第十二章电化学胶体公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

基础盘点第1讲原电池原理及其应用第十二章电化学胶体第1页第1页第2页第2页基础回归1.概念

把

转化为

装置。2.构成条件 （1）能自发地发生

反应。 （2）电解质溶液（构成电路或参与反应）。 （3）由还原剂和导体构成

极系统，由氧化剂和导体构成

极系统。 （4）形成

（两电极接触或用导线连接）。化学能电能氧化还原负正闭合回路第3页第3页3.工作原理 原电池工作原理和电子流向可用下列图示表示：

原电池内部电解质溶液中离子移动规律：

误区警示第4页第4页二、化学电源自我诊断2.铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。依据上述情况判断： （1）工作时，电解质溶液pH

（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）工作时，电解质溶液中阴离子移向

极。 （3）电流方向从

极流向

极。 （4）写出负极电极反应式：

。答案

（1）增大（2）负（3）正负（4）Pb+SO-2e- PbSO4第5页第5页第6页第6页第7页第7页基础回归电池负极反应正极反应总反应式碱性锌锰电池（Zn|KOH|MnO2）2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-

铅蓄电池（Pb|H2SO4|PbO2）Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)氢氧燃料电池（H2-O2）

2H2+O22H2OZn+2OH--2e-

Zn(OH)2Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2Pb(s)-2e-+SO(aq) PbSO4(s)PbO2(s)+2e-+4H+(aq)+SO(aq) PbSO4(s)+2H2O(l)2H2-4e-4H+酸性：O2+4e-+4H+

2H2O碱性：O2+4e-+2H2O4OH-固体：O2+4e-2O2-第8页第8页迷津指点 1.化学电源优劣判断标准：单位质量或单位体积所能输出电能多少，或输出功率大小，电池使用寿命长短，以及对环境污染程度大小。 2.燃料电池和普通电池不同，必须使用辅助电极，电极本身不参加反应，所采取燃料普通为H2、CH4、CH3OH等，助燃剂普通为O2（或空气）。第9页第9页A.②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥C.⑤④②①③⑥ D.⑤③②④①⑥三、金属腐蚀与防护自我诊断4.如图所表示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢顺序为 （ ）第10页第10页

解析

①是Fe为负极，杂质碳为正极原电池腐蚀,是铁吸氧腐蚀，腐蚀较慢。其电极反应式为：负极Fe-2e-Fe2+,正极2H2O+O2+4e-4OH-。②③④均为原电池装置，③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极,均被腐蚀。但Fe和Cu金属活泼性差别不小于Fe和Sn，故Fe—Cu原电池中Fe被腐蚀较快。⑤是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极电解腐蚀，加快了Fe腐蚀。⑥是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极电解腐蚀，预防了Fe腐蚀。依据以上分析可知：铁在其中被腐蚀由快到慢顺序为⑤＞④＞②＞①＞③＞⑥。

答案

C第11页第11页第12页第12页第13页第13页基础回归 1.金属腐蚀本质：

金属原子

变为

，金属发生

。2.金属腐蚀类型（1）化学腐蚀与电化学腐蚀失去电子金属阳离子化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟接触不纯金属或合金跟接触现象

电流产生

电流产生本质金属被较活泼金属被联系两者往往同时发生，腐蚀更普遍非金属单质直接电解质溶液有微弱氧化氧化电化学无氧化反应第14页第14页O2+2H2O+4e-（2）析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁腐蚀为例进行分析：析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极正极

总反应式联系

更普遍水膜酸性较强（pH≤4.3）

水膜酸性很弱或中性Fe-2e-Fe2+2H++2e-H2↑4OH-Fe+2H+Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O2Fe（OH)2吸氧腐蚀第15页第15页3.金属防护（1）电化学防护①牺牲负极正极保护法—

原理 a.

：比被保护金属活泼金属； b.

：被保护金属设备。 ②外加电流阴极保护法—

原理 a.

