1、第第2 2講原電池講原電池 化學(xué)電源化學(xué)電源考點(diǎn)一原電池及其工作原理考點(diǎn)一原電池及其工作原理考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破題型透析題型透析學(xué)科素養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)技能提升技能提升考點(diǎn)二考點(diǎn)二 化學(xué)電源化學(xué)電源新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)考綱要求考綱要求第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第六章化學(xué)反應(yīng)與能量考點(diǎn)三考點(diǎn)三 原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用考 綱 要 求1.了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。程式。2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。一一、原電池及其工作原理原電池及其

2、工作原理1概念概念把把_能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為_能的裝置。能的裝置。2工作原理工作原理以鋅銅原電池為例以鋅銅原電池為例化學(xué)化學(xué)電電電極名稱負(fù)極正極電極材料電極反應(yīng)Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反應(yīng)類型電子流向由Zn沿導(dǎo)線流向_鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K移向_極，Cl移向_極鋅片銅片氧化反應(yīng)還原反應(yīng)Cu負(fù)正3. .原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件(1)一看反應(yīng)：看是否有能一看反應(yīng)：看是否有能_的氧化還原反應(yīng)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng)活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。(2)二看兩電極：一般是二看兩電極：一般是活潑性不同活潑性不同的兩電極。的兩電極。(

3、3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個(gè)條件：三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個(gè)條件：電解質(zhì)溶液；電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電解質(zhì)溶液。兩電極插入電解質(zhì)溶液。自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行1 1正誤判斷正誤判斷(1)(1)所有的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池。所有的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池。( ( ) )(2)(2)只有金屬才能做原電池的電極。只有金屬才能做原電池的電極。( ( ) )(3)(3)原電池的兩極中較活潑的金屬一定為負(fù)極。原電池的兩極中較活潑的金屬一定為負(fù)極。( () )(4)(4)鋅銅原電池工作時(shí)，外電路電子由負(fù)極流向正極。鋅銅原電池工作時(shí)，

4、外電路電子由負(fù)極流向正極。( ( ) )(5)(5)在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，被還原。在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，被還原。( () )(6)(6)原電池可以把物質(zhì)內(nèi)部的能量全部轉(zhuǎn)化為電能。原電池可以把物質(zhì)內(nèi)部的能量全部轉(zhuǎn)化為電能。( () )提示：提示：(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2 2下列裝置可以形成原電池的是下列裝置可以形成原電池的是_，并寫出形成，并寫出形成原電池的電極材料及電極反應(yīng)式：原電池的電極材料及電極反應(yīng)式：正極：正極：_；負(fù)極：負(fù)極：_。銅片：Cu2e=Cu2B銀片：2Ag2e=2Ag3鹽橋有什么作用？鹽橋有什么作用？提

5、示：提示：(1)使整個(gè)裝置構(gòu)成閉合回路，代替兩溶液直接接觸。使整個(gè)裝置構(gòu)成閉合回路，代替兩溶液直接接觸。4在有鹽橋的銅鋅原電池中，電解質(zhì)溶液的選擇為什么要在有鹽橋的銅鋅原電池中，電解質(zhì)溶液的選擇為什么要與電極材料的陽離子相同？如與電極材料的陽離子相同？如Zn極對(duì)應(yīng)的是硫酸鋅，能極對(duì)應(yīng)的是硫酸鋅，能不能是氯化銅或者氯化鈉？不能是氯化銅或者氯化鈉？提示：如果該溶液中溶質(zhì)的陽離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)比電極強(qiáng)的話沒有問題。因?yàn)樨?fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)只是Zn的溶解而已。但是如果比電極弱的話，例如硫酸銅，鋅就會(huì)置換出銅，在表面形成原電池，減少供電量。使用鹽橋就是為了避免這種情況，至于電解液要跟電極相同那只是一個(gè)做題的

6、技巧，具體問題具體分析就行。1有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B某原電池反應(yīng)為某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置，裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽飽和溶液和溶液C原電池的兩極一定是由活動(dòng)性不同原電池的兩極一定是由活動(dòng)性不同的兩種金屬組成的兩種金屬組成D理論上說，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化理論上說，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池還原

