi)放出的電量越多，電池的能量密度越高，正確。 答案C,1,2,3,4,5,6,7,8,4.(2014福建理綜，11)某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2AgCl2===2AgCl。下列說法正確的是() A.正極反應(yīng)為AgCle===AgCl B.放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量 白色沉淀生成 C.若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變 D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子,,1,2,3,4,5,6,7,8,解析根據(jù)電池總反應(yīng)可

38、以看出Cl2得電子，Ag失電子，所以在原電池中Cl2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，Ag在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)。正極反應(yīng)為Cl22e===2Cl，A項(xiàng)錯(cuò)誤； 因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液為鹽酸，所以負(fù)極上Ag失電子生成的Ag隨即與附近的Cl反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤； 用氯化鈉代替鹽酸后，電極反應(yīng)不發(fā)生改變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí)，負(fù)極生成0.01 mol Ag，由于AgCl===AgCl，所以消耗0.01 mol Cl，由于電荷守恒，同時(shí)有0.01 mol H通過陽(yáng)離子交換膜轉(zhuǎn)移至右側(cè)溶液中，D項(xiàng)正確。 答案D,1,2,3,4,5,6,7,8,5.(2013江蘇，1)燃料電

39、池能有效提高能源利用率，具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作燃料電池的燃料，其中最環(huán)保的是() A.甲醇 B.天然氣 C.液化石油氣 D.氫氣 解析甲醇、天然氣(CH4)、液化石油氣(氣態(tài)烴)燃燒均生成CO2和H2O，CO2會(huì)造成溫室效應(yīng)，氫氣燃燒只生成H2O，因此最環(huán)保的是氫氣，D項(xiàng)正確。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,6.(2013江蘇，9)MgH2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時(shí)，下列說法正確的是() A.Mg電極是該電池的正極 B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C.石墨電極附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl向正極移動(dòng),1,

40、2,3,4,5,6,7,8,解析MgH2O2海水電池，活潑金屬(Mg)作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Mg2e===Mg2，H2O2在正極(石墨電極)發(fā)生還原反應(yīng)：H2O22e===2OH(由于電解質(zhì)為中性溶液，則生成OH)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確； 原電池電解質(zhì)溶液中Cl向負(fù)極移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案C,1,2,3,4,5,6,7,8,7.(2013安徽理綜，10)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為 PbSO42LiClCa===CaCl2 Li2SO4Pb。 下列有關(guān)說法正確的

41、是(),1,2,3,4,5,6,7,8,A.正極反應(yīng)式：Ca2Cl2e===CaCl2 B.放電過程中，Li向負(fù)極移動(dòng) C.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，理論上生成20.7 g Pb D.常溫時(shí)，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn) 解析正極應(yīng)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤； 放電時(shí)為原電池，陽(yáng)離子移向正極，B錯(cuò)誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，根據(jù)電子守恒，應(yīng)生成0.05 mol Pb，質(zhì)量為10.35 g，C錯(cuò)誤； 常溫下，電解質(zhì)不能熔融形成自由移動(dòng)的離子，所以不能導(dǎo)電，故指針不偏轉(zhuǎn)，D正確。 答案D,1,2,3,4,5,6,7,8,8.(2013高考試題組合)

42、 (1)2013廣東理綜，33(2)(3)能量之間可相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。 完成原電池甲的裝置示意圖(見右圖)，并作相 應(yīng)標(biāo)注，要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相 同的金屬元素。,1,2,3,4,5,6,7,8,以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極__________。 甲乙兩種原電池可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是________

43、，其原因是__________________________。 根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在上述的材料中應(yīng)選__________作陽(yáng)極。,1,2,3,4,5,6,7,8,解析根據(jù)題給條件和原電池的構(gòu)成條件可得： a.若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)組成原電池，Zn作負(fù)極，Cu作正極，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。 b.若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)組成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu作正極，F(xiàn)e插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。 c.注意，畫圖時(shí)要注意電極名稱，

44、電極材料，電解質(zhì)溶液名稱(或化學(xué)式)，并形成閉合回路。,1,2,3,4,5,6,7,8,由于金屬活動(dòng)性ZnFeCu，鋅片或鐵片作負(fù)極，由于Zn或Fe直接與CuSO4溶液接觸，工作一段時(shí)間后，負(fù)極逐漸溶解，表面有紅色固體析出。 帶有鹽橋的甲原電池中負(fù)極沒有和CuSO4溶液直接接觸，二者不會(huì)直接發(fā)生置換反應(yīng)，化學(xué)能不會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，而是幾乎全部轉(zhuǎn)化為電能；而原電池乙中的負(fù)極與CuSO4溶液直接接觸，兩者會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)，部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能。,1,2,3,4,5,6,7,8,由犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法可得，鐵片作正極(陰極)時(shí)被保護(hù)，作負(fù)極(陽(yáng)極)時(shí)被腐蝕，所以應(yīng)選擇比鐵片更活

