1、第二單元原電池第二單元原電池 化學(xué)電源化學(xué)電源1理解原電池的工作原理，能寫(xiě)出常見(jiàn)的簡(jiǎn)單電極反應(yīng)和理解原電池的工作原理，能寫(xiě)出常見(jiàn)的簡(jiǎn)單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。電池反應(yīng)方程式。2了解常見(jiàn)的化學(xué)電源，認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)了解常見(jiàn)的化學(xué)電源，認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。際意義及其重要應(yīng)用。3了解研制新型化學(xué)電源的重要性。認(rèn)識(shí)化學(xué)在解決能源了解研制新型化學(xué)電源的重要性。認(rèn)識(shí)化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。危機(jī)中的重要作用。1原電池工作原理及電極、電池反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。原電池工作原理及電極、電池反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。2新型的電池的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。新型的電池的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。3原電池在能源危機(jī)中

2、的作用。原電池在能源危機(jī)中的作用。 (1)兩個(gè)兩個(gè)_的電極的電極(_或一種金屬和一種或一種金屬和一種可以導(dǎo)電的非金屬可以導(dǎo)電的非金屬)。(2)將電極插入將電極插入_中。中。(3)用導(dǎo)線連接電極用導(dǎo)線連接電極(或直接接觸或直接接觸)_。(4)能自發(fā)進(jìn)行能自發(fā)進(jìn)行_反應(yīng)。反應(yīng)。一、原電池一、原電池1裝置特點(diǎn)裝置特點(diǎn)：把：把_轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成_ 。2構(gòu)成條件構(gòu)成條件化學(xué)能化學(xué)能電能電能活動(dòng)性不同活動(dòng)性不同兩種金屬兩種金屬電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路氧化還原氧化還原3工作原理工作原理(以銅鋅原電池為例以銅鋅原電池為例)電極名稱電極名稱負(fù)極負(fù)極正極正極電極材料電極材料_片片_片片電極反應(yīng)電極

3、反應(yīng)_反應(yīng)類型反應(yīng)類型_反應(yīng)反應(yīng)_反應(yīng)反應(yīng)電子流向電子流向由由_片沿導(dǎo)線流向片沿導(dǎo)線流向_片片鹽橋中離鹽橋中離子流向子流向陰離子流向負(fù)極，陽(yáng)離子流向正極陰離子流向負(fù)極，陽(yáng)離子流向正極電池反應(yīng)電池反應(yīng)方程式方程式_鋅鋅銅銅Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化氧化還原還原CuZnCu2=Zn2Cu鋅鋅原電池內(nèi)部陰、陽(yáng)離子如何移動(dòng)？為什么？原電池內(nèi)部陰、陽(yáng)離子如何移動(dòng)？為什么？提示提示陰離子向負(fù)極移動(dòng)、陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，這是因?yàn)殛庪x子向負(fù)極移動(dòng)、陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，這是因?yàn)樨?fù)極失電子，生成大量陽(yáng)離子聚集在負(fù)極附近，致使該極負(fù)極失電子，生成大量陽(yáng)離子聚集在負(fù)極附近，致使該極附近有大量正電荷，所以溶液中的

4、陰離子要移向負(fù)極；正附近有大量正電荷，所以溶液中的陰離子要移向負(fù)極；正極得電子，該極附近的陽(yáng)離子因得電子生成電中性物質(zhì)而極得電子，該極附近的陽(yáng)離子因得電子生成電中性物質(zhì)而使該極附近帶負(fù)電荷，所以溶液中陽(yáng)離子要移向正極。使該極附近帶負(fù)電荷，所以溶液中陽(yáng)離子要移向正極。(1)銀鋅鈕扣電池：電極材料分別為銀鋅鈕扣電池：電極材料分別為Ag2O和和Zn，電解質(zhì)溶，電解質(zhì)溶液為液為KOH溶液。溶液。負(fù)極負(fù)極(Zn)：_正極正極(Ag2O)：Ag2OH2O2e=2Ag2OH電池反應(yīng)方程式：電池反應(yīng)方程式： _(2)堿性鋅錳電池：電解質(zhì)為堿性鋅錳電池：電解質(zhì)為KOH負(fù)極：負(fù)極： _正極：正極： _電池反應(yīng)方程

5、式：電池反應(yīng)方程式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2二、化學(xué)電源二、化學(xué)電源1一次電池反應(yīng)原理一次電池反應(yīng)原理(不能充電，不能反復(fù)使用不能充電，不能反復(fù)使用)Zn2OH2e=ZnOH2OZnAg2O=ZnO2AgZn2e2OH=Zn(OH)22MnO22H2O2e=2MnOOH2OH2二次電池二次電池(可充電，可多次重復(fù)使用可充電，可多次重復(fù)使用) 鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，總反應(yīng)為：鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，總反應(yīng)為：3燃料電池燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種。性兩種。酸性酸性堿性堿性負(fù)極反應(yīng)

6、式負(fù)極反應(yīng)式_正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式_電池總反應(yīng)式電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O2H24e=4H2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接？極如何連接？提示提示可充電電池充電時(shí)的電極接法為：可充電電池充電時(shí)的電極接法為：一個(gè)理解一個(gè)理解理解鹽橋的作用理解鹽橋的作用(1)使整個(gè)裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。使整個(gè)裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。(2)平衡電荷。如在平衡電荷。如在Zn/ZnSO4Cu/CuSO4原電池中原電池中Zn失去失去電子變成電子變成Zn2進(jìn)入進(jìn)入ZnSO4

7、溶液，溶液，ZnSO4溶液中因溶液中因Zn2增多增多而帶正電荷。同時(shí)，而帶正電荷。同時(shí)，CuSO4溶液則由于溶液則由于Cu2變成變成Cu，使得，使得SO42相對(duì)較多而帶負(fù)電荷。通過(guò)鹽橋中陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)相對(duì)較多而帶負(fù)電荷。通過(guò)鹽橋中陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)而使兩極電解質(zhì)溶液中正負(fù)電荷守恒而保持電中性。而使兩極電解質(zhì)溶液中正負(fù)電荷守恒而保持電中性。1原電池的設(shè)計(jì)思路原電池的設(shè)計(jì)思路構(gòu)成原電池的基本條件，是進(jìn)行原電池設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。構(gòu)成原電池的基本條件，是進(jìn)行原電池設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。(1)根據(jù)電池反應(yīng)寫(xiě)出電極反應(yīng)式，如根據(jù)電池反應(yīng)寫(xiě)出電極反應(yīng)式，如FeCu2=Fe2Cu。把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反

