第18讲 原电池、化学电源

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2014届一轮复习学案 第十八讲 原电池、化学电源

20131120丰集高中高三化学组

综合分析近几年各地高考试题，高考命题在本讲有以下规律：

1．从考查题型和考查内容上看,形式不外乎选择题和非选择题两种。考查内容主要有以下三个方面：(1)原电池原理及其应用以及金属的腐蚀与防护；(2)电解原理、精炼铜；(3)可充电电池的充电与放电。

2．从命题思路上看，选择题常以新型电源和生产生活、科学实验、物质制备等为背景，考查电极的判断、离子或电子的移动方向、电极上电子转移的数目、电极上发生的反应类型、电极附近溶液的酸碱性、电极反应式的正误判断、金属腐蚀的原因及防护措施等；而非选择题则常考查电极反应式的书写、利用原电池工作原理和电解原理探究金属腐蚀的原因及防护的措施、某些反应速率加快的原因、电解原理的应用和进行简单的有关计算等，能较好地考查学生对知识的迁移能力、灵活应用能力、运用化学用语的能力。

3．新型电池分析 新型电池的分析的是新课标高考命题的热点，分析的关键是根据原电池和电解池的工作原理，分析清楚电极反应的实质。重视电化学与其他知识点的联系，复习时应从氧化还原反应的基本原理入手，将原电池、电解池的构成要素、工作原理、电极反应的特点、电子转移过程与能量转化关系、电子守恒等问题进行系统归纳，形成科学的知识体系，并在此基础上通过对比、联系等方式，在知识、能力与题型之间寻找有关规律。

基础知识梳理

一、原电池的工作原理

1、定义：把 的装置 2．实质：一个 反应。 3．原理：

4.

原电池的形成条件

（1） ；

（2） ；

（3） ；⑷ 。 ５．原电池的正负极的判断：

①根据电子流动方向判断：在原电池中，电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极。 ②根据两极材料判断：一般活泼性较强的金属为负极；活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。④根据原电池两极发生的变化来判断。负极发生氧化反应；正极发生还原反应。 ⑤根据现象判断：一般溶解的一极为负极，质量增加或放出气体的一极为正极。 ６．电极反应式的书写

(1)一般电极反应式的书写：

（2）复杂的电极反应式的书写：对于复杂的电极反应式可由电池反应减去负极反应而得到正极反应。此时必须保证电池反应转移的电子数等于电极反应转移的电子数，即遵守电荷守恒和质量守恒和电子守恒规律。 二、常见的化学电源

1.一次电池（碱性锌锰干电池）

反应原理：负极： Zn 正极： MnO 2 总反应式：

2.二次电池（可充电电池）铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程

（1）正负极材料 正极： 负极： 电解质： 溶液 （2）放电过程 负极： 反应

正极: 反应

放电过程总反应： 。 （3）充电过程铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程

阴极： 反应 接电源 阳极： 反应 接电源 充电过程总反应：

铅蓄电池的充放电过程：

3.燃料电池 燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放

三、原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用

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1．比较不同金属的活动性强弱：根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或碳棒)作正极．若有两种金属A 和B ，用导线将A 和B 连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A 极溶解，而B 极上有气体放出，说明在原电池工作过程中，A 被氧化成阳离子而失去电子作负极，B 作正极，则金属A 的金属活动性比B 强．

2．加快化学反应速率：由于原电池将氧化还原反应拆成两个半反应且有电流产生，因而反应速率加快． 如Zn 与稀H 2SO 4反应制氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO 4溶液，形成Cu －Zn 原电池，加快反应进行．

3．用于金属的防护：例如：要保护一个铁制闸门，可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的负极，铁制闸门作正极．

4．设计制作化学电源：设计原电池时要紧扣构成原电池的条件：(1)首要将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；(2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料(负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属或导电的非金属如石墨)及电解质溶液。 要点透析

一、原电池正负极的判断和电极反应式的书写

例1．日本茨城大学研制了一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC)，该电池有较高的安全性。电池总反应为：CH 3OCH 3＋3O 2=2CO 2＋3H 2O ，电池示意如图，下列说法不正确的是( )

A ．a 极为电池的负极

B ．电池工作时电流由b 极沿导线经灯泡再到a 极

C ．电池正极的电极反应为： 4H + ＋ O 2 ＋ 4e —

=2H 2O D ．电池工作时，1mol 二甲醚被氧化时就有6mol 电子转移 二、原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用。

例2.为了避免青铜器生成铜绿，以下方法不正确的是（ ）

A.将青铜器放在铁质托盘上

B.将青铜器保存在干燥的环境中

C.将青铜器保存在潮湿的空气中

D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜 高考真题

1.（2011福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH 为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是 （ ） A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成

C.放电时OH -向正极移动

D.总反应为：2Li+2H 2O=2LiOH+H 2↑

2.(2011海南）一种充电电池放电时的电极反应为：H 2+2OH —－2e －2H 2O NiO(OH)+H 2O+e

－

Ni(OH ）2+OH －

当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是（ ） A ．H 2O 的还原 B ．NiO （OH ）的还原 C ．H 2的氧化 D ．Ni （OH ）2的氧化 3.（2011新课标全国卷）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe+Ni 2O 3+3H 2O=Fe(OH ）2+2Ni （OH ）2 下列有关该电池的说法不正确．．．的是（ ） A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni 2O 3，负极为Fe

