2016高考复习原电池和常见的化学电源浙江适用.

第二单元原电池和常见的化学电源原电池知识点和考点1、原电池的构成条件2、工作原理★★★3、正负极判断★★★4、正负极电极反应的书写★★★★5、原电池中守恒计算★★★★6、原电池的应用(4)形成闭合回路。（两电极用导线连接，或接触。）（1）能自发地发生的氧化还原反应(吸热反应？)①电极和电解质溶液②两电极上分别有还原剂和氧化剂（燃料电池）（2）电解质溶液：参与电极反应或构成内电路（3）两导体作电极（可以是同种电极）①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极。②两不活泼的导体－石墨或Pt等。（燃料电池电极）一.原电池的形成条件3、练习：下列哪几个装置能形成原电池？CuFeH2SO4CuZnH2SO4CuFeNaCl溶液CuFeNaCl溶液CuZn酒精CuZnH2SO4H2SO4ABCDEFMnZnZ4OS2HNnZCu4OS2CuCuSO4√√√√想一想：是不是所有的化学反应均可设计才原电池？（2011安徽高考12）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是：A.正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgClB.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C.Na＋不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物试题赏析(2011·石家庄市模拟)被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰．在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液．总反应的化学方程式为：Zn＋2MnO2＋H2O===Zn(OH)2＋Mn2O3下列说法错误的是（）A．电池工作时，锌失去电子B．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5gC．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．电池正极的电极反应式为：2MnO2＋H2O＋2e－===Mn2O3＋2OH－答案：C升失氧M-ne－=Mn+产生电流失e-沿导线转移降得还Nm++me－=N二、原电池的工作原理负极正极阴离子阳离子e－e－综述1、负极失电子发生氧化反应；溶液中氧化性较强的微粒在正极上得电子发生还原反应；2、电子由负极流向正极，电流方向是由正极流到负极（外电路）。（２）盐桥的作用是什么？可提供定向移动的阴阳离子，使由它连接的两溶液保持电中性，盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。双液原电池（半电池）的工作原理（１）盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出盐桥的作用：（1）形成闭合回路。（2）平衡电荷。(3)双液原电池的优点：能产生持续、稳定的电流。思考：左右烧杯内的电解质溶液换一换是否可以？为什么？（2015新课标Ⅰ11）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（）A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O（2015·天津）10．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡ZnCuA乙甲阳离子交换膜1mol·L－ZnSO4(aq)1mol·L－CuSO4(aq)三.原电池的正负极判断钢铁的吸氧腐蚀中滴加酚酞变红的一极？产生气泡电流流向？nZCu4OS2CuCuFeH2SO4CuFeH2SO4浓硝酸硫酸铜溶液nZCu4OS2CuNaOH溶液AlMgCuFeH2SO4通H2通O24、判断下列电池中的正负极四.正负极电极反应式的书写①、写出总反应（自发的氧化还原反应）②、负极：升失氧，观察介质配平电荷，最后配平③、正极：降得还，观察介质配平电荷，最后配平④、也可以总反应减去一极得另一极如果是二次电池：负极反写可得阴极，正极反写可得阳极如果是燃料电池：燃料在负极，氧气（氧化剂）在正极（2015·新课标II）26.（14分）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，其周围是有碳粉、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。回答下列问题:（1）该电池的正极反应式为________，电池反应的离子方程式为________。（1）MnO2+H++e-=MnOOH、Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。0-t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_____,溶液中的H+向___极移动，t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。（4）2H++NO3—+e—=NO2+H2O正铝在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步发生反应图2t/st10（2015江苏10）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（）A．反应CH4＋H2O==3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2OC．电池工作时，CO32－向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－=2CO32－Zn+2OH--2e-→Zn(OH)22MnO２+2H２O+2e-=2MnO(OH)+2OH-Zn+2MnO２+2H２O=Zn(OH)2+2MnO(OH)负极正极总反应1、碱性锌锰电池一次电池2、银锌电池（电解质为KOH）负极：Zn+2OH-－2e-=Zn(OH)2正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）试写出放电时的正、负极反应式正极:______________________________________负极:______________________________________（2）试写出充电时的阳、阴极反应式阳极:______________________________________阴极:______________________________________PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+SO42-－2e-=PbSO4PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-PbSO4+2e-=Pb+SO42-二次电池(可充电电池)新型电池“充电”时阴、阳极的判断首先明确原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析．1、氢氧燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=4H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-燃料电池：它是以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：负极：正极：电池总反应：2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O2、甲烷燃料电池请注意O2的4种写法！五、原电池中的一些计算11、Zn—MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。（2）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。a．NaOHb．Znc．Fed．NH3·H2O（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为。（2015·重庆）11．我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器因受到环境腐蚀，欲对其进行修复和防护具有重要意义。（5）题11图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。腐蚀过程中，负极是__（填图中字母“a”或“b”或“c”；②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为；③若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为L（标准状况）。3、比较金属的活泼性；构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性正极4、加快某些化学反应的反应速率；1、设计原电池，制做化学电源；2、金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护。六.原电池的应用例1、(2007年高考海南化学卷)依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥XYACuSO4溶液电流计Ag请回答下列问题：(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是___________；(2)银电极为电池的_____极，发生的电极反应为_________________X电极上发生的电极反应为___________________；(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。铜(或Cu)AgNO3溶液正Ag＋＋e－→AgCu-2e－→Cu2＋负(Cu)正(Ag)1、设计原电池，制做化学电源例2．(2011·无锡模拟)根据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)画出原电池示意图并在图中加入电流表，注明电极材料名称和电解质溶液，其中盐桥为琼胶饱和KNO3盐桥．请回答下列问题：(1)银电极为电池的________极，写出两电极的电极反应式：Ag电极：_________________________________________；Cu电极：_________________________________________.(2)外电路中的电子是从________电极流向________电极．(3)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________(填序号)．A．K＋B．NO3—C．Ag＋D．SO42—（1）析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极正极总反应式水膜酸性较强（pH＜4.3)水膜酸性很弱或中性Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)22、金属的腐蚀原理以及防护4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O9、（07年广东理基·25）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2==2Fe(OH)2以下说法正确的是A．负极发生的反应为：Fe－2e－==Fe2＋B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－==4OH－C．原电池是将电能转变为化学能的装置D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀A(2)、金属防护的几种重要方法①改变金属内部的组成结构，将金属制成合金，增强抗腐蚀能力。②在金属表面覆盖保护层，使金属和周围物质隔离开来。③电化学保护法：利用电解池反应将需要保护的金属作为电解池的阴极而受到保护或者利用原电池反应