8、應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)，從把氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)，從而確定電極反應(yīng)。氧化反應(yīng)而確定電極反應(yīng)。氧化反應(yīng)(負(fù)極負(fù)極)Fe2e=Fe2；還原反；還原反應(yīng)應(yīng)(正極正極)Cu22e=Cu。(2)電極材料的選擇：電池的電極必須導(dǎo)電。一般電池的負(fù)極電極材料的選擇：電池的電極必須導(dǎo)電。一般電池的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，容易失去電子，往往以負(fù)極反必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，容易失去電子，往往以負(fù)極反應(yīng)為依據(jù)確定電極材料，選用應(yīng)為依據(jù)確定電極材料，選用Fe為負(fù)極。正極與負(fù)極之間只為負(fù)極。正極與負(fù)極之間只兩種方法兩種方法有產(chǎn)生電勢(shì)差，電子才能定向移動(dòng)，所以正極和負(fù)極一般不有產(chǎn)生電勢(shì)差，電子才能定

9、向移動(dòng)，所以正極和負(fù)極一般不用同一種材料，正極材料的活動(dòng)性比用同一種材料，正極材料的活動(dòng)性比Fe弱，可采用惰性電極弱，可采用惰性電極C(或或Au、Pt等等)。(3)電解質(zhì)溶液的選擇。電解質(zhì)是為負(fù)極提供放電的條件，電解質(zhì)溶液的選擇。電解質(zhì)是為負(fù)極提供放電的條件，因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。電解質(zhì)溶液要因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。電解質(zhì)溶液要含有含有Cu2，可以為，可以為CuCl2溶液或溶液或CuSO4溶液。溶液。(4)形成閉合回路。形成閉合回路。2原電池的正負(fù)極的判斷原電池的正負(fù)極的判斷原電池學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是理解原電池的原理，大家可以畫(huà)原電池學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是理解原電池的原理，大家

10、可以畫(huà)一畫(huà)原電池的原理圖，弄清電子的流向，兩極的反應(yīng)一畫(huà)原電池的原理圖，弄清電子的流向，兩極的反應(yīng)(負(fù)負(fù)氧化正還原氧化正還原)。對(duì)于燃料電池要注意燃料在負(fù)極反應(yīng)，。對(duì)于燃料電池要注意燃料在負(fù)極反應(yīng)，O2在正極反應(yīng)，要注意電解質(zhì)溶液或傳導(dǎo)介質(zhì)的影響，如堿在正極反應(yīng)，要注意電解質(zhì)溶液或傳導(dǎo)介質(zhì)的影響，如堿性條件下，性條件下，CO2以以CO32形式存在。形式存在。我的體會(huì)我的體會(huì)1原理圖示原理圖示必考點(diǎn)必考點(diǎn)39原電池原理在新型電池中的應(yīng)用原電池原理在新型電池中的應(yīng)用(1)如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負(fù)極和溶如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負(fù)極和溶液中的電解質(zhì)離子，再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律

11、和離子液中的電解質(zhì)離子，再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律和離子放電規(guī)律正確地判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物，然后結(jié)合質(zhì)量放電規(guī)律正確地判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物，然后結(jié)合質(zhì)量守恒、電荷守恒書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式；依據(jù)兩極電子得失守恒、電荷守恒書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式；依據(jù)兩極電子得失守恒，由兩電極反應(yīng)式加和得總反應(yīng)方程式。守恒，由兩電極反應(yīng)式加和得總反應(yīng)方程式。(2)如果題目給定的是總反應(yīng)方程式，可分析此反應(yīng)中如果題目給定的是總反應(yīng)方程式，可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)元素的化合價(jià)變化即分析有關(guān)元素的化合價(jià)變化情況情況)，再選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的變化情況去寫(xiě)電極反應(yīng)式，再選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的變化情況去寫(xiě)電極反應(yīng)式，另一

12、極的電極反應(yīng)式可直接寫(xiě)出或用總反應(yīng)方程式減另一極的電極反應(yīng)式可直接寫(xiě)出或用總反應(yīng)方程式減去已寫(xiě)出的電極反應(yīng)式得出。去已寫(xiě)出的電極反應(yīng)式得出。2原電池電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)原電池電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)(3)對(duì)于二次電池的反應(yīng)，需要看清楚對(duì)于二次電池的反應(yīng)，需要看清楚“充電、放電充電、放電”的方向，的方向，放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，充電的過(guò)程應(yīng)用電解池原理。放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，充電的過(guò)程應(yīng)用電解池原理。(4)書(shū)寫(xiě)原電池電極反應(yīng)式要特別注意介質(zhì)與電極生成物的反書(shū)寫(xiě)原電池電極反應(yīng)式要特別注意介質(zhì)與電極生成物的反應(yīng)：應(yīng)：負(fù)極生成的金屬離子與電解質(zhì)溶液中的某些陰離子如負(fù)極生成的金屬離

13、子與電解質(zhì)溶液中的某些陰離子如OH、Cl或或SO42反應(yīng)生成難溶物；反應(yīng)生成難溶物；在堿性條件下負(fù)極生在堿性條件下負(fù)極生成的成的CO2或或H等與等與OH反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO32或或H2O；在酸性條件；在酸性條件下正極生成的下正極生成的OH與與H反應(yīng)生成反應(yīng)生成H2O。Al在酸性條件下氧在酸性條件下氧化產(chǎn)物是化產(chǎn)物是Al3，在堿性條件下的氧化產(chǎn)物是，在堿性條件下的氧化產(chǎn)物是AlO2。某同學(xué)設(shè)想以如圖所示的裝置用電某同學(xué)設(shè)想以如圖所示的裝置用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸。化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸。(1)寫(xiě)出通入寫(xiě)出通入SO2的電極的電極反應(yīng)的電極的電極反應(yīng)式：式：_。(2)質(zhì)子膜上質(zhì)子膜上H的移動(dòng)方向是向的移動(dòng)方向

