知识讲解_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。
3．原电池的组成条件
(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。原电池中两极活泼性相差越大，电池电动势就越高。
(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。
4．原电池的判断方法
（1）先分析有无外接电池，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池。
（2）多池相连，但无外电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看做电解池。
5
判断依据负极正极
电极材料活泼性较强的金属活泼性较弱的金属或能导电的非金属
电子流动方向电子流出极电子流入极
阴离子移向的负极阳离子移向的正极电解质溶液中离子定
向移动方向
发生的反应氧化反应还原反应
反应现象溶解的极增重或有气泡放出的极
6．原电池中带电粒子的移动方向
在原电池构成的闭合电路中，有带电粒子的定向移动。在外电路上电子从负极经导线上流入正极；在内电路上即在电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极。具体情况见图：
考点二、原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率
例如：在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。
2．比较金属活动性强弱
例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性a＞b。
3．用于金属的防护
将要保护的金属设计成原电池的正极，得到保护。例如：在钢（铁）闸门上连接上锌块，由于锌比铁活泼，可使钢闸门受到保护。
4．原电池的设计
设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是：
（1）首先将已知的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、负极材料及电解质溶液。
①电极材料的选择
在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液或其中溶解的物质反应。
②电解质溶液的选择
电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应（如空气中的氧气）。但如果两个半反应分别在两个容器中进行（中间连接盐桥），则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在铜—锌—硫酸铜构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2+的电解质溶液中。
（3）按要求画出原电池装置图。
考点三、几种常见的电池
（一）电池的评价
比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。
比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。
质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长的电池，更适合使用者的需要。（二）实用电池的特点
(1)能产生比较稳定而且较高电压的电流；
(2)安全、耐用且便于携带，易于维护；
(3)能够适用于各种环境；
(4)便于回收处理，不污染环境或对环境的污染影响较小；
(5)能量转换率高。
（三）几种常见的电池
1、一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。
干电池：一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动。
碱性锌锰电池
构成：负极是锌，正极是MnO2，电解质是KOH
负极：Zn+2OH－－2e－=Zn(OH)2；
正极：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－
总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。
2、二次电池
①铅蓄电池
放电电极反应：
负极：Pb(s)+SO42－(aq)－2e－＝PbSO4(s)；
正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)+2e－＝PbSO4(s)+2H2O(l)
总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)
充电电极反应：
阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)－2e－=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)；
阴极：PbSO4(s)+2e－=Pb(s)+SO42－(aq)
总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
总反应方程式：
Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l)
说明：
a负极阴极正极阳极
b K1
K2
电池的正负极分别和电源的正负极相连
c各极的pH变化看各电极反应，电池的pH变化看电池总反应
②镍一镉碱性蓄电池
负极：Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2；
正极：2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－
总反应式：Cd +2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 3、燃料电池
电池电极
反应
酸性电解质碱性电解质
氢氧燃料电池
负极2H2－4e－＝4H+2H2+4OH－－4e－＝4H2O 正极O2+4H++4e－＝2H2O O2+2H2O+4e－＝4OH－总反应2H2+O2＝2H2O 2H2+O2＝2H2O
甲烷燃料电池
负极CH4 + 2H2O－8e－=CO2 + 8H+CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O 正极2O2 + 8H+ + 8e－＝4H2O 2O2+4H2O+8e－=8OH－
总反应CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
甲醇燃料电池
负极
2CH3OH + 2H2O－12e－= 2CO2 +
12H+
2CH3OH +16OH－－12e－=2CO32－
+12H2O
正极3O2 +12H+ +12e－＝6H2O 3O2+6H2O+12e－=12OH－
总反应2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O 2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