：被保护金属设备； b.

：隋性金属。（2）改变金属内部结构,如制成合金、不锈钢等。（3）加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等办法。原电池负极正极电解阴极阳极第16页第16页判断金属腐蚀快慢规律（1）电解池原理引发腐蚀>原电池原理引发腐蚀>化学腐蚀>有防护办法腐蚀。（2）对同一个金属来说，腐蚀快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。（3）活泼性不同两金属，活泼性差异越大，腐蚀越快。（4）对同一个电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。指点迷津第17页第17页要点一原电池正、负极判断与电极反应式书写1.正、负极判断要点精讲第18页第18页尤其提醒①原电池正、负极判断基础是自发进行氧化还原反应，假如给出一个方程式判断正、负极，能够直接依据化合价升降来判断。发生氧化反应一极为负极，发生还原反应一极为正极。②判断电极时，不能简朴地依据金属活泼性来判断，要看反应详细情况，如：a.Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；b.Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。第19页第19页2.电极反应式书写 （1）普通电极反应式书写 按照负极发生氧化反应，正极发生还 原反应，判断出电极反应产物，找出 得失电子数量。电极产物在电解质溶液环境中，应 能稳定存在，如碱性介质中生成H+应让其结合OH-生成水。 电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、 电子守恒等加以配平。列物质标得失看环境配守恒第20页第20页两电极反应式相加，与总反应离子方程式对照验证。两式加验总式（2）复杂电极反应式书写： =-如CH4酸性燃料电池中，负极反应式为：CH4+2O2 CO2+2H2O……总反应式2O2+8H++8e- 4H2O……正极反应式CH4+2H2O-8e- CO2+8H+……负极反应式复杂电极反应式总反应式较简朴一极电极反应式第21页第21页尤其提醒 原电池中正、负极电极反应式作为一个特殊离子方程式，对于强、弱电解质书写形式，没有严格要求，但必须遵循原子守恒和电荷守恒规律。第22页第22页【典例导析1】

镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量酸），下列说法不正确是 （ ） A.此燃料电池总反应为：Mg+H2O2

Mg(OH)2 B.正极发生电极反应为：H2O2+2H++2e-

2H2O C.工作时，正极周围海水pH增大 D.电池工作时，溶液中H+向正极移动第23页第23页

解析

由于电解质溶液中加入一定量酸，Mg(OH)2

不能存在，电池总反应为：Mg+H2O2+2H+

Mg2++2H2O。负极反应为：Mg-2e- Mg2+;正极反 应为H2O2+2H++2e- 2H2O，消耗H+，工作时正极 周围海水pH增大，溶液中H+向正极移动。

答案

A第24页第24页迁移应用1我国首创以铝-空气-海水电池作为能源 新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空 气中氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放 入海水中数分钟，就会发出耀眼白光。则； （1）该电源负极材料为

；正极材料为

。 （2）负极反应为

。 （3）正极反应为

。第25页第25页

解析

Al、O2（空气）之间氧化还原反应为：4Al+3O2 2Al2O3,首先分析出该反应还原 剂为Al，作负极；氧化剂为O2，能够用碳棒作 正极，完毕O2得电子反应，然后写出两者得 失电子情况。负极：4Al-12e- 4Al3+; 正极：3O2+12e- 6O2-。而由于O2-离子半 径太小，会吸引H+而生成OH-。也就是6O2-+ 6H2O 12OH-，把两者结合起来就得到正极 反应：3O2+6H2O+12e- 12OH-。答案（1）铝石墨（2）4Al-12e- 4Al3+(3)3O2+6H2O+12e- 12OH-第26页第26页要点二原电池原理及其应用1.原电池原理 利用氧化还原反应可将化学能转变为电能，详细下列：