14、是向_(填填“左左”或或“右右”)?！镜淅淅?】(3)甲同學(xué)認(rèn)為，圖中導(dǎo)線連接的甲同學(xué)認(rèn)為，圖中導(dǎo)線連接的X處必須接一個(gè)電源，且左處必須接一個(gè)電源，且左邊為正極，這樣該電化學(xué)反應(yīng)才可以發(fā)生。你的觀點(diǎn)是邊為正極，這樣該電化學(xué)反應(yīng)才可以發(fā)生。你的觀點(diǎn)是_(填填“有必要有必要”或或“無(wú)必要無(wú)必要”)，理由是，理由是_。思維引入思維引入反應(yīng)原理是反應(yīng)原理是SO2、O2生產(chǎn)生產(chǎn)H2SO4，類似于燃料電，類似于燃料電池，池，SO2在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，O2在正極發(fā)生還原反應(yīng)。在正極發(fā)生還原反應(yīng)。解析解析SO2被被O2氧化是一個(gè)有自發(fā)進(jìn)行傾向的氧化還原反應(yīng)，氧化是一個(gè)有自發(fā)進(jìn)行傾向的氧化

15、還原反應(yīng)，通入通入SO2的一極作負(fù)極，電子經(jīng)的一極作負(fù)極，電子經(jīng)X從左向右移動(dòng)，溶液中的從左向右移動(dòng)，溶液中的H也從左向右移動(dòng)。也從左向右移動(dòng)。答案答案(1)SO22H2O2e=SO424H(2)右右(3)無(wú)無(wú)必要必要SO2被被O2氧化是一個(gè)可以自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)氧化是一個(gè)可以自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)燃料電池是原電池原理在新型電池中的重要應(yīng)用，是高考燃料電池是原電池原理在新型電池中的重要應(yīng)用，是高考的熱點(diǎn)，注意以下三個(gè)問(wèn)題的熱點(diǎn)，注意以下三個(gè)問(wèn)題1燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用。導(dǎo)電作用。2燃料電池在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)的是

16、燃料燃料電池在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)的是燃料(如如H2、CH4、CH3OH等等)，在正極上參與反應(yīng)的是空氣或氧氣。，在正極上參與反應(yīng)的是空氣或氧氣。3書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)方程式時(shí)：酸性條件下用書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)方程式時(shí)：酸性條件下用H和和H2O配平；配平；堿性條件下可用堿性條件下可用OH和和H2O來(lái)配平。傳導(dǎo)介質(zhì)往往在一極來(lái)配平。傳導(dǎo)介質(zhì)往往在一極生成另一極消耗。生成另一極消耗。(2012如東期中如東期中)甲醇燃料電池甲醇燃料電池(DMFC)可用于筆記本電腦、可用于筆記本電腦、汽車等，該燃料電池是以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，電汽車等，該燃料電池是以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，電解質(zhì)可以是質(zhì)子交換膜解質(zhì)可以是質(zhì)子交

17、換膜(可傳導(dǎo)氫離子可傳導(dǎo)氫離子)，也可以是固體氧化，也可以是固體氧化物物(可傳導(dǎo)氧離子可傳導(dǎo)氧離子)，甲醇和氧氣分別在多孔金屬電極上發(fā)生，甲醇和氧氣分別在多孔金屬電極上發(fā)生反應(yīng)，從而將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。下列敘述中錯(cuò)誤的反應(yīng)，從而將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。下列敘述中錯(cuò)誤的是是 ()。A電池放電時(shí)，甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)電池放電時(shí)，甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)B以固體氧化物為電解質(zhì)的電池放電時(shí)，氧離子由負(fù)極移以固體氧化物為電解質(zhì)的電池放電時(shí)，氧離子由負(fù)極移 向正極向正極C以質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)的電池放電時(shí)，正極的反應(yīng)為：以質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)的電池放電時(shí)，正極的反應(yīng)為： O24H4e=2H2OD電池的總反

18、應(yīng)是：電池的總反應(yīng)是：2CH3OH3O2=2CO24H2O【應(yīng)用應(yīng)用1】解析解析由題甲醇燃料電池，甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由題甲醇燃料電池，甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，O2在在正極發(fā)生還原反應(yīng)，總反應(yīng)電極方程式為正極發(fā)生還原反應(yīng)，總反應(yīng)電極方程式為2CH3OH3O2 =2CO24H2O。若以固體氧化物為電解質(zhì)，則傳導(dǎo)介質(zhì)。若以固體氧化物為電解質(zhì)，則傳導(dǎo)介質(zhì)為為O2，正極反應(yīng)為，正極反應(yīng)為O24e=2O2，負(fù)極反應(yīng)為，負(fù)極反應(yīng)為CH3OH3O26e=CO22H2O，O2由正極向負(fù)極移動(dòng)。若由正極向負(fù)極移動(dòng)。若以質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)，則傳導(dǎo)介質(zhì)為以質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)，則傳導(dǎo)介質(zhì)為H，則正極反應(yīng)為，則正極

19、反應(yīng)為O24H4e=2H2O。答案答案BA放電時(shí)正極反應(yīng)為：放電時(shí)正極反應(yīng)為：VO22He=VO2H2OB充電時(shí)陰極反應(yīng)為：充電時(shí)陰極反應(yīng)為：V3e=V2C放電過(guò)程中電子由負(fù)極經(jīng)外電路移向正極，再由正極經(jīng)電放電過(guò)程中電子由負(fù)極經(jīng)外電路移向正極，再由正極經(jīng)電 解質(zhì)溶液移向負(fù)極解質(zhì)溶液移向負(fù)極D充電過(guò)程中，充電過(guò)程中，H由陰極區(qū)向陽(yáng)極區(qū)遷移由陰極區(qū)向陽(yáng)極區(qū)遷移思維引入思維引入首先分清充、放電的方向；再分析放電首先分清充、放電的方向；再分析放電(原電池原電池)的的正、負(fù)極反應(yīng)。正、負(fù)極反應(yīng)?！镜淅淅?】解析解析放電時(shí)，負(fù)極氧化正極還原，負(fù)極反應(yīng)：放電時(shí)，負(fù)極氧化正極還原，負(fù)極反應(yīng)：V2e=V3，正

20、極反應(yīng)：，正極反應(yīng)：VO22He=VO2H2O，A正確；充電時(shí)，陰極反應(yīng)為：正確；充電時(shí)，陰極反應(yīng)為：V3e=V2，B正確；陽(yáng)正確；陽(yáng)極反應(yīng)：極反應(yīng)：VO2H2Oe=VO22H，H在陽(yáng)極區(qū)生在陽(yáng)極區(qū)生成，由陽(yáng)極向陰極區(qū)遷移，成，由陽(yáng)極向陰極區(qū)遷移，D錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；C項(xiàng)中電解質(zhì)溶液導(dǎo)電項(xiàng)中電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是靠離子的定向移動(dòng)。是靠離子的定向移動(dòng)。答案答案AB對(duì)于充電電池特別注意放電時(shí)原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)于充電電池特別注意放電時(shí)原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，充電過(guò)程與放電過(guò)程相反，充電時(shí)原電池負(fù)極發(fā)生還原反充電過(guò)程與放電過(guò)程相反，充電時(shí)原電池負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，此時(shí)是充電電池的陰極，即電池充電時(shí)，原電