7、反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池題組一原電池原理的考查題組一原電池原理的考查D解析：解析：CaOH2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，KCl和和AgNO3反應(yīng)生成反應(yīng)生成AgCl沉淀易阻止原電池反沉淀易阻止原電池反應(yīng)的發(fā)生；作電極的不一應(yīng)的發(fā)生；作電極的不一定是金屬，如石墨棒也可定是金屬，如石墨棒也可作電極。作電極。2 2如圖所示，杠桿如圖所示，杠桿ABAB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4CuSO4

8、溶液，一段時(shí)間后，下溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是( (實(shí)驗(yàn)過程中，不考慮兩實(shí)驗(yàn)過程中，不考慮兩球的浮力變化球的浮力變化)()() )A A杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A A端高端高B B端低端低B B杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A A端低端低B B端高端高C C當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A A端低端低B B端高端高D D當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A A端高端高B B端低端低C3 3(2013(2013高考江蘇卷高考江蘇卷)MgH)MgH2 2O O2 2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人電池可用于驅(qū)動(dòng)無

9、人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時(shí)，下列說法正確的是下。該電池工作時(shí)，下列說法正確的是( ( ) )A AMgMg電極是該電池的正極電極是該電池的正極B BH H2 2O O2 2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C C石墨電極附近溶液的石墨電極附近溶液的pHpH增大增大D D溶液中溶液中ClCl向正極移動(dòng)向正極移動(dòng) 解析：該電池中Mg電極為負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨電極為正極，H2O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：H2O22e=2OH，電極附近溶液pH增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；溶液中Cl移向Mg電極，

10、即Cl應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。C原電池工作原理的原電池工作原理的4個(gè)易失分點(diǎn)個(gè)易失分點(diǎn)(1)只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能通過設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能通過設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。為電能。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的定向移電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。(3)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。(4)原電池的負(fù)極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù)。原電池的負(fù)極失去電子的總數(shù)等于正極得

11、到電子的總數(shù)。4分析如圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是分析如圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A中中Mg作負(fù)極，作負(fù)極，中中Fe作負(fù)極作負(fù)極B中中Mg作正極，電極反應(yīng)式為作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中中Cu作正極，電極反應(yīng)式為作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2題組二原電池正、負(fù)極判斷題組二原電池正、負(fù)極判斷B5原電池正、負(fù)電極的極性不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電原電池正、負(fù)電極的極性不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列由不同材料組成的原電池，電極反應(yīng)正確的解質(zhì)溶液有關(guān)。下列由

12、不同材料組成的原電池，電極反應(yīng)正確的是是()A由由Fe、Cu與稀硫酸組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為與稀硫酸組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Fe3e=Fe3B由由Al、Mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為與氫氧化鈉溶液組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e2OH=Mg(OH)2C由由Pb、Cu與氯化鐵溶液組成的原電池，其正極反應(yīng)式為與氯化鐵溶液組成的原電池，其正極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2D由由Al、Cu與濃硝酸組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為與濃硝酸組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2題組二原電池正、負(fù)極判斷題組二原電池正、負(fù)極判斷D1原電池正、負(fù)極判斷方法原電池正、負(fù)極判斷方法2原電池正

13、負(fù)極判斷的注意點(diǎn)原電池正負(fù)極判斷的注意點(diǎn)(1)原電池正、負(fù)極的判斷基礎(chǔ)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，如果原電池正、負(fù)極的判斷基礎(chǔ)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，如果給出一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式判斷正、負(fù)極，可以直接根據(jù)化合價(jià)的給出一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式判斷正、負(fù)極，可以直接根據(jù)化合價(jià)的升降來判斷，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極升降來判斷，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極。為正極。(2)判斷電極時(shí)，不能簡單地依據(jù)金屬的活潑來判斷，要看反應(yīng)的判斷電極時(shí)，不能簡單地依據(jù)金屬的活潑來判斷，要看反應(yīng)的具體情況，如：具體情況，如：a.Al在強(qiáng)堿性溶液中比在強(qiáng)堿性溶液中比Mg更易失電子，更易失電