B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH --2e -=Fe （OH ）2

C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 降低

D. 电池充电时，阳极反应为2Ni （OH ）2+2OH --2e -=Ni 2O 3+3H 2O

4.（2011浙江）将NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下

氧气含量比边缘少。下列说法正确的是( )

A ．液滴中的Cl ―

由a 区向b 区迁移

B ．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O 2+2H 2O+4e －4OH －

C ．液滴下的Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe 2＋

由a 区向b

区迁移，与b 区的OH ―

形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D ．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl 溶液，则

负极发生的电极反应为Cu-2e －Cu 2+

5．（2010浙江）Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li ++FeS+2e -＝Li 2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是（ ） A. Li-Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为+1价 B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS ＝Li 2S+Fe

C. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+

D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：2Li s+Fe-22e Li FeS -+=+

6.（2010广东）铜锌原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是（ ）双选

A 正极反应为：Zn —2e -=Zn 2+

B 电池反应为：Zn+Cu 2+=Zn 2+

+CU

C 在外电路中，电子从负极流向正极

D 盐桥中的K +

移向ZnSO 4溶液 7.（2010江苏）右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。 下列说法正确的是（ ） A ．该系统中只存在3种形式的能量转化

B ．装置Y 中负极的电极反应式为：O 2+2H 2O+4e —=4OH —

C ．装置X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生

D ．装置X 、Y 形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化

8.（2011山东）科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。

⑴实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的

试剂是 。⑵如图为钠高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+x S ＝Na 2S x ,正极的电极反应式为 。M （由Na 2O 和Al 2O 3制得）的两个作用是 。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。（3）2Na S 溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ，向该溶液中加入少量固体4CuSO ，溶液PH （填“增大”、“减小”或“不变”），2Na S 溶液长期放置有硫

析出，原因为 （用离子方程式表示）。

9.（2011江苏）Ag 2O 2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH 溶液中加入适量AgNO 3 溶液,生成Ag 2O 沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K 2S 2O 8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO 3＋4KOH ＋K 2S 2O 8

Ag 2O 2↓＋2 KNO 3＋2K 2 SO 4＋2H 2O 回答下列问题：

⑴上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是 . ⑵银锌碱性电池的电解质溶液为KOH 溶液，电池放电时正极的Ag 2O 2 转化为Ag ，负极的Zn 转化为K 2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：

.

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(3)准确称取上述制备的样品（设仅含Ag 2O 2和Ag 2O ）2.558g ，在一定的条件下完全分解为Ag 和O 2 ，得到224.0mL O 2（标准状况下）。计算样品中Ag 2O 2的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。

10.（2010安徽）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn 2O 4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：

⑴第②步反应得到的沉淀X 的化学式为 。 ⑵第③步反应的离子方程式是 。 ⑶第④步反应后，过滤Li 2CO 3所需的玻璃仪器有 。 若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因： 、 。

⑷若废旧锂离子电池正极材料含LiMn 2O 4的质量为18.1 g 第③步反应中加入20.0mL3.0mol ·L -1

的H 2SO 4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li 2CO 3,剩至少有 Na 2CO 3参加了反应。 11、（2013福建）某科学家利用二氧化铈（CeO 2）在太阳能作用下将H 2O 、CO 2转变成H 2、CO 。其过程如下：

m CeO 2——————→太阳能

①

（m -x ）CeO 2·x Ce+x O 2

（m -x ）CeO 2·x Ce+x H 2O+ x CO 2——————→900℃

②

m CeO 2+ x H 2+ x CO

下列说法不正确的是（ ） A ．该过程中CeO 2没有消耗

B ．该过程实现了太阳能向化学能的转化

C ．右图中△H 1=△H 2+△H 3

D ．以CO 和O 2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH —-2e —=CO 32—

+2H 2O 12、（2013海南）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 = Mg 2++ 2Ag +2Cl -。有关该电池的说法正确的是（ ）

A ．Mg 为电池的正极

B ．负极反应为AgCl+e —=Ag+Cl —

C ．不能被KCl 溶液激活

D ．可用于海上应急照明供电 13、（2013上海）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理

与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是（ ）

A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期

B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e→Fe 3+

C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H 2O+O 2+4e→4OH -

D.含有1.12g 铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL （标准状况）

14（2013新课标I 卷）银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag 2S 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，Ag 2S 被还原生成单质银

C ．该过程中总反应为2Al + 3Ag 2S = 6Ag + Al 2S 3

D ．黑色褪去的原因是黑色Ag 2S 转化为白色AgCl 15、（2013新课标II 卷）“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl 2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：NiCl 2+2e -=Ni+2Cl —

D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 模拟演练

1.某原电池总反应的离子方程式为：2Fe 3++Fe=3Fe 2+

，则下列中不能实现该原电池的是（ ） A ．正极为C ，负极为Fe ，电解质溶液为FeSO 4溶液 B ．正极为C ，负极为Fe ，电解质溶液为Fe(NO 3)3溶液 C ．正极为Cu ，负极为Fe ，电解溶液为FeCl 3溶液

D ．正极为Ag ，负极为Fe ，电解质溶液为Fe 2(SO 4)3溶液

2.燃料电池是燃料（例如CO ，H 2，CH 4等）跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质通常是KOH 溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（ ）

