高考化学一轮复习 专题6 化学反应与能量变化 第二单元 原电池 化学电源课件 苏教版.ppt

第二单元原电池化学电源 考试标准 考点一 考点二 考点三 探究高考明确考向 练出高分 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 2 工作原理 氧化还原反应 知识梳理 1 答案 1 反应原理 Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu 氧化反应 还原反应 答案 2 原理归纳 3 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 电解质溶液 两电极直接或间接接触 两电极插入电解质溶液中 4 盐桥原电池 加试 1 构造 2 盐桥的组成和作用 盐桥中装有饱和的KCl KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻 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 盐桥含饱和KCl溶液 K 移向正极 Cl 移向负极 3 单池原电池和盐桥原电池的对比 图1和图2两装置的相同点 正负极 电极反应 总反应 反应现象 负极 Zn 2e Zn2 正极 Cu2 2e Cu总反应 Zn Cu2 Cu Zn2 不同点 图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2 会有一部分Zn与Cu2 直接反应 该装置中既有化学能和电能的转化 又有一部分化学能转化成了热能 装置的温度会升高 图2中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中 Zn与Cu2 不直接接触 不存在Zn与Cu2 直接反应的过程 所以仅是化学能转化成了电能 电流稳定 且持续时间长 关键点 盐桥原电池中 还原剂在负极区 而氧化剂在正极区 题组一原电池装置的判断及应用1 下面装置中 能构成原电池的是 填序号 解题探究 2 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 答案 答案 答案 2 在铜锌原电池中 以硫酸铜为电解质溶液 锌为 极 电极上发生的是 填 氧化 或 还原 反应 电极反应式为 锌片上观察到的现象为 铜为 极 电极上发生的是 填 氧化 或 还原 反应 电极反应式是 铜片上观察到的现象是 原电池总反应的离子方程式为 负 氧化 Zn 2e Zn2 锌片溶解 正 还原 Cu2 2e Cu 铜极变粗 Zn Cu2 Zn2 Cu 1 2 3 4 5 6 7 答案 题组二原电池正 负极的判断 加试 3 下列有关原电池的说法中正确的是 A 在内电路中 电子由正极流向负极B 在原电池中 相对较活泼的金属作负极 不活泼的金属作正极C 原电池工作时 正极表面一定有气泡产生D 原电池工作时 可能会伴随着热能变化解析A项 内电路中不存在电子的移动 B项 若是由铝 镁 氢氧化钠溶液构成的原电池 则负极是铝 C项 若是由锌 铜 硫酸铜溶液构成的原电池 则正极表面析出铜 没有气泡产生 D 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 4 分析下图所示的四个原电池装置 其中结论正确的是 A 中Mg作负极 中Fe作负极B 中Mg作正极 电极反应式为6H2O 6e 6OH 3H2 C 中Fe作负极 电极反应式为Fe 2e Fe2 D 中Cu作正极 电极反应式为2H 2e H2 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 解析 中Mg不与NaOH溶液反应 而Al能和NaOH溶液反应失去电子 故Al是负极 中Fe在浓硝酸中钝化 Cu和浓HNO3反应失去电子作负极 A C错 中电池总反应为2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 负极反应式为2Al 8OH 6e 2AlO 4H2O 二者相减得到正极反应式为6H2O 6e 6OH 3H2 B正确 中Cu是正极 电极反应式为O2 2H2O 4e 4OH D错 答案B 1 2 3 4 5 6 7 题组三盐桥原电池 加试 5 根据下图 下列判断中正确的是 1 2 3 4 5 6 7 A 烧杯a中的溶液pH降低B 烧杯b中发生氧化反应C 烧杯a中发生的反应为2H 2e H2 D 烧杯b中发生的反应为2Cl 2e Cl2 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 解析由题给原电池装置可知 电子经过导线 由Zn电极流向Fe电极 则O2在Fe电极发生还原反应 O2 2H2O 4e 4OH 烧杯a中c OH 增大 溶液的pH升高 烧杯b中 Zn发生氧化反应 Zn 2e Zn2 答案B 1 2 3 4 5 6 7 6 如图所示 杠杆AB两端分别挂有体积相同 质量相等的空心铜球和空心铁球 调节杠杆并使其保持平衡 然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液 一段时间后 下列有关杠杆的偏向判断正确的是 实验过程中 不考虑两球的浮力变化 A 杠杆为导体或绝缘体时 均为A端高B端低B 杠杆为导体或绝缘体时 