14、子，Al作負(fù)作負(fù)極，極，Mg作正極；作正極；b.Fe、Al在濃在濃HNO3中鈍化后，比中鈍化后，比Cu等金屬更難等金屬更難失電子，失電子，Cu等金屬作負(fù)極，等金屬作負(fù)極，F(xiàn)e、Al作正極。作正極。6 6(2014(2014邯鄲市高三一模邯鄲市高三一模) )右圖為一右圖為一種原電池，下列有關(guān)說法中正確的是種原電池，下列有關(guān)說法中正確的是( () )A A甲中盛硫酸溶液，乙中盛硫酸銅溶甲中盛硫酸溶液，乙中盛硫酸銅溶液，鋅為陰極液，鋅為陰極B B乙中盛硫酸銅溶液，銅離子在銅電乙中盛硫酸銅溶液，銅離子在銅電極上被氧化極上被氧化C C電池工作時(shí)，鹽橋中的陽離子移向電池工作時(shí)，鹽橋中的陽離子移向甲，陰離子

15、移向乙，溶液仍保持電中甲，陰離子移向乙，溶液仍保持電中性性D D取出鹽橋，電流表指針即回到零點(diǎn)取出鹽橋，電流表指針即回到零點(diǎn)題組三原電池中鹽橋的作用題組三原電池中鹽橋的作用D【小提醒】鹽橋的作用鹽橋的作用： 鹽橋中通常裝有含瓊膠的飽和鹽橋中通常裝有含瓊膠的飽和KCl溶液，其作用是平衡兩個(gè)溶液，其作用是平衡兩個(gè)燒杯中的陰、陽離子而導(dǎo)電，電路接通后，燒杯中的陰、陽離子而導(dǎo)電，電路接通后，K移向正極移向正極，Cl移向負(fù)極移向負(fù)極。7(2015安徽無為中學(xué)模擬安徽無為中學(xué)模擬) 控制合適的條控制合適的條件，將反應(yīng)件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2設(shè)計(jì)成設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是如下圖

16、所示的原電池。下列判斷不正確的是 ()A反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)應(yīng)B反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3被還原被還原C電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)態(tài)D電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固固體，乙中的石墨電極為負(fù)極體，乙中的石墨電極為負(fù)極題組四原電池與化學(xué)平衡的移動(dòng)題組四原電池與化學(xué)平衡的移動(dòng)D小結(jié)：小結(jié)： （1 1）當(dāng)氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時(shí)，）當(dāng)氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時(shí)， 可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)

17、為零；可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)為零； （2 2）當(dāng)電流表指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流）當(dāng)電流表指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說明化學(xué)平衡移動(dòng)方向相反。向相反，說明化學(xué)平衡移動(dòng)方向相反。二二、化學(xué)電源化學(xué)電源1一次電池一次電池堿性鋅錳干電池堿性鋅錳干電池總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2負(fù)極材料：負(fù)極材料：_電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：_正極材料：正極材料：_電極反應(yīng)：電極反應(yīng)： _ZnZn2OH2e碳棒碳棒2MnO22H2O 2e=2MnOOH2OH=Zn(OH)22二次電池二次電池( (以鉛蓄電池為例以鉛蓄電池為例) )(1)放電

18、時(shí)的反應(yīng)：放電時(shí)的反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：_(氧化反應(yīng)氧化反應(yīng))。正極：正極：_ (還原反應(yīng)還原反應(yīng))?？偡磻?yīng)：總反應(yīng)：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)(2)充電時(shí)的反應(yīng)：充電時(shí)的反應(yīng)：陰極：陰極：_(還原反應(yīng)還原反應(yīng))。陽極：陽極：_ (氧氧化反應(yīng)化反應(yīng))。總反應(yīng)：總反應(yīng)：2PbSO4(s)2H2O(l)=Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)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，可分為酸性和堿性兩氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種。種。酸性酸性堿性堿性負(fù)極負(fù)極反應(yīng)反應(yīng)式式_正極正極反應(yīng)反應(yīng)式式_ _電池電池

19、總反總反應(yīng)式應(yīng)式2H2O2=2H2O2H24e=4H2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH1 1原電池反應(yīng)中，兩極材料本身一定發(fā)生反應(yīng)嗎？原電池反應(yīng)中，兩極材料本身一定發(fā)生反應(yīng)嗎？提示：提示：不一定。如燃料電池，兩極是鉑電極，本身不參與反應(yīng)，參與反不一定。如燃料電池，兩極是鉑電極，本身不參與反應(yīng)，參與反應(yīng)的是應(yīng)的是H H2 2和和O O2 2。2 2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？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？提示：提示：應(yīng)將可充電電池的負(fù)極接外電源的負(fù)極，正極接外電源的正極。應(yīng)將可充電電池的負(fù)極接外電源的負(fù)極，正極接外電源的