A ．负极反应式为CH 4 +10 OH --8e -=C O 32-+7H 2O

B ．正极反应式为O 2 + 2H 2O + 4 e -= 4OH -

C ．随着不断放电，电解质溶液碱性不变

D ．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大 3.镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为： xMg+ Mo 3S 4

Mg x Mo 3S 4在镁原电池放电时，下列说法错误的是 ( ) 双选

A ．Mo 3S 4发生氧化反应

B ．正极反应为：Mo 3S 4+2xe —

= Mo 3S 42x —

C ．Mg 2+向负极迁移

D ．负极反应为：xMg -2xe —=xMg 2+

4.在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是（ ）

5. 镍镉（Ni-Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为

KOH

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放电

充电 溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH +2H 2O

放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

有关该电池的说法正确的是（ ）

A ．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e — + OH - = NiOOH + H 2O

B ．充电过程是化学能转化为电能的过程

C ．放电时负极附近溶液的碱性不变

D ．放电时电解质溶液中的OH -向正极移动

6.磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池，其基本组成和反应原理如下：下列说法不正确的是( )

A ．在改质器中主要发生的反应为C X H Y ＋X H 2O

X CO ＋(X ＋Y /2)H

2

B ．移位反应器中CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g) ΔH ＜0。温度越高，CO 转化率越大

C ．负极排出的气体主要是CO 2

D ．该电池正极的电极反应为O 2＋4H +＋4e —

= 2H 2O

7.将锌片和铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( ) A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C.两烧杯中溶液的pH 均增大 D.产生气泡的速率甲比乙慢

8.(双选)镁- H 2O 2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列结论不正确的是( )

A.电池总反应为：Mg+H 2O 2=Mg(OH)2

B.正极发生的电极反应为：H 2O 2+2H ++2e —

=2 H 2O

C.工作时，正极周围海水的pH 增大

D.电池工作时，溶液中的H +

向负极移动

9.某原电池的电池反应为：Fe+2Fe 3+=3Fe 2+

，与此电池反应不符的原电池是( )

A. 铜片、铁片、FeCl 3溶液组成的原电池

B. 石墨、铁片、Fe(NO 3)3溶液组成的原电池

C. 铁片、锌片、Fe 2(SO 4)3 溶液组成的原电池

D. 铜片、铁片、Fe(NO 3)3 溶液组成的原电池 10．甲醇-空气燃料电池（DMFC ）是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如下图。下列有关叙述正确的是( )

A ．H +

从正极区通过交换膜移向负极区 B ．负极的电极反应式为：

CH 3OH(l) + H 2O(l)－6e －＝CO 2(g) + 6H +

C ．d 导出的是CO 2

D ．图中b 、c 分别是O 2、甲醇

11.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为

3Zn ＋2K 2FeO 4＋8H 2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ，下列叙述不正确的是（ ）

A ．放电时负极反应为：Zn －2e －＋2OH －

＝Zn(OH)2 B ．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e －

＋5OH －

＝FeO 42－

＋4H 2O C ．放电时每转移3mol 电子，正极有1mol K 2FeO 4被还原 D ．放电时正极附近溶液的碱性减弱

12. 锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其它材料电池，其成本低，便于大量推广，且对环境

无污染。电池总反应式为：V 2O 5+x Li==Li x V 2O 5。下列说法中，不正确．．．的是( ) A. 正极材料为锂，负极材料为V 2O 5

B. 向外供电时，锂离子在凝胶中向正极移动

C. 正极的电极反应式为：V 2O 5 + x Li ++ x e —

== Li x V 2O 5

D.负极的电极反应式为：x Li —x e —==x Li +

13.某固体酸燃料电池以CaHSO 4固体为电解质传递H ＋

，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H 2＋O 2＝2H 2O ，下列有关说法错误．．

的是( ) A ．电子通过外电路从a 极流向b 极

B ．b 极上的电极反应式为：O 2＋4H +＋4e －

＝2H 2O

C ．H ＋

由b 极通过固体酸电解质传递到a 极

D ．每转移0.1 mol 电子，标准状况下需消耗1.12 L 的H 2

14.根据氧化还原反应：2Ag +(aq)+Cu(s)====Cu 2+

(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂-饱和KNO 3盐桥。 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，写出两电极的电极反应式： 银电极：_________________________________________； X 电极：__________________________________________。 (3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。 (4)盐桥中向CuSO 4溶液中迁移的离子是______(填序号)。

A.K+

B.NO 3—

C. Ag +

D.SO 42—

15. 燃煤废气中的氮氧化物（NO x ）、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。

（1）对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：

CH 4(g)＋4NO 2(g)＝4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g) △H ＝－574 kJ·mol －1

CH 4(g)＋4NO(g)＝2N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g) △H ＝－1160 kJ·mol －1

则CH 4(g)将NO 2(g)还原为N 2(g)等的热化学方程式为 。 （2）将燃煤废气中的CO 2转化为甲醚的反应原理为：

2CO 2(g) + 6H 2

(g) CH 3

OCH 3(g) + 3H 2O(g)