均为A端低B端高C 当杠杆为导体时 A端低B端高D 当杠杆为导体时 A端高B端低 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 解析当杠杆为导体时 构成原电池 Fe作负极 Cu作正极 电极反应式分别为负极 Fe 2e Fe2 正极 Cu2 2e Cu 铜球质量增加 铁球质量减少 杠杆A端低B端高 答案C 1 2 3 4 5 6 7 7 控制适合的条件 将反应2Fe3 2I 2Fe2 I2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 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 返回 解析由图示结合原电池原理分析可知 Fe3 得电子变成Fe2 被还原 I 失去电子变成I2被氧化 所以A B正确 电流计读数为零时 Fe3 得电子速率等于Fe2 失电子速率 反应达到平衡状态 C正确 D项在甲中溶入FeCl2固体 平衡2Fe3 2I 2Fe2 I2向左移动 I2被还原为I 乙中石墨为正极 D不正确 答案D 1 2 3 4 5 6 7 返回 考点二原电池原理的 四 个基本应用 加试 1 用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池而得到保护 例如 要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等 可用导线将其与一块锌块相连 使锌作原电池的负极 2 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 正极 知识梳理 1 答案 3 比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时 一般作的金属比作的金属活泼 4 加快氧化还原反应的速率一个进行的氧化还原反应 设计成原电池时反应速率 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 负极 正极 增大 自发 答案 解题探究 2 答案 题组一判断金属的活泼性1 有A B C D E五块金属片 进行如下实验 1 A B用导线相连后 同时浸入稀H2SO4溶液中 A极为负极 活动性 2 C D用导线相连后 同时浸入稀H2SO4溶液中 电流由D 导线 C 活动性 3 A C相连后 同时浸入稀H2SO4溶液中 C极产生大量气泡 活动性 A B C D A C 1 2 3 4 4 B D相连后 同时浸入稀H2SO4溶液中 D极发生氧化反应 活动性 5 用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液 E先析出 活动性 综上所述 这五种金属的活动性从强到弱的顺序为 D B A C D B E B E 1 2 3 4 答案 2 有A B C D四种金属 做如下实验 将A与B用导线连接起来 浸入电解质溶液中 B不易腐蚀 将A D分别投入等物质的量浓度的盐酸中 D比A反应剧烈 将铜浸入B的盐溶液里 无明显变化 如果把铜浸入C的盐溶液里 有金属C析出 据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 A A B C DB C D A BC D A B CD A B D C 1 2 3 4 解析答案 解析 A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池 B不易腐蚀 说明B为原电池的正极 说明金属活动性 A B A D与等物质的量浓度的盐酸反应 D比A反应剧烈 说明金属活动性 D A 根据置换反应规律 Cu不能置换出B 说明金属活动性 B Cu Cu能置换出C 说明金属活动性 Cu C 则四种金属活动性的排列顺序是D A B C 答案C 1 2 3 4 题组二设计原电池 画出装置图3 请运用原电池原理设计实验 验证Cu2 Fe3 氧化性的强弱 请写出电极反应式 负极 正极 并在方框内画出实验装置图 要求用烧杯和盐桥 并标出外电路电子流向 Cu 2e Cu2 2Fe3 2e 2Fe2 1 2 3 4 答案 题组三Zn与H 反应速率的改变4 1 将等质量的两份锌粉a b分别加入过量的稀硫酸 同时向a中加入少量的CuSO4溶液 请画出产生H2的体积V L 与时间t min 的关系图像 答案 1 2 3 4 答案 2 将过量的两份锌粉a b分别加入定量的稀硫酸 同时向a中加入少量的CuSO4溶液 请画出产生H2的体积V L 与时间t min 的关系图像 答案 1 2 3 4 答案 3 将CuSO4溶液改成CH3COONa溶液 其他条件不变 请画出产生H2的体积V L 与时间t min 的关系图像 答案 1 2 3 4 答案 1 比较金属活动性顺序的思维模型 1 思路归纳依据原理 判断正负极 比较活动性 2 方法归纳 根据原电池 一般情况下 负极大于正极 根据电解池 易得电子的金属阳离子 相应金属的活动性较弱 根据金属活动性顺序表 练后反思方法指导 2 装置图 常见失分点提示 1 不注明电极材料名称或元素符号 2 不画出电解质溶液 或画出但不标注 3 误把盐桥画成导线 4 不能连成闭合回路 提醒只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池将化学能转化成电能 