20、正極。3 3依據(jù)鉛蓄電池充、放電原理，說明在放電時(shí)電解液中依據(jù)鉛蓄電池充、放電原理，說明在放電時(shí)電解液中H H2 2SOSO4 4的濃度將如的濃度將如何改變？何改變？提示：提示：鉛蓄電池在放電時(shí)總反應(yīng)：鉛蓄電池在放電時(shí)總反應(yīng)：Pb(sPb(s) )PbOPbO2 2(s)(s)2H2H2 2SOSO4 4(aq)=2PbSO(aq)=2PbSO4 4(s)(s)2H2H2 2O(l)O(l)，從電池總反應(yīng)式，從電池總反應(yīng)式可知，隨著電池放電，可知，隨著電池放電，H H2 2SOSO4 4不斷被消耗，因此，其濃度逐漸變小。不斷被消耗，因此，其濃度逐漸變小。4 4氫氧燃料電池以氫氧燃料電池以KOH

21、KOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度如何變化？溶液的溶液的濃度如何變化？溶液的pHpH如何變化？當(dāng)氫氧燃料電池以如何變化？當(dāng)氫氧燃料電池以H H2 2SOSO4 4溶液溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，又會(huì)如何變化？作電解質(zhì)溶液時(shí)，又會(huì)如何變化？提示：提示：無論以無論以KOHKOH溶液作電解質(zhì)溶液還是以溶液作電解質(zhì)溶液還是以H H2 2SOSO4 4溶液作電解質(zhì)溶液，總反溶液作電解質(zhì)溶液，總反應(yīng)均為應(yīng)均為2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O O，所以反應(yīng)一段時(shí)間后，因?yàn)橛?，所以反?yīng)一段時(shí)間后，因?yàn)橛蠬 H2 2O O的生成而使電的生成

22、而使電解質(zhì)溶液的濃度均降低，但解質(zhì)溶液的濃度均降低，但KOHKOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)pHpH減小，減小，H H2 2SOSO4 4溶液作溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)電解質(zhì)溶液時(shí)pHpH增大。增大。1LiAl/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：2LiFeS2e=Li2SFe，有關(guān)該電池的下列，有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是說法中，正確的是()ALiAl在電池中作為負(fù)極材料，該材料中在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價(jià)為的化合價(jià)為1價(jià)價(jià)B該電池的電池反應(yīng)式為：該電池的電池反應(yīng)式為：2LiFeS=

23、Li2SFeC負(fù)極的電極反應(yīng)式為負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al3e=Al3D充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Li2SFe2e=2LiFeS由正極的電極反應(yīng)式知，在由正極的電極反應(yīng)式知，在負(fù)極上負(fù)極上Li失去電子被氧化，失去電子被氧化，所以所以LiAl在電池中作為負(fù)在電池中作為負(fù)極材料，該材料中極材料，該材料中Li的化合的化合價(jià)為價(jià)為0價(jià)，價(jià)，A錯(cuò)誤；負(fù)極的錯(cuò)誤；負(fù)極的電極反應(yīng)式為：電極反應(yīng)式為：2Li2e=2Li，C錯(cuò)誤；該電池錯(cuò)誤；該電池的電池反應(yīng)式為正、負(fù)電極的電池反應(yīng)式為正、負(fù)電極的電極反應(yīng)式之和：的電極反應(yīng)式之和：2LiFeS=Li2SFe，B正確；正確；由于充

24、電時(shí)陰極發(fā)生還原反由于充電時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以陰極的電極反應(yīng)式應(yīng)，所以陰極的電極反應(yīng)式為：為：2Li2e=2Li，D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)的書寫題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)的書寫B(tài)2研究人員最近發(fā)明了一種研究人員最近發(fā)明了一種“水水”電池，這種電池，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：電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列。下列“水水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是()A正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：AgCle

