人教版高中化学选修4：化学反应原理 　原电池 名师获奖

第一节原电池第一页，共一百二十三页。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。考纲要求第二页，共一百二十三页。考点一

原电池及其工作原理考点二

原电池原理的“四”个基本应用探究高考明确考向练出高分考点三化学电源的工作原理考点四盐桥原电池的专题突破第三页，共一百二十三页。4.分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(

)A.①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B.②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C.③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D.④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑第四页，共一百二十三页。考点二原电池原理的“四”个基本应用递进题组知识梳理第五页，共一百二十三页。1.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。2.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。(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。知识梳理正极第六页，共一百二十三页。3.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。4.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

。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。负极正极自发增大第七页，共一百二十三页。2.将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液。请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系图像。答案第八页，共一百二十三页。1.将上面2题中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系图像。答案

一思两变第九页，共一百二十三页。2.将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系图像。答案第十页，共一百二十三页。改变Zn与H＋反应速率的方法1.加入Cu或CuSO4，形成原电池，加快反应速率，加入Cu不影响Zn的量，但加入CuSO4，Zn的量减少，是否影响产生H2的量，应根据Zn、H＋的相对量多少判断。2.加入强碱弱酸盐，由于弱酸根与H＋反应，使c(H＋)减小，反应速率减小，但不影响生成H2的量。反思归纳返回第十一页，共一百二十三页。递进题组题组一判断金属的活泼性1.有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是(

)第十二页，共一百二十三页。题组二设计原电池，画出装置图3.请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请写出电极反应式，负极________________________，正极______________________________________________，并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋第十三页，共一百二十三页。

“装置图”常见失分点提示1.不注明电极材料名称或元素符号。2.不画出电解质溶液(或画出但不标注)。3.误把盐桥画成导线。4.不能连成闭合回路。反思归纳返回第十四页，共一百二十三页。考点三化学电源的工作原理递进题组知识梳理第十五页，共一百二十三页。知识梳理1.日常生活中的三种电池(1)碱性锌锰干电池——一次电池正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；负极反应：

；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2第十六页，共一百二十三页。(3)二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是

，正极材料是

。①放电时的反应a.负极反应：

；b.正极反应：

；c.总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。PbPbO2第十七页，共一百二十三页。②充电时的反应a.阴极反应：

；b.阳极反应：

；c.总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。第十八页，共一百二十三页。2.“高效、环境友好”的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。种类酸性碱性负极反应式2H2－4e－===4H＋

正极反应式_____________________O2＋2H2O＋4e－===4OH－电池总反应式2H2＋O2===2H2O2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋4e－＋4H＋===2H2O第十九页，共一百二十三页。2.(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH______。(填“减小”、“增大”或“不变”)(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH________。(填“减小”、“增大”或“不变”)减小

增大减小减小返回第二十页，共一百二十三页。递进题组题组一判断正、负极，书写化学电源电极反应式1.Li－SOCl2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LiAl-Cl4­SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：第二十一页，共一百二十三页。(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为_________________。解析

分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。负极材料为Li(还原剂)，4Li－4e－===4Li＋。锂4Li－4e－===4Li＋第二十二页，共一百二十三页。(2)电池正极发生的电极反应为________________________________。解析正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑第二十三页，共一百二十三页。2.Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－试书写该电池的正、负极电极反应式。答案

负极：Mg－2e－===Mg2＋正极：2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－第二十四页，共一百二十三页。化学电源中电极反应式书写的一般步骤“加减法”书写电极反应式1.先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。2.注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；思维模型第二十五页，共一百二十三页。若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH－，若电解质溶液为酸性，则H＋必须写入正极反应式中，O2生成水。3.正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。第二十六页，共一百二十三页。题组二“一池多变”的燃料电池4.以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。(1)酸性介质(如H2SO4)负极：___________________________；正极：______________________；总反应式：_______________________

。CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋2O2＋8e－＋8H＋===4H2OCH4＋2O2===CO2＋2H2O第二十七页，共一百二十三页。(2)碱性介质(如KOH)负极：_______________________________；正极：________________________；总反应式：________________________________。(3)固体电解质(高温下能传导O2－)负极：_____________________________；正极：_________________；总反应式：_______________________。2O2＋8e－＋4H2O===8OH－CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O2O2＋8e－===4O2－CH4＋2O2===CO2＋2H2O第二十八页，共一百二十三页。题组三“久考不衰”的可逆电池5.一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6mol·L－1的KOH溶液。(1)写出放电时的正、负极电极反应式。答案

负极：H2－2e－＋2OH－===2H2O正极：2NiO(OH)＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－第二十九页，共一百二十三页。(2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。答案

阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－阳极：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiO(OH)＋2H2O技巧点拨负极与阴极颠倒，正极与阳极颠倒，即得各自电极反应式。返回返回第三十页，共一百二十三页。考点四盐桥原电池的专题突破递进题组知识梳理第三十一页，共一百二十三页。知识梳理1.盐桥的组成和作用(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。(2)盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。第三十二页，共一百二十三页。2.单池原电池和盐桥原电池的对比图1和图2两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。第三十三页，共一百二十三页。负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。第三十四页，共一百二十三页。图2中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。

关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。第三十五页，共一百二十三页。1.能用金属代替盐桥吗？答案

不可以，在电路接通的情况下，这个盐桥只是整个回路的一部分，随时要保持电中性，琼胶作为盐桥因其中含有两种离子，可以与溶液中的离子交换，从而达到传导电流的目的，而且琼胶本身可以容纳离子在其中运动；若用金属代替盐桥，电子流向一极后不能直接从另一极得到补充，必然结果就是向另一极释放金属阳离子或者溶液中的金属阳离子在电子流出的那一极得电子析出金属，从而降低了整个电池的电势。所以，只有自由电子是不够的，应该有一个离子的通道即“盐桥”。深度思考第三十六页，共一百二十三页。2.在有盐桥的铜锌原电池中，电解质溶液的选择为什么要与电极材料的阳离子相同？如Zn极对应的是硫酸锌，能不能是氯化铜或者氯化钠？答案

可以，如果该溶液中溶质的阳离子对应的金属单质比电极强的话没有问题。因为负极区发生的反应只是Zn的溶解而已。但是如果比电极弱的话，例如硫酸铜，锌就会置换出铜，在表面形成原电池，减少供电量。使用盐桥就是为了避免这种情况，至于电解液要跟电极相同那只是一个做题的技巧，具体问题具体分析就行。返回返回第三十七页，共一百二十三页。递进题组题组一根据装置明确原理1.根据右图，下列判断中正确的是(

)A.烧杯a中的溶液pH降低B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑D.烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑第三十八页，共一百二十三页。解析

由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高。烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。答案

B第三十九页，共一百二十三页。2.如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)(

)A.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C.当杠杆为导体时，A端低B端高D.当杠杆为导体时，A端高B端低第四十页，共一百二十三页。解析

当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu，铜球质量增加，铁球质量减少，杠杆A端低B端高。答案

C第四十一页，共一百二十三页。题组二平衡移动与“盐桥”作用3.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是(

)A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原C.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极第四十二页，共一百二十三页。解析

由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。答案

D第四十三页，共一百二十三页。第四十四页，共一百二十三页。下列叙述中正确的是(

)A.甲组操作时，电流表(A)指针发生偏转B.甲组操作时，溶液颜色变浅C.乙组操作时，C2作正极D.乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－第四十五页，共一百二十三页。答案

D第四十六页，共一百二十三页。1.当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时，可逆反应达到化学平衡状态，电流表指针示数为零；当电流表指针往相反方向偏转，暗示电路中电子流向相反，说明化学平衡移动方向相反。2.电子流向的分析方法改变条件，平衡移动；平衡移动，电子转移；电子转移，判断区域；根据区域，判断流向；根据流向，判断电极。反思归纳返回返回第四十七页，共一百二十三页。探究高考明确考向全国卷Ⅰ、Ⅱ高考题调研各省市高考题调研第四十八页，共一百二十三页。1.(2014·新课标全国卷Ⅱ，12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(

