一轮复习原电池

1、原电池化学电源原电池化学电源点面导图点面导图考向分析考向分析本节高考重点考查：本节高考重点考查： (1)原电池原理；原电池原理； (2)电极反应的书写；电极反应的书写； (3)新型化学电源分析。新型化学电源分析。 多以选择题呈现，预计多以选择题呈现，预计2015年将以传统选择题为主，题目选年将以传统选择题为主，题目选材会更加新颖。基于此，我们在复习时注重从原电池原理角度分材会更加新颖。基于此，我们在复习时注重从原电池原理角度分析新型化学电源，以析新型化学电源，以“负极氧化正还原负极氧化正还原”原则从理论上进行分析原则从理论上进行分析。一、原电池一、原电池1概念：把化学能转化为概念：把化学能转化

2、为_的装置。的装置。2工作原理：工作原理：(以锌以锌铜原电池为例铜原电池为例)电能电能电极名称电极名称负极负极正极正极电极材料电极材料_片片_片片电极反应电极反应_反应类型反应类型_反应反应_反应反应电子流向电子流向由由_片沿导线方向流向片沿导线方向流向铜铜片片电池反应电池反应方程式方程式_锌锌铜铜Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化氧化还原还原锌锌ZnCu2=Zn2Cu3.构成条件构成条件1(填一填填一填)下列装置可以形成原电池的是下列装置可以形成原电池的是_，并写出形成原电池的，并写出形成原电池的电极材料及电极反应式：正极：电极材料及电极反应式：正极： _ ；负极：负极：_。铜片：铜片：C

3、u2e=Cu2B银片：银片：2Ag2e=2Ag二、常见的化学电源二、常见的化学电源1一次电池一次电池(以碱性锌锰电池为例以碱性锌锰电池为例)总反应为：总反应为：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2负极：负极：_。正极：正极：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH2二次电池二次电池铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为：铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为：Zn2OH2e =Zn(OH)23燃料电池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。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。酸性酸性碱性碱性负极反负极反应式应式正极反正极反应式应式电池总电

4、池总反应式反应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH2H2O2=2H2O2(画一画画一画)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。连接方式。【答案】【答案】可充电电池充电时的电极接法为：可充电电池充电时的电极接法为：3(选一选选一选)下列有关电池的叙述不正确的是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

5、为电能甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极锌锰干电池中，锌电极是负极B1正、负极的判断正、负极的判断判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看反应的具体情况，如：看反应的具体情况，如：Al在强碱性溶液中比在强碱性溶液中比Mg更易失电子，更易失电子，Al作负极，作负极，Mg作正极。作正极。(2012中山华侨中学质检中山华侨中学质检)图甲和乙是双液原电池装置。图甲和乙是双液原电池装置。回答下列问题。回答下列问题。(1)甲池中的正极反应为甲池中的正极反应为_，乙池的负极反应为，乙池的负极反应为_。(2)盐桥的作用是盐桥的

6、作用是_、并、并_。(3)乙图当有乙图当有1 mol电子通过外电路时，正极有电子通过外电路时，正极有_ g Ag析析出。出。【答案】【答案】(1)Co22e=CoCo2e=Co2(2)形成闭合回路保持两边溶液电中性形成闭合回路保持两边溶液电中性 (3)1081LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)电池的负极材料为电池的负极材料为_，发生的电极反应为，发生的

7、电极反应为_。(2)电池正极发生的电极反应为电池正极发生的电极反应为_。锂锂Lie=Li2SOCl24e=4ClSSO2设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是：设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是：1首先将已知的氧化还原反应拆分为两个半反应。首先将已知的氧化还原反应拆分为两个半反应。2根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料及电解质溶液。材料及电解质溶液。(1)电极材料的选择电极材料的选择一般电池中的负极能够与电解质溶液反应，因此负极一般是活一般电池中的负极能够与电解质溶液反应，因此负极一般是活泼的金属材料。

