原电池高三化学二轮复习

1、原电池原理2016高考导航必考星级2015年2014年2013年全国卷全国卷全国卷全国卷全国卷全国卷1126(1)(2)27(4)12;27(3);36(4)10;27;28(5)11；36高考命题研究1.原电池的工作原理及其应用：原电池(含新型化学电源)正、负极的判断；电子移动方向和离子移动方向；原电池(含新型化学电源)电极反应式的书写。复习重点包括：复习重点包括：电子流向（电流流向）正、负两极判断 阴、阳离子移动新型化学电源燃料电池电极式书写1、概念概念：将：将 转化为转化为 的装置。的装置。 2、形成条件形成条件：（4点）点）两个活动性不同的电极。存在电解质溶液。形成闭合回路（两电极直接

2、或间接接触；两电极插入电解质液）。能自发进行的氧化还原反应。化学能电能一、原电池原理一、原电池原理（一）基本原理（一）基本原理例：例：如下图，下列装置如下图，下列装置构成构成原电池的是原电池的是（ ）B3、电子流向电子流向：4、电流方向电流方向：5、阴阳离子的迁移方向阴阳离子的迁移方向：6、反应类型：负极反应类型：负极 电子，被电子，被 ， 发生发生 反应；正极反应；正极 电子，电子，被被 ，发生，发生 反应反应。负极导线正极正极导线负极阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。失氧化氧化还原还原得7、判断正、负极的方法：（5点）点） 例例1. 把把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用四块金属浸入

3、稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。判断以下四种情况原导线两两相连组成原电池。判断以下四种情况原电池的正、负极。电池的正、负极。 a、b相连时，相连时，H+移向移向b极；极； c、d相连时，相连时，c电极发生氧化反应；电极发生氧化反应； a、c相连时，电子由相连时，电子由a到到c ； b、d相连时，相连时，d上有大量气泡产生上有大量气泡产生例例2 2：下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是在铜电极上能产生气泡的是（ ）A总反应：2H+Zn = H2 Zn2+负极：Zn2e= Zn2+正极：2H+2e=H2以以Cu-Zn原电池为例原电池为例8、装置图及电

4、极反应式含盐桥的含盐桥的Cu-Zn原电池原电池 1、盐桥的、盐桥的作用作用： 2、盐桥中，、盐桥中，Cl-向向 极移动，极移动，K+向向 极极移动。（填移动。（填Zn或或Cu） 形成闭合回路，使烧杯中溶液的电荷平衡。 ZnCu负极：负极：Zn -2e-= Zn2+正极：正极：Cu2+ + 2e-= Cu 总反应：总反应：Zn+ Cu2+ = Zn2+Cu 1.电子流向考查：例例1 1、碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得、碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌到广泛应用。锌- -锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：电池总

5、反应为： Zn(s)+2MnOZn(s)+2MnO2 2(s)+H(s)+H2 2O(l)=Zn(OH)O(l)=Zn(OH)2 2(s) (s) +Mn+Mn2 2O O3 3(s)(s)下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ） A A电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子B B电池正极的电极反应式为：电池正极的电极反应式为： 2MnO 2MnO2 2(s)+H(s)+H2 2O(l)+2eO(l)+2e- -=Mn=Mn2 2O O3 3(s)+2OH(s)+2OH- -(aq)(aq)C C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D D外电

6、路中每通过外电路中每通过2mol2mol电子，锌的质量理论上减少电子，锌的质量理论上减少65g 65g 二、考查重点：C例例2、据报道，锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄、据报道，锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为其电池反应为2ZnO2=2ZnO，原料为锌粒、电解液，原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是和空气。则下列叙述正确的是() A锌为正极，空气进入负极反应锌为正极，空气进入负极反应 B负极反应为负极反应为Zn2e=Zn2 C正极发生氧化反应正极发生氧化反应 D电解液为强酸电解液为强