)A.a为电池的正极B.电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLiC.放电时，a极锂的化合价发生变化D.放电时，溶液中Li＋从b向a迁移123第四十九页，共一百二十三页。解析

图示所给出的是原电池装置。A项，由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确；B项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确；123第五十页，共一百二十三页。C项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确；D项，放电时为原电池，锂离子应向正极(a极)迁移，故正确。答案

C123第五十一页，共一百二十三页。2.(2013·新课标全国卷Ⅰ，10)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是(

)A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl123第五十二页，共一百二十三页。解析

铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。Al3＋与S2－在溶液中不能大量共存，能发生水解相互促进反应2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原电池总反应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故B项正确，C项错误；123第五十三页，共一百二十三页。A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中Ag2S被还原成Ag，质量减轻，A项错误；D项，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag，D项错误。答案

B123第五十四页，共一百二十三页。3.(2013·新课标全国卷Ⅱ，11)“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(

)A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C.正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动123第五十五页，共一百二十三页。解析

结合蓄电池装置图，利用原电池原理分析相关问题。A项，负极反应为Na－e－===Na＋，正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故电池反应中有NaCl生成；B项，电池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C项，正极上NiCl2发生还原反应，电极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D项，钠在负极失电子，被氧化生成Na＋，Na＋通过钠离子导体在两电极间移动。123返回返回答案

B第五十六页，共一百二十三页。1.(2014·天津理综，6)已知：锂离子电池的总反应为LixC＋

Li1－xCoO2

C＋LiCoO2锂硫电池的总反应为2Li＋S

Li2S有关上述两种电池说法正确的是(

)A.锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B.锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C.理论上两种电池的比能量相同D.右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电12345678第五十七页，共一百二十三页。解析

锂离子电池放电时，为原电池，阳离子Li＋移向正极，A错误；锂硫电池充电时，为电解池，锂电极发生还原反应生成Li，B正确；电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放

出电能的多少，两种电池材料不同，显然其比能量不同，C错误；12345678第五十八页，共一百二十三页。由图可知，锂离子电池的电极材料为C和LiCoO2，应为该电池放电完全所得产物，而锂硫电池的电极材料为Li和S，应为该电池充电完全所得产物，故此时应为锂硫电池给锂离子电池充电的过程，D错误。答案

B12345678第五十九页，共一百二十三页。2.(2014·浙江理综，11)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO下列说法正确的是(

)12345678第六十页，共一百二十三页。A.NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－B.充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移C.充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液12345678第六十一页，共一百二十三页。解析

A项，放电过程中，NiOOH得电子，化合价降低，发生还原反应，该项正确；B项，充电过程中发生电解池反应，OH－从阴极向阳极迁移，该项错误；C项，充电过程中，阴极M得到电子，M被还原，H2O中的H化合价没有发生变化，该项错误；D项，NiMH在KOH溶液、氨水中会发生氧化还原反应，该项错误。答案

A12345678第六十二页，共一百二十三页。3.(2014·大纲全国卷，9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH—Ni电池)。下列有关说法不正确的是(

)A.放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－B.电池的电解液可为KOH溶液C.充电时负极反应为MH＋OH－―→H2O＋M＋e－D.MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高12345678第六十三页，共一百二十三页。解析

A项，在原电池的负极发生的是氧化反应，在原电池的正极发生的是还原反应，分析化合价的升降，正确；B项，因为该电池为金属氢化物镍电池，又有Ni(OH)2等产生，因此可用碱性溶液作电解质溶液，正确；C项，该反应为放电时的负极反应，错误；D项，氢密度越大，单位体积内放出的电量越多，电池的能量密度越高，正确。答案