3 改变Zn与H 反应速率的方法 1 加入Cu或CuSO4 形成原电池 加快反应速率 加入Cu不影响Zn的量 但加入CuSO4 Zn的量减少 是否影响产生H2的量 应根据Zn H 的相对量多少判断 2 加入强碱弱酸盐 由于弱酸根与H 反应 使c H 减小 反应速率减小 但不影响生成H2的量 4 规避原电池工作原理的3个失分点 1 原电池闭合回路的形成有多种方式 可以是导线连接两个电极 也可以是两电极相接触 2 电解质溶液中阴 阳离子的定向移动 与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路 3 无论在原电池还是在电解池中 电子均不能通过电解质溶液 5 原电池正 负极判断方法说明原电池的正极和负极与电极材料的性质有关 也与电解质溶液有关 不要形成 活泼电极一定作负极 的思维定势 6 平衡移动与盐桥作用 1 当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时 可逆反应达到化学平衡状态 电流计指针示数为零 当电流计指针往相反方向偏转 暗示电路中电子流向相反 说明化学平衡移动方向相反 2 电子流向的分析方法 改变条件 平衡移动 平衡移动 电子转移 电子转移 判断区域 根据区域 判断流向 根据流向 判断电极 返回 考点三常见化学电源 1 碱性锌锰电池 一次电池电池组成 锌 碳棒 二氧化锰 氯化锌 氯化铵特点 用途广泛正极反应 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH 负极反应 总反应 Zn 2MnO2 2H2O 2MnOOH Zn OH 2 Zn 2OH 2e Zn OH 2 知识梳理 1 答案 2 银锌钮扣电池 一次电池电池组成 锌 氧化银 氢氧化钾溶液特点 放电平稳 电流大负极反应 Zn 2OH 2e Zn OH 2 正极反应 Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 总反应 Zn Ag2O H2O Zn OH 2 2Ag 答案 3 铅蓄电池 二次电池电池组成 铅 二氧化铅 硫酸特点 广泛用于机动车辆铅蓄电池是最常见的二次电池 负极材料是 正极材料是 1 放电时的反应 负极反应 正极反应 2 充电时的反应 阴极反应 阳极反应 总反应 Pb PbO2 Pb SO 2e PbSO4 PbO2 4H SO 2e PbSO4 2H2O PbSO4 2e Pb SO PbSO4 2H2O 2e PbO2 4H SO PbO2 Pb 2H2SO42PbSO4 2H2O 答案 4 镍氢电池 二次电池电池组成 贮氢合金 泡沫氧化镍 氢氧化钾溶液特点 寿命长 性能好 比能量高 1 放电时的反应负极反应 MH e OH M H2O正极反应 NiO OH e H2O Ni OH 2 OH 2 充电时的反应阴极反应 M H2O e MH OH 阳极反应 Ni OH 2 OH e NiO OH H2O 说明 1 MH表示贮氢合金M中吸收结合的氢 2 可逆电池的充 放电不能理解为可逆反应 5 氢氧燃料电池电池组成 铂碳 氢气 铂碳 氧气 氢氧化钾溶液 或H2SO4溶液 特点 用于航天飞机 牵引车等 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池 可分酸性和碱性两种 2H2 4OH 4e 4H2O 答案 O2 4e 4H 2H2O 答案 题组一判断正 负极 书写化学电源电极反应式1 Li SOCl2电池可用于心脏起搏器 该电池的电极材料分别为锂和碳 电解液是LiAlCl4 SOCl2 电池的总反应可表示为4Li 2SOCl2 4LiCl S SO2 请回答下列问题 1 电池的负极材料为 发生的电极反应为 解析分析反应的化合价变化 可知Li失电子 被氧化 为还原剂 SOCl2得电子 被还原 为氧化剂 负极材料为Li 还原剂 4Li 4e 4Li 锂 4Li 4e 4Li 解题探究 2 1 3 4 5 6 2 解析答案 2 电池正极发生的电极反应为 解析正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到 2SOCl2 4e 4Cl S SO2 2SOCl2 4e 4Cl S SO2 1 2 3 4 5 6 解析答案 2 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 试书写该电池的正 负极电极反应式 负极 正极 Mg 2e Mg2 2AgCl 2e 2Ag 2Cl 1 3 4 5 6 2 答案 3 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 4Al3 3O2 6H2O 12e 12OH 1 3 4 5 6 2 答案 题组二 一池多变 的燃料电池4 以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写 1 酸性介质 如H2SO4 负极 正极 总反应式 CH4 8e 2H2O CO2 8H 2O2 8e 8H 4H2O CH4 2O2 CO2 2H2O 1 3 4 5 6 2 答案 2 碱性介质 如KOH 负极 正极 总反应式 2O2 8e 4H2O 8OH 3 