21、池的負(fù)應(yīng)，此時(shí)是充電電池的陰極，即電池充電時(shí)，原電池的負(fù)極與直流電源的負(fù)極相連極與直流電源的負(fù)極相連(叫陰極叫陰極)。同理正極是充電電池。同理正極是充電電池的陽(yáng)極。電極反應(yīng)可以相互轉(zhuǎn)化，原電池負(fù)極反應(yīng)反過(guò)來(lái)的陽(yáng)極。電極反應(yīng)可以相互轉(zhuǎn)化，原電池負(fù)極反應(yīng)反過(guò)來(lái)就是電解池陰極反應(yīng)，同理原電池正極反應(yīng)反過(guò)來(lái)就是電就是電解池陰極反應(yīng)，同理原電池正極反應(yīng)反過(guò)來(lái)就是電解池陽(yáng)極反應(yīng)。解池陽(yáng)極反應(yīng)。即充電電池上的即充電電池上的“”表示放電時(shí)的負(fù)極，充電時(shí)接電源表示放電時(shí)的負(fù)極，充電時(shí)接電源負(fù)極，作陰極，反之負(fù)極，作陰極，反之“”表示放電時(shí)的正極，充電時(shí)接表示放電時(shí)的正極，充電時(shí)接電源正極，作陽(yáng)極。電源正極，作陽(yáng)

22、極。(2012南通調(diào)研南通調(diào)研)如下圖是鉛蓄電池充、放電時(shí)的工作示如下圖是鉛蓄電池充、放電時(shí)的工作示意圖，已知放電時(shí)電池反應(yīng)為意圖，已知放電時(shí)電池反應(yīng)為PbO2Pb4H2SO42=2PbSO42H2O。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()?！緫?yīng)用應(yīng)用2】AK與與N相接時(shí)，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能相接時(shí)，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能BK與與N相接時(shí)，相接時(shí)，H向負(fù)極區(qū)遷移向負(fù)極區(qū)遷移CK與與M連接時(shí)，所用電源的連接時(shí)，所用電源的a極為負(fù)極極為負(fù)極DK與與M相接時(shí)，陽(yáng)極附近的相接時(shí)，陽(yáng)極附近的pH逐漸增大逐漸增大解析解析本題考查原電池和電解原理。本題考查原電池和電解原理。K與與N相接時(shí)，是化學(xué)

23、能相接時(shí)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化為電能，H向正極移動(dòng)，向正極移動(dòng)，A與與B兩選項(xiàng)均錯(cuò)；兩選項(xiàng)均錯(cuò)；K與與M連接連接時(shí)，是電池的充電，負(fù)極時(shí)，是電池的充電，負(fù)極Pb應(yīng)接電源的負(fù)極，即應(yīng)接電源的負(fù)極，即a應(yīng)為負(fù)極，應(yīng)為負(fù)極，C項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；K與與M連接時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為連接時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為PbSO42H2O2e=PbO24HSO42，陽(yáng)極附近的，陽(yáng)極附近的pH減小，減小，D項(xiàng)錯(cuò)。項(xiàng)錯(cuò)。答案答案C一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率增大。例如，在增大。例如，在Zn與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加入少量與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能溶液能使產(chǎn)生

24、使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。的反應(yīng)速率加快。兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。例如，有兩種金屬正極的金屬活潑。例如，有兩種金屬a、b，用導(dǎo)線連接后，用導(dǎo)線連接后插入到稀插入到稀H2SO4中，觀察到中，觀察到a溶解，溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生，則極上有氣泡產(chǎn)生，則金屬金屬a作負(fù)極，比金屬作負(fù)極，比金屬b活潑?；顫?。必考點(diǎn)必考點(diǎn)40原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用1加快氧化還原反應(yīng)的速率加快氧化還原反應(yīng)的速率2比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。例如，使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極

25、而得到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵制的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將要保護(hù)一個(gè)鐵制的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。3用于金屬的防護(hù)用于金屬的防護(hù)根據(jù)氧化還原反應(yīng)：根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)畫(huà)出原電池示意圖并在圖中加入電流表，注明電極材料名稱畫(huà)出原電池示意圖并在圖中加入電流表，注明電極材料名稱和電解質(zhì)溶液，其中鹽橋?yàn)榄偰z和電解質(zhì)溶液，其中鹽橋?yàn)榄偰z飽和飽和KNO3鹽橋。鹽橋。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)銀電極為電池的銀電極為電池的_極，寫(xiě)出兩電極的電極反應(yīng)式：極，寫(xiě)出

26、兩電極的電極反應(yīng)式：Ag電極：電極：_；【典例典例3】Cu電極：電極：_。(2)外電路中的電子是從外電路中的電子是從_電極流向電極流向_電極。電極。(3)鹽橋中向鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是溶液中遷移的離子是_(填序號(hào)填序號(hào))。AK BNO3 CAg DSO42思維引入思維引入將總反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)分將總反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)分析。選擇相應(yīng)的電極材料和電解質(zhì)溶液，再根據(jù)原電池原理析。選擇相應(yīng)的電極材料和電解質(zhì)溶液，再根據(jù)原電池原理解答。解答。解析解析由反應(yīng)化學(xué)方程式可知，該電池的電極反應(yīng)式為：正由反應(yīng)化學(xué)方程式可知，該電池的電極反應(yīng)式為：正極：極：2Ag

