高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)原電池

1、第九章 電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池化學(xué)電源一、原電池及其工作原理一、原電池及其工作原理 1.1.概念概念把把_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_的裝置。的裝置?；瘜W(xué)能化學(xué)能電能電能2 2、工作原理、工作原理電極名稱電極名稱負(fù)極負(fù)極正極正極電極材料電極材料鋅片鋅片銅片銅片電極反應(yīng)電極反應(yīng)Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反應(yīng)類型反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向電子流向由（負(fù)極）Zn沿導(dǎo)線流向（正極）Cu電流流向電流流向 由正極Cu沿導(dǎo)線流向負(fù)極Zn鹽橋中離子移向鹽橋中離子移向(鹽橋的作用)鹽橋含飽和KCl溶液，K移向正極，Cl移向負(fù)極(3)(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：三看是否形成閉合回路，形成閉合

2、回路需三個條件：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電 解質(zhì)溶液。解質(zhì)溶液。3 3原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件(1)(1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生( (一般一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng)是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng)) )。(2)(2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。題組一原電池工作原理的考查題組一原電池工作原理的考查B B 知識梳理知識梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建D D題組一原電池工作原理的考查題組一原電池工作原理的考查規(guī)避

3、原電池工作原理的規(guī)避原電池工作原理的4 4個易失分點(diǎn)個易失分點(diǎn)(1)(1)只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能通過設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能通過設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能?；癁殡娔?。(2)(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導(dǎo)線中電子電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導(dǎo)線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。(3)(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)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。溶液。(4)(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原電池的負(fù)極失去電子的總數(shù)等于正極得到電

4、子的總數(shù)。數(shù)?？键c(diǎn)考點(diǎn) 1 1 原電池正負(fù)極的判斷和電極反應(yīng)式的書寫原電池正負(fù)極的判斷和電極反應(yīng)式的書寫1.1.原電池正、負(fù)極判斷原電池正、負(fù)極判斷“四角度四角度”知識梳理知識梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建D D 題組二原電池正、負(fù)極的判斷題組二原電池正、負(fù)極的判斷知識梳理知識梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建題組二原電池正、負(fù)極的判斷題組二原電池正、負(fù)極的判斷2.2.電極反應(yīng)式書寫的步驟和規(guī)律電極反應(yīng)式書寫的步驟和規(guī)律(1)(1)一般電極反應(yīng)式書寫的一般電極反應(yīng)式書寫的“三步驟三步驟”: :(2)(2)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫: :如如CHCH4 4酸性燃料電池中酸性燃料電池中, ,電極反應(yīng)式為電極

5、反應(yīng)式為CHCH4 4+2O+2O2 2=CO=CO2 2+2H+2H2 2O O總反應(yīng)式總反應(yīng)式2O2O2 2+8H+8H+ +8e+8e- -=4H=4H2 2O O正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式CHCH4 4+2H+2H2 2O-8eO-8e- -=CO=CO2 2+8H+8H+ +負(fù)極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式【典例【典例1 1】(2012(2012福建高考福建高考) )將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K K閉合閉合, ,下下列判斷正確的是列判斷正確的是( () )A.CuA.Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)電極上發(fā)生還原反應(yīng)B.B.電子沿電子沿ZnabCuZnabCu路徑流動路徑流動C.C.片刻后甲池中片

6、刻后甲池中c(S )c(S )增大增大D.D.片刻后可觀察到濾紙片刻后可觀察到濾紙b b點(diǎn)變紅色點(diǎn)變紅色24O【解題指南解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)明確以下解答本題時(shí)應(yīng)明確以下4 4點(diǎn)點(diǎn): :(1)(1)甲和乙裝置形成原電池作電源甲和乙裝置形成原電池作電源, ,電解飽和硫酸鈉溶液。電解飽和硫酸鈉溶液。(2)(2)原電池的負(fù)極和電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。原電池的負(fù)極和電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)(3)陰離子分別移向原電池的負(fù)極和電解池的陽極。陰離子分別移向原電池的負(fù)極和電解池的陽極。(4)(4)電子在原電池中由負(fù)極移向正極電子在原電池中由負(fù)極移向正極, ,在電解池中由陽極移向陰在電解池中由陽極移向

7、陰極極, ,但是不經(jīng)過電解質(zhì)溶液。但是不經(jīng)過電解質(zhì)溶液。【解析解析】選選A A。K K閉合后閉合后, ,甲和乙裝置通過鹽橋形成原電池甲和乙裝置通過鹽橋形成原電池,Zn,Zn是是負(fù)極負(fù)極, ,發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng),Cu,Cu是正極是正極, ,發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng),A,A選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確; ;電子電子不經(jīng)過溶液不經(jīng)過溶液,B,B選項(xiàng)錯誤選項(xiàng)錯誤; ;在原電池中陰離子由正極移向負(fù)極在原電池中陰離子由正極移向負(fù)極, ,鹽鹽橋中的橋中的ClCl- -向甲池移動向甲池移動,K,K+ +向乙池移動向乙池移動, ,兩池中的兩池中的c(S )c(S )均不均不變變,C,C選項(xiàng)錯誤選項(xiàng)錯誤;a;a是電解池