45、潑的鋅作負(fù)極(陽(yáng)極)才能有效地保護(hù)鐵不被腐蝕。 答案 (或其他合理答案),1,2,3,4,5,6,7,8,電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出 甲在甲裝置中，負(fù)極不和Cu2接觸，避免了Cu2直接與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 鋅片,1,2,3,4,5,6,7,8,(2)2013北京理綜，26(4)通過NOx傳感器可監(jiān)測(cè)NOx的含量，其工作原理示意圖如下：,,1,2,3,4,5,6,7,8,Pt電極上發(fā)生的是________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”) 寫出NiO電極的電極反應(yīng)式：_______________________。,解析由圖示可知原電池發(fā)生反應(yīng)為2NOO2===2NO2，NO為還原

46、劑，O2為氧化劑，O2在Pt電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)：O24e===2O2。NO在NiO電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：NOO22e===NO2。 答案還原NOO22e===NO2,,1,2,3,4,5,6,7,8,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,1.原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是() A.由Al、Cu、稀H2SO4組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Al3e ===Al3 B.由Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Al3e4OH===AlO 2H2O,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,C.由Fe、C

47、u、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e ===Cu2 D.由Al、Cu、濃硝酸組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e===Cu2 解析由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極材料是Fe，反應(yīng)式為Fe2e===Fe2，C錯(cuò)。 答案C,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,2.鉛酸蓄電池是目前應(yīng)用普遍的化學(xué)電池，新型液流式鉛酸蓄電池以可溶的甲基磺酸鉛為電解質(zhì)，電池總反應(yīng)：PbPbO24H 2Pb22H2O 下列有關(guān)新型液流式鉛酸蓄電池的說法不正確的是() A.放電時(shí)，蓄電池由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B.充放電時(shí)，溶液的導(dǎo)電能力變化不大 C.放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式為Pb2

48、e===Pb2 D.充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為Pb24OH2e===PbO22H2O,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析放電時(shí)電極反應(yīng)式為 負(fù)極：Pb2e===Pb2 正極：PbO22e4H===Pb22H2O 充電時(shí)電極反應(yīng)式為 陰極：Pb22e===Pb 陽(yáng)極：Pb22H2O2e===PbO24H,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,放電時(shí)消耗4個(gè)H，而產(chǎn)生2個(gè)Pb2，充電時(shí)，消耗2個(gè)Pb2，但產(chǎn)生4個(gè)H，所以充放電時(shí)，溶液的導(dǎo)電能力變化不大，B正確，D錯(cuò)誤。 答案D,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,3.由于具有超低耗電量、壽

49、命長(zhǎng)的特點(diǎn)，LED產(chǎn)品越來越受人歡迎。如圖是氫氧燃料電池驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的裝置。下列有關(guān)敘述正確的是() A.a處通入氧氣， b處通入氫氣 B.該裝置中只涉及 兩種形式的能量轉(zhuǎn)化,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,C.電池正極電極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OH D.P型半導(dǎo)體連接的是電池負(fù)極 解析根據(jù)電子移向，a處應(yīng)通H2，b處應(yīng)通O2，A錯(cuò)誤； 在該裝置中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為光能、熱能等，B錯(cuò)誤； P型半導(dǎo)體連接的是電池正極，D錯(cuò)誤。 答案C,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,4.某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)

50、、以CH4為燃料時(shí)，該電池工作原理見下圖。下列說法正確的是(),,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析電極反應(yīng)式為,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,答案D,5.鋰空氣電池作為新一代大容量電池而備受矚目，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)鋰空氣電池的說法不正確的是() A.隨著電極反應(yīng)的不斷進(jìn)行，正極附近 的電解液pH不斷升高 B.若把堿性電解液換成固體氧化物電解 質(zhì)，則正極會(huì)因?yàn)樯蒐i2O而引起碳孔 堵塞，不利于正極空氣的吸附,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,C.放電時(shí)，當(dāng)

51、有22.4 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)被還原時(shí)，溶液中有 4 mol Li從左槽移動(dòng)到右槽 D.鋰空氣電池又稱作“鋰燃料電池”，其總反應(yīng)方程式為4LiO2===2Li2O 解析電極反應(yīng)式為 負(fù)極：4Li4e===4Li 正極：O24e2H2O===4OH,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,A項(xiàng)，根據(jù)正極反應(yīng)可以判斷該項(xiàng)正確； B項(xiàng)，固體氧化物能傳導(dǎo)O2，然后和負(fù)極生成的Li反應(yīng)生成Li2O而造成堵塞，正確； C項(xiàng)，根據(jù)兩個(gè)電極反應(yīng)式可以判斷該項(xiàng)正確； D項(xiàng)應(yīng)為4LiO22H2O===4LiOH。 答案D,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,6.利用反應(yīng)6