固体电解质 高温下能传导O2 负极 正极 总反应式 CH4 8e 4O2 CO2 2H2O 2O2 8e 4O2 CH4 2O2 CO2 2H2O 1 3 4 5 6 2 答案 4 熔融碳酸盐 如熔融K2CO3 环境下负极 正极 总反应式 CH4 2O2 CO2 2H2O 1 3 4 5 6 2 答案 题组三 久考不衰 的可逆电池5 一种碳纳米管能够吸附氢气 可作二次电池 如下图所示 的碳电极 该电池的电解质溶液为6mol L 1的KOH溶液 1 3 4 5 6 2 1 写出放电时的正 负极电极反应式 答案负极 H2 2e 2OH 2H2O 正极 2NiO OH 2H2O 2e 2Ni OH 2 2OH 2 写出充电时的阴 阳极电极反应式 答案阴极 2H2O 2e H2 2OH 阳极 2Ni OH 2 2OH 2e 2NiO OH 2H2O 1 3 4 5 6 2 答案 技巧点拨 6 2014 新课标全国卷 12 2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系 下列叙述错误的是 A a为电池的正极B 电池充电反应为LiMn2O4 Li1 xMn2O4 xLiC 放电时 a极锂的化合价发生变化D 放电时 溶液中Li 从b向a迁移 1 3 4 5 6 2 解析答案 解析图示所给出的是原电池装置 A项 由图示分析 金属锂易失电子 由原电池原理可知 含有锂的一端为原电池的负极 即b为负极 a为正极 故正确 B项 电池充电时为电解池 反应式为原电池反应的逆反应 故正确 C项 放电时 a极为原电池的正极 发生还原反应的是锰元素 锂元素的化合价没有变化 故不正确 D项 放电时为原电池 锂离子应向正极 a极 迁移 故正确 答案C 1 3 4 5 6 2 1 化学电源中电极反应式书写的一般步骤 加减法 书写电极反应式 1 先确定原电池的正 负极 列出正 负极上的反应物质 并标出相同数目电子的得失 2 注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存 若不共存 则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式 若正极上的反应物质是O2 且电解质溶液为中性或碱性 则水必须写入正极反应式中 且O2生成OH 若电解质溶液为酸性 则H 必须写入正极反应式中 O2生成水 练后反思方法指导 3 正 负极反应式相加得到电池反应的总反应式 若已知电池反应的总反应式 可先写出较易书写的一极的电极反应式 然后在电子守恒的基础上 总反应式减去较易写出的一极的电极反应式 即得到较难写出的另一极的电极反应式 2 锂离子电池充放电分析常见的锂离子电极材料正极材料 LiMO2 M Co Ni Mn等 LiM2O4 M Co Ni Mn等 LiMPO4 M Fe等 负极材料 石墨 能吸附锂原子 负极反应 LixCn xe xLi nC正极反应 Li1 xMO2 xLi xe LiMO2 返回 探究高考明确考向 1 2 3 4 5 6 1 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 1 2 3 4 5 6 解析答案 1 2 3 4 5 6 C项 原电池工作时 阴离子移向负极 而B极是正极 错误 D项 B电极即正极上O2参与的电极反应为O2 4e 2CO2 2CO 正确 答案D B项 该电池的传导介质为熔融的碳酸盐 所以A电极即负极上H2参与的电极反应为H2 2e CO CO2 H2O 错误 1 2 3 4 5 6 2 2015 全国卷 11 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 1 2 3 4 5 6 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 解析答案 1 2 3 4 5 6 解析由题意可知 微生物电池的原理是在微生物的作用下 O2与C6H12O6发生氧化还原反应 将化学能转化为电能 B项正确 氧气在正极反应 由于质子交换膜只允许H 通过 则正极反应为O2 4e 4H 2H2O 没有CO2生成 A项错误 负极发生反应 C6H12O6 24e 6H2O 6CO2 24H H 离子在负极区生成 移向正极区 在正极被消耗 C项正确 总反应为C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O D项正确 答案A 1 2 3 4 5 6 3 2013 新课标全国卷 10 银质器皿日久表面会逐渐变黑 这是生成了Ag2S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 Ag2S被还原生成单质银C 该过程中总反应为2Al 3Ag2S 6Ag Al2S3D 黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 解析答案 1 2 3 4 5 6 解析铝质容器 变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置 铝作负极 变质的银器作正极 负极反应式为Al 3e Al3 正极反应式为Ag2S 2e 2Ag S2 Al3 与S2 在溶液中不能大量共存 能发生水解相互促进反应2Al3 3S2 6H2O 