25、=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)物本題考查電化學(xué)，意本題考查電化學(xué)，意在考查電極反應(yīng)式的在考查電極反應(yīng)式的書寫、電子轉(zhuǎn)移情況書寫、電子轉(zhuǎn)移情況和溶液中離子的移動(dòng)和溶液中離子的移動(dòng)情況。電池的正極得情況。電池的正極得電子，電子，A錯(cuò)誤；陽離子錯(cuò)誤；陽離子向正極移動(dòng)，向正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；Ag化合價(jià)升高形成化合價(jià)升高形成AgCl，AgCl是氧化產(chǎn)是氧化產(chǎn)物，物，D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)的書寫題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)的書寫B(tài)化學(xué)電源電極反應(yīng)式的兩種常見書

26、寫方法化學(xué)電源電極反應(yīng)式的兩種常見書寫方法首先要根據(jù)原電池的工作原理準(zhǔn)確判斷正、負(fù)極，然后結(jié)合電解質(zhì)溶液首先要根據(jù)原電池的工作原理準(zhǔn)確判斷正、負(fù)極，然后結(jié)合電解質(zhì)溶液的環(huán)境確定電極產(chǎn)物，最后再根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒寫出反應(yīng)式。電的環(huán)境確定電極產(chǎn)物，最后再根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒寫出反應(yīng)式。電極反應(yīng)式書寫的一般方法有：極反應(yīng)式書寫的一般方法有：(1)拆分法拆分法:寫出原電池的總反應(yīng)。寫出原電池的總反應(yīng)。把總反應(yīng)按氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)，并注明正、負(fù)極，把總反應(yīng)按氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)，并注明正、負(fù)極，并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒及電子得失守恒配平兩個(gè)半反應(yīng)。并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷

27、守恒及電子得失守恒配平兩個(gè)半反應(yīng)。(2)加減法加減法:寫出總反應(yīng)。寫出總反應(yīng)。寫出其中容易寫出的一個(gè)半反應(yīng)寫出其中容易寫出的一個(gè)半反應(yīng)(正極或負(fù)極正極或負(fù)極)。利用總反應(yīng)與上述的一極反應(yīng)相減，即得另一個(gè)電極的反應(yīng)。利用總反應(yīng)與上述的一極反應(yīng)相減，即得另一個(gè)電極的反應(yīng)。3以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫方法：方法：(1)酸性條件酸性條件燃料電池總反應(yīng)式：燃料電池總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O 燃料電池正極反應(yīng)式：燃料電池正極反應(yīng)式：O24H4e=2H2O 2，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：_。(2

28、)堿性條件堿性條件燃料電池總反應(yīng)式：燃料電池總反應(yīng)式：CH42O22NaOH=Na2CO33H2O 燃料電池正極反應(yīng)式：燃料電池正極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OH 2，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：_。題組二燃料電池電極反應(yīng)式的書寫題組二燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(3)固體電解質(zhì)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)高溫下能傳導(dǎo)O2)燃料電池總反應(yīng)式：燃料電池總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O燃料電池正極反應(yīng)式：燃料電池正極反應(yīng)式：O24e=2O22，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：_。(4)熔融碳酸鹽熔融碳酸鹽(如：熔融如：熔融K2CO3)環(huán)境下環(huán)境下電池總反應(yīng)式：電池總

29、反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O正極電極反應(yīng)式：正極電極反應(yīng)式：O22CO24e=2，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：，得燃料電池負(fù)極反應(yīng)式：_。題組二燃料電池電極反應(yīng)式的書寫題組二燃料電池電極反應(yīng)式的書寫燃料電池電極反應(yīng)式的書寫燃料電池電極反應(yīng)式的書寫第一步：寫出電池總反應(yīng)式。第一步：寫出電池總反應(yīng)式。燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。應(yīng)則總反應(yīng)為加和后的反應(yīng)。如甲烷燃料電池如甲烷燃料電池(電解質(zhì)為電解質(zhì)為NaOH溶液溶液)的反應(yīng)式為：的反應(yīng)式為：CH42O2=CO22H2OCO22NaOH=N

30、a2CO3H2O式式式得燃料電池總反應(yīng)為：式得燃料電池總反應(yīng)為：CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。第二步：寫出電池的正極反應(yīng)式。第二步：寫出電池的正極反應(yīng)式。根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2，電解質(zhì)溶液不同，其電極反應(yīng)有所不同，其實(shí)，我們只要熟，電解質(zhì)溶液不同，其電極反應(yīng)有所不同，其實(shí)，我們只要熟記以下四種情況：記以下四種情況：(1)酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O24H4e=2H2O。(2)堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O22H2O4