外，空气中的氧气也可作氧化剂。
燃料电池的能量转化率高于80％，远高于燃烧过程（仅30％左右），有利于节约能源。燃料电池有广阔的发展前途。
（四）正确书写电极反应式
(1)列出正、负电极上的反应物质，在等式的两边分别写出反应物和生成物。
(2)标明电子的得失。
(3)使质量守恒。
电极反应式书写时注意：
①负极反应生成物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该写入负极反应式；
②若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式，且生成物为OH－；若电解液为酸性，则H+必须写入反应式中，生成物为H2O。
③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。
(4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式，可以减去较易写出的电极反应式，从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。
【典型例题】
类型一：原电池原理
例1．铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是
A．正极反应为：Zn—2e-=Zn2+
B．电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
【答案】BC
【解析】Zn是负极，故A错；电池总反应和没有形成
原电池的氧化还原反应相同，故B正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；在溶液中，阳离子往正极移动，故D错误。
【总结升华】一定要记住：原电池工作时，电子沿导线从负极流向正极，在溶液中阴离子向负极移动。
举一反三：
【变式1】用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A. ①②
B.②③
C.②④
D.③④
【答案】C
【高清课堂：399158 例2】
【变式2】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：
O2+2H2O+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
【答案】C
【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2 -2e- + 2OH- = 2H2O；C项，相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料（H2）和氧化剂（O2）的再生；D项，在反应过程中，有能量的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知，本题选C项。
【变式3】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―+3H2↑
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++2e―==H2↑
【答案】B
【解析】②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能与NaOH溶液反应失去电子，是负极；
③中Fe在浓硝酸中易钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A错，C错。②中电池总反应为2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑，负极电极反应式为2Al+8OH――6e―==2AlO2―+4H2O，二者相减得到正极电极反应式为：6H2O+6e―==6OH―+3H2↑，B正确。④中Cu是正极，电极反应式为：O2+2H2O+4e―==4OH―，D错。
例2．某同学根据离子反应方程式2Fe3++Fe==3Fe2+来设计原电池。下列设计方案中可行的是（）
A．电极材料为铁和锌，电解质溶液为FeCl3溶液
B．电极材料为铁和石墨，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C．电极材料为铁和石墨，电解质溶液为FeCl2溶液
D．电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl3溶液
【答案】B
【解析】由离子反应方程式可知，设计的原电池中Fe为负极，不与电解质溶液反应的导体为正极，含Fe3+的溶液为电解质溶液，故B项可行。
举一反三：
【变式1】依据氧化还原反应：2Ag+ (aq)+Cu (s)==Cu2+ (aq)+2Ag (s)设计的原电池如图所示。
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，发生的电极反应为________；X电极上发生的电极反应为________；
(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。
【答案】(1)Cu AgNO3溶液(2)正Ag++e－==Ag Cu－2e－==Cu2+(3)X Ag
【解析】由氧化还原反应：2Ag+ (aq)+Cu (s)==Cu2+ (aq)+2Ag (s)可知，可以选用Cu (s)—Ag (s)—AgNO3(aq)构成简易的原电池，因此上图中电极X的材料是Cu，电解质溶液Y 是AgNO3溶液，正极为Ag，正极上发生的反应为Ag++e－==Ag，负极为Cu，负极上发生的反应为Cu－2e－==Cu2+，在外电路电子由负极流向正极，即从X电极流向Ag电极。
类型二：金属活动性强弱比较
例3．根据下列实验事实：
(1) X+Y2+ = X2+ + Y
(2)Z + 2H2O（冷水）=Z(OH)2 + H2↑
(3)Z2+离子的氧化性比X2+弱
(4)由Y、W作电极组成的原电池负极反应为：Y—2e－=Y2+，
由此可知，X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是
A．X > Y > Z > W B．Y > X > W > Z
C．Z > X > Y > W D．Z > Y > X > W
【答案】C
【解析】(1)X能将Y2+还原说明X的还原性强于Y。(2)Z能与冷水作用，说明Z一定为活泼性很强的金属。(3)Z2+氧化性比X2+弱说明Z的金属性强于X。(4)在原电池中Y做负极，故Y的活泼性强于W。
举一反三：
【变式1】X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中，组成原电池。X、Y 相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。据此判断四种金属的活泼性顺序是( ) A．X＞Z＞W＞Y B．Z＞X＞Y＞W C．W＞X＞Y＞Z D．Y＞W＞Z＞X 【答案】A