8、的陰極是電解池的陰極, ,電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為2H2H+ +2e+2e- -=H H2 2,由于由于H H+ +來自于水的電離來自于水的電離, ,所以所以H H+ +放電的同時(shí)溶液中產(chǎn)生了放電的同時(shí)溶液中產(chǎn)生了OHOH- -, ,所以濾紙的所以濾紙的a a點(diǎn)變紅點(diǎn)變紅,D,D選項(xiàng)錯誤。選項(xiàng)錯誤。 24O【變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練】( (雙選雙選)(2011)(2011海南高考海南高考) )根據(jù)圖示根據(jù)圖示, ,下列判斷中下列判斷中正確的是正確的是( () )A.A.燒杯燒杯a a中的溶液中的溶液pHpH升高升高B.B.燒杯燒杯b b中發(fā)生氧化反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)C.C.燒杯燒杯a a中發(fā)生的反應(yīng)為中

9、發(fā)生的反應(yīng)為2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2D.D.燒杯燒杯b b中發(fā)生的反應(yīng)為中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2【解析解析】選選A A、B B。ZnZn比比FeFe活潑活潑, ,所以所以ZnZn作負(fù)極作負(fù)極, ,發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng), ,電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為:Zn-2e:Zn-2e- -=Zn=Zn2+2+;Fe;Fe作正極作正極, ,氧氣在該電極上發(fā)生氧氣在該電極上發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng), ,電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為:2H:2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e- -=4OH=4OH- -, ,反應(yīng)后溶液反應(yīng)后溶液pHpH升高。升高。二、

10、化學(xué)電源的種類及其工作原理二、化學(xué)電源的種類及其工作原理Zn+2OHZn+2OH- -2e-2e- -=Zn(OH)=Zn(OH)2 22MnO2MnO2 2+2H+2H2 2O+2eO+2e- -=2MnOOH+2OH=2MnOOH+2OH- -1.1.一次電池一次電池( (堿性鋅錳干電池堿性鋅錳干電池) )堿性鋅錳干電池的工作原理如圖堿性鋅錳干電池的工作原理如圖: :2.2.二次電池二次電池( (以鉛蓄電池為例以鉛蓄電池為例) )(1)(1)放電時(shí)的反應(yīng)放電時(shí)的反應(yīng): :負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng):_;:_;正極反應(yīng)正極反應(yīng):_:_;_;總反應(yīng)總反應(yīng):Pb(s)+PbO:Pb(s)+PbO2 2(s

11、)+2H(s)+2H2 2SOSO4 4(aq)=2PbSO(aq)=2PbSO4 4(s)+2H(s)+2H2 2O(l)O(l)。(2)(2)充電時(shí)的反應(yīng)充電時(shí)的反應(yīng): :陰極反應(yīng)陰極反應(yīng):_;:_;陽極反應(yīng)陽極反應(yīng):_:_ _; _;總反應(yīng)總反應(yīng):2PbSO:2PbSO4 4(s)+2H(s)+2H2 2O(l)=Pb(s)+PbOO(l)=Pb(s)+PbO2 2(s)+2H(s)+2H2 2SOSO4 4(aq)(aq)。Pb(s)+ (aq)-2ePb(s)+ (aq)-2e- - =PbSO=PbSO4 4(s)(s)24SOPbSOPbSO4 4(s)+2e(s)+2e- -

12、=Pb(s)+ (aq) =Pb(s)+ (aq)24SOPbOPbO2 2(s)+4H(s)+4H+ +(aq)+ (aq)+2e(aq)+ (aq)+2e- - =PbSOPbSO4 4(s)+2H(s)+2H2 2O(l)O(l)24SOPbSOPbSO4 4(s)+2H(s)+2H2 2O(l)-2eO(l)-2e- -=24SOPbOPbO2 2(s)+4H(s)+4H+ +(aq)+ (aq)(aq)+ (aq)酸性酸性堿性堿性負(fù)極負(fù)極反應(yīng)式反應(yīng)式正極正極反應(yīng)式反應(yīng)式電池總電池總反應(yīng)反應(yīng)3.3.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氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,

13、,可分為酸性和堿性兩可分為酸性和堿性兩種。種。2H2H2 2+4OH+4OH- -4e-4e- - =4H=4H2 2O O2H2H2 2-4e-4e- -=4H=4H+ +O O2 2+4H+4H+ +4e+4e- - =2H=2H2 2O OO O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- - =4OH=4OH- -2H2H2 2+O+O2 2 =2H=2H2 2O O題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫LiLie e=Li=Li鋰鋰2SOCl2SOCl2 24e4e=4Cl=4ClS SSOSO2 2知識梳理知識梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的

