2017年高三化学一轮复习原电池-化学电源

1、第2讲原电池化学电源考纲要求:1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。考点一:原电池及其工作原理梳理整合1.概念原电池是把 能转化为 能的装置。化学电2.工作原理以铜锌原电池为例(1)原理分析电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应 . .反应类型 反应 反应电子流向由Zn沿 流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液,K+移向 ,Cl-移向 .氧化还原导线正极负极(2)两种装置比较盐桥作用:a.连接内电路形成闭合回路。b.维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流。装置中有部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低;装置中使Z

2、n与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定。3.原电池的构成条件(1)两个 的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。负极:活泼性 的金属。正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属。(2)电极均插入 中。(3)构成 (两电极接触或用导线连接)。(4)能自发地发生氧化还原反应。活泼性不同较强电解质溶液闭合回路题组例练题组一原电池工作原理的考查D C 原电池正、负极的判断题组二1.(2016龙海校级模拟)工业上常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性质的不锈钢,在如图装置中,观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图2装置中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体,则下列叙述正确的是( )BA

3、.图1为原电池装置,Cu电极上产生的是O2B.图2装置中Cu电极上发生的电极反应式为:Cu-2e- Cu2+C.由实验现象可知:金属活动性CuCrD.两个装置中,电子均由Cr电极流向Cu电极2.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是( )B考点二:原电池原理的应用梳理整合1.比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时,一般作 的金属比作 的金属活泼。如有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A极溶解,而B极上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,则可以推出金属活动性AB。2.加快氧化还原反应的速率一个 进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率

4、。例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量 CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。负极正极增大自发3.用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池 而得到保护。例如,要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。4.设计制作化学电源(1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。正极(2)根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。题组例练题组一判断金属的活泼性及反应速率B 2.(2015揭阳二模)等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中放入少量的CuSO4溶液,如图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系,其中正

5、确的是( )D设计原电池题组二C A.Cd作负极,Co作正极B.原电池工作时,电子从负极沿导线流向正极C.根据阴阳相吸原理,盐桥中的阳离子向负极(甲池)移动D.甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液考点三:化学电源梳理整合1.一次电池(以碱性锌锰干电池为例)负极(Zn),电极反应式: 。(1)负极反应: (逆向为充电时阴极反应)。(2)正极反应: (逆向为充电时阳极反应)。2.二次电池(以铅蓄电池为例)3.燃料电池(1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。(2)燃料电池的电极本身不参与反应,燃料和氧化剂连续地由 供给。外部题组例练题组一电极、电池反应式的书写D 请回答下列问

6、题:(1)电池的负极材料为,发生的电极反应为 。(2)电池正极发生的电极反应为 。技法归纳电极反应式的书写方法燃料电池题组二A 2.某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。(1)其反应式为负极: ;正极: 。电池反应为 。(2)如果将上述电池中电解质“氧化钇氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动”改为熔融的K2CO3,b极通入的气体为氧气和CO2,负极: ;正极: 。电池反应为 。技法归纳根据电极产物判断燃料电池正、负极的方法1.在酸性燃料电池中,有H2O生成的是正极,

7、有CO2生成的是负极。2.在碱性燃料电池中有H2O生成的是负极,其另一极为正极。3.在熔融盐或熔融氧化物燃料电池中,生成CO2的是负极,其另一极为正极。新型电池题组三B C 考向1:原电池原理及应用1.(2015新课标全国理综)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( ) 真题再现 探究考题 感悟考向A2.(2013新课标全国理综) “ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是( )B考向2:电极反应、电池反应式的书写与计算3.(201

8、5江苏化学)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )D4.(1)(2015新课标全国理综)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:溶解度/(g/100 g水) 温度/化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列问题:该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为 。维持电流强度为0.5 A,电池工作5分钟,理论上消耗锌g。(已知F=96 500 Cmol-1)(2)(2012新课标全国理综)与MnO2-Zn电池类