【解析】在原电池中，活泼金属作为电池的负极，失去电子，发生氧化反应；不活泼的金属作为电池的正极，得到电子，发生还原反应。电子由负极经导线流向正极，与电流的方向相反(物理学中规定正电荷移动的方向为电流的方向)。因此，X、Y相连时，X为负极，则活泼性X＞Y；Z、W相连时，电流方向是W→Z，则活泼性Z＞W；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，则活泼性X＞Z；W、Y相连时，W极发生氧化反应，则活泼性W＞Y。综上所述，可以得出金属的活泼性顺序是X＞Z＞W＞Y。
类型三：干电池
【高清课堂：399158 例5】
例4．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。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)+2H2O (1)==Zn(OH)2 (s)+2MnOOH (s)
下列说法错误的是（）
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：2MnO2 (s)+2H2O (1)+2e－==2MnOOH (s)+2OH－(aq) 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，锌的质量理论上减少6.5 g
【答案】C
【解析】该电池工作时，Zn应为负极，失去电子，故A正确。原电池正极发生得电子反应，即还原反应，故B正确。电子应由原电池的负极流出，通过外电路流向正极，故C 错误。由于Zn失去2 mol电子时，自身消耗的质量为65 g，则失去0.2 mol电子，理论上消耗6.5 g，故D正确。
举一反三：
【变式1】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（填代号）。
a.NaOH
b.Zn
c.Fe
d.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为。
【答案】（1）Zn 正极
（2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
（3）2H++2e-=H2↑，87g
【解析】（1）负极发生氧化反应，Zn失电子，做负极。电子由负极经外电路流向正极。（2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn将Cu2+ 置换为单质而除去。（3）阴极上得电子，发生还原反应，H+得电子生成氢气。因为MnSO4～MnO2～2 e-，通过2mol电子产生1mol MnO2，质量为87g。【变式2】锂电池是新一代高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为：Li+MnO2==LiMnO2，下列说法正确的是（）A．Li是正极，电极反应为：Li－e－==Li+
B．Li是负极，电极反应为：Li－e－==Li+
C．MnO2是负极，电极反应为：MnO2+e－==MnO2－
D．Li是负极，电极反应为：Li－2e－==Li2+
【答案】B
【解析】分析电池的总反应式Li+MnO2==LiMnO2，可以知道Li失去电子，发生氧化反应，所以Li是负极，电极反应为Li－e－==Li+；MnO2是正极，发生还原反应，电极反应为MnO2+e－==MnO2－。
类型四：蓄电池
例5．（2014 天津高考）锂离子电池的总反应为：Li x C+Li1﹣x CoO2 C+LiCoO2；
锂硫电池的总反应为：2Li+S Li2S。有关上述两种电池说法正确的是（）
A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．图中表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【思路点拨】电池充电的实质是把放电时发生的变化再复原的过程，即放电是原电池、充电是电解的过程，解决该类题目时，先分清原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。
【答案】B
【解析】A、原电池中阳离子向正极移动，则锂离子电池放电时，Li+向正极迁移，故A 错误；
B、锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上Li+得电子发生还原反应，故B正确；
C、比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，锂硫电池放电时负极为Li，锂离子电池放电时负极为Li x C，两种电池的负极材料不同，所以比能量不同，故C错误；
D、用锂离子电池给锂硫电池充电时，Li为阴极，应与负极C相连，S为阳极应与正极LiCoO2相连，故D错误；
故选B。
【总结升华】原电池中应注意的3个“方向”：
(1)外电路中电子移动方向：负极→正极，电流方向：正极→负极；
(2)电池内部离子移动方向：阴离子→负极，阳离子→正极；
(3)盐桥中(含饱和KCl溶液)离子移动方向：K+→正极，Cl-→负极。
举一反三：
【变式1】生产铅蓄电池时，在两极板上的铅锑合金上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是：
2PbSO4+2H2O 充电
放电
PbO2+Pb+2H2SO4
下列对铅蓄电池的说法中错误的是( )
A．需要定期补充硫酸
B．工作时Pb是负极，PbO2是正极
c．工作时负极上发生的反应是Pb－2e－+SO42－==PbSO4
D．工作时电解质溶液的密度减小
【答案】A
【解析】铅蓄电池在工作时相当于原电池，发生氧化反应的物质是负极，发生还原反应的物质是正极，所以Pb是负极，PbO2是正极；在工作时，负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2+，而Pb2+又与溶液中的SO42－生成PbSO4沉淀；放电时消耗硫酸的量与充电时生成硫酸的量相等，说明H2SO4不用补充；工作时（即放电时），H2SO4被消耗，溶液中H2SO4的物质的越浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。
【变式2】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 ．放电时每转移3 mol 电子，正极有1mol K 2FeO 4被氧化
B ．充电时阳极反应为：2Fe(OH)3－6e －+ 10 OH －= 2FeO 42－
+ 8H 2O
C ．放电时负极反应为：3Zn －6e － +6OH －
= 3Zn(OH)2 D ．放电时正极附近溶液的碱性增强 【答案】A
【解析】A 项中放电时正极应被还原，D 项中放电时正极：2FeO 42－+6e －+ 8H 2O=2Fe(OH)3+ 10 OH －，故溶液的碱性增强。启示：分析问题要先定性后定量，注意关键字词。
【变式3】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 溶液，其充、放电按下式进行：
Cd + 2NiOOH + 2H
2O
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
【答案】A