14、書寫題組一化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫4Al4Al12e12e=4Al=4Al3 33O3O2 26H6H2 2O O12e12e=12OH=12OH知識梳理知識梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建題組二不同介質(zhì)對燃料電池電極反應(yīng)式書寫的影響題組二不同介質(zhì)對燃料電池電極反應(yīng)式書寫的影響CHCH4 48e8e2H2H2 2O=COO=CO2 28H8H知識梳理知識梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建題組二不同介質(zhì)對燃料電池電極反應(yīng)式書寫的影響題組二不同介質(zhì)對燃料電池電極反應(yīng)式書寫的影響CHCH4 44O4O2 28e8e=CO=CO2 22H2H2 2O O知識梳理知識梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建燃料電池電極反應(yīng)式的書寫燃料電池電極反應(yīng)

15、式的書寫根據(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O O2 2，隨著電解質(zhì)溶液的不，隨著電解質(zhì)溶液的不同，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：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：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)和正、負(fù)極反應(yīng)之間有如下關(guān)系：電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電池的總反應(yīng)和正、負(fù)極反應(yīng)之間有如下關(guān)系：電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電池負(fù)極反應(yīng)式故根據(jù)第一、二步寫出的反應(yīng)，有：電池的總反應(yīng)式電池正極

16、反應(yīng)電池負(fù)極反應(yīng)式故根據(jù)第一、二步寫出的反應(yīng)，有：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，注意在將兩個反應(yīng)式相減時(shí)，要約去正極的反應(yīng)物式電池負(fù)極反應(yīng)式，注意在將兩個反應(yīng)式相減時(shí)，要約去正極的反應(yīng)物O O2 2?？键c(diǎn)考點(diǎn) 2 2 原電池工作原理的原電池工作原理的“四大應(yīng)用四大應(yīng)用”應(yīng)用一應(yīng)用一: :比較金屬的活動性強(qiáng)弱比較金屬的活動性強(qiáng)弱原電池中原電池中, ,一般活動性強(qiáng)的金屬作負(fù)極一般活動性強(qiáng)的金屬作負(fù)極, ,而活動性弱的金屬而活動性弱的金屬( (或或非金屬非金屬) )作正極。作正極。如有兩種金屬如有兩種金屬A A和和B,B,用導(dǎo)線將用導(dǎo)線將A A和和B B連接后連接后, ,插入到稀硫酸中

17、插入到稀硫酸中, ,一一段時(shí)間后段時(shí)間后, ,若觀察到若觀察到A A極溶解極溶解, ,而而B B極上有氣體放出極上有氣體放出, ,則說明則說明A A作負(fù)作負(fù)極極,B,B作正極作正極, ,則可以斷定金屬活動性則可以斷定金屬活動性ABAB。知識梳理知識梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建B B 題組訓(xùn)練原電池原理的應(yīng)用題組訓(xùn)練原電池原理的應(yīng)用應(yīng)用二應(yīng)用二: :加快化學(xué)反應(yīng)速率加快化學(xué)反應(yīng)速率由于形成了原電池由于形成了原電池, ,導(dǎo)致反應(yīng)速率加快。如導(dǎo)致反應(yīng)速率加快。如ZnZn與稀硫酸反應(yīng)制與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí)氫氣時(shí), ,可向溶液中滴加少量可向溶液中滴加少量CuSOCuSO4 4溶液溶液, ,形成形成Cu-ZnCu

18、-Zn原電池原電池, ,加加快反應(yīng)進(jìn)行。快反應(yīng)進(jìn)行。應(yīng)用三應(yīng)用三: :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)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)一個鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁一個鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁, ,可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連連, ,使鋅作原電池的負(fù)極。使鋅作原電池的負(fù)極。C CA AB B題組訓(xùn)練原電池原理的應(yīng)用題組訓(xùn)練原電池原理的應(yīng)用應(yīng)用四應(yīng)用四: :設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(shè)計(jì)原電池要緊扣構(gòu)成原電池的三個條件。設(shè)計(jì)原電池要緊扣構(gòu)成原電池的三個條件。(1)(1)必須是能自發(fā)進(jìn)行且放熱的氧化還

19、原反應(yīng)。必須是能自發(fā)進(jìn)行且放熱的氧化還原反應(yīng)。(2)(2)根據(jù)氧化還原關(guān)系找出正負(fù)極材料根據(jù)氧化還原關(guān)系找出正負(fù)極材料( (負(fù)極就是失電子的物質(zhì)負(fù)極就是失電子的物質(zhì), ,正極用比負(fù)極活潑性差的金屬即可正極用比負(fù)極活潑性差的金屬即可, ,也可以用石墨也可以用石墨) )及電解質(zhì)溶及電解質(zhì)溶液。液。電極材料的選擇電極材料的選擇在原電池中在原電池中, ,選擇活潑性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極選擇活潑性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極; ;活潑性較弱的金活潑性較弱的金屬或非金屬作為正極屬或非金屬作為正極, ,并且原電池的電極必須導(dǎo)電。一般來說并且原電池的電極必須導(dǎo)電。一般來說, ,負(fù)極應(yīng)該跟電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。負(fù)極應(yīng)該跟電解質(zhì)