8、正极和负极之间只有产生电势差，电子才能定泼的金属材料。正极和负极之间只有产生电势差，电子才能定向移动，所以正极和负极一般不能用同一种材料。两个电极的向移动，所以正极和负极一般不能用同一种材料。两个电极的构成分为以下四种情况：构成分为以下四种情况：原电池的设计原电池的设计 活动性不同的两种金属。例如，锌铜原电池中，锌板作原电活动性不同的两种金属。例如，锌铜原电池中，锌板作原电池的负极，铜板作原电池的正极。池的负极，铜板作原电池的正极。金属和非金属。例如，锌锰干电池中，锌片作原电池的负极，金属和非金属。例如，锌锰干电池中，锌片作原电池的负极，石墨棒作原电池的正极。石墨棒作原电池的正极。金属和化合物

9、。例如，铅蓄电池中，铅板作原电池的负极，金属和化合物。例如，铅蓄电池中，铅板作原电池的负极，二氧化铅作原电池的正极。二氧化铅作原电池的正极。惰性电极。例如，氢氧燃料电池中，两电极均可用惰性电极。例如，氢氧燃料电池中，两电极均可用Pt。(2)电解质溶液的选择电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气如空气中的氧气)。但如果两。但如果两个半反应分别在两个容器中进行个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥中间连接盐桥)，则左右两个，则左右两个容器

10、中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在铜容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在铜锌构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有锌构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2的电解质溶的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有液中，而正极铜浸泡在含有Cu2的电解质溶液中。的电解质溶液中。3按要求画出原电池装置图。按要求画出原电池装置图。如根据以下反应设计的原电池：如根据以下反应设计的原电池： 原理原理装置图装置图化学反应：化学反应： CuCl2Fe=FeCl2Cu 电极反应：电极反应： 负极：负极：Fe2e=Fe2 正极：正极：Cu22e=Cu(1)自发进行的氧化还原反应不一定都能设计成原

11、电池，自发进行的氧化还原反应不一定都能设计成原电池，如：如：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O等。等。(2)原电池中的电解质溶液不一定参与反应，如氢氧燃料原电池中的电解质溶液不一定参与反应，如氢氧燃料电池中，电解质溶液不参与反应。电池中，电解质溶液不参与反应。铁及铁的化合物应用广泛，如铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。( 1 ) 写 出写 出 F e C l3溶 液 腐 蚀 印 刷 电 路 铜 板 的 离 子 方 程 式溶 液 腐 蚀 印 刷 电 路 铜 板 的 离 子 方 程 式 _。(

12、2)若将若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应：正极反应：_；负极反应：负极反应：_。2Fe3Cu=2Fe2Cu22Fe32e=2Fe2Cu2e=Cu22用铜片、银片、用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥溶液、导线和盐桥(装装有琼脂有琼脂KNO3的的U形管形管)构成一个原电池。以下有关该原电池构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是的叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极；在外电路中，电流由铜电极流向银电极；正极反

13、应为：正极反应为：Age=Ag；实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作；实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作；将铜片浸入将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同。同。ABC DC 热点探究热点探究新型化学电源分析探究新型化学电源分析探究高考中的新型电池，有高考中的新型电池，有“氢镍电池氢镍电池”、“高铁电池高铁电池”、“锌锌锰碱性电池锰碱性电池”、我国首创的、我国首创的“海洋电池海洋电池”、“燃料电燃料电池池”(如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、甲醇质子交换

14、膜燃料电池、CO燃料电池燃料电池)、“锂离子电池锂离子电池”、“银锌电池银锌电池”、“纽扣电池纽扣电池”等。这些电池一般具有高能环保、等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量经久耐用、电压稳定、比能量(单位质量释放的能量单位质量释放的能量)高等特点。高等特点。取材于这些知识点的试题，由于题材广、信息新、陌生度大，取材于这些知识点的试题，由于题材广、信息新、陌生度大，所以，大多数考生对这类试题感到难，而难在何处又十分迷茫。所以，大多数考生对这类试题感到难，而难在何处又十分迷茫。实际上这些题目主要考查的是学生迁移应用的能力。具体有以实际上这些题目主要考查的是学生迁移应用的能力。具体