【解析】由充电时方程式中的Cd 和Ni 的化合价的变化可知，Ni(OH)2作阳极，电解质
溶液为KOH 溶液，所以阳极电极反应式为：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。
【变式4】蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电
池分别在充电和放电时发生的反应：Fe+NiO 2+2H 2O 垐垐?噲?放电
充电Fe(OH)2+Ni(OH)2
下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是（ ）
A ．放电时，Fe 是负极，NiO 2是正极
B ．蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中
C ．放电时，负极上的电极反应为：Fe+2OH －－2e －
==Fe(OH)2 D ．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
【答案】BD
【解析】蓄电池放电时起原电池作用，原电池的负极是较活泼的金属Fe，A正确。放电时，Fe是原电池的负极，Fe失电子被氧化成Fe2+。由于负极（Fe）的附近聚集较多的Fe2+，电解质溶液中的阴离子向负极移动，D不正确。该蓄电池的放电和充电时的电极反应分别是：放电：负极，Fe－2e－+2OH－==Fe(OH)2；
正极，NiO2+2e－+2H2O==Ni(OH)2+2OH－。
充电：阴极，Fe(OH)2+2e－==Fe+2OH－；
阳极，Ni(OH)2－2e－+2OH－==NiO2+2H2O。
可见以上反应都是在碱性溶液中进行的，B不正确，C正确。
【变式5】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-＝Li2S+Fe 有关该电池的下列说法中，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＝Li2S+Fe
C.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
D.充电时，阴极发生的电极反应式为：
【答案】B
【解析】本题形式较新颖，车载电池的两极材料需要根据信息来判断。根据给出的正极得电子的电极反应式，可知正极是FeS被还原，可以判断出原电池的负极应是Li被氧化，电极反应式为Li-e－=Li+。A选项中Li的化合价为0价；B选项是正确的；C选项应为Li-e-=Li+；D选项中阴极发生的应当是还原反应Li＋+e－=Li，D项错误。
类型五：燃料电池
【高清课堂：399158 例1】
例6．某固体酸燃料电池以CsHSO4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：
2H2＋O2＝2H2O，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：
O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极
【答案】D
【解析】该氢氧燃料电池的a极通入H2，故为负极，b极通入O2，为正极。这样电子通过外电路应由a极流向b极，故A选项错误；酸性电解质存在下，B选项中b极上的电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O ；C选项没有说明是标准状况下；D选项是正确的，H2在a极失电子变成H+，由固体酸电解质传递至b极。
举一反三：
【变式1】有人设计出利用CH4和O2反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧的反应，则下列说法中正确的是( )
①每消耗l mol CH4可以向外电路提供8 mol e－
②负极上CH4失去电子，电极反应式为CH4+10OH－－8e－==CO32－+7H2O
③负极上O2获得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e－==4OH－
④电池放电时，溶液pH不断升高
A．①②B．①③C．①④D．③④
【答案】A
【解析】CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2中燃烧的反应，即CH4→CO2，严格地讲生成的CO2还与KOH溶液反应生成K2CO3，化合价升高，失去电子，作电池的负极，电极反应式为CH4+10OH－－8e－==CO32－+7H2O，1 mol CH4参加反应有8 mol e－发生转移，O2在正极上发生反应，获得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e－==4OH－。虽然正极产生OH－，负极消耗OH－，但从总反应CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O可看出反应消耗了KOH，所以电池放电时溶液的pH不断下降，故①②正确，③④错误。
【变式2】一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是（）
A．CH3OH (g) —2e―+O2 (g)==H2O (l)+CO2 (g)+2H+(aq)
B．O2 (g)+4H+(aq)+4e―==2H2O (l)
C．CH3OH (g)+H2O (l) —6e―==CO2 (g)+6H+(aq)
D．O2 (g)+2H2O (l)+4e―==4OH―
【答案】C
【解析】甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。
【变式3】肼（N2H4）－空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。电池总反应为：N2H4＋O2＝N2↑＋2H2O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是
A．负极的电极反应式是：N2H4＋4OH－－4e－＝4H2O＋N2↑
B．正极的电极反应式是：O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
C．溶液中阴离子向正极移动
D．溶液中阴离子物质的量基本不变
【答案】AD
类型六：其它电池
【高清课堂：399158 例3】
例7．某燃料电池所用的原料为H2和空气(含一定量的CO2)，电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，负极反应为：H2+CO32－-2e－= H2O+CO2。下列说法中正确的是A．正极反应为：4OH－＋4e－=2H2O+O2↑
B．电池放电时，电解质中CO32-的物质的量将减小
C．放电时，电解质中CO32－向负极移动
D．电池工作时，电子从正极经外电路流向负极
【答案】C
【解析】A项中正极反应应为：O2+4e－+2 CO2＝2CO32－，B项中CO32-的物质的量应不变，D项中电池工作时，电子应从负极经外电路流向正极。
【总结升华】要注意电解质为熔融的K2CO3而不是水溶液。
举一反三：
【变式1】熔融碳酸盐燃料电池是以熔融的碳酸盐为电解质的燃料电池，其工作原理如下图所示：