7、酸B2、两极判断考查 3、阴、阳离子移动考查例例3、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：负极上的反应为：CH3CH2OH4e+H2O=CH3COOH+4H。下列有关说法正确的是（下列有关说法正确的是（ ） A.检测时，电解质溶液中的检测时，电解质溶液中的H向负极移动向负极移动 B.若有若有4mol电子转移，则消耗电子转移，则消耗2mol CH3CH2OH C.电池反应的化学方程式为：电池反应的化学方程式为： CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O D.正极上发生的反应是：正极上发生的反应是：O2+4e+2H2O=4OH

8、CA4、新型化学电源 书写燃料电池的电极反应式时注意事项书写燃料电池的电极反应式时注意事项(1)(1)若电解质是酸性的，在电极反应式中不能出现若电解质是酸性的，在电极反应式中不能出现OHOH。(2)(2)若电解质是碱性的，在电极反应式中不能出现若电解质是碱性的，在电极反应式中不能出现H H。5 5、燃料电池电极式书写、燃料电池电极式书写 以氢氧燃料电池为例以氢氧燃料电池为例 H2、O2 、 H+ 总反应总反应 。 正极正极 ， 负极负极 . H2、O2 、 OH- 总反应总反应 。 正极正极 ， 负极负极 .2H2-4e-=4H+ O2 + 4H+ +4e= 2H2O 2H2 + 4OH-4e

9、= 4H2O O2 + 2H2O + 4e= 4OH 2H2+O2=2H2O 2H2+O2=2H2O 练习练习1 1、甲烷燃料电池、甲烷燃料电池CH4-O2-H+ 总反应总反应 。 正极正极 ， 负极负极 . .CH4-O2-OH- 总反应总反应 。 正极正极 ， 负极负极 . .CH4+2O2=CO2+2H2O O2+4H+4e-=2H2O CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ O2+2H2O+4e-=4OH- CH4+10OH-8e-=CO32- +7H2O 负负=总总正正x2负负=总总正正x2CH4+2O2+2OH-= CO32- +3H2O 总：总：C2H5OH +3O2=2CO2

10、+3H2O负：负：C2H5OH -12e-+3H2O= 2CO2+12H+总：总：C2H5OH +3O2+4OH-= 2CO32-+5H2O负：负：C2H5OH -12e-+16OH-=2CO32-+11H2O C2H5OH-O2-H+ C2H5OH-O2-OH-练习练习2 2、乙醇燃料电池、乙醇燃料电池负负=总总正正x3负负=总总正正x3正：正：O2 + 4H+ +4e= 2H2O 正：正：O2 + 2H2O + 4e= 4OH 复杂燃料电池电极式书写方法：复杂燃料电池电极式书写方法： 书写此类反应，应先写正极反应式，然后利用书写此类反应，应先写正极反应式，然后利用负极反应式总式负极反应式总

11、式 正极反应式正极反应式写出负极反应式。写出负极反应式。需要注意的是，由于电解质需要注意的是，由于电解质溶液溶液的不同的不同（酸溶液或碱溶（酸溶液或碱溶液）液），总反应的产物不同。总反应的产物不同。总结：总结： 1 1、错误认为电解质溶液导电的原因是电子通过、错误认为电解质溶液导电的原因是电子通过了电解质溶液。实际上在闭合的电路中电子只走了电解质溶液。实际上在闭合的电路中电子只走“陆路陆路”( (导线或电极导线或电极) )，离子只走，离子只走“水路水路”( (电解质溶液电解质溶液) )。原电池原理的误区 Mg-Al-NaOH 总反应总反应 ， 负极负极 ， 正极正极 . Fe-Cu-浓浓HNO

12、3 总反应总反应 ， 负极负极 ， 正极正极 .2Al - 6e- +8OH- = 2AlO2- +4H2O 6H2O+6e- = 3H2+6OH- 2Al + 2H2O +2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2 Cu - 2e- = Cu2+ 2NO3- + 2e- + 4H+=2NO2 + 2H2O Cu+4H+ +2NO3-=Cu2+ +2H2O+2NO2 2 2、特殊的原电池、特殊的原电池如如Mg-Al-NaOH构成的原电池构成的原电池，如如Fe-Cu-浓浓HNO3构成的原电池构成的原电池. .1下列有关电池的说法不正确的是下列有关电池的说法不正确的是( ) A手机上用的锂离子电池