负极失电子发生氧化反应电子沿导线传递，从而产生电流即化学能转化为电能正极得电子发生还原反应第27页第27页2.原电池原理在化工、农业生产及科研中应用 （1）加快氧化还原反应速率 一个自发进行氧化还原反应，设计成原电池时反 应速率增大。比如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少 量CuSO4溶液能使产生H2反应速率加快。 （2）比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池两极时，普通作负极金 属比作正极金属活泼。 （3）用于金属防护 使被保护金属制品作原电池正极而得到保护。例 如，要保护一个铁质输水管道或钢铁桥梁等，可 用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池负极。第28页第28页 （4）设计制作化学电源 设计原电池时要紧扣原电池构成条件。详细办法 是： ①首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应； ②依据原电池电极反应特点，结合两个半反应找 出正负极材料及电解质溶液。 a.电极材料选择 在原电池中，选择还原性较强物质作为负极；氧 化性较强物质作为正极。并且，原电池电极必 须导电。电池中负极必须能够与电解质溶液反应。第29页第29页 b.电解质溶液选择 电解质溶液普通要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解其它物质能与负极发生反应（如空气中氧气）。但假如两个半反应分别在两个容器中进行（中间连接盐桥），则左右两个容器中电解质溶液应选择与电极材料相同阳离子。如在锌—铜—硫酸构成原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2+电解质溶液中，而正极金属铜浸泡在含有Cu2+溶液中。第30页第30页③按要求画出原电池装置图。如依据下列反应设计原电池：原理装置图化学反应：CuCl2+FeFeCl2+Cu电极反应：负极：Fe-2e-Fe2+正极：Cu2++2e-Cu化学反应：2H2+O22H2O电极反应：负极：2H2+4OH--4e-4H2O正极：O2+2H2O+4e-4OH-

碱性溶液第31页第31页尤其提醒应用原电池原理能够设计任一自发氧化还原反应电池，但有电流相称微弱。同时要注意电解质溶液不一定参与反应，如燃料电池，水中普通要加入NaOH、H2SO4或Na2SO4等。第32页第32页【典例导析2】

利用生活中常见材料能够进行诸多科学试验，甚至制作出一些有实际应用价值装置来，下图就是一个用废旧材料制作可用于驱动玩具电池示意图。当电池工作时，相关说法正确是 （ ）第33页第33页 A.铝罐将逐步被腐蚀 B.炭粒和炭棒上发生反应为O2+4e- 2O2- C.炭棒应与玩具电机负极相连 D.该电池工作一段时间后炭棒和炭粒质量会减轻

解析

在原电池工作时，活泼金属铝作负极，电极反应式为：Al-3e- Al3+,炭棒作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,由此可知炭棒和炭粒质量不会改变。由于炭棒作正极，因此应与玩具电机正极相连。

答案

A第34页第34页迁移应用2

X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中构成原电池。X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。据此判断四种金属活动性顺序是 ( ) A.X＞Z＞W＞Y B.Z＞X＞Y＞W C.X＞Y＞Z＞W D.Y＞W＞Z＞X第35页第35页

解析

在原电池中，活泼金属作为原电池负极，失去电子发生氧化反应；不活泼金属作为原电 池正极，得到电子发生还原反应。电子由负极 经导线流向正极，与电流方向相反，因此，X、 Y相连时，X为负极，则活泼性X＞Y；Z、W相连 时，电流方向是W→Z，则活泼性Z＞W；X、Z相 连时，Z极上产生大量气泡，则活泼性X＞Z；W、 Y相连时，W极发生氧化反应，则W＞Y。综上， 能够得出金属活泼性顺序是X＞Z＞W＞Y。答案 为A。

答案

A第36页第36页对点训练题组一原电池原理第37页第37页第38页第38页2.