C12345678第六十四页，共一百二十三页。4.(2014·福建理综，11)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是(

)A.正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－B.放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子12345678第六十五页，共一百二十三页。解析

根据电池总反应可以看出Cl2得电子，Ag失电子，所以在原电池中Cl2在正极上发生还原反应，Ag在负极上发生氧化反应。正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，A项错误；因为电解质溶液为盐酸，所以负极上Ag失电子生成的Ag＋随即与附近的Cl－反应，B项错误；用氯化钠代替盐酸后，电极反应不发生改变，C项错误；12345678第六十六页，共一百二十三页。当电路中转移0.01mole－时，负极生成0.01molAg＋，由于Ag＋＋Cl－===AgCl↓，所以消耗0.01molCl－，由于电荷守恒，同时有0.01molH＋通过阳离子交换膜转移至右侧溶液中，D项正确。答案

D12345678第六十七页，共一百二十三页。5.(2013·江苏，1)燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是(

)A.甲醇 B.天然气C.液化石油气 D.氢气解析

甲醇、天然气(CH4)、液化石油气(气态烃)燃烧均生成CO2和H2O，CO2会造成温室效应，氢气燃烧只生成H2O，因此最环保的是氢气，D项正确。

D12345678第六十八页，共一百二十三页。6.(2013·江苏，9)Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是(

)A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl－向正极移动12345678第六十九页，共一百二十三页。解析

Mg－H2O2－海水电池，活泼金属(Mg)作负极，发生氧化反应：Mg－2e－===Mg2＋，H2O2在正极(石墨电极)发生还原反应：H2O2＋2e－===2OH－(由于电解质为中性溶液，则生成OH－)，A、B项错误，C项正确；原电池电解质溶液中Cl－向负极移动，D项错误。答案

C12345678第七十页，共一百二十三页。7.(2013·安徽理综，10)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有关说法正确的是(

)12345678第七十一页，共一百二十三页。A.正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2B.放电过程中，Li＋向负极移动C.每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPbD.常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转解析

正极应得到电子发生还原反应，A错误；放电时为原电池，阳离子移向正极，B错误；12345678第七十二页，共一百二十三页。每转移0.1mol电子，根据电子守恒，应生成0.05molPb，质量为10.35g，C错误；常温下，电解质不能熔融形成自由移动的离子，所以不能导电，故指针不偏转，D正确。答案

D12345678第七十三页，共一百二十三页。8.(2013·高考试题组合)(1)[2013·广东理综，33(2)(3)]能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。①完成原电池甲的装置示意图(见右图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。12345678第七十四页，共一百二十三页。②以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是__________________________。④根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在上述的材料中应选__________作阳极。12345678第七十五页，共一百二十三页。解析

①根据题给条件和原电池的构成条件可得：a.若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)组成原电池，Zn作负极，Cu作正极，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。b.若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)组成原电池，Fe作负极，Cu作正极，Fe插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。c.注意，画图时要注意电极名称，电极材料，电解质溶液名称(或化学式)，并形成闭合回路。12345678第七十六页，共一百二十三页。②由于金属活动性Zn＞Fe＞Cu，锌片或铁片作负极，由于Zn或Fe直接与CuSO4溶液接触，工作一段时间后，负极逐渐溶解，表面有红色固体析出。③带有盐桥的甲原电池中负极没有和CuSO4溶液直接接触，二者不会直接发生置换反应，化学能不会转化为热能，而是几乎全部转化为电能；而原电池乙中的负极与CuSO4溶液直接接触，两者会发生置换反应，部分化学能转化为热能，化学能不可能全部转化为电能。12345678第七十七页，共一百二十三页。④由牺牲阳极的阴极保护法可得，铁片作正极(阴极)时被保护，作负极(阳极)时被腐蚀，所以应选择比铁片更活泼的锌作负极(阳极)才能有效地保护铁不被腐蚀。答案