20、溶液發(fā)生反應(yīng)。電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)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)解的其他物質(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。但如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行( (中間連接鹽橋中間連接鹽橋),),則兩則兩個容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽離子。如在個容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽離子。如在Cu-Zn-Cu-Zn-硫酸構(gòu)成的原電池中硫酸構(gòu)成的原電池中, ,負(fù)極負(fù)極ZnZn浸泡在含有浸泡在含有ZnZn

21、2+2+的電解質(zhì)溶的電解質(zhì)溶液中液中, ,而正極而正極CuCu浸泡在含有浸泡在含有CuCu2+2+的電解質(zhì)溶液中。的電解質(zhì)溶液中?！镜淅淅? 2】(2013(2013遵義模擬遵義模擬) )某校化學(xué)興趣小組進(jìn)行探究性活某?；瘜W(xué)興趣小組進(jìn)行探究性活動動: :將氧化還原反應(yīng)將氧化還原反應(yīng):2Fe:2Fe3+3+2I+2I- - 2Fe2Fe2+2+I+I2 2, ,設(shè)計(jì)成帶鹽橋的設(shè)計(jì)成帶鹽橋的原電池。提供的試劑原電池。提供的試劑:FeCl:FeCl3 3溶液溶液,KI,KI溶液溶液; ;其他用品任選。請回其他用品任選。請回答下列問題答下列問題: :(1)(1)請畫出設(shè)計(jì)的原電池裝置圖請畫出設(shè)計(jì)的原

22、電池裝置圖, ,并標(biāo)出電極材料并標(biāo)出電極材料, ,電極名稱及電極名稱及電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶液。(2)(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。(3)(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí), ,外電路導(dǎo)線中外電路導(dǎo)線中( (填填“有有”或或“無無”) )電流通過。電流通過。(4)(4)平衡后向平衡后向FeClFeCl3 3溶液中加入少量溶液中加入少量FeClFeCl2 2固體固體, ,當(dāng)固體全部溶解當(dāng)固體全部溶解后后, ,則此時(shí)該溶液中電極變?yōu)閯t此時(shí)該溶液中電極變?yōu)? (填填“正正”或或“負(fù)負(fù)”) )極。極。答案答案: :(1)(1)如下圖如下圖(2)2I(2)2I- -2e-2

23、e- -=I=I2 2(3)(3)無無 (4)(4)負(fù)負(fù)【互動探究互動探究】(1)(1)外電路電流為零時(shí)反應(yīng)是否停止外電路電流為零時(shí)反應(yīng)是否停止, ,速率為零速率為零? ?(2)(2)該鹽橋原電池反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)該鹽橋原電池反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí), ,若向兩個半電池中加入淀粉若向兩個半電池中加入淀粉溶液溶液, ,溶液變藍(lán)的是正極區(qū)溶液變藍(lán)的是正極區(qū), ,還是負(fù)極區(qū)還是負(fù)極區(qū)? ?提示提示: :(1)(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí), ,電流為零電流為零, ,該平衡是動態(tài)平衡該平衡是動態(tài)平衡, ,反應(yīng)反應(yīng)仍在進(jìn)行。仍在進(jìn)行。(2)2I(2)2I- -2e-2e- -=I=I2 2, ,碘在負(fù)極區(qū)生成碘在

24、負(fù)極區(qū)生成, ,負(fù)極區(qū)溶液變藍(lán)。負(fù)極區(qū)溶液變藍(lán)?！舅伎急嫖鏊伎急嫖觥?.(20121.(2012廣東高考廣東高考) )碘可用作鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為碘可用作鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為2Li(s)+I2Li(s)+I2 2(s)=2LiI(s),(s)=2LiI(s),則碘電極作該電池的負(fù)極。則碘電極作該電池的負(fù)極。( )( )【分析分析】碘在反應(yīng)中的化合價(jià)降低碘在反應(yīng)中的化合價(jià)降低, ,發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng), ,碘作正極。碘作正極。2.2.原電池的兩電極中原電池的兩電極中, ,較活潑的電極一定為負(fù)極。較活潑的電極一定為負(fù)極。( )( )【分析分析】不一定不一定, ,如鋁、鎂和如鋁、

25、鎂和NaOHNaOH溶液構(gòu)成的原電池溶液構(gòu)成的原電池, ,鋁作原電鋁作原電池的負(fù)極池的負(fù)極, ,鎂作原電池的正極。鎂作原電池的正極。3.(20123.(2012江蘇高考江蘇高考)Zn)Zn具有還原性和導(dǎo)電性具有還原性和導(dǎo)電性, ,可用作鋅錳干電可用作鋅錳干電池的負(fù)極材料。池的負(fù)極材料。( )( )【分析分析】電池的電極應(yīng)能導(dǎo)電電池的電極應(yīng)能導(dǎo)電, ,負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)。負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)。4.(20114.(2011江蘇高考江蘇高考) )鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極均鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)。發(fā)生還原反應(yīng)。( )( )【分析分析】鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極