②若用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式 。

③在②所确定的电池中，若通入甲醚（沸点为-24.9 ℃）的速率为1.12 L·min -1

（标

准状况），并以该电池作为电源电解2 mol·L -1

CuSO 4溶液500 mL ，则通电30 s 后理论上在阴极可析出金属铜 g 。

班级 姓名

坚持，哪怕最后一秒钟！

催化剂

83

答案

2013-11-30 11、

12

、

13、

14、

15

、

模拟演练

1. A

2. C

3. AC

4. B

5. A 。本题是考查常见的镍镉（Ni-Cd ）可充电电池的工作原理。由充电时方程式中的Cd 和Ni 的化合价的变化可知，充电时Ni(OH)2作阳极，电解质溶液为KOH ，所以电极反应式为：Ni(OH)2

－e － ＋OH-===NiOOH ＋H 2O ；Cd(OH)2作阴极，Cd(OH)2＋2e － ===Cd ＋2OH －

；充电的过程是将电能

转化为化学能，放电时，Cd 作负极，Cd －2e －＋2OH － ===Cd(OH)2，Cd 周围的c(OH －)下降，OH －

向负极移动。

6. B 【解析】由图可以看出，进入改质器的气体是C X H Y 和H 2O ，出来的是H 2、CO 、H 2

O ，A 选

项正确；在移位反应器中，CO 和H 2O 反应生成CO 2和H 2，此反应放热，升高温度，平衡逆移，

CO 转化率减小；CO 2和H 2进入燃料电池，H 2在负极放电生成H ＋

，CO 2

则从负极排出；负极

生成的H ＋

经过交换膜进入正极，与正极氧气反应生成水。

7. 【答案】选C 。【解析】因乙烧杯中锌片和铜片没有接触，故不能构成原电池，B 项错误；因甲烧杯中锌片、铜片用导线连接后构成原电池，加快了锌片的溶解，即加快了反应速率，铜片上有气泡产生，乙中没有构成原电池，铜棒上无气泡，A 、D 项错误；又因两烧杯中的锌片都能与稀硫酸反应产生H 2而消耗H +，故两烧杯中溶液pH 均增大。

8. 【答案】选A 、D 。【解析】由电解质溶液中加入酸，故不可能生成Mg(OH)2，A 项不正确；原电池中负极发生氧化反应，H +应向正极移动，故D 项不正确。

9. 【答案】选C 。【解析】铁片、锌片、Fe 2(SO 4)3溶液组成的原电池中锌片为负极，铁片为

正极，原电池反应为Zn+2Fe 3+====2Fe 2++Zn 2+。

10. 【答案】B 【解析】 由H +

的迁移方向（从负极到正极），可知甲为负极，乙为正极，故b 、c 分别通入甲醛、O 2；c 、d 分别导出CO 2、H 2O 。 11. D 12. A 13. C

原电池和化学电源专题复习

2018——2019学年高三化学一轮复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（）

A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连

《原电池化学电源》练习题

《原电池+化学电源》练习题 一、选择题 1. 下列关于原电池的叙述正确的是（） A．原电池将化学能转化为电能B．原电池负极发生的反应是还原反应 C．原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极 D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 2．下列对碱性锌锰电池的叙述不正确的是() A．锌是正极，MnO2是负极B．电解质是KOH溶液 C．锌发生氧化反应，MnO2发生还原反应D．它的能量和储存时间比普通锌锰电池高3. 如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电 子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是( ) A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 4. 发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应的是（） A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ；△H＞0 B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)= BaCl2(aq)+ 2NH3·H2O(l)+ 8H2O(l) ；△H＞0 (s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) ；△H＜0 D．CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l) ；△H＜0 5.下列各装置能够构成原电池的是（） 6.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作为负极,③④中Fe 作为负极 B.②中Mg作为正极,电极反应式 为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑ C.③中Fe作为负极,电极反应式 为Fe-2e-==Fe2+ D.④中Cu作为正极,电极反应式 为2H++2e-==H2↑ 7. 目前人们正研究开发一种高能电池一—钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+导 电的β，，——Al2O3陶瓷作固体电解质，反应如下：2Na+x S Na2S x，以下说法，正确的是( ) A．放电时，钠作正极，硫作负极

第20讲 原电池 化学电源

第20讲原电池化学电源 【考情分析】 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 【核心素养分析】 变化观念与平衡思想：认识原电池反应的本质是自发的氧化还原反应；能多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转换。 证据推理与模型认知：能利用典型的原电池装置，分析原电池原理，建立解答原电池问题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律。 科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原电池有关的社会热点问题做出正确的价值判断与分析。 【重点知识梳理】 知识点一原电池的工作原理及应用 1.概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2.构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件： ①电解质溶液； ②两电极直接或间接接触； ③两电极插入电解质溶液中。 3.工作原理 以锌铜原电池为例

(1)反应原理电极名称 负极正极电极材料 锌片铜片电极反应 Zn －2e －===Zn 2＋Cu 2＋＋2e －===Cu 反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 片沿导线流向 Cu 片 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl 溶液，K ＋移向正极，Cl － 移向负极(2)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KCl 、KNO 3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。 （3）单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比 名称单液原电池双液原电池装置 相同点正、负极电极反应，总反应式，电极现象 不同点还原剂Zn 与氧化剂Cu 2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗 Zn 与氧化剂Cu 2＋不直接接触，仅 有化学能转化为电能，避免了能量损耗， 故电流稳定，持续时间长4.原电池原理的应用 (1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。 (2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。 (3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。 (4)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根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。 知识点二常见化学电源及工作原理