理论上不能用于设计成原电池反应是（ ） A.HCl+NaOH NaCl+H2OΔH＜0 B.2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2（g）+4H2O（l）ΔH＜0 C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g) 4Fe(OH)3(s) ΔH＜0 D.2H2（g）+O2(g) 2H2O(l)ΔH＜0点燃第39页第39页

解析

本题考察原电池形成条件。只有能自发进行氧化还原反应才也许用于设计原电池，非氧化还原反应因没有电子转移因此不能设计成原电池，题中只有A项不是氧化还原反应。

答案

A第40页第40页3.（1）将Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中 构成原电池，写出电极名称及电极反应式： Al片（ ）

， Cu片（ ）

。 （2）若将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中 能否构成原电池？

（填“能”或“不能”）， 若能构成原电池，写出电极名称及电极反应式： Al片（ ）

， Cu片（ ）

。第41页第41页

解析

(1)Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中时，Al比Cu活泼，Al为负极，失电子被氧化为 Al3+，Cu为正极，溶液中H+得电子被还原为H2。 （2）Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中 时，由于铝钝化，不能溶解，Al为正极，Cu为负 极，失电子被氧化为Cu2+。答案

（1）负极2Al-6e- 2Al3+正极6H++6e- 3H2↑（2）能正极2NO+4H++2e- 2NO2↑+2H2O负极Cu-2e- Cu2+第42页第42页题组二化学电源4.有位科学家说：“甲烷是21世纪新燃料。”甲烷作为燃料用途之一就是用于制作燃料电池。有科技工作者制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了Y2O3ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-。下列判断错误是（ ）A.电池正极发生反应：O2+4e- B.电池负极发生反应：CH4+4O2--8e- CO2+2H2OC.固体电解质里O2-移动方向：由正极流向负极D.向外电路释放电子电极：正极（即电子由正极流向负极）2O2-第43页第43页

解析

由于放电时，电池正极发生还原反应（元素化合价减少），负极发生氧化反应（元素化合价升高）。因此正极反应式是O2+4e- 2O2-，负极反应式是CH4+4O2--8e- CO2+2H2O。由上述电池正、负极反应式能够看出：正极反应“源源不断”地产生O2-，负极反应要连续进行，则需要“连续不断”O2-供应，故电池内O2-移动方向是由正极流向负极。电池负极发生氧化反应，失去电子，故外电路电子从负极流出，因此D错误。

答案

D第44页第44页第45页第45页第46页第46页6.锌银电池广泛用作各种电子仪器电源，它充电和放电过程能够表示为： 2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O 在此电池放电时，负极上发生反应物质是 （ ） A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn

解析

充电是电解过程，放电是原电池反应。充电放电D第47页第47页题组三原电池设计7.

燃料在电池中直接被氧化而产生电能装置叫燃料电池，它是一个高效低污染新型电池。燃料电池所用燃料能够是氢气，也能够是其它燃料，如甲醇、肼等。肼分子（H2N—NH2）能够在氧气中燃烧生成氮气和水，利用肼、氧气与KOH溶液构成碱性燃料电池，请写出该电池反应电极反应式和总反应式：

；并指出电解质溶液中，OH-向 哪极移动：

。第48页第48页

解析

肼燃料电池总反应为N2H4+O2 N2+2H2O，负极反应为：N2H4-4e-+4OH- N2↑+4H2O,正极反应为：O2+4e-+2H2O 4OH-。负极上消耗OH-，正极上产生OH-，故OH-向负极移动。答案

负极：N2H4-4e-+4OH- N2↑+4H2O，正极：O2+4e-+2H2O 4OH-，总反应式：N2H4+O2 N2+2H2OOH-向负极移动第49页第49页8.

