高考化学大一轮复习第24讲原电池化学电源考点2化学电源优盐件.ppt

化学反应与能量 第六章 第24讲原电池化学电源 栏目导航 1 一次电池 1 碱性锌锰干电池 考点二化学电源 Zn Zn 2OH 2e Zn OH 2 MnO2 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH 2 银锌纽扣电池 电解质溶液为KOH溶液 负极材料 电极反应 正极材料 电极反应 总反应 Zn Ag2O H2O Zn OH 2 2Ag Zn Zn 2e 2OH Zn OH 2 Ag2O Ag2O 2e H2O 2Ag 2OH 2 二次电池铅蓄电池 电解质溶液为30 H2SO4溶液 1 放电时的反应负极反应 正极反应 总反应 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 电解质溶液的pH 填 增大 减小 或 不变 增大 3 燃料电池氢氧燃料电池 2H2 4e 4H 2H2 4e 4OH 4H2O O2 4e 4H 2H2O O2 4e 2H2O 4OH 说明 燃料电池的电极本身不参与反应 燃料和氧化剂连续地由 供给 外部 2 铝 空气海水电池 以铝板为负极 铂网为正极 海水为电解质溶液 空气中的氧气与铝反应产生电流 电池总反应为4Al 3O2 6H2O 4Al OH 3 负极 正极 4Al 12e 12OH 4Al OH 3 3O2 6H2O 12e 12OH 3 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 填字母 a NaOHb Znc Fed NH3 H2O Zn 或锌 正极 锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b 书写电极反应式时 首先要根据原电池的工作原理准确判断正 负极 然后结合电解质溶液的环境确定电极产物 最后再根据质量守恒和电荷守恒写出反应式 电极反应式书写的一般方法有 一书写化学电池电极反应式的一般方法 1 拆分法 1 写出总反应 如2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 2 把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应 注明正 负极 并依据质量守恒 电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应 正极 2Fe3 2e 2Fe2 负极 Cu 2e Cu2 2 加减法 1 写出总反应 如Li LiMn2O4 Li2Mn2O4 2 写出其中容易写出的一个半反应 正极或负极 如Li e Li 负极 3 利用总反应与上述的一极反应相减 即得另一个电极的反应式 即LiMn2O4 Li e Li2Mn2O4 正极 例1 1 以Al和NiOOH为电极 NaOH溶液为电解液 可以组成一种新型电池 放电时NiOOH转化为Ni OH 2 该电池的负极反应式为 电池总反应的化学方程式为 2 某新型电池以金属锂为负极 K2FeO4为正极 溶有LiPF6的有机溶剂为电解质 工作时Li 通过电解质迁移入K2FeO4晶体中 生成K2LixFeO4 该电池的正极反应式为 Al 4OH 3e Al OH 4 Al 3NiOOH NaOH 3H2O K2FeO4 xe xLi K2LixFeO4 Na Al OH 4 3Ni OH 2 可充电电池有充电和放电两个过程 放电发生的是原电池反应 充电发生的是电解池反应 充电的电极反应与放电的电极反应过程相反 充电时的阳极反应为放电时正极反应的逆过程 充电时的阴极反应为放电时负极反应的逆过程 二可充电电池的反应规律 例2 2016 四川卷 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池 放电时电池总反应为 Li1 xCoO2 LixC6 LiCoO2 C6 x 1 下列关于该电池的说法不正确的是 A 放电时 Li 在电解质中由负极向正极迁移B 放电时 负极的电极反应式为LixC6 xe xLi C6C 充电时 若转移1mole 石墨 C6 电极将增重7xgD 充电时 阳极的电极反应式为LiCoO2 xe Li1 xCoO2 xLi C 解析电池放电时 阳离子由负极移向正极 A项正确 由放电时的总反应看出 LixC6在负极发生失电子的氧化反应 B项正确 充电反应是放电反应的逆反应 充电时阳极发生失电子的氧化反应 LiCoO2 xe Li1 xCoO2 xLi D项正确 充电时 阴极发生得电子的还原反应 C6 xe xLi LixC6 当转移1mol电子时 阴极 C6电极 析出1molLi 增重7g C项错误 三燃料电池电极反应式的书写 例3 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 D 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 在原电池中负极发生氧化反应 正极发生还原反应 故由总反应式可知 负极反应为2Ag 2e 2Cl 2AgCl 正极反应为Cl2 2e 2Cl A项错误 由于电解质溶液中含有大量Cl 故放电时 Ag 在交换膜左侧即与Cl 反应生成AgCl沉淀 B项错误 用NaCl溶液代替盐酸 电池总反应不变 C项错误 电路中转移0 01mole 时 交换膜左侧溶液有0 01molCl 参与反应生成AgCl沉淀 还有0 01molH 通过阳离子交换膜进入右侧溶液 D项正确 答案 D 1 2017 全国卷 全固态锂硫电池能量密度高 成本低 其工作原理如图所示 其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料 电池反应为16Li xS8 8Li2Sx 2 x 8 下列说法错误的是 D A 在电池工作时 正极可发生反应 2Li2S6 2Li 2e 3Li2S4B 电池工作时 外电路中流过0 02mol电子 负极材料减重0 14gC 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D 电池充电时间越长 电池中Li2S2的量越多解析A项 根据电池总反应式以及工作原理图 电池工作时 正极为S元素得电子 生成Li2S8 Li2S6 Li2S4 Li2S2等 正确 B项 电池转移0 02mol电子时 被氧化的Li的物质的量为0 02mol 所以负极溶解Li的质量为0 14g 正确 C项 石墨能导电 因此在电极材料中掺有石墨烯可提高电极导电性 正确 D项 充电时 a极发生氧化反应 充电时间越长 S元素失电子越多 Li2S2减少越多 错误