原电池化学电源

原电池、化学电源跟踪测试 一、选择题 1．下列关于原电池的叙述正确的是 A. 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B. 原电池是化学能转变为电能的装置 C. 在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D. 原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 2．镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 3．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A ．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B ．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C ．两烧杯中溶液的pH 均增大 D ．产生气泡的速度甲比乙慢 4．下列各变化中属于原电池反应的是 A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D ．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．． 的是 A ．充电时作阳极，放电时作负极 B ．充电时作阳极，放电时作正极 C ．充电时作阴极，放电时作负极 D ．充电时作阴极，放电时作正极 6．下列事实能说明Al 的金属活动性比Cu 强的是 A ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中 B ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中 C ． 与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子 D ． 常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化 充电 放电

2021高考化学考点原电池和化学电源(提高)

高考总复习原电池和化学电源 【考纲要求】 1．了解原电池的工作原理。 2．能写出原电池的电极反应式和反应的总方程式。 3．能根据氧化还原反应方程式设计简单的原电池。 4．能根据原电池原理进行简单计算。 5．熟悉常见的化学电源（一次电池、二次电池和燃料电池），能分析常见化学电池工作原理，了解废旧电池回收的意义。 【考点梳理】 考点一、原电池的概念 1．能量的转化 原电池：将化学能转变为电能的装置。 电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。2．工作原理 设计一种装置，使氧化还原反应所释放的能量直接转变为电能，即将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使电子转移经过导线，在一定条件下形成电流。 电子从负极（较活泼金属）流向正极（较不活泼金属或碳棒），负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 电极电极材料反应类型电子流动方向 负极还原性较强的金属氧化反应负极向外电路提供电子 正极还原性较弱的金属还原反应正极从外电路得到电子 以下是锌铜原电池装置示意图： 要点诠释：盐桥的作用 a．组成：将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙)，即可得到盐桥。将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。 b．作用：（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。

2 第二讲 原电池 化学电源

第二讲原电池化学电源 1．理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 原电池及其工作原理 [知识梳理] 1．定义 原电池是把化学能转化为电能的装置。 2．工作原理 以锌铜原电池为例：

构成条件可概括为“两极一液一线一反应”。 4．盐桥原电池的组成和作用 (1)盐桥原电池中半电池的构成条件：电极金属和其对应的盐溶液。一般不要任意替换成其他阳离子盐溶液，否则可能影响效果。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。 5．三个方向 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)活泼性强的金属一定为负极。() (2)电解质溶液中的离子通过盐桥移向两极。() (3)由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池中，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。() (4)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应。() (5)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生。() (6)反应CaO＋H2O===Ca(OH)2可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能。() (7)在内电路中，电子由正极流向负极。() (8)某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液。() 答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)× 2．(教材改编题)如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是() A．若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2 B．水果电池的化学能转化为电能

高中化学学业水平专题原电池和化学电源(基础)

【巩固练习】 一、选择题：（每题只有1个选项符合题意） 1．下列反应不可用于设计成原电池的是（） A．CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O B．2CH3OH+3O2==2CO2+4H2O C．Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ D．4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 2．下图中能组成原电池产生电流的是( ) 3．下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是（） 4．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( ) A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a 5．100 mL浓度为2 mol／L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是（） A．加入适量6 mol／L的盐酸B．加入几滴CuCl2溶液 C．加入适量蒸馏水D．加入适量的NaCl溶液 6．将等质量的两份锌粒a、b，分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图为产生氢气体积V与时间t的关系，其中正确的是（） 7.将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即构成甲烷燃料电池。已知通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4+10OH――8e-=CO32－+7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是：O2+2H2O+4e=4OH－，下列叙述不正确 ．．．的是 A．通入CH4的电极为负极 B．正极发生氧化反应 C．此电池工作时溶液中阴离子向负极移动

第18讲---电化学

第18讲电化学 考点要义 ⑴理解原电池原理，初步了解化学电源，了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀的方法。 ⑵理解电解原理，了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业的反应原理。 知识梳理 （2）惰性电极上离子放电顺序： 阳离子放电顺序： 阴离子放电顺序： (3)电化学原理应用 原电池原理应用于制作化学电源 ①干电池 用锌制成筒型外壳作负极，石墨处于柱体中央作正极，在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl 及其其它填加物做电解质，MnO2吸收正极产生H2。 负极： 正极：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑ （H2+2MnO2=Mn2O3+H2O、4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+） ②铅蓄电池 蓄电池可充、放电，它用于汽车、摩托车等供电，外壳一般用硬塑制成，正极是PbO2，负极是Pb，两极浸入硫酸溶液中。 负极： 正极： 总反应： ③燃料电池 氢氧燃烧电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般是具有很强催化活性的Pt电极、活性炭电极等。电解液为40%的KOH溶液 负极：