13、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氢氧燃料电池可把化学能转化为电能氢氧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2.有关如图所示原电池的叙述不正确的是有关如图所示原电池的叙述不正确的是 （ ） A电子沿导线由电子沿导线由Cu片流向片流向Ag片片 B正极的电极反应是正极的电极反应是Ag+ + e-=Ag C盐桥中的盐桥中的K+移向移向AgNO3溶液溶液 D银电极发生氧化反应银电极发生氧化反应 巩固练习巩固练习 ：BD3. 3. 电子计算机所用

14、钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银， 电解质溶液为电解质溶液为KOHKOH溶液，其电极反应是：溶液，其电极反应是： Zn Zn2OH2OH2e2e ZnOZnOHH2 2OO； Ag Ag2 2O OH H2 2O O2e2e 2Ag2Ag2OH2OH. . 下列判断正确的是（下列判断正确的是（ ） A A锌为正极，锌为正极，AgAg2 2OO为负极为负极 B B锌为负极，锌为负极，AgAg2 2OO为正极为正极 C C原电池工作时，负极区溶液原电池工作时，负极区溶液pHpH不变不变 D D原电池工作时，负极区溶液原电池工作时，负极区溶液pHpH增大增

15、大4.4.微型锂电池可作植入某些心脏病人体内的心脏起博器所用微型锂电池可作植入某些心脏病人体内的心脏起博器所用 的电源，这种电池中的电解质是固体电解质的电源，这种电池中的电解质是固体电解质LiILiI，其中的导，其中的导 电离子是电离子是I I- -. .下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是 （ ） A A正极反应：正极反应：2Li - 2e2Li - 2e- - = 2Li = 2Li+ + B B负极反应：负极反应：I I2 2 + 2e + 2e- - = 2I = 2I- - C总反应是：总反应是：2Li + I2Li + I2 2 = 2LiI = 2LiI D D金属锂作正极金

16、属锂作正极BC5.5.近日，中美联合研究小组，采用廉价的钠离子，同时使用近日，中美联合研究小组，采用廉价的钠离子，同时使用纳米氧化锰和锂材料作电极制造出了钠离子电池，其纳米氧化锰和锂材料作电极制造出了钠离子电池，其 工作原工作原理示意图如图所示。关于该电池的说法中正确的是理示意图如图所示。关于该电池的说法中正确的是( ( ) ) A A放电时放电时A A极作负极极作负极 B B放电时放电时NaNa 向负极移动向负极移动C C放电时是将电能转化为化学能放电时是将电能转化为化学能 D D放电时放电时B B极为阳极，发生氧化反应极为阳极，发生氧化反应 A6. 6. 在在20102010年上海举办的世

17、博会主打环保牌，年上海举办的世博会主打环保牌，2020辆氢燃料电辆氢燃料电池公交车、池公交车、300300辆氢燃料电池出租车投入运行，它们以氢气为辆氢燃料电池出租车投入运行，它们以氢气为能源，实现了真正的零污染。氢氧燃料电池的电解液为能源，实现了真正的零污染。氢氧燃料电池的电解液为KOHKOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是（）溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是（）A A正极反应式为：正极反应式为：O O2 22H2H2 2OO4e4e=4OH=4OHB B工作一段时间后，电解液中工作一段时间后，电解液中KOHKOH的物质的量浓度不变的物质的量浓度不变C C该燃料电池的总反应方程式为：该

18、燃料电池的总反应方程式为：2H2H2 2OO2 2=2H=2H2 2OODD用该电池工作时，每消耗用该电池工作时，每消耗1molO1molO2 2有有4mol4mol电子转移电子转移B7.(2011安徽安徽)研究人员最近发现了一种研究人员最近发现了一种“水水”电池，这种电池电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列下列“水水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是电池在海水中放电时的有关说法正确的是( ) A.正极反应式：正极反应式：AgCle=AgCl B.每生成每生成1 mol Na2Mn5O10转移转移2 mol电子电子 C.Na不断向不断向“水水”电池的负极移动电池的负极移动 D. AgCl是还原