31、e=4OH。(3)固體電解質(zhì)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)高溫下能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下電極反應(yīng)式：環(huán)境下電極反應(yīng)式：O24e=2O2。(4)熔融碳酸鹽熔融碳酸鹽(如：熔融如：熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：環(huán)境下電極反應(yīng)式：O22CO24e= 。第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式。第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式。電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電池負(fù)極反應(yīng)式，電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電池負(fù)極反應(yīng)式，注意在將兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)，要約去正極的反應(yīng)物注意在將兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)，要約去正極的反應(yīng)物O2。(2014高考大綱全國卷高考大綱全國卷)右圖是在航天用右圖是在航

32、天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池屬氫化物鎳電池(MHNi電池電池)。下列有。下列有關(guān)說法不正確的是關(guān)說法不正確的是()A放電時(shí)正極反應(yīng)為：放電時(shí)正極反應(yīng)為：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB電池的電解液可為電池的電解液可為KOH溶液溶液C充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：MHOHH2OMeDMH是一類儲(chǔ)氫材料，其氫密度越是一類儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高大，電池的能量密度越高C三三、原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用1比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬作原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬作_，而

33、活動(dòng)性弱的金屬，而活動(dòng)性弱的金屬(或或非金屬非金屬)作作_。2加快化學(xué)反應(yīng)速率加快化學(xué)反應(yīng)速率一個(gè)一個(gè)_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_。如。如Zn與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí)，可向溶液中滴加少量與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí)，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成溶液，形成CuZn原電池，加快反應(yīng)進(jìn)行。原電池，加快反應(yīng)進(jìn)行。3用于金屬的防護(hù)用于金屬的防護(hù)使需要保護(hù)的金屬制品作原電池正極而受到保護(hù)。例如要保護(hù)一使需要保護(hù)的金屬制品作原電池正極而受到保護(hù)。例如要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管或鋼鐵橋梁，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使個(gè)鐵質(zhì)的輸水管或鋼鐵橋梁，可用導(dǎo)線將其

34、與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。鋅作原電池的負(fù)極。負(fù)極負(fù)極正極正極自發(fā)自發(fā)增大增大4設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源(1)首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如溶解于溶液中的空氣如溶解于溶液中的空氣)。但如果兩。但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行個(gè)半反應(yīng)分別

35、在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋中間連接鹽橋)，則兩個(gè)容器中的，則兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽離子電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽離子。如在。如在CuZn硫酸構(gòu)成硫酸構(gòu)成的原電池中，負(fù)極的原電池中，負(fù)極Zn浸泡在含有浸泡在含有Zn2的電解質(zhì)溶液中，而正極的電解質(zhì)溶液中，而正極Cu浸泡在含有浸泡在含有Cu2的電解質(zhì)溶液中。的電解質(zhì)溶液中。1有有A、B、C、D、E五塊金屬片，進(jìn)行如下五塊金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：A、B用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，溶液中，A極為負(fù)極；極為負(fù)極；C、D用導(dǎo)線相連用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中

36、，電流由溶液中，電流由D導(dǎo)線導(dǎo)線C；A、C相連后，同時(shí)浸入稀相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液溶液中，中，C極產(chǎn)生大量氣泡；極產(chǎn)生大量氣泡；B、D相連后，同時(shí)相連后，同時(shí)浸入稀浸入稀H2SO4溶液中，溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)；極發(fā)生氧化反應(yīng)；用用惰性電極電解含惰性電極電解含B離子和離子和E離子的溶液，離子的溶液，E先析先析出。據(jù)此，判斷五種金屬的活動(dòng)性順序是出。據(jù)此，判斷五種金屬的活動(dòng)性順序是 ()AABCDE BACDBECCABDE DBDCAE題組一判斷金屬活動(dòng)性題組一判斷金屬活動(dòng)性B2四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)，相連

37、時(shí)，外電路電流從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)，上有氣泡逸上有氣泡逸出；出；相連時(shí)，相連時(shí)，的質(zhì)量減少。據(jù)此的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動(dòng)性由大到小的順序判斷這四種金屬活動(dòng)性由大到小的順序是是()A BC D題組一判斷金屬活動(dòng)性題組一判斷金屬活動(dòng)性B3(2015合肥模擬合肥模擬)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)設(shè)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示，其中鹽橋?yàn)榄傊?jì)的原電池如圖所示，其中鹽橋?yàn)榄傊栵柡秃蚄NO3鹽橋。鹽橋。 請(qǐng)回答下列問題：請(qǐng)回答下列問題：(1)電極電極X的材料是的材料是_；電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液