① (或其他合理答案)12345678第七十八页，共一百二十三页。②电极逐渐溶解，表面有红色固体析出③甲在甲装置中，负极不和Cu2＋接触，避免了Cu2＋直接与负极发生反应而使化学能转化为热能④锌片12345678第七十九页，共一百二十三页。(2)[2013·北京理综，26(4)]通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：12345678①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)②写出NiO电极的电极反应式：_______________________。第八十页，共一百二十三页。解析

由图示可知原电池发生反应为2NO＋O2===2NO2，NO为还原剂，O2为氧化剂，O2在Pt电极得电子发生还原反应：O2＋4e－===2O2－。NO在NiO电极上失电子发生氧化反应：NO＋O2－－2e－===NO2。答案

①还原②NO＋O2－－2e－===NO2返回返回12345678第八十一页，共一百二十三页。1.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是(

)A.由Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池，负极反应式为Al－3e－

===Al3＋B.由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O234567891011121第八十二页，共一百二十三页。C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－

===Cu2＋D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋解析

由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极材料是Fe，反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C错。答案

C234567891011121第八十三页，共一百二十三页。2.铅酸蓄电池是目前应用普遍的化学电池，新型液流式铅酸蓄电池以可溶的甲基磺酸铅为电解质，电池总反应：Pb＋PbO2＋4H＋

2Pb2＋＋2H2O下列有关新型液流式铅酸蓄电池的说法不正确的是(

)A.放电时，蓄电池由化学能转化为电能B.充放电时，溶液的导电能力变化不大C.放电时的负极反应式为Pb－2e－===Pb2＋D.充电时的阳极反应式为Pb2＋＋4OH－＋2e－===PbO2＋2H2O234567891011121第八十四页，共一百二十三页。解析

放电时电极反应式为负极：Pb－2e－===Pb2＋正极：PbO2＋2e－＋4H＋===Pb2＋＋2H2O充电时电极反应式为阴极：Pb2＋＋2e－===Pb阳极：Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋234567891011121第八十五页，共一百二十三页。放电时消耗4个H＋，而产生2个Pb2＋，充电时，消耗2个Pb2＋，但产生4个H＋，所以充放电时，溶液的导电能力变化不大，B正确，D错误。答案

D234567891011121第八十六页，共一百二十三页。3.由于具有超低耗电量、寿命长的特点，LED产品越来越受人欢迎。如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是(

)A.a处通入氧气，b处通入氢气B.该装置中只涉及两种形式的能量转化234567891011121第八十七页，共一百二十三页。C.电池正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D.P－型半导体连接的是电池负极解析

根据电子移向，a处应通H2，b处应通O2，A错误；在该装置中化学能转化为电能，电能转化为光能、热能等，B错误；P－型半导体连接的是电池正极，D错误。答案

C234567891011121第八十八页，共一百二十三页。4.某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见下图。下列说法正确的是(

)234567891011121第八十九页，共一百二十三页。234567891011121解析

电极反应式为第九十页，共一百二十三页。234567891011121答案

D第九十一页，共一百二十三页。5.锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目，其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是(

)A.随着电极反应的不断进行，正极附近的电解液pH不断升高B.若把碱性电解液换成固体氧化物电解质，则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞，不利于正极空气的吸附234567891011121第九十二页，共一百二十三页。C.放电时，当有22.4LO2(标准状况下)被还原时，溶液中有

4molLi＋从左槽移动到右槽D.锂空气电池又称作“锂燃料电池”，其总反应方程式为4Li＋O2===2Li2O解析电极反应式为负极：4Li－4e－===4Li＋正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－234567891011121第九十三页，共一百二十三页。A项，根据正极反应可以判断该项正确；B项，固体氧化物能传导O2－，然后和负极生成的Li＋反应生成Li2O而造成堵塞，正确；C项，根据两个电极反应式可以判断该项正确；D项应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH。答案

D234567891011121第九十四页，共一百二十三页。6.利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是(