27、2e=2Ag負(fù)極：負(fù)極：Cu2e=Cu2，所以，所以負(fù)極應(yīng)為負(fù)極應(yīng)為Cu，正極為，正極為Ag，電解質(zhì)溶液應(yīng)為，電解質(zhì)溶液應(yīng)為CuSO4溶液和溶液和AgNO3溶液，外電路中的電子從溶液，外電路中的電子從Cu極流向極流向Ag極。鹽橋中的極。鹽橋中的K移向正極移向正極(Ag極極)，NO3移向負(fù)極移向負(fù)極(Cu極極)。答案答案(1)正正2Ag2e=2AgCu2e=Cu2(2)CuAg(3)B發(fā)生原電池反應(yīng)的基本條件就是有自發(fā)進(jìn)行傾向的氧化還發(fā)生原電池反應(yīng)的基本條件就是有自發(fā)進(jìn)行傾向的氧化還原反應(yīng)。像生石灰與水反應(yīng)、中和反應(yīng)等雖然釋放能量，原反應(yīng)。像生石灰與水反應(yīng)、中和反應(yīng)等雖然釋放能量，但無(wú)電子轉(zhuǎn)移，

28、故不能設(shè)計(jì)成原電池。像電解一類的非自但無(wú)電子轉(zhuǎn)移，故不能設(shè)計(jì)成原電池。像電解一類的非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)則更不能設(shè)計(jì)成原電池。發(fā)的氧化還原反應(yīng)則更不能設(shè)計(jì)成原電池。將等質(zhì)量的兩份鋅粉將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)向分別加入過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)向a中加少量中加少量CuSO4溶液，下圖中產(chǎn)生溶液，下圖中產(chǎn)生H2的體積的體積V(L)與時(shí)間與時(shí)間t(min)的關(guān)系，其中正確的是的關(guān)系，其中正確的是 ()?！緫?yīng)用應(yīng)用3】解析解析a中加入中加入CuSO4溶液，被置換出的銅覆蓋在溶液，被置換出的銅覆蓋在Zn的的表面，形成原電池，產(chǎn)生表面，形成原電池，產(chǎn)生H2的速率加快，反應(yīng)所需時(shí)間的速率加快

29、，反應(yīng)所需時(shí)間縮短，但置換銅時(shí)消耗了一部分鋅，故與稀硫酸反應(yīng)的縮短，但置換銅時(shí)消耗了一部分鋅，故與稀硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量減少，完全反應(yīng)后生成的鋅的質(zhì)量減少，完全反應(yīng)后生成的H2的量比的量比b少，答案少，答案為為A。答案答案A(1)找出反應(yīng)物和生成物，一般來(lái)自于題目信息或圖示。要找出反應(yīng)物和生成物，一般來(lái)自于題目信息或圖示。要注意生成物能否和電解質(zhì)溶液反應(yīng)，如甲烷堿性燃燒電池，注意生成物能否和電解質(zhì)溶液反應(yīng)，如甲烷堿性燃燒電池，碳以碳以CO32形式出現(xiàn)。形式出現(xiàn)。(2)根據(jù)反應(yīng)物和生成物中化合價(jià)的變化，判斷得失電子的根據(jù)反應(yīng)物和生成物中化合價(jià)的變化，判斷得失電子的數(shù)目，一定要注意不要把得失弄反了。

30、遇到有機(jī)物化合價(jià)時(shí)，數(shù)目，一定要注意不要把得失弄反了。遇到有機(jī)物化合價(jià)時(shí)，可以認(rèn)為可以認(rèn)為H顯顯1價(jià)，價(jià)，O顯顯2價(jià)，價(jià)，C取平均價(jià)態(tài)。取平均價(jià)態(tài)。(3)根據(jù)電荷守恒及原子守恒，判斷補(bǔ)缺項(xiàng)。一定要注意缺根據(jù)電荷守恒及原子守恒，判斷補(bǔ)缺項(xiàng)。一定要注意缺項(xiàng)來(lái)自于電解質(zhì)溶液或傳導(dǎo)介質(zhì)，如酸性燃料電池，補(bǔ)項(xiàng)來(lái)自于電解質(zhì)溶液或傳導(dǎo)介質(zhì)，如酸性燃料電池，補(bǔ)H2O和和H，堿性燃燒電池補(bǔ)，堿性燃燒電池補(bǔ)H2O和和OH。傳導(dǎo)介質(zhì)往往在一極。傳導(dǎo)介質(zhì)往往在一極生成，另一極消耗。生成，另一極消耗。(4)根據(jù)原子守恒，最終配平電極反應(yīng)方程式。根據(jù)原子守恒，最終配平電極反應(yīng)方程式。甲醇燃料電池采用鉑作電極催化劑，電池中

31、的質(zhì)子交換膜甲醇燃料電池采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過(guò)。如圖是其工作原理示意圖：只允許質(zhì)子和水分子通過(guò)。如圖是其工作原理示意圖：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)Pt(a)電極是電池的電極是電池的_極，電極反應(yīng)式為極，電極反應(yīng)式為_(kāi)；Pt(b)電極發(fā)生電極發(fā)生_(填填當(dāng)場(chǎng)指導(dǎo)當(dāng)場(chǎng)指導(dǎo)“氧化氧化”或或“還原還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_(kāi) _。(2)電池的總反應(yīng)式為電池的總反應(yīng)式為_(kāi)。(3)如果該電池工作時(shí)電路中通過(guò)如果該電池工作時(shí)電路中通過(guò)2 mol電子，則消耗的電子，則消耗的CH3OH有有_mol。解析解析負(fù)極負(fù)極Pt(a)為燃料為燃料CH3O

32、H通入的電極，根據(jù)通入的電極，根據(jù)C化合價(jià)化合價(jià)由由2價(jià)升到價(jià)升到4價(jià)，失去價(jià)，失去6個(gè)電子，可知個(gè)電子，可知H只能在電極反應(yīng)只能在電極反應(yīng)式右邊才能使電荷守恒；式右邊才能使電荷守恒；Pt(b)反應(yīng)物為反應(yīng)物為O2，O2得到電子，得到電子，那么那么H就只能在電極反應(yīng)式左邊才能使電荷守恒，最后根就只能在電極反應(yīng)式左邊才能使電荷守恒，最后根據(jù)原子守恒配平。據(jù)原子守恒配平。答案答案(1)負(fù)負(fù)2CH3OH2H2O12e=2CO212H還原還原3O212H12e=6H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O 預(yù)計(jì)實(shí)物圖分析、新型電池分析、電解池與原電池的預(yù)計(jì)實(shí)物圖分析、新型電池分析、電解池與原電池