52、NO28NH3===7N212H2O構(gòu)成電池的方法，既能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學(xué)能，裝置如圖所示，下列說法不正確的是(),,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,A.電流從右側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向左側(cè)電極 B.為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用陰離子交換膜 C.電極A極反應(yīng)式為2NH36e===N26H D.當(dāng)有4.48 L NO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為0.8 mol 解析電極反應(yīng)式為 負(fù)極：8NH324e24OH===4N224H2O 正極：6NO224e12H2O===3N224OH,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1

53、2,1,因?yàn)闉閴A性介質(zhì)，所以應(yīng)選用陰離子交換膜； C項(xiàng)，應(yīng)生成H2O，錯(cuò)誤； D項(xiàng)，根據(jù)正極反應(yīng)式轉(zhuǎn)移電子為 240.8 mol。 答案C,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,7.液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲(chǔ)裝置等優(yōu)點(diǎn)。一種以肼(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作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池 的敘述不正確的是(),,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,A.電流從右側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向左側(cè)電極 B.負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2H44OH4e===N24H2O C.該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多

54、孔導(dǎo)電材料，以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸 D.該燃料電池持續(xù)放電時(shí)，K從負(fù)極向正極遷移，因而離子交換膜需選用陽(yáng)離子交換膜,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析根據(jù)圖示，電極反應(yīng)式為 負(fù)極：N2H44e4OH===N24H2O 正極：O24e2H2O===4OH D項(xiàng)，燃料電池持續(xù)放電時(shí)，OH從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)，所以應(yīng)選用陰離子交換膜。 答案D,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,8.銀制器皿表面日久因生成Ag2S而變黑，可進(jìn)行如下處理：將表面發(fā)黑的銀器浸入盛有食鹽水的鋁質(zhì)容器中(如圖)，一段時(shí)間后黑色褪去。有關(guān)說

55、法正確的是() A.該處理過程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.銀器為正極，Ag2S還原為單質(zhì)銀 C.Ag2S溶解于食鹽水生成了AgCl D.鋁質(zhì)容器為陽(yáng)極，其質(zhì)量變輕,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析A項(xiàng)該處理過程是構(gòu)成了原電池裝置，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A、D都錯(cuò)誤； 由于鋁比較活潑，作負(fù)極，銀器為正極，Ag2S還原為單質(zhì)銀，B正確，C錯(cuò)誤。 答案B,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,9.(1)鐵是用途最廣的金屬材料之一，但生鐵易生銹。請(qǐng)討論電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有關(guān)鐵的性質(zhì)。 某原電池裝置如圖所示，如圖右側(cè)燒杯中的電極反應(yīng)式為____________，左側(cè)燒

56、杯中的c(Cl) _________(填“增大”、“減小”或 “不變”)。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,已知下圖甲、乙兩池的總反應(yīng)式均為FeH2SO4===FeSO4H2，且在同側(cè)電極(指均在“左電極”或“右電極”)產(chǎn)生H2。請(qǐng)?jiān)趦沙厣蠘?biāo)出電極材料(填“Fe”或“C”)。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析原電池反應(yīng)中Fe作負(fù)極，石墨棒作正極，右側(cè)燒杯中電極反應(yīng)式為2H2e===H2。由于平衡電荷的需要，鹽橋中的Cl向負(fù)極遷移，故NaCl溶液中c(Cl)增大。 裝置乙是電解裝置，陰極(右側(cè))產(chǎn)生H2，同時(shí)根據(jù)電池的總反應(yīng)式可知Fe只能作陽(yáng)極

57、(左側(cè))。由已知條件知，在裝置甲中，F(xiàn)e作原電池的負(fù)極，在左側(cè)，C作原電池的正極，在右側(cè)。 答案2H2e===H2增大 甲池中：左Fe，右C，乙池中：左Fe，右C,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(2)用高鐵()酸鹽設(shè)計(jì)的高鐵()電池是一種新型可充電電池，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時(shí)的總反應(yīng)為3Zn2K2FeO48H2O===3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。 寫出正極反應(yīng)式：_________________________________。 用高鐵()電池作電源，以Fe作陽(yáng)極，以Cu作陰極，對(duì)足量KOH溶液進(jìn)行電解，當(dāng)電池中有0.2 mol K2FeO4反

58、應(yīng)時(shí)，則在電解池中生成H2________ L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為橋梁建立K2FeO4和H2的物質(zhì)的量的關(guān)系：2K2FeO43H2，由此可知生成H2 0.3 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72 L。 答案FeO 4H2O3e===Fe(OH)35OH 6.72,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,10.某研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)反應(yīng)2KMnO410FeSO48H2SO4===2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O設(shè)計(jì)如下原電池，其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為 1 molL1，溶液