)234567891011121第九十五页，共一百二十三页。A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B.为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜C.电极A极反应式为2NH3－6e－===N2＋6H＋D.当有4.48LNO2(标准状况)被处理时，转移电子为0.8mol解析电极反应式为负极：8NH3－24e－＋24OH－===4N2＋24H2O正极：6NO2＋24e－＋12H2O===3N2＋24OH－234567891011121第九十六页，共一百二十三页。因为为碱性介质，所以应选用阴离子交换膜；C项，应生成H2O，错误；D项，根据正极反应式转移电子为×24＝0.8mol。答案

C234567891011121第九十七页，共一百二十三页。7.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是(

)234567891011121第九十八页，共一百二十三页。A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B.负极发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2OC.该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触D.该燃料电池持续放电时，K＋从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜234567891011121第九十九页，共一百二十三页。解析根据图示，电极反应式为负极：N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－D项，燃料电池持续放电时，OH－从正极区移向负极区，所以应选用阴离子交换膜。答案

D234567891011121第一百页，共一百二十三页。8.银制器皿表面日久因生成Ag2S而变黑，可进行如下处理：将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝质容器中(如图)，一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是(

)A.该处理过程中电能转化为化学能B.银器为正极，Ag2S还原为单质银C.Ag2S溶解于食盐水生成了AgClD.铝质容器为阳极，其质量变轻234567891011121第一百零一页，共一百二十三页。解析

A项该处理过程是构成了原电池装置，是把化学能转化为电能，A、D都错误；由于铝比较活泼，作负极，银器为正极，Ag2S还原为单质银，B正确，C错误。答案

B234567891011121第一百零二页，共一百二十三页。9.(1)铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。①某原电池装置如图所示，如图右侧烧杯中的电极反应式为____________，左侧烧杯中的c(Cl－)_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。234567891011121第一百零三页，共一百二十三页。②已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。234567891011121第一百零四页，共一百二十三页。解析

①原电池反应中Fe作负极，石墨棒作正极，右侧烧杯中电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。由于平衡电荷的需要，盐桥中的Cl－向负极迁移，故NaCl溶液中c(Cl－)增大。②装置乙是电解装置，阴极(右侧)产生H2，同时根据电池的总反应式可知Fe只能作阳极(左侧)。由已知条件知，在装置甲中，Fe作原电池的负极，在左侧，C作原电池的正极，在右侧。答案

①2H＋＋2e－===H2↑增大②甲池中：左—Fe，右—C，乙池中：左—Fe，右—C234567891011121第一百零五页，共一百二十三页。(2)用高铁(Ⅵ)酸盐设计的高铁(Ⅵ)电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。①写出正极反应式：_________________________________。②用高铁(Ⅵ)电池作电源，以Fe作阳极，以Cu作阴极，对足量KOH溶液进行电解，当电池中有0.2molK2FeO4反应时，则在电解池中生成H2________L(标准状况)。234567891011121第一百零六页，共一百二十三页。解析

②以转移的电子数为桥梁建立K2FeO4和H2的物质的量的关系：2K2FeO4～3H2，由此可知生成H20.3mol，在标准状况下的体积为6.72L。答案

①FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－②6.72234567891011121第一百零七页，共一百二十三页。10.某研究性学习小组根据反应2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为

1mol·L－1，溶液的体积均为200mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。234567891011121第一百零八页，共一百二十三页。回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨__________(填“a”或“b”)，发生________反应。解析根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。234567891011121a

还原第一百零九页，共一百二十三页。(2)电池工作时，盐桥中的SO移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。解析电池工作时，SO向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)两烧杯中的电极反应式分别为甲________________________________；乙___________________。解析甲烧杯中的电极反应式为MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe2＋－5e－===5Fe3＋。234567891011121乙5Fe2＋－5e－===5Fe3＋第一百一十页，共一百二十三页。(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5mol·L－1，则反应中转移的电子为________mol。解析溶液中的MnSO4浓度由1mol·L－1变为