2Al OH 3 3H2S 故原电池总反应为2Al 3Ag2S 6H2O 6Ag 2Al OH 3 3H2S 故B项正确 C项错误 A项 原电池反应是自发进行的氧化还原反应 银器中Ag2S被还原成Ag 质量减轻 A项错误 D项 黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag D项错误 答案B 1 2 3 4 5 6 4 2013 新课标全国卷 11 ZEBRA 蓄电池的结构如图所示 电极材料多孔Ni NiCl2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NiCl2 2e Ni 2Cl D 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 解析答案 1 2 3 4 5 6 解析结合蓄电池装置图 利用原电池原理分析相关问题 A项 负极反应为Na e Na 正极反应为NiCl2 2e Ni 2Cl 故电池反应中有NaCl生成 B项 电池的总反应是金属钠还原二价镍离子 C项 正极上NiCl2发生还原反应 电极反应为NiCl2 2e Ni 2Cl D项 钠在负极失电子 被氧化生成Na Na 通过钠离子导体在两电极间移动 答案B 1 2 3 4 5 6 5 2014 浙江理综 11 镍氢电池 NiMH 目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型 NiMH中的M表示储氢金属或合金 该电池在充电过程中的总反应方程式是 Ni OH 2 M NiOOH MH已知 6NiOOH NH3 H2O OH 6Ni OH 2 NO下列说法正确的是 A NiMH电池放电过程中 正极的电极反应式为NiOOH H2O e Ni OH 2 OH B 充电过程中OH 离子从阳极向阴极迁移C 充电过程中阴极的电极反应式 H2O M e MH OH H2O中的H被M还原D NiMH电池中可以用KOH溶液 氨水等作为电解质溶液 解析答案 1 2 3 4 5 6 解析A项 放电过程中 NiOOH得电子 化合价降低 发生还原反应 该项正确 B项 充电过程中发生电解池反应 OH 从阴极向阳极迁移 该项错误 C项 充电过程中 阴极M得到电子 M被还原 H2O中的H化合价没有发生变化 该项错误 D项 NiMH在KOH溶液 氨水中会发生氧化还原反应 该项错误 答案A 1 2 3 4 5 6 6 2015 全国卷 26 1 2 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 其周围是由碳粉 MnO2 ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物 该电池放电过程产生MnOOH 1 该电池的正极反应式为 电池反应的离子方程式为 解析根据酸性锌锰干电池的构造可知 放电时 负极Zn失去电子生成Zn2 正极MnO2得到电子生成MnOOH 从而可写出正极和负极的电极反应式 然后在遵循电子守恒的前提下 将两极反应式加合可得电池反应的离子方程式 MnO2 e H MnOOH Zn 2MnO2 2H Zn2 2MnOOH 解析答案 1 2 3 4 5 6 2 维持电流强度为0 5A 电池工作5分钟 理论上消耗锌 g 已知F 96500C mol 1 解析电池工作5分钟 通过的电量Q 0 5A 5min 60s min 1 150C 因此通过电子的物质的量 0 05 解析答案 返回 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 下列装置都伴随有能量变化 其中是由化学能转变为电能的是 15 16 17 18 解析答案 解析电解水是电能转化成化学能 水力发电是机械能转化成电能 太阳能热水器把太阳能转化成热能 干电池是化学电源 工作时化学能转化成电能 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 关于原电池 电解池的电极名称 下列说法错误的是 A 原电池中失去电子的电极为负极B 电解池中与直流电源负极相连的电极为阴极C 原电池中相对活泼的电极为正极D 电解池中发生氧化反应的电极为阳极解析在原电池中较活泼的电极失去电子 为负极 A项正确 C项错误 电解池中与直流电源负极相连的电极为阴极 B项正确 电解池中发生氧化反应的电极为阳极 D项正确 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 3 下图所示的装置能够组成原电池并产生电流的是 解析依据构成原电池的必要条件分析 A中两电极相同 C中没有构成闭合回路 D中酒精是非电解质 在B装置中虽然铁与NaCl溶液不能反应 但NaCl溶液中溶有O2 铁在其中可以发生吸氧腐蚀 因此B装置可以构成原电池并产生电流 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 4 下图为水果电池的示意图 下列说法正确的是 A 锌片作负极 质量逐渐减少B 电子由铜片沿导线流向锌片C 铜电极逐渐溶解D 该装置能够将电能转化为化学能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 解析A项 锌比铜活泼 所以Zn作负极 发生氧化反应 