专题4原电池原理应用.docxVIP

- - PAGE 1 - 【高频考点解读】 寒假专题四 原电池装置、原理及应用 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。 了解常见化学电源的种类及其工作原理。 【热点题型】 题型一 原电池原理 例 1、分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 ( ) A ．①②中 Mg 作负极，③④中 Fe 作负极 B ．②中 Mg 作正极，电极反应式为 6H2O＋ 6e－ ===6OH －＋ 3H 2↑ － C．③中 Fe 作负极，电极反应式为 Fe－2e ＋ ===Fe2＋ － D ．④中 Cu 作正极，电极反应式为 2H 【提分秘籍】 ＋ 2e ===H 2↑ (1)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。(2)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。 原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。 原电池电极的 “正”极与 “负”极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。 【举一反三】 －一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为 CH 3CH 2OH－ 4e ＋ － ＋H2O===CH 3COOH ＋ 4H＋ 。下列有关说法正确的是 ( ) A ．检测时，电解质溶液中的 H 向负极移动 ＋ B ．若有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气 －C．电池反应的化学方程式为 CH 3CH 2OH＋O2===CH 3COOH ＋ H 2O － － D ．正极上发生的反应为 O2＋ 4e 题型二 化学电源 ＋ 2H 2O===4OH 例 2、铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料， 请回答下列问题 (不考虑氢、氧的氧化还原 )： 电解液中 H 2SO4 的浓度将变 ； 当外电路通过 1 mol 电子时， 理论上负极板的质量增加 g。 在完全放电耗尽 PbO2 和 Pb 时，若按上图连接，电解一段时间后， 则在 A 电极上生成 ，B 电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。 【提分秘籍】 碱性锌锰干电池 —— 一次电池 正极反应： 2MnO 2＋ 2H O＋ 2e－ ===2MnO(OH) ＋2OH － ；负极反应： Zn－2e－ ＋ 2OH － ===Zn(OH) 。 22总反应式： Zn＋ 2MnO 2＋ 2H 2O===2MnO(OH) ＋ Zn(OH) 2。 2 2 锌银电池 —— 一次电池 － － － － 负极反应： Zn＋ 2OH － 2e ===ZnO ＋ H 2O；正极反应： Ag 2O＋ H2O＋ 2e ===2Ag ＋ 2OH ； 总反应式： Zn＋ Ag 2 O===ZnO ＋ 2Ag 。 二次电池 (可充电电池 ) 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是 Pb，正极材料是 PbO2。 (1)放电时的反应 ①负极反应： Pb－ 2e－ ＋ SO2－ － ＋ 4H ＋ ＋SO2－ 4 ===PbSO 4 ②正极反应： PbO2＋2e －③总反应： Pb＋ PbO2 ＋2H2SO4===2PbSO 4＋ 2H2O (2)充电时的反应 － ①阴极反应： PbSO 2－ 4 ===PbSO 4＋ 2H2O － ＋ ＋ SO2－ 4 ＋2e ===Pb ＋ SO4 ②阳极反应： PbSO4＋ 2H2O－ 2e ===PbO 2＋4H 4 ③总反应： 2PbSO4＋ 2H2O===Pb ＋PbO2＋ 2H2SO4 燃料电池 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。 酸性 碱性 负极反应式 2H2 －4e－===4H ＋ 2H 2＋ 4OH－ －4e－===4H 2O －正极反应式 O2＋ 4e － ＋4H ＋ － ===2H 2O O2＋ 2H 2O＋4e － ===4OH 电池总反应式 2H2 ＋O2===2H 2O 【举一反三】 以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法： 酸性条件 燃料电池总反应式： CH 4＋ 2O2===CO 2＋ 2H 2O① 燃料电池正极反应式： O2＋ 4H＋ ＋ 4e－ ===2H 2O② ①－② ×2，得燃料电池负极反应式： 。 碱性条件 燃料电池总反应式： CH 4＋ 2O2＋ 2NaOH===Na 2CO3＋ 3H2O① － － 燃料电池正极反应式： O2＋ 2H2O＋ 4e ===4OH ② ①－② ×2，得燃料电池负极反应式： 。 O)固体电解质 (高温下能传导 2 － O ) 燃料电池总反应式： CH 4＋ 2O2===CO 2＋ 2H 2O① －燃料电池正极反应式： O2＋ 4e ===2O － 2－ ② ①－② ×2，得燃料电池负