15、有以下几种考查角度：下几种考查角度：3新型电池新型电池“充电充电”时阴、阳极的判断时阴、阳极的判断首先明确原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极首先明确原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。接正极、阴极接负极的原理进行分析。4新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断首先分清电池是放电还是充电；再判断正、负极或阴、阳极，首先分清电池是放电还是充电；再判断正、负极或阴、阳极，进而可确定离子的移动方向。进而可确定离子的移动方向。(2012惠州高三第三次调研惠州高三第三次调研)镍氢充电电池镍氢

16、充电电池(NiMH，KOH作为电解液作为电解液)已经开始用于汽油已经开始用于汽油/电动混合动力汽车上，该电动混合动力汽车上，该电池的总反应方程式如下：电池的总反应方程式如下：Ni(OH)2M NiOOHMH(M表示储氢合金表示储氢合金)，下列叙述正确的是，下列叙述正确的是()A放电时正、负极附近溶液的放电时正、负极附近溶液的pH均不变均不变B放电时正极材料为放电时正极材料为MH，发生氧化反应，发生氧化反应C充电时阳极反应为：充电时阳极反应为：Ni(OH)2OHe=NiOOHH2OD放电时每转移放电时每转移1 mol电子，负极有电子，负极有1 mol NiOOH被还原被还原放电时正极电极反应：放

17、电时正极电极反应：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH负极电极反应：负极电极反应：MHOHe=MH2O，A选项正极附近溶选项正极附近溶液的液的pH增大、负极附近溶液的增大、负极附近溶液的pH减小，故错误。减小，故错误。【答案】【答案】C新型电源从原理上遵循新型电源从原理上遵循“氧化反应在负极，还氧化反应在负极，还原反应在正极原反应在正极”。不可被。不可被“新面孔新面孔”而蒙蔽，手足而蒙蔽，手足无措。无措。 C 高考题组一原电池工作原理高考题组一原电池工作原理1(2011北京高考北京高考)结合下图判断，下列叙述正确的是结合下图判断，下列叙述正确的是()A和和中正极均被保护中正极均被保护B和和中

18、负极反应均是中负极反应均是Fe2e=Fe2C和和中正极反应均是中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和和中分别加入少量中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀溶液，均有蓝色沉淀【解析】【解析】A项两个装置都是原电池，负极都是活泼金属，根项两个装置都是原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，原电池对正极起到了保护作用，故据原电池原理可知，原电池对正极起到了保护作用，故A正确；正确；B项项中的负极反应为中的负极反应为Zn2e=Zn2，故，故B错误；错误；C项项中中的正极反应为的正极反应为2H2e=H2，故，故C错误；错误；D项项中不能生中不能生成蓝色沉淀。成蓝色沉淀。【答案】【答

19、案】A2(2011海南化学样卷海南化学样卷)依据氧化还原反应：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。设计的原电池如图所示。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)电极电极X的材料是的材料是_；电解质溶液；电解质溶液Y是是_；(2)银电极为电池的银电极为电池的_极，发生的电极反应为极，发生的电极反应为_； X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从外电路中的电子是从_电极流向电极流向_电极。电极。 铜铜 AgNO3溶液溶液正正 Age=Ag Cu2e=Cu2铜铜 银银高考题组二新型化学电源高考题组二新型化学电源3

20、(2011全国新课标高考全国新课标高考)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：的总反应为：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是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，正极为电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为、负极为FeB电池放电时，负极反应为电池放电时，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低降低D电池充电时，阳极反应为电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2OC4(2011安徽高考安徽高考)研究人员最近发明了一种研究人员最近发明了一种“水水”电池，这种