26、均發(fā)生氧化反鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極均發(fā)生氧化反應(yīng)。應(yīng)。5.(20125.(2012海南高考海南高考) )鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí), ,要加大反應(yīng)速率可滴要加大反應(yīng)速率可滴加少量硫酸銅。加少量硫酸銅。( )( )【分析分析】反應(yīng)混合物中加入硫酸銅之后反應(yīng)混合物中加入硫酸銅之后, ,鋅與硫酸銅反應(yīng)生成鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅單質(zhì)銅單質(zhì), ,生成的銅與鋅和稀硫酸形成原電池生成的銅與鋅和稀硫酸形成原電池, ,從而加快反應(yīng)速從而加快反應(yīng)速率。率。6.6.可充電電池中的放電反應(yīng)和充電反應(yīng)互為可逆反應(yīng)。可充電電池中的放電反應(yīng)和充電反應(yīng)互為可逆反應(yīng)。( )( )【分析分析】可充電電池的充電與放

27、電不是在相同條件下發(fā)生的可充電電池的充電與放電不是在相同條件下發(fā)生的, ,故不是可逆反應(yīng)。故不是可逆反應(yīng)。1.1.各式各樣電池的迅速發(fā)展是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下各式各樣電池的迅速發(fā)展是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是列有關(guān)電池的敘述正確的是( () )A.A.手機(jī)上用的鋰離子電池屬于一次電池手機(jī)上用的鋰離子電池屬于一次電池B.B.鋅錳干電池中鋅錳干電池中, ,鋅電極是負(fù)極鋅電極是負(fù)極C.C.氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被還原氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被還原D.D.太陽能電池的主要材料為二氧化硅太陽能電池的主要材料為二氧化硅【解析解析】選選B B。手機(jī)上的電池可以充電

28、。手機(jī)上的電池可以充電, ,屬于二次電池屬于二次電池; ;鋅錳干鋅錳干電池中鋅失去電子生成電池中鋅失去電子生成ZnZn2+2+, ,故作為負(fù)極故作為負(fù)極; ;氫氧燃料電池工作時(shí)氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化氫氣在負(fù)極被氧化; ;太陽能電池的主要材料為硅。故太陽能電池的主要材料為硅。故A A、C C、D D項(xiàng)項(xiàng)錯誤錯誤,B,B項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。2.2.一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為H H2 2+2OH+2OH- -2e-2e- -=2H=2H2 2O ONiO(OH)+HNiO(OH)+H2 2O+eO+e- -=Ni(OH)=Ni(OH)2 2+OH+OH- -

29、當(dāng)為電池充電時(shí)當(dāng)為電池充電時(shí), ,與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是( () )A.HA.H2 2O O的還原的還原 B.NiO(OH)B.NiO(OH)的還原的還原C.HC.H2 2的氧化的氧化 D.Ni(OH)D.Ni(OH)2 2的氧化的氧化【解析解析】選選D D。由題意知。由題意知, ,電池總反應(yīng)為電池總反應(yīng)為H H2 2+2NiO(OH)+2NiO(OH)2Ni(OH)2Ni(OH)2 2。可充電電池在充電時(shí)?？沙潆婋姵卦诔潆姇r(shí), ,實(shí)際上起一個電解池的作用實(shí)際上起一個電解池的作用, ,與外電源正極連接的電極是陽極與外電源正極連接的電極是陽極,

30、,發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng), ,與放電時(shí)的正與放電時(shí)的正極反應(yīng)相反極反應(yīng)相反, ,可知可知Ni(OH)Ni(OH)2 2在反應(yīng)中失電子被氧化在反應(yīng)中失電子被氧化, ,發(fā)生氧化反發(fā)生氧化反應(yīng)。應(yīng)。放電放電充電充電3.3.原電池電極的確定不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)原電池電極的確定不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān), ,也與電解質(zhì)也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是( () )A.A.由由AlAl、CuCu、稀硫酸組成的原電池、稀硫酸組成的原電池, ,其負(fù)極反應(yīng)式為其負(fù)極反應(yīng)式為Al-3eAl-3e- - =Al=Al3+3+B.B.由由AlAl、MgMg、NaOHNaOH溶液

31、組成的原電池溶液組成的原電池, ,其負(fù)極反應(yīng)式為其負(fù)極反應(yīng)式為Al-3eAl-3e- -+4OH+4OH- -=Al +2H=Al +2H2 2O OC.C.由由FeFe、CuCu、FeClFeCl3 3溶液組成的原電池溶液組成的原電池, ,其負(fù)極反應(yīng)式為其負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+D.D.由由AlAl、CuCu、濃硝酸組成的原電池、濃硝酸組成的原電池, ,其負(fù)極反應(yīng)式為其負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+2O【解析解析】選選C C。由于在堿性條件下鎂不與。由于在堿性條件下鎂不與NaOHNaOH溶液反應(yīng)溶液反應(yīng), ,而鋁可而鋁可以與以與N