金属镁在当前汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中得到迅猛发展。 （1）当前市场上一些品牌笔记本电脑（如神舟电脑、IBM电脑等）外壳一改以往有机合成材料，而使用镁铝合金、钛铝合金等材料。镁铝合金材料在电脑上代替有机合成材料目的是

。 （多选） A.减少成本 B.增强美观 C.利于散热 D.增长强度 E.增长运算速度第50页第50页 （2）某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。 ①给你一只安培表，请你画出该原电池示意图，并标出正负极。

②一段时间后，铝片发生电极反应式是

； 镁条表面只有很少许气泡产生，则镁电极发生主要反应电极反应式为

。第51页第51页

解析

（1）铝合金材料比有机合成材料在价格上要高，因此A错；事实上铝合金材料在电脑外壳上使用是从“增长强度”和“增强美观”角度考虑，当然铝合金作为电脑外壳材料散热效果要比有机合成材料好多；铝合金材料 应用与电脑运算速度没相关系。 （2）铝能够与NaOH溶液反应， 因此作为原电池负极，而镁 与NaOH溶液不反应作正极。

答案（1）BCD （2）①如图所表示②Al+4OH--3e- AlO +2H2O 2H2O+2e- H2↑+2OH-第52页第52页B

第53页第53页10.如图所表示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观测：第54页第54页中、碱或（1）若试管内液面上升，则原溶液呈

性，发生

腐蚀，电极反应：负极：

；正极：

。（2）若试管内液面下降，则原溶液呈

性,发生

腐蚀。电极反应：负极:

；正极：

。O2+4e-+2H2O4OH-弱酸吸氧Fe-4e-2Fe2+较强酸析氢Fe-2e-Fe2+2H++2e- H2↑第55页第55页一、选择题（本题包括12小题，每题5分，共60分）1.（·广东理基，34）下列相关电池说法不正确是 （ ） A.手机上用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 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中，锌电极是负极定期检测第56页第56页

解析

锂离子电池能够充电后再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故外电路中电流为铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错；电池实质即是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2+，故作为负极，D项正确。

答案

B第57页第57页第58页第58页第59页第59页A

第60页第60页4.（·江苏，12）以葡萄糖为燃料微生物燃料电池结构示意图如图所表示。关于该电池叙述正确是 ( )第61页第61页 A.该电池能够在高温下工作 B.电池负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-

6CO2↑+24H+ C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移 D.在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生 成原则情况下CO2气体 L第62页第62页

解析

高温下，微生物失活，A错误；B正确；放电过程中，H+移向正极区，C错误；葡萄糖燃料电池总反应式为：C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O,即 1molO2~1molCO2,每消耗1molO2,理论上生成标 准情况下CO2气体为22.4L,D错误。

答案

B第63页第63页第64页第64页第65页第65页第66页第66页第67页第67页7.（·宁夏理综，10）一个燃料电池中发生化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生反应是 （ ） A.CH3OH(g)+O2(g)-2e- H2O(l)+CO2(g) +2H+(aq) B.O2(g)+4H+(aq)+4e- 2H2O(l) C.CH3OH(g)+H2O(l)-6e- CO2(g)+6H+(aq) D.O2(g)+2H2O(l)+4e- 4OH-第68页第68页

解析

甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。

答案

C第69页第69页8.

X、Y、Z都是金属，把X投入Z硝酸盐溶液中，X表面有Z析出，X与Y构成原电池时，Y为电池负极，X、Y、Z三种金属活泼性顺序为( ) A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X

解析

X投入Z硝酸盐溶液中，X表面有Z析出，阐明活泼性X>Z；X与Y构成原电池时，Y为电池负极，阐明Y>X，因此X、Y、Z三种金属活泼性顺序为Y>X>Z。C第70页第70页第71页第71页第72页第72页10.

如图所表示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确是 （） A.锌片是负极 B.两个铜片上都发生氧化反应 C.石墨是阴极 D.两个番茄都形成原电池第73页第73页

解析

由于番茄汁显酸性，左侧番茄形成原电池，Zn作负极，右侧番茄形成电解池，Cu作阴极，故选项中只有A正确。

答案

A第74页第74页11.将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入CH4一极，其电极反应式是：CH4+10OH--8e- CO+7H2O;通入O2另一极，其电极反应式是：2O2+4H2O+8e- 8OH-。下列叙述不正确是 （ ） A.通入CH4电极为负极 B.正极发生氧化反应 C.燃料电池工作时，溶液中OH-向负极移动 D.该电池使用一段时间后应补充KOH第75页第75页