33、的聯(lián)系以及設(shè)置趣味電化學(xué)實(shí)驗(yàn)是聯(lián)系以及設(shè)置趣味電化學(xué)實(shí)驗(yàn)是2014年高考的熱點(diǎn)。年高考的熱點(diǎn)。Hold住考向住考向名師揭秘名師揭秘考向考向1原電池原理及應(yīng)用的考查原電池原理及應(yīng)用的考查5年年3考考考向考向2新型電池的分析新型電池的分析5年年5考考1(2012全國(guó)全國(guó)，11)四種金屬片兩兩相連浸入稀四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，硫酸中都可組成原電池，相連時(shí)，外電路電流從相連時(shí)，外電路電流從流向流向；相連時(shí)，相連時(shí)，為正極；為正極；相連時(shí)，相連時(shí)，上有氣泡逸出；上有氣泡逸出；相連時(shí)，相連時(shí)，的質(zhì)量減少，據(jù)此判的質(zhì)量減少，據(jù)此判斷這四種金屬活動(dòng)性由大到小的順序是斷這四種金屬活動(dòng)性由大

34、到小的順序是()。A BC D原電池原理及應(yīng)用原電池原理及應(yīng)用解析解析本題考查原電池原理的應(yīng)用。本題考查原電池原理的應(yīng)用。相連，電流從相連，電流從流流出，則出，則為正極，金屬活動(dòng)性：為正極，金屬活動(dòng)性：；相連，相連，為正為正極，金屬活動(dòng)性：極，金屬活動(dòng)性：；相連，相連，上有氣泡逸出，則上有氣泡逸出，則上為上為H放電，放電，為正極，金屬活動(dòng)性：為正極，金屬活動(dòng)性：；相相連，連，的質(zhì)量減少，則的質(zhì)量減少，則為負(fù)極，金屬活動(dòng)性：為負(fù)極，金屬活動(dòng)性：。故。故金屬活動(dòng)性：金屬活動(dòng)性：，B項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案答案B2(2011北京理綜北京理綜，8)結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的

35、是()。A和和中正極均被保護(hù)中正極均被保護(hù)B和和中負(fù)極反應(yīng)均是中負(fù)極反應(yīng)均是Fe2e=Fe2C和和中正極反應(yīng)均是中正極反應(yīng)均是O22H2O4e=4OHD和和中分別加入少量中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍(lán)色沉淀溶液，均有藍(lán)色沉淀解析解析A項(xiàng)兩個(gè)裝置都是原電池，負(fù)極都是活潑金屬，根據(jù)項(xiàng)兩個(gè)裝置都是原電池，負(fù)極都是活潑金屬，根據(jù)原電池原理可知，原電池對(duì)正極起到了保護(hù)作用，故原電池原理可知，原電池對(duì)正極起到了保護(hù)作用，故A正確；正確；B項(xiàng)項(xiàng)中的負(fù)極反應(yīng)為中的負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，故，故B錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；C項(xiàng)項(xiàng)中的正極反應(yīng)為中的正極反應(yīng)為2H2e=H2，故，故C錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；D項(xiàng)項(xiàng)中不中不能

36、生成藍(lán)色沉淀。能生成藍(lán)色沉淀。答案答案A3(2010全國(guó)新課標(biāo)全國(guó)新課標(biāo)，12)根據(jù)下圖，可判斷出下列離子方根據(jù)下圖，可判斷出下列離子方程式中錯(cuò)誤的是程式中錯(cuò)誤的是 ()。A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq) C2Ag(aq)Cd(s) =2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co(s)=2Ag(s)Co2(aq)解析解析由電極可知金屬活潑性：由電極可知金屬活潑性：CdCoAg，其離子氧化，其離子氧化性：性：Cd2Co2Ag，利用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知：，利用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知：只有只有A項(xiàng)的離子方程式不能發(fā)生。項(xiàng)的

37、離子方程式不能發(fā)生。答案答案A1(2012北京理綜北京理綜，12)人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能，用人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能，用CO2和和H2O制備化學(xué)原料。下圖是通過(guò)人工光合作用制備制備化學(xué)原料。下圖是通過(guò)人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，下列說(shuō)法不正確的是的原理示意圖，下列說(shuō)法不正確的是 ()。新型電池的分析新型電池的分析A該過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程該過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程B催化劑催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有O2產(chǎn)生產(chǎn)生C催化劑催化劑a附近酸性減弱，催化劑附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強(qiáng)附近酸性增強(qiáng)D催化劑催化劑b表面的反應(yīng)是表面的反應(yīng)是CO22

38、H2e=HCOOH解析解析本題考查原電池原理，旨在考查學(xué)生對(duì)原電池工作原理本題考查原電池原理，旨在考查學(xué)生對(duì)原電池工作原理中的分析理解能力。從圖示看，太陽(yáng)光照射下，發(fā)生反應(yīng)中的分析理解能力。從圖示看，太陽(yáng)光照射下，發(fā)生反應(yīng)2CO22H2O=2HCOOHO2，故太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能，故太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能，A項(xiàng)正確；催化劑項(xiàng)正確；催化劑a表面的物質(zhì)失去電子，作負(fù)極，發(fā)生氧化表面的物質(zhì)失去電子，作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，由反應(yīng)，由CO2和和H2O中元素化合價(jià)分析，只有中元素化合價(jià)分析，只有O元素化合價(jià)能元素化合價(jià)能升高，生成升高，生成O2，所以催化劑，所以催化劑a處應(yīng)有處應(yīng)有O2生成，生成，B項(xiàng)正確；

39、催化項(xiàng)正確；催化劑劑a處的電極反應(yīng)式為處的電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2，生成，生成H，酸，酸性增強(qiáng)，性增強(qiáng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；項(xiàng)錯(cuò)誤；H移向催化劑移向催化劑b處，處，CO2結(jié)合結(jié)合H得電子發(fā)得電子發(fā)生反應(yīng)：生反應(yīng)：CO22H2e=HCOOH，故生成，故生成HCOOH，D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案答案C2(2012福建理綜福建理綜，9)將下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的將下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列閉合，下列判斷正確的是判斷正確的是 ()。ACu電極上發(fā)生還原反應(yīng)電極上發(fā)生還原反應(yīng)B電子沿電子沿ZnabCu路徑流動(dòng)路徑流動(dòng)C片刻后甲池中片刻后甲池中c(SO42)增大增大D片刻后可觀察到濾紙片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅

40、色點(diǎn)變紅色解析解析本題綜合考查了電極反應(yīng)、電子流向以及溶液中離子移本題綜合考查了電極反應(yīng)、電子流向以及溶液中離子移動(dòng)的方向等知識(shí)。將裝置中動(dòng)的方向等知識(shí)。將裝置中K閉合，該裝置構(gòu)成原電池，用該閉合，該裝置構(gòu)成原電池，用該原電池來(lái)電解飽和硫酸鈉溶液，銅是原電池的正極，發(fā)生還原原電池來(lái)電解飽和硫酸鈉溶液，銅是原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)，A項(xiàng)正確；在硫酸鈉溶液中導(dǎo)電是離子而不是電子，項(xiàng)正確；在硫酸鈉溶液中導(dǎo)電是離子而不是電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該裝置工作過(guò)程中，甲乙兩燒杯中的項(xiàng)錯(cuò)誤；該裝置工作過(guò)程中，甲乙兩燒杯中的SO42的濃度都的濃度都不改變，只是鹽橋中的不改變，只是鹽橋中的Cl和和K分別向甲乙兩燒

41、杯中移動(dòng)，故分別向甲乙兩燒杯中移動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；項(xiàng)錯(cuò)誤；b為陽(yáng)極，溶液中的為陽(yáng)極，溶液中的OH失去電子，失去電子，c(OH)減小，減小，c(H)增大，增大，b處濾紙不可能變紅色，故處濾紙不可能變紅色，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。答案答案A3(2011安徽安徽，12)研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水水”電池，這電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO22Ag2NaCl= Na2Mn5O102AgCl。下列。下列“水水” 電池在海水中放電時(shí)的電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)

42、法正確的是有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()。A正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：AgCle=AgClB每生成每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移2 mol電子電子CNa不斷向不斷向“水水”電池的負(fù)極移動(dòng)電池的負(fù)極移動(dòng)DAgCl是還原產(chǎn)物是還原產(chǎn)物解析解析A選項(xiàng)應(yīng)該是負(fù)極反應(yīng)式；選項(xiàng)應(yīng)該是負(fù)極反應(yīng)式；C選項(xiàng)鈉離子應(yīng)向正極選項(xiàng)鈉離子應(yīng)向正極移動(dòng)；移動(dòng)；D選項(xiàng)選項(xiàng)AgCl為氧化產(chǎn)物。為氧化產(chǎn)物。答案答案B4(1)(2012江蘇江蘇，20(3)鋁電池性能優(yōu)越，鋁電池性能優(yōu)越，AlAgO電池可電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如圖所示。該電池反應(yīng)的化用作水下動(dòng)力電源，其原理如圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為學(xué)方程式為_(kāi)

43、 _。(2)(2012海南化學(xué)海南化學(xué)，13(4)肼肼空氣燃料電池是一種堿性電空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為池，該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為_(kāi) _。(3)(2012山東山東，28(5)利用反應(yīng)利用反應(yīng)2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制備可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為為原電池，其正極電極反應(yīng)式為_(kāi) _。解析解析(1)鋁作負(fù)極，失電子被氧化，在堿性溶液中生成鋁作負(fù)極，失電子被氧化，在堿性溶液中生成NaAlO2。AgO作正極，得電子被還原為作正極，得電子被還原為Ag，電解質(zhì)溶液為，電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，由此可寫(xiě)

44、出總反應(yīng)。溶液，由此可寫(xiě)出總反應(yīng)。(2)燃料電池中燃料電池中O2在正極反在正極反應(yīng)，負(fù)極是肼發(fā)生反應(yīng)，注意電解質(zhì)溶液為堿性溶液：應(yīng)，負(fù)極是肼發(fā)生反應(yīng)，注意電解質(zhì)溶液為堿性溶液：N2H44e4OH=N24H2O。(3)電池反應(yīng)的總方程式電池反應(yīng)的總方程式為為2CuO24H=2Cu22H2O，負(fù)極電極反應(yīng)式為，負(fù)極電極反應(yīng)式為2Cu4e=2Cu2，將電池反應(yīng)的總方程式與負(fù)極電極反，將電池反應(yīng)的總方程式與負(fù)極電極反應(yīng)式相減得正極電極反應(yīng)式：應(yīng)式相減得正極電極反應(yīng)式：4HO24e=2H2O。答案答案(1)2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O(2)N2H44OH4e=4H2ON2(3)4

45、HO24e=2H2O高考對(duì)本專題能力的考查以接受、分析、整合化學(xué)信息的能高考對(duì)本專題能力的考查以接受、分析、整合化學(xué)信息的能力為主，試題難度中等偏上。從近年來(lái)的高考命題來(lái)看，對(duì)力為主，試題難度中等偏上。從近年來(lái)的高考命題來(lái)看，對(duì)于原電池的考查往往結(jié)合實(shí)用電池進(jìn)行。解答這類題目首先于原電池的考查往往結(jié)合實(shí)用電池進(jìn)行。解答這類題目首先要抓住原電池的根本原理要抓住原電池的根本原理氧化還原反應(yīng)，然后從這個(gè)角氧化還原反應(yīng)，然后從這個(gè)角度分析題目已知條件及問(wèn)題。度分析題目已知條件及問(wèn)題?！境Ｒ?jiàn)考點(diǎn)常見(jiàn)考點(diǎn)】 原電池的工作原理及應(yīng)用原電池的工作原理及應(yīng)用原電池的電原電池的電極判斷與材料選擇極判斷與材料選擇實(shí)

46、用化學(xué)電源特別是燃料電池實(shí)用化學(xué)電源特別是燃料電池【?？碱}型?？碱}型】 選擇題選擇題非選擇題非選擇題【例例1】 已知在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)已知在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)為為AsO432I2H=AsO33I2H2O，在堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)為，在堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)為AsO33I22OH=AsO43H2O2I。設(shè)計(jì)如圖裝置。設(shè)計(jì)如圖裝置(C1、C2均為石墨電極均為石墨電極)，分別進(jìn)行下述操作：，分別進(jìn)行下述操作：原電池的工作原理原電池的工作原理.向向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸燒杯中逐滴加入濃鹽酸.向向B燒杯中逐滴加入燒杯中逐滴加入40% NaOH溶液溶液結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流表指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流表指針均發(fā)