失去电子 生成的Zn2 进入溶液中 所以质量减少 正确 B项 Zn作负极 则Cu作正极 所以电子从锌片沿导线流向铜片 错误 C项 铜极发生还原反应 溶液中的氢离子在铜电极上发生还原反应 生成氢气 所以Cu不溶解 错误 D项 该装置是原电池 工作时把化学能转化为电能 错误 答案A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5 下列关于锌 铜和稀硫酸构成的原电池的说法中 正确的是 A 锌是正极 铜是负极B 电子从铜片经导线流向锌片C 负极的反应式为2H 2e H2 D 反应一段时间后 溶液的pH升高 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 6 如图所示的装置中 M为活动性顺序位于氢之前的金属 N为石墨棒 下列关于此装置的叙述中 不正确的是 A N上有气体放出B M为负极 N为正极C 化学能转变为电能的装置D 导线中有电流通过 电流方向由M到N D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 7 两电极用导线连接插入电解质溶液中 不考虑溶液中溶解的氧气的影响 你认为不能构成原电池的是 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 8 下列说法错误的是 A 手机上用的锂离子电池属于二次电池B 铜锌原电池工作时 电子沿外电路从铜电极流向锌电极C 氢氧燃料电池可把化学能转化为电能D 锌锰干电池中 锌电极是负极 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 9 加试题 下图所示的装置不是原电池的是 解析选项D的装置中 两个电极活泼性不同 且有导线相连 又有电解质溶液 但没有形成闭合回路 所以不能构成原电池 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 10 加试题 某原电池装置如图所示 盐桥中装有KCl饱和溶液的琼脂 下列有关叙述中正确的是 A Fe作正极 发生氧化反应B 负极反应 2H 2e H2 C 工作一段时间后 两烧杯中溶液的pH均不变D 工作一段时间后 NaCl溶液中c Cl 增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 解析A项 Fe作负极 发生氧化反应 不正确 B项 负极反应式为Fe 2e Fe2 不正确 C项 因为正极反应式为2H 2e H2 故右侧烧杯中溶液的pH增大 不正确 D项 因为在原电池中阴离子向负极移动 盐桥中的Cl 向负极移动 故NaCl溶液中c Cl 增大 正确 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11 加试题 高铁电池是一种新型可充电电池 与普通高能电池相比 该电池能长时间保持稳定的放电电压 高铁电池的总反应式为3Zn 2K2FeO4 8H2O3Zn 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 C 放电时 每转移3mol电子 正极有1molK2FeO4被氧化D 放电时 正极附近溶液碱性增强 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 解析该电池放电时负极发生氧化反应 Zn 2e 2OH Zn OH 2 A正确 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12 加试题 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源 其电极分别为Ag2O和Zn 电解质溶液为KOH溶液 总反应式为Ag2O Zn H2O 2Ag Zn OH 2 下列说法中不正确的是 A 原电池放电时 负极上发生反应的物质是ZnB 负极发生的反应是Zn 2OH 2e Zn OH 2C 工作时 负极区溶液碱性减弱 正极区溶液碱性增强D 溶液中的OH 向正极移动 K H 向负极移动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 解析根据总反应Ag2O Zn H2O 2Ag Zn OH 2 分析各物质化合价发生的变化可知 Zn在负极上反应 Ag2O在正极上反应 电解质溶液为KOH溶液 所以负极反应式为Zn 2OH 2e Zn OH 2 正极反应式为Ag2O 2e H2O 2Ag 2OH 在负极区OH 被消耗 碱性减弱 pH减小 正极区生成OH 碱性增强 pH增大 溶液中OH 定向移动到负极 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13 燃料电池能有效提高能源利用率 具有广泛的应用前景 下列物质均可用作燃料电池的燃料 其中最环保的是 A 甲醇B 天然气C 液化石油气D 氢气 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 14 将如图所示实验装置的K闭合 下列判断正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 解析A项 K闭合后 甲和乙装置通过盐桥形成原电池 由于活动性Zn