正极： 总反应： 电解原理的应用 ①氯碱工业 电解饱和食盐水制氯气和烧碱。用金属钛网作阳极（上涂有钛钌等氧化 物）；阴极由碳钢网制成（上涂有镍涂层）；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。 阳极： 阴极： （在阴极由于H +放电生成氢气，促使水的电离平 衡向正向移动，结果导致阴极区OH -浓度增大，因而碱生成在阴极） 总反应： ②电解法精炼铜 以粗铜（含有Fe 、Zn 、Ni 、Ag 、Au 等杂质）为 极、精铜为 极， 以 溶液为电解质溶液。 阳极： 阴极： 比铜弱的金属Ag 、Au 等不会在阳极放电，成为阳极泥沉积在阳极区。 ③电镀铜 以铜（镀层金属）作 极，镀件（被镀金属）作 极，以 溶液 （含有镀层金属离子的溶液）为电解液（又称电镀液）。 阳极： 阴极： 电镀过程中电镀液的浓度 。 考题剖析及训练 一、工作原理 例1．把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合 溶液的玻璃皿中（如右图），经过一段时间后，首先观 察到溶液变红的区域是（ ） A Ⅰ和Ⅲ 附近 B.Ⅰ和Ⅳ附近 C.Ⅱ和Ⅲ附近 D.Ⅱ和Ⅳ附近. 练习1-1(05上海)关于如图所示装置的叙述，正确的是 （ ） A 、铜是阳极，铜片上有气泡产生 B 、铜片质量逐渐减少 C 、电流从锌片经导线流向铜片 D 、氢离子在铜片表面被还原 1-2（2004年上海市高考化学试题）下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞） 电解产物的装置是 ( ) （ ） 1-3、（2007全国高考上海卷）某学生设计了一个"黑笔写红字" 的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后 Ⅰ Ⅱ Zn Fe Ⅲ Ⅳ Fe Zn

第二讲 原电池 化学电源

第二讲 原电池 化学电源 (时间：45分钟 满分：100分) 一、选择题题意) 1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是( )。 解析 A 项是将电能转化成化学能；B 项是将水的势能转化成电能；C 项是将太阳能转化成热能。 答案 D 2.(2012·北京理综，12)人工光合作用能够借助太阳 能，用CO 2和H 2O 制备化学原料。如图是通 过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意图， 下列说法不正确的是 ( )。 A ．该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B ．催化剂a 表面发生氧化反应，有O 2产生 C ．催化剂a 附近酸性减弱，催化剂b 附近酸性增强 D ．催化剂b 表面的反应是CO 2＋2H ＋＋2e －===HCOOH 解析 电池总反应式为：2CO 2＋2H 2O =====光能催化剂2HCOOH ＋O 2。 负极：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋，正极：CO 2＋2H ＋＋2e －===HCOOH 。A 项，能量转换过程是太阳能先转化为电能，再转化为化学能；C 项，催化剂a 附近生成H ＋，酸性增强，催化剂b 附近消耗H ＋，酸性减弱，故C 项错误。

答案 C 3．(2013·惠州模拟)镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()。 A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg(OH)2 B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小 D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动 解析根据镁与H2O2两种物质的性质，容易知道负极发生镁失电子的反应，正极发生H2O2得电子的反应，电解质呈酸性，故电池总反应为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；正极消耗H＋，pH增大；原电池中阳离子向正极移动，故溶液中的H＋向正极移动。 答案 B 4．如图甲是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如图乙所示，则卡片上的描述合理的是()。

原电池和化学电源专题复习 (2)

2018——2019学年高二化学期末复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（）

A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连

《原电池+化学电源》练习题

《原电池+化学电源》练习题

《原电池+化学电源》练习题 一、选择题 1. 下列关于原电池的叙述正确的是（） A．原电池将化学能转化为电能B．原电池负极发生的反应是还原反应 C．原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极 D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成2．下列对碱性锌锰电池的叙述不正确的是() A．锌是正极，MnO2是负极B．电解质是KOH溶液 C．锌发生氧化反应，MnO2发生还原反应D．它的能量和储存时间比普通锌锰电池高 3. 如图，在盛有稀H 2SO 4 的烧杯中放入 用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是( ) A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y 为Fe 第 - 2 - 页共 20 页

C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 4. 发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应的是（） A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ；△H＞0 B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)= BaCl2(aq)+ 2NH3·H2O(l)+ 8H2O(l) ；△H＞0 C.CaC2(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) ； △H＜0 D．CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l) ；△H＜0 5.下列各装置能够构成原电池的是（） 6.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 作为 第 - 3 - 页共 20 页

高考化学大一轮复习讲义—第二十三讲 原电池 化学电源

第二十三讲原电池化学电源 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。 一、原电池概念及原理 1、原电池 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2、构成条件及判断 （1）具有两个活性不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。 （2）具有电解质溶液。 （3）形成闭合电路(或在溶液中相互接触)。 （4）是否存在能自发进行的氧化还原反应 ★☆判断 3．原电池工作原理示意图 以铜锌原电池为例

（1 （3 装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。 （3）原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示： 【说明】 ①在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电 路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也不

能在溶液中迁移。 ②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方 程式。. ③阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。这是因为：负极失电子，生成大量阳离子 积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。 ④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。 【典型例题1】【安徽屯溪一中2020届第二次月考】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(SO 42－)减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动， 保持溶液中电荷平衡 【点评】在高中原电池部分主要考查的知识点涉及原电池工作原理，电极种类、电极反Zn Cu A 乙 甲 阳离子 交换膜 1mol·L － ZnSO 4(aq) 1mol·L － CuSO 4(aq)

原电池和化学电源(实用)

原电池及化学电源 一、原电池：把能转化为能的装置。 1、基本原电池： 电池总反应 电极反应式： 负极（电极）：反应 正极（电极）：反应 2、盐桥原电池：将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成一个盐桥原电池 电池总反应 负极（电极）：反应 正极（电极）：反应 盐桥的作用是什么 3.原电池中的基本关系 负极: 电子、反应 （1）电极 正极: 电子、反应 （2）三个流向 电子由极流向极电流由极流向极阳离子移动向 阴离子移动向 4. （1）（2） （3）（4） 练习：书写如下电池反应的电池方程式和电极方程式 Al----Mg和稀硫酸 负极：正极： 总式 Fe----Cu和浓硝酸 负极：正极： 总式 Al----Mg氢氧化钠溶液 负极：正极： 总式 二、化学电源 1.二次电池(铅蓄电池) 正极：负极：电解质溶液为： 电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 负极：正极： 铅蓄电池的充电过程（电解池）总反应： 阳极：阴极：