（1）电极b是该燃料电池的（填“正”或“负”）________极。
（2）若以氢气为燃料，则A是（填化学式），Y是（填化学式）；
CO32－的移动方向是移向（填“电极a”或“电极b”）；电极b的电极反应是。
【答案】（1）正（2）H2 CO2电极a O2 +4e－+2CO2＝2CO32－【变式2】(2015高考·江苏卷)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（）
A．反应CH4＋H2O
=
点燃
=======
通电
=======
电解
========
催化剂
△
3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH--2e-=2H2O
C．电池工作时，CO32-向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e-=2CO32-
【答案】D
【解析】
A：1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol电子。
B：电解质为熔融碳酸盐，其电极反应式：CO＋H2＋2CO32--4e-=3CO2＋H2O。
C：根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动。
D：根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2＋2CO2＋4e-=2CO32-。
故选：D
负载
电极a电极b
A B
X
Y
Y
Y
熔融盐Z
－－
《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
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。
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
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+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
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
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。
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
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)
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
原电池 化学电源 专题训练及答案
原电池化学电源专题训练及答案 一、选择题(本题包括6小题,每题7分,共42分) 1.如图为氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是( ) A.b处通入H2 B.该装置将化学能最终转化为电能 C.通入H2的电极发生反应:2H2-4e-4H+ D.a处为电池负极,发生氧化反应 【解析】选D。由电子流向可知a为负极通入H2, b为正极通入O2,发生还原反应,A错误、D正确;该装置将化学能最终转化为光能,B错误;电解质为KOH溶液,电极反应式中不能含有H+,C错误。 【加固训练】 各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的 叙述正确的是( ) A.手机上用的锂离子电池可以用KOH溶液作电解液 B.锌锰干电池中,锌电极是负极 C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原 D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 【解析】选B。锂能与水反应,不能用水溶液作电解液,A错误;锌锰干电池中锌失去电子生成Zn2+为负极,B正确;氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化,C错误;太阳能电池的主要材料为硅,D错误。 2.(2018·哈尔滨模拟)“便携式乙醇测量仪”运用燃料电池的工作原理。在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-X+2H+。下列说法中正确的是( ) A.另一极的电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH- B.电池内部H+向负极移动 C.电池总反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O D.乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极 【解析】选C。在酸性环境中,正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,A错误;氢离子为阳离子,应由负极向正极移动,B错误;根据元素守恒,可确定X为CH3CHO,电池总反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,C正确;乙醇被氧化,应在负极发生氧化反应,D错误。 3.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:Cr2错误！未找到引用源。>Fe3+,设计了盐桥式的原电池,如图,盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是( ) A.甲烧杯的溶液中发生还原反应 B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3++7H2O-6e-Cr2错误！未找到引用源。+14H+ C.外电路的电流方向是从b到a D.电池工作时,盐桥中的S错误！未找到引用源。移向乙烧杯 【解析】选C。因为氧化性:Cr2错误！未找到引用源。>Fe3+,所以该原电池反应是Cr2错误！未找到引用源。将Fe2+氧化为Fe3+,所以甲烧杯发生氧化反应,A错误;乙烧杯发生还原反应,电极反应为Cr2错误！未找到引用源。 +6e-+14H+2Cr3++7H2O,B错误;根据以上分析,a是负极,b是正极,则电流方向是从正极向负极流动,C正确;原电池中的阴离子向负极移动,所以S错误！未找到引用源。向甲烧杯移动,D错误。 4.大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池(NiMH电池)正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金,下列关于该电池的说法中正确的是( )
(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________。
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( )