Cu 所以Zn是负极 发生氧化反应 Zn 2e Zn2 Cu是正极 在正极上发生还原反应 Cu2 2e Cu 正确 B项 电子不能经过电解质溶液 错误 D项 a是电解池的阴极 在阴极上发生还原反应 电极反应式为2H 2e H2 由于H 不断放电 使得H 的浓度减小 破坏了附近水的电离平衡 所以H 放电的同时溶液中产生了大量的OH 附近的OH 浓度增大 溶液的碱性增强 所以滤纸的a点变红 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案A 15 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 解析Mg发生氧化反应 化合价升高 所以Mg为原电池的负极 电极反应为Mg 2e Mg2 A B选项都错误 KCl是电解质 导电能力强于海水 能激活该电池 所以C选项错误 该电池由化学能转化为电能 产生的电当然可以用于海上应急照明供电 D选项正确 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16 铅蓄电池是化学电源 它工作时的电池总反应式为Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 试回答 1 蓄电池负极的电极材料是 解析由电池总反应式可知 Pb发生氧化反应 所以Pb是负极 Pb 2 工作时该蓄电池正极的电极反应式是 2H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 3 铅蓄电池工作时 电解质溶液的密度 填 增大 减小 或 不变 下同 pH 解析在蓄电池的工作过程中 Pb被氧化 H2SO4被消耗 有水生成 所以溶液的密度减小 pH增大 减小 增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 17 加试题 锂锰电池的体积小 性能优良 是常用的一次电池 该电池反应原理如图所示 其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中 Li 通过电解质迁移入MnO2晶格中 生成LiMnO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 回答下列问题 1 外电路的电流方向是由 极流向 极 填字母 解析活泼金属锂作电池负极 失去的电子由负极 a极 经过导线流向正极 b极 电流方向由b极流向a极 2 电池正极反应式为 解析负极上Li失去电子生成Li Li e Li 正极上MnO2得到电子同时结合迁入的Li 生成LiMnO2 MnO2 e Li LiMnO2 b a MnO2 e Li LiMnO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 3 是否可用水代替电池中的混合有机溶剂 填 是 或 否 原因是 解析Li是活泼金属 易与水反应 因此不能用水代替电池中的混合有机溶剂 否 电极Li是活泼金属 能与水反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 18 加试题 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置 下图为电池示意图 该电池电极表面镀一层细小的铂粉 铂吸附气体的能力强 性质稳定 请回答下列问题 1 氢氧燃料电池在导线中电子流动方向是 用a b表示 解析H2发生氧化反应失去电子 故导线中电子由a流向b 由a到b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 2 负极反应式为 解析负极上H2失去电子变为H 但电池的电解质溶液为KOH溶液 故OH 与H 结合生成H2O 负极反应式为2H2 4e 4OH 4H2O 3 电极表面镀铂粉的原因为 解析铂吸附气体的能力强 可增大电极单位面积吸附H2 O2分子数 加快电极反应速率 2H2 4OH 4e 4H2O 或H2 2OH 2e 2H2O 增大电极单位面积吸附H2 O2分子数 加快电 极反应速率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 4 该电池工作时 H2和O2连续由外部供给 电池可连续不断提供电能 因此 大量安全储氢是关键技术之一 金属锂是一种重要的储氢材料 吸氢和放氢原理如下 LiH H2O LiOH H2 已知LiH固体密度为0 82g cm 3 用锂吸收22 4L 标准状况 H2 生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 由 生成的LiH与H2O作用 放出的H2用作电池燃料 若能量转化率为80 则导线中通过电子的物质的量为 mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析答案 返回 解析 由 知 当吸收1molH2时 生成2molLiH 2molLiH反应可生成2molH2 实际参与反应的H2为2mol 80 1 6mol 每摩尔H2转移2mol电子 故共转移电子3 2mol 3 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 返回