59、的體積均為200 mL，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,回答下列問題： (1)此原電池的正極是石墨__________(填“a”或“b”)，發(fā)生________反應(yīng)。 解析根據(jù)題目提供的總反應(yīng)方程式可知，KMnO4作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，故石墨a是正極。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,a,還原,(2)電池工作時(shí)，鹽橋中的SO 移向________(填“甲”或“乙”)燒杯。 解析電池工作時(shí)，SO 向負(fù)極移動(dòng)，即向乙燒杯移動(dòng)。 (3)兩燒杯中的電極反應(yīng)式分別為 甲___________________________

60、_____； 乙___________________。 解析甲燒杯中的電極反應(yīng)式為MnO 5e8H===Mn24H2O；乙燒杯中的電極反應(yīng)式為5Fe25e===5Fe3。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,乙,5Fe25e===5Fe3,(4)若不考慮溶液的體積變化，MnSO4濃度變?yōu)?.5 molL1，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。 解析溶液中的MnSO4濃度由1 molL1變?yōu)?.5 molL1，由于溶液的體積未變，則反應(yīng)過程中生成的MnSO4的物質(zhì)的量為0.5 molL10.2 L0.1 mol，轉(zhuǎn)移的電子為0.1 mol50.5 mol。,,2,3

61、,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,0.5,11.(1)分析如圖所示的四個(gè)裝置，請(qǐng)回答下列問題：,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,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________電極(填“鐵”或“銅”)，裝置d中銅電極上的電極反應(yīng)式為______________。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析在稀H2SO4溶液中，鎂比鋁活潑，鋁電極作正極，正極的反應(yīng)式為2H2e===H2。在NaOH溶液中，鋁比鎂活潑，鋁電極作負(fù)極，負(fù)極的反應(yīng)式為Al3e4OH=== AlO 2H2O。

62、在濃硝酸中，鐵被鈍化，鐵電極作正極，正極上發(fā)生NO 的還原反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡。裝置d相當(dāng)于金屬鐵發(fā)生吸氧腐蝕，銅電極作正極，正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OH。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,答案2H2e===H2Al3e4OH===AlO 2H2O 鐵O22H2O4e===4OH,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(2)觀察如圖所示的兩個(gè)裝置，圖1裝置中銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡，圖2裝置中銅電極上無氣體產(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 _______________、 _______

63、________。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析由圖1可知還原性CrCu，但在稀硝酸中卻出現(xiàn)了反常，結(jié)合稀硝酸的氧化性，不難推測(cè)鉻被稀硝酸鈍化，導(dǎo)致活動(dòng)性降低。 答案金屬鉻的活動(dòng)性比銅的強(qiáng)且能和稀硫酸反應(yīng)生成H2金屬鉻易被稀硝酸鈍化,12.全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的電池，目前釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。下圖是釩電池基本工作原理示意圖：,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,請(qǐng)回答下列問題： (1)硫酸在電池技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室中具有廣泛的應(yīng)用，在傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，硫酸是____________，實(shí)驗(yàn)室中配制硫酸亞鐵時(shí)需要加入少量硫酸，硫酸

64、的作用是___________________。 解析傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，鋅與酸反應(yīng)生成氫氣，故硫酸為電解質(zhì)溶液；硫酸亞鐵容易水解，且水解顯酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解變質(zhì)。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,電解質(zhì)溶液,抑制硫酸亞鐵的水解,(2)釩電池是以溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同價(jià)態(tài)的釩離子(V2、V3、VO2、VO )為正極和負(fù)極電極反應(yīng)的活性物質(zhì)，電池總反應(yīng)為VO2V3H2O V2VO 2H。放電時(shí)的正極反應(yīng)式為____________________________，充電時(shí)的陰極反應(yīng)式為_____________________。放電過程中，電解液

65、的pH________(填“升高”、“降低”或“不變”)。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,解析正極反應(yīng)是還原反應(yīng)，由電池總反應(yīng)可知放電時(shí)的正極反應(yīng)為VO 2He===VO2H2O；充電時(shí)，陰極反應(yīng)為還原反應(yīng)，故為V3得電子生成V2的反應(yīng)。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,(3)釩電池基本工作原理示意圖中“正極電解液”可能是________(填字母)。 a.VO 、VO2混合液 b.V3、V2混合液c.VO 溶液 d.VO2溶液e.V3溶液 f.V2溶液,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,acd,(4)能夠通過釩電池基本工作原理示意圖中“隔膜”的離子是_______。 解析充電和放電過程中，正極電解液與負(fù)極電解液不能混合，起平衡電荷作用的是加入的酸，故H可以通過隔膜。,,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,H,