2. 燃料电池(氢氧燃料电池) 总反应： 酸性电解质正极：负极： 碱性电解质正极：负极： 3.甲烷燃料电池 酸性电解质总反应： 正极：负极： 碱性电解质总反应： 正极：负极： 1、有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被 腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（） A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C 2、100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成 氢气的总量，可采用的方法是（） A、加入适量的6mol·L-1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液 3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)＝Zn(OH)2(s)+2Mn2OOH (s)。下列说法错误的是（） A．电池负极的电极反应式为Zn－2e－+2 OH－＝Zn(OH)2 B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 C．电池工作时，锌失去电子 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 4．镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()。 A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg(OH)2 B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小 D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动 5．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计 成如下图所示的原电池。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．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极

化学原电池和化学电源 教案

化学原电池和化学电源教案 要点一原电池原理 1．原电池概念：利用________反应原理将________能转化为________能的装置。 2 ______ ，铜片上有② ______ 电极Cu ______ ⑤ 电子⑦____ 3.原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极： 相对活泼的金属作________， 较不活泼的金属或能导电的非金属作________； (2)________溶液； (3)形成________回路； (4)能自发发生氧化还原反应。 盐桥的作用是什么？ 1．(双选题)下列装置不可以组成原电池的是() 2．(2014·潮州市高二期末考)用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是() A．电子通过盐桥从乙池流向甲池 B．铜导线替换盐桥，原电池将不能继续工作 C．开始时，银片上发生的反应是：Ag－e－===Ag＋ D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同

3．下列反应可用于设计原电池的是() A．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O B．2FeCl3＋Fe===3FeCl2 C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ D．NaCl＋AgNO3===NaNO3＋AgCl↓ 例2如右图装置，电流表G发生偏转，同时a极逐渐变粗，b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c可以是下列各组中的() A．a是Zn，b是Cu，c为稀H2SO4 B．a是Cu，b是Zn，c为稀H2SO4 C．a是Fe，b是Ag，c为AgNO3溶液 D．a是Ag，b是Fe，c为AgNO3溶液 4．将Al片和Cu片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀氢氧化钠溶液中，分别形成原电池。在这两个原电池中，负极分别为() A．Al片、Cu片B．Cu片、Al片 C．Al片、Al片D．Cu片、Cu片 例3利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图，并指出正极材料为________，电极反应式为____________________；负极材料为________，电极反应式为________________________________________________________________________。 5．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应。 要点一化学电池 化学电池是将________能变成________能的装置。 1．化学电池的分类 化学电池 2．优点 (1)化学电池的______________较高，供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 例1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。下列说法错误的是() A．电池工作时，锌失去电子 B．电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 1．(2013·海南卷)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－。有关该电池的说法正确的是() A．Mg为电池的正极 B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ C．不能被KCl溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 要点二一次电池 一次电池的电解质溶液制成________，不流动，也叫做干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。

原电池及化学电源教案

原电池 1、进一步了解原电池的工作原理； 2、能够写出原电池的电极反应式和原电池的总反应方程式。 要点一、原电池 1、概念：将化学能转化为电能的装置叫原电池。 2、原电池的构成条件 ①两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)，分别发生氧化和还原反应。 负极：活泼性强，失去电子发生氧化反应。 正极：活泼性弱，溶液中阳离子得到电子发生还原反应。 ②电解质溶液，电解质中阴离子向负极方向移动，阳离子向正极方向移动，阴阳离子定向移动形成内电路。 ③导线将两电极连接，形成闭合回路。 ④有能自发进行的氧化还原反应。 要点诠释：a．原电池中，电极材料可能与电解质反应，也可能与电解质不反应。如图： b．形成闭合回路的方式有多种，可以是用导线连接两个电极，也可以是两电极直接接触。如图： 要点二、原电池工作原理的实验探究 1、实验设计 ①按照图示装置进行实验。请观察两个金属片插入溶液后电流表指针位置的变化、金属电极表面的变化以及溶液温度的变化，分析是否有电流产生。 ②按照下图组装实验装置，注意最后将盐桥插入两种电解质溶液中。请观察反应过程中电流表指针位置的变化，判断是否有电流产生，并观察电极表面以及溶液温度的变化情况。

要点诠释：盐桥的作用及优点 a．组成：将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙)，即可得到盐桥。将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。 b．作用：使两个半电池中的溶液连成一个通路。 c．优点：使原电池中的氧化剂和还原剂近乎完全隔离，并在不同区域之间实现了电子的定向移动，使原电池能持续、稳定地产生电流。 电流产生情况电极表面变化情况温度变化情况能量变化情况 (Ⅰ) 有电流产生锌片质量减小，同时铜片上有红色 物质析出，铜片质量增加溶液温度升高化学能转化为电能、 热能 (Ⅱ) 有电流产生锌片质量减小，铜片上有红色物质 析出，铜片质量增加 溶液温度不变化学能转化为电能 ①对于图甲装置 Zn片：Zn－2e－＝Zn2+ Cu片：Cu2++2e－＝Cu 同时在Zn片上，Zn可直接与CuSO4溶液反应，生成Cu与ZnSO4，因此该装置中既有化学能转化为电能，同时也有化学能转化为热能。 ②对于图乙所示原电池 锌片：负极，Zn－2e－＝Zn2+(氧化反应) 铜片：正极，Cu2++2e－＝Cu(还原反应) 总化学方程式：Zn+Cu2+＝Cu+Zn2+ 4、实验原理分析：(如图所示)