32、aOHNaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng), ,所以所以B B項(xiàng)正確項(xiàng)正確;C;C項(xiàng)中鐵的活潑項(xiàng)中鐵的活潑性較強(qiáng)性較強(qiáng), ,故應(yīng)為故應(yīng)為Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+2+;D;D項(xiàng)中由于常溫下鋁遇濃硝酸易項(xiàng)中由于常溫下鋁遇濃硝酸易發(fā)生鈍化發(fā)生鈍化, ,所以此時(shí)銅更容易失去電子而作負(fù)極。所以此時(shí)銅更容易失去電子而作負(fù)極。4.(20134.(2013威海模擬威海模擬) )美國海軍海底戰(zhàn)事中心與麻省理工大學(xué)共美國海軍海底戰(zhàn)事中心與麻省理工大學(xué)共同研制成功了用于潛航器的鎂同研制成功了用于潛航器的鎂- -過氧化氫燃料電池系統(tǒng)。電池過氧化氫燃料電池系統(tǒng)。電池總反應(yīng)是總反應(yīng)是Mg+H

33、Mg+H2 2O O2 2+2H+2H+ +=Mg=Mg2+2+2H+2H2 2O,O,其工作原理如圖所示。以其工作原理如圖所示。以下說法中錯誤的是下說法中錯誤的是( () )A.A.電池的負(fù)極反應(yīng)為電池的負(fù)極反應(yīng)為Mg-2eMg-2e- -=Mg=Mg2+2+B.B.電池工作時(shí)電池工作時(shí),H,H+ +向負(fù)極移動向負(fù)極移動C.C.電池工作一段時(shí)間后電池工作一段時(shí)間后, ,溶液的溶液的pHpH增大增大D.HD.H2 2O O2 2的還原產(chǎn)物為的還原產(chǎn)物為H H2 2O O【解析解析】選選B B。由電池總反應(yīng)。由電池總反應(yīng):Mg+H:Mg+H2 2O O2 2+2H+2H+ +=Mg=Mg2+2+

34、2H+2H2 2O O可知可知: :該電池的負(fù)極反應(yīng)為該電池的負(fù)極反應(yīng)為Mg-2eMg-2e- -=Mg=Mg2+2+, ,正極反應(yīng)為正極反應(yīng)為H H2 2O O2 2+2H+2H+ +2e+2e- -=2H=2H2 2O,O,故故A A、D D正確正確; ;電池工作時(shí)電池工作時(shí),H,H+ +應(yīng)向正極移動應(yīng)向正極移動,H,H+ +被消被消耗耗,pH,pH變大變大, ,故故B B錯誤錯誤,C,C正確。正確。5.5.金屬銅不溶于稀硫酸金屬銅不溶于稀硫酸, ,可溶于鐵鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽?？扇苡阼F鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽?，F(xiàn)將一定量的銅片加入到現(xiàn)將一定量的銅片加入到100 mL100 mL稀硫酸和硫

35、酸鐵的混合液中稀硫酸和硫酸鐵的混合液中, ,銅片完全溶解銅片完全溶解( (不考慮鹽的水解及溶液體積的變化不考慮鹽的水解及溶液體積的變化) )。(1)(1)寫出銅溶解于上述混合液的離子方程式寫出銅溶解于上述混合液的離子方程式 。(2)(2)若銅完全溶解時(shí)若銅完全溶解時(shí), ,溶液中的溶液中的FeFe3+3+、CuCu2+2+、H H+ +三種離子的物質(zhì)的三種離子的物質(zhì)的量濃度相等量濃度相等, ,且測得溶液的且測得溶液的pH=1,pH=1,則溶解銅的質(zhì)量是則溶解銅的質(zhì)量是 g,g,溶液中的溶液中的c(S )=c(S )=molmolL L-1-1。24O(3)(3)若欲在如圖所示的裝置中發(fā)生若欲在如

36、圖所示的裝置中發(fā)生(1)(1)中的反應(yīng)中的反應(yīng), ,請判斷圖中的請判斷圖中的正、負(fù)極正、負(fù)極, ,并選出適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)作電極并選出適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)作電極, ,寫出電極反應(yīng)式寫出電極反應(yīng)式, ,填在相填在相應(yīng)的表格中。應(yīng)的表格中。正、負(fù)極判斷正、負(fù)極判斷電極材料電極材料電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式X X極極Y Y極極【解析解析】(1)Cu(1)Cu與與FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3反應(yīng)生成反應(yīng)生成CuSOCuSO4 4和和FeSOFeSO4 4, ,可知離子方可知離子方程式為程式為Cu+2FeCu+2Fe3+3+=Cu=Cu2+2+2Fe+2Fe2+2+。(2)(2)溶液中的溶液中的FeFe3+3+