38、Y是是_；(2)銀電極為電池的銀電極為電池的_極，寫出兩電極的電極反應(yīng)式：極，寫出兩電極的電極反應(yīng)式：銀電極：銀電極：_；X電極：電極：_。題組二原電池的設(shè)計(jì)題組二原電池的設(shè)計(jì)(3)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。(4)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))。根據(jù)題給原電池反應(yīng)根據(jù)題給原電池反應(yīng)可知，負(fù)極材料為可知，負(fù)極材料為銅，正極材料為銅，正極材料為Ag。(1)銅銅AgNO3溶液溶液(2)正正2Ag2e=2AgCu2e=Cu2(3)銅銅(X)Ag(4)B題組二原電池的設(shè)計(jì)題組二原電池的設(shè)計(jì)角度一新型電池角度一新型

39、電池“放電放電”( (即原電池反應(yīng)即原電池反應(yīng)) )時(shí)正極、負(fù)極的判斷時(shí)正極、負(fù)極的判斷【知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)】在在ZnCu(稀硫酸稀硫酸)原電池中，較活潑的金屬材料原電池中，較活潑的金屬材料作負(fù)極，較不活潑的金屬材料或非金屬材料作正極。負(fù)極：作負(fù)極，較不活潑的金屬材料或非金屬材料作正極。負(fù)極：Zn2e=Zn2；正極：；正極：2H2e=H2。【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)【典例典例1】(2015哈爾濱月考哈爾濱月考)一種新型燃料電池，一極一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔通入空氣，另一極通入丁烷氣體；

40、電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對(duì)該燃料電池說法不正確的是下列對(duì)該燃料電池說法不正確的是()A在熔融電解質(zhì)中，在熔融電解質(zhì)中，O2移向負(fù)極移向負(fù)極B電池的總反應(yīng)是：電池的總反應(yīng)是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O24e=2O2D通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4H1026e13O2=4CO25H2OD新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)角度二新型電池角度二新型

41、電池“放電放電”( (即原電池反應(yīng)即原電池反應(yīng)) )時(shí)正極、負(fù)極上電極時(shí)正極、負(fù)極上電極反應(yīng)式的書寫反應(yīng)式的書寫【知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)】鉛蓄電池鉛蓄電池PbPbO2(H2SO4溶液溶液)電極反應(yīng)的書電極反應(yīng)的書寫：寫：新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)【解題指導(dǎo)解題指導(dǎo)】首先分析物質(zhì)得失電子的情況，然后再考慮電極反應(yīng)生成的物質(zhì)首先分析物質(zhì)得失電子的情況，然后再考慮電極反應(yīng)生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應(yīng)。對(duì)于較為復(fù)雜的電極反是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應(yīng)。對(duì)于較為復(fù)雜的電極反應(yīng)，可以利用應(yīng)，可以利用“總反應(yīng)式較簡單一極的電極反應(yīng)式較復(fù)雜總反應(yīng)式較簡

42、單一極的電極反應(yīng)式較復(fù)雜一極電極反應(yīng)式一極電極反應(yīng)式”的方法解決。的方法解決。新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)【典例典例2】(2015江西八校聯(lián)考江西八校聯(lián)考)被稱之為被稱之為“軟電池軟電池”的紙質(zhì)的紙質(zhì)電池，采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而電池，采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。在紙內(nèi)的離子在其另一邊鍍二氧化錳。在紙內(nèi)的離子“流過流過”水和氧化鋅水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應(yīng)為組成的電解液。電池總反應(yīng)為Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列說法正確的是。下列說法正確的是()A該電池的正極為鋅該電池的正極為鋅B該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化劑作用該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化劑作用C當(dāng)當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.2041023D電池正極反應(yīng)式為電池正極反應(yīng)式為2MnO22e2H2O=2MnOOH2OHD新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)新型化學(xué)電源的高考命題角度及解題指導(dǎo)角度三新型電池角度三新型電池“充電充電”(即電解反應(yīng)即電解反應(yīng))時(shí)陰極、陽極的判斷時(shí)陰極、陽極的判斷