原电池化学电源

考纲要求 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 考点一原电池的工作原理 1．概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2．原电池的构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。 3．工作原理 以锌铜原电池为例

(1)反应原理 电极名称负极正极 电极材料锌片铜片 电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型氧化反应还原反应 电子流向由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥中 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 离子移向 (2) 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：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。深度思考 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( ) (2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( ) (3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( ) (4)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生( ) (5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动( ) (6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极( )

人教版选修4原电池、化学电源作业12

哈三中2009级高二化学选修4作业（十二） 第四章 原电池、化学电源 一、选择题（每小题有一个或二个．．．．． 选项正确，共13小题，每小题4分，共52分） 1.右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料（S ）涂覆在2TiO 纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为： 22TiO /S TiO /S h ν*??→（激发态） +-22TiO /S TiO /S +e *??→ 3I +2e 3I ---??→ 223 2TiO /S 3I 2TiO /S+I +-- +??→ 下列关于该电池叙述错误．． 的是： A ．电池工作时，是将太阳能转化为电能 B ．电池工作时，I - 离子在镀铂导电玻璃电极上放电 C ．电池中镀铂导电玻璃为正极 D ．电池的电解质溶液中I - 和I 3- 的浓度不会减少 2. Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中负极为铝, 正极的电极反应式为： 2Li ++FeS+2e -＝Li 2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是 A. Li +正在正极上被还原 B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS ＝Li 2S+Fe C. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+ D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：2Li s+Fe-22e Li FeS -+ =+ 3.某固体酸燃料电池以CaHSO 4固体为电解质传递H ＋ ，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H 2 ＋O 2＝2H 2O ，下列有关说法正确的是 A.电子通过外电路从b 极流向a 极 B.b 极上的电极反应式为：O 2＋2H 2O ＋4e － ＝4OH － C.每转移0.1 mol 电子，消耗1.12 L 的H 2 D.H ＋ 由a 极通过固体酸电解质传递到b 极

(人教通用版)202x高考化学新一线大一轮复习 第六章 第2讲 原电池 化学电源讲义+精练(含解析)

第2讲原电池化学电源 【2019·备考】 最新考纲：1.理解原电池的构成、工作原理及应用。2.能书写电极反应和总反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 考点一原电池的工作原理及其应用 (频数：★★☆难度：★☆☆) 1．概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2．原电池的构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。 3．工作原理 以锌铜原电池为例 (1)反应原理 电极名称负极正极 电极材料锌片铜片 电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型氧化反应还原反应 电子流向由Zn片沿导线流向Cu片

自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与溶解的氧气等发生反应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。 4．原电池原理的应用 (1)加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。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。 (2)比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 (3)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。 1．(RJ必修2·P42“实践活动”改编)如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是( ) A．若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2 B．水果电池的化学能转化为电能 C．此水果发电的原理是电磁感应 D．金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片 答案C 2．(溯源题)(2016·上海化学，8)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示________。

高二化学上学期原电池化学电源练习题76(附答案)

2020年03月09日高二化学上学期原电池化学电源练习题学校：___________ 注意事项： 2、请将答案正确填写在答题卡上 第1卷 一、单选题 1.两种元素可以形成AB2型共价化合物的是( ) A.无中子的原子与最外层有6个电子的短周期元素的原子 B.核电荷数分别为12和17的元素 C.ⅣA族和ⅥA族原子半径最小的元素 D.最高正价都为奇数的两种短周期元素 2.已知X、Y为短周期元素,两元素形成化合物XY2,已知其原子序数分别为a和b,则a不可能为( ) A.b-4 B.b-5 C.b+6 D.b+8 3.最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下: 下列说法正确的是( ) A.CO和O生成 CO是吸热反应 2 B.在该过程中,CO断键形成C和O C.CO和O生成了具有极性共价键的 CO 2 D.状态I→状态III表示CO与 O反应的过程 2 4.大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是( ) A.燃烧煤炭供热 B.利用风力发电 C.增加植被面积 D.节约用电用水 5.一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中●和○代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是( )

A.一定属于吸热反应 B.一定属于可逆反应 C.一定属于氧化还原反应 D.一定属于分解反应 6.将编号为① ② ③ ④ 的四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可构成原电池,① ② 相连时,外电路电流从② 流向① ;① ③ 相连时,③为正极;② ④ 相连时,②上有气泡逸出;③ ④ 相连时,③的质量减少。 据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是( ) A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④ 7.Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( ) A.负极反应式为-2+=Mg e Mg -2 B.正极反应式为+-Ag +e =Ag C.电池放电时-Cl 由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应()222Mg+2H O =Mg OH +H ↑ 8.图1是铜锌原电池示意图。图2中,x 轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y 轴表示( ) A.铜棒的质量 B.c (Zn 2+) C.c (H +) D. () 2-4c SO 9.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24(SO )c - 减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 10.下面的能源中属于二次能源的是( )