37、、CuCu2+2+、H H+ +三種離子的物質(zhì)的量濃度相等三種離子的物質(zhì)的量濃度相等, ,且測且測得溶液的得溶液的pH=1,pH=1,故故c(Hc(H+ +)=c(Cu)=c(Cu2+2+)=0.1 mol)=0.1 molL L-1-1, ,故故n(Cun(Cu2+2+)=)=0.1 mol0.1 molL L-1-10.1 L=0.01 mol,0.1 L=0.01 mol,溶解銅的質(zhì)量為溶解銅的質(zhì)量為0.01 mol0.01 mol64 g64 gmolmol-1-1=0.64 g;=0.64 g;反應(yīng)后溶液中的陽離子為反應(yīng)后溶液中的陽離子為FeFe3+3+、FeFe2+2+、CuCu2

38、+2+、H H+ +, ,而而Cu+2FeCu+2Fe3+3+=Cu=Cu2+2+2Fe+2Fe2+2+, ,可見可見FeFe2+2+的物質(zhì)的量濃度為的物質(zhì)的量濃度為CuCu2+2+的兩倍的兩倍, ,依據(jù)溶液中的電荷守恒規(guī)律依據(jù)溶液中的電荷守恒規(guī)律, ,故故0.1 mol0.1 molL L-1-13+0.2 mol3+0.2 molL L-1-12+0.1 mol2+0.1 molL L-1-12+0.1 mol2+0.1 molL L-1-11=1=c(S )c(S )2,2,解得解得c(S )=0.5 molc(S )=0.5 molL L-1-1。24O24O答案答案: :(1)Cu+

39、2Fe(1)Cu+2Fe3+3+=Cu=Cu2+2+2Fe+2Fe2+2+(2)0.64(2)0.64 0.50.5(3)(3)正、負(fù)極判斷正、負(fù)極判斷電極材料電極材料電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式X X極極負(fù)極負(fù)極銅銅Cu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+Y Y極極正極正極碳碳2Fe2Fe3+3+2e+2e- -=2Fe=2Fe2+2+1.(20121.(2012北京高考北京高考) )人工光合作用能夠借助太陽能人工光合作用能夠借助太陽能, ,用用COCO2 2和和H H2 2O O制備化學(xué)原料。下圖是通過人工光合作用制備制備化學(xué)原料。下圖是通過人工光合作用制備HCOOHHCOOH的原理示的原理

40、示意圖意圖, ,下列說法中不正確的是下列說法中不正確的是( () )A.A.該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程B.B.催化劑催化劑a a表面發(fā)生氧化反應(yīng)表面發(fā)生氧化反應(yīng), ,有有O O2 2產(chǎn)生產(chǎn)生C.C.催化劑催化劑a a附近酸性減弱附近酸性減弱, ,催化劑催化劑b b附近酸性增強(qiáng)附近酸性增強(qiáng)D.D.催化劑催化劑b b表面的反應(yīng)是表面的反應(yīng)是COCO2 2+2H+2H+ +2e+2e- -=HCOOH=HCOOH【解析解析】選選C C。題中沒有外加電源。題中沒有外加電源, ,應(yīng)是原電池裝置應(yīng)是原電池裝置, ,由給出的由給出的反應(yīng)物和生成物得出電池反應(yīng)為反應(yīng)物

41、和生成物得出電池反應(yīng)為2CO2CO2 2+2H+2H2 2O=2HCOOH+OO=2HCOOH+O2 2, ,再根再根據(jù)電子從據(jù)電子從a a流向流向b,ab,a為負(fù)極為負(fù)極, ,電極反應(yīng)式是電極反應(yīng)式是2H2H2 2O-4eO-4e- -=O=O2 2+4H+4H+ +, ,由于產(chǎn)生由于產(chǎn)生H H+ +, ,其附近酸性增強(qiáng)其附近酸性增強(qiáng);b;b是正極是正極, ,電極反應(yīng)式是電極反應(yīng)式是COCO2 2+2H+2H+ + +2e2e- -=HCOOH,=HCOOH,由于消耗由于消耗H H+ +, ,其附近酸性減弱。其附近酸性減弱。2. 2. (2012(2012上海高考上海高考) )右圖裝置中發(fā)生

42、反應(yīng)的右圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為離子方程式為Zn+2HZn+2H+ + ZnZn2+2+H+H2 2,下列說法下列說法錯誤的是錯誤的是( () )A.aA.a、b b不可能是同種材料的電極不可能是同種材料的電極B.B.該裝置可能是電解池該裝置可能是電解池, ,電解質(zhì)溶液為稀鹽酸電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C.C.該裝置可能是原電池該裝置可能是原電池, ,電解質(zhì)溶液為稀鹽酸電解質(zhì)溶液為稀鹽酸D.D.該裝置可看作是銅該裝置可看作是銅- -鋅原電池鋅原電池, ,電解質(zhì)溶液是稀硫酸電解質(zhì)溶液是稀硫酸【解析解析】選選A A。在反應(yīng)方程式中金屬鋅發(fā)生氧化反應(yīng)。在反應(yīng)方程式中金屬鋅發(fā)生氧化反應(yīng), ,它可能是它可