解析

在原电池中，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，故B项错。

答案

B第76页第76页12.关于铅蓄电池说法正确是 （ ） A.在放电时，正极发生反应是Pb（s）+SO （aq）-2e- PbSO4（s） B.在放电时，该电池负极材料是铅板 C.在充电时，电池中硫酸浓度不断变小 D.在充电时，阳极发生反应是PbSO4（s）+2e- Pb（s）+SO（aq）第77页第77页

解析

A项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为：PbO2+4H++SO+2e-PbSO4+ 2H2O；C项中电池充电时硫酸浓度应不断增大；D项中电池充电时阳极应发生PbSO4+2H2O-2e-

PbO2+4H++SO。

答案

B第78页第78页二、非选择题（本题包括4小题，共40分）13.（8分）（·天津理综，10）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小铂粉，铂吸附气体能力强，性质稳定。请回答： （1）氢氧燃料电池能量转化 主要形式是

，在导线中 电子流动方向为

（用a、 b表示）。 （2）负极反应式为

。 （3）电极表面镀铂粉原因是

。第79页第79页 （4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供应，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一个主要储氢材料，吸氢和放氢原理下列： Ⅰ.2Li+H2 2LiH Ⅱ.LiH+H2O LiOH+H2↑ ①反应Ⅰ中还原剂是

，反应Ⅱ中氧化剂是

。第80页第80页 ②已知LiH固体密度为0.82g/cm3，用锂吸取224L（原则情况）H2，生成LiH体积与被吸取H2体积比为

。 ③由②生成LiH与H2O作用，放出H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子物质量为

mol。

解析

（1）氢氧燃料电池是原电池装置，将化学能转化为电能，在燃料电池中通H2一极发生了氧化反应为负极，因此电子流向为a→b。第81页第81页 （2）书写该原电池电极反应式时要注意溶液 酸碱性，KOH为电解质溶液时，负极反应为：H2+2OH--2e- 2H2O。 （3）由题干信息可知电极表面镀铂粉目的是为了 增强铂吸附气体能力，可加快电极反应速度。 （4）② ③Ⅰ中消耗H210mol，则生成LiH为20mol，则Ⅱ 中可生成H220moL，20molH2用作燃料电池负 极反应，则转移40mol电子，若能量转化率为 80%，则转移32mol电子。第82页第82页

答案

（1）由化学能转变为电能由a到b （2）2H2+4OH--4e- 4H2O或H2+2OH--2e-

2H2O （3）增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率（4）①LiH2O②1/1148或8.71×10-4③32第83页第83页第84页第84页第85页第85页第86页第86页15.（8分）新型高能钠-硫电池以熔融钠、硫为电极，以导电陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na+xS Na2Sx。 （1）放电时Na发生

反应，S作

极。 （2）充电时Na所在电极与直流电源

极相连。 （3）放电时负极反应为

； 充电时阳极反应为

。放电充电第87页第87页 （4）用此电池作电源电解饱和NaCl溶液，当阳极产生33.6L（原则情况）气体时，消耗金属Na质量为

g。

解析

该题考察化学“两池”（原电池、电解池）原理及应用，以新科技结果即新型高能钠-硫电池为背景，要求考生学会应用原电池原理解释新问题、新现象。主要考核对知识应用能力、计算能力、推理能力等。第88页第88页 解答本题要仔细审题，寻找突破口——“电池放电时为原电池”，依据原电池知识，失电子，发生氧化反应电极是负极；得电子，发生还原反应电极是正极。（1）Na作负极，S作正极。负极反应为Na-e- Na+；（2）“充电时为电解池”，依据电解知识，阳极失电子，发生氧化反应；阴极得电子，发生还原反应。因此Na所在电极是阴极，与直