47、生偏轉(zhuǎn)。試回答下列問(wèn)題：試回答下列問(wèn)題：(1)兩次操作中指針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？?jī)纱尾僮髦兄羔槥槭裁窗l(fā)生偏轉(zhuǎn)？(2)兩次操作過(guò)程中指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁聪喾矗吭囉没瘜W(xué)平兩次操作過(guò)程中指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁聪喾?？試用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋之。衡移動(dòng)原理解釋之。(3)操作操作過(guò)程中過(guò)程中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為棒上發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)；(4)操作操作過(guò)程中過(guò)程中C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為棒上發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)。(5)操作操作過(guò)程中，鹽橋中的過(guò)程中，鹽橋中的K移向移向_燒杯溶液燒杯溶液(填填“A”或或“B”)。解析解析由于酸性條件下發(fā)生反應(yīng)由于酸性條件下發(fā)生反應(yīng)AsO432I2H= AsO33I2H2O，堿性條件下發(fā)生反應(yīng)，堿性條件

48、下發(fā)生反應(yīng)AsO33I22OH=AsO43H2O2I都是氧化還原反應(yīng)。而且滿足構(gòu)成原都是氧化還原反應(yīng)。而且滿足構(gòu)成原電池的三大要素：電池的三大要素：不同環(huán)境中的兩電極不同環(huán)境中的兩電極(連接連接)；電解質(zhì)溶電解質(zhì)溶液液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng)電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))；形成閉合回路。形成閉合回路。當(dāng)加酸時(shí)，當(dāng)加酸時(shí)，c(H)增大，增大，C1：2I2e=I2，這是負(fù)極；，這是負(fù)極；C2：AsO432H2e=AsO33H2O，這是正極。，這是正極。當(dāng)加堿時(shí)，當(dāng)加堿時(shí)，c(OH)增大，增大，C1：I22e=2I，這是正極；，這是正極；C2：AsO332OH2e=AsO43H2O，這是負(fù)極。

49、，這是負(fù)極。答案答案(1)兩次操作中均能形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。兩次操作中均能形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。(2)()加酸，加酸，c(H)增大，增大，AsO43得電子，得電子，I失電子，所以失電子，所以C1極是負(fù)極，極是負(fù)極，C2極是正極。極是正極。()加堿，加堿，c(OH)增大，增大，AsO33失失電子，電子，I2得電子，此時(shí)，得電子，此時(shí)，C1極是正極，極是正極，C2極是負(fù)極。故發(fā)生極是負(fù)極。故發(fā)生不同方向的反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移方向不同，即電流表指針偏轉(zhuǎn)方不同方向的反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移方向不同，即電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同。向不同。(3)2I2e=I2(4)AsO332OH2e=AsO43H2O(5

50、)A1原電池將一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)，負(fù)原電池將一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，一般將兩個(gè)電極極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，一般將兩個(gè)電極反應(yīng)中得失電子的數(shù)目寫(xiě)為相同，相加便得到總反應(yīng)方反應(yīng)中得失電子的數(shù)目寫(xiě)為相同，相加便得到總反應(yīng)方程式。程式。2在原電池裝置中，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，陽(yáng)離子在原電池裝置中，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，陽(yáng)離子在正極上獲得電子，通過(guò)電路中的電子和溶液中的離子在正極上獲得電子，通過(guò)電路中的電子和溶液中的離子的定向移動(dòng)而形成一個(gè)完整閉合回路，傳導(dǎo)電流，電子的定向移動(dòng)而形成一個(gè)完整閉合回路，傳導(dǎo)電流，電子并不

51、進(jìn)入溶液也不能在溶液中遷移。并不進(jìn)入溶液也不能在溶液中遷移。3陰離子要移向負(fù)極，陽(yáng)離子要移向正極移動(dòng)。這是因?yàn)殛庪x子要移向負(fù)極，陽(yáng)離子要移向正極移動(dòng)。這是因?yàn)樨?fù)極失電子，生成大量陽(yáng)離子積聚在負(fù)極附近，致使該負(fù)極失電子，生成大量陽(yáng)離子積聚在負(fù)極附近，致使該極附近有大量正電荷，所以溶液中的陰離子要移向負(fù)極；極附近有大量正電荷，所以溶液中的陰離子要移向負(fù)極；正極得電子，該極附近的陽(yáng)離子因得電子生成電中性的正極得電子，該極附近的陽(yáng)離子因得電子生成電中性的物質(zhì)而使該極附近帶負(fù)電荷，所以溶液中的陽(yáng)離子要移物質(zhì)而使該極附近帶負(fù)電荷，所以溶液中的陽(yáng)離子要移向正極。向正極。4不參與電極反應(yīng)的離子從微觀上講發(fā)生移

52、動(dòng)，但從宏觀不參與電極反應(yīng)的離子從微觀上講發(fā)生移動(dòng)，但從宏觀上講其在溶液中各區(qū)域的濃度基本不變。上講其在溶液中各區(qū)域的濃度基本不變?！纠?】 (2010全國(guó)卷全國(guó)卷，10)如圖如圖是一種染料敏化太陽(yáng)能電池的示是一種染料敏化太陽(yáng)能電池的示意圖。電池的一個(gè)電極由有機(jī)光意圖。電池的一個(gè)電極由有機(jī)光敏燃料敏燃料(S)涂覆在涂覆在TiO2納米晶體表納米晶體表面制成，另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍面制成，另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成，電池中發(fā)生的反應(yīng)為：鉑構(gòu)成，電池中發(fā)生的反應(yīng)為：TiO2/S*TiO2/SeI32e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI3原電池的電極判斷原電池的電極判斷A電池工作時(shí)，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化

53、為電能電池工作時(shí)，是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能B電池工作時(shí)，電池工作時(shí)，I在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電C電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極D電池的電解質(zhì)溶液中電池的電解質(zhì)溶液中I和和I3的濃度不會(huì)減少的濃度不會(huì)減少解析解析從示意圖可看出在光照條件下外電路中電子由負(fù)極流從示意圖可看出在光照條件下外電路中電子由負(fù)極流向正極，也即鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)：向正極，也即鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)：I32e=3I，B錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，C正確。太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化正確。太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，本題中的電極材料和電解質(zhì)溶液只起到導(dǎo)電為電能的裝置，本題中的電極材料和電解質(zhì)溶液只起到導(dǎo)電的作用，的作用，I和和I3的濃度不會(huì)減少，的濃度不會(huì)減少，A、D正確。正確。答案答案B下列關(guān)于該電池?cái)⑹鲥e(cuò)誤的是下列關(guān)于該電池?cái)⑹鲥e(cuò)誤的是 ()。 原電池正負(fù)極的判斷方法原電池正負(fù)極的判斷方法(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理來(lái)判斷根據(jù)氧化還原反應(yīng)的原理來(lái)判斷正極：接受電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極；負(fù)極：提供電子