43、能是原電池的負(fù)極原電池的負(fù)極, ,也可能是電解池的陽極也可能是電解池的陽極, ,電解質(zhì)溶液為酸溶液。電解質(zhì)溶液為酸溶液。3.(20123.(2012四川高考四川高考) )一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測儀測儀, ,負(fù)極上的反應(yīng)負(fù)極上的反應(yīng):CH:CH3 3CHCH2 2OH-4eOH-4e- -+H+H2 2O=CHO=CH3 3COOH+4HCOOH+4H+ +。下列。下列有關(guān)說法正確的是有關(guān)說法正確的是( () )A.A.檢測時(shí)檢測時(shí), ,電解質(zhì)溶液中的電解質(zhì)溶液中的H H+ +向負(fù)極移動向負(fù)極移動B.B.若有若有0.4 mol0.4 mol電子轉(zhuǎn)

44、移電子轉(zhuǎn)移, ,則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L4.48 L氧氣氧氣C.C.電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CHCH3 3CHCH2 2OH+OOH+O2 2=CH=CH3 3COOH+HCOOH+H2 2O OD.D.正極上發(fā)生的反應(yīng)為正極上發(fā)生的反應(yīng)為O O2 2+4e+4e- -+2H+2H2 2O=4OHO=4OH- -【解析解析】選選C C。正極反應(yīng)為。正極反應(yīng)為O O2 2+4H+4H+ +4e+4e- -=2H=2H2 2O,O,負(fù)極反應(yīng)生成負(fù)極反應(yīng)生成氫離子氫離子, ,正極上消耗氫離子正極上消耗氫離子, ,因此氫離子應(yīng)該向正極移動因此氫離子應(yīng)該向正極

45、移動; ;由正由正極反應(yīng)式中的比例關(guān)系可知極反應(yīng)式中的比例關(guān)系可知, ,每轉(zhuǎn)移每轉(zhuǎn)移0.4 mol0.4 mol電子電子, ,反應(yīng)掉氧氣反應(yīng)掉氧氣0.1 mol0.1 mol即即2.24 L;2.24 L;將電池的正負(fù)極反應(yīng)方程式相加即可得將電池的正負(fù)極反應(yīng)方程式相加即可得C C項(xiàng)項(xiàng); ;在酸性條件下在酸性條件下,OH,OH- -不共存不共存,D,D錯。錯。4.(20114.(2011福建高考福建高考) )研究人員研制出一種鋰水電池研究人員研制出一種鋰水電池, ,可作為魚可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料, ,以以LiO

46、HLiOH為電解質(zhì)為電解質(zhì), ,使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法中不正確的是法中不正確的是( () )A.A.水既是氧化劑又是溶劑水既是氧化劑又是溶劑B.B.放電時(shí)正極上有氫氣生成放電時(shí)正極上有氫氣生成C.C.放電時(shí)放電時(shí)OHOH- -向正極移動向正極移動D.D.總反應(yīng)為總反應(yīng)為:2Li+2H:2Li+2H2 2O=2LiOH+HO=2LiOH+H2 2【解析解析】選選C C。金屬鋰比鐵活潑。金屬鋰比鐵活潑, ,作原電池的負(fù)極作原電池的負(fù)極, ,電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式為為:Li-e:Li-e- -=Li=Li+ +,LiOH,LiOH溶液中的陽離

47、子有溶液中的陽離子有LiLi+ +和和H H+ +, ,由于氧化性由于氧化性H H+ +LiLi+ +, ,所以正極反應(yīng)是所以正極反應(yīng)是:2H:2H+ +2e+2e- -=H=H2 2,由于由于H H+ +來自于水的電來自于水的電離離, ,所以所以H H+ +放電的同時(shí)溶液中產(chǎn)生了放電的同時(shí)溶液中產(chǎn)生了OHOH- -, ,即該反應(yīng)的總反應(yīng)為即該反應(yīng)的總反應(yīng)為2Li+2H2Li+2H2 2O=2LiOH+HO=2LiOH+H2 2,水既是氧化劑又是溶劑。在原電池的水既是氧化劑又是溶劑。在原電池的放電過程中放電過程中, ,陽離子向正極移動陽離子向正極移動, ,陰離子向負(fù)極移動陰離子向負(fù)極移動, ,所以所以O(shè)HOH- -向向負(fù)極移動負(fù)極移動,C,C選項(xiàng)錯誤。選項(xiàng)錯誤。5.(20105.(2010廣東高考廣東高考) )銅鋅原電池工作時(shí)銅鋅原電池工作時(shí), ,下列敘述正確的是下列敘述