電化學基礎學案33原電池化學電源教學課件

1、高考大綱1.了解原電池的工作原理,能寫出電極反應和電池總反應式2.了解常見化學電源的種類及其工作原理考向預測1.原電池的工作原理及電極反應式的書寫2.了解常用化學電源的構造及新型電源的工作原理,尤其是可充電電池的充放電過程3.根據所給自發(fā)進行的反應設計原電池,并能繪制裝置圖輕松學教材一原電池原電池及其工作原理(1)原電池是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置(2)構成原電池的條件:電極材料由兩種金屬活動性不同的金屬或由金屬和其他導電的材料組成;兩電極必須浸在適當的電解質溶液中;兩電極之間用導線連接,形成閉合電路(3)在原電池中,還原性較強的物質作為負極,向外電路提供電子,發(fā)生氧化反應;氧化性較強的物質作為

2、正極,從外電路得到電子,發(fā)生還原反應二原電池的電極判斷及電極反應式的書寫;原電池中電子的流向及溶液中離子的移動方向(1)如圖所示的原電池,在氧化還原反應的過程中,在外電路(H2SO4溶液以外),電子(負電荷)由鋅片經導線(包括電流表和其他用電器)流向銅片由電性作用原理可知,在內電路(電解質溶液中),陽離子(帶正電荷)向正極移動,陰離子(帶負電荷)向負極移動,這樣就形成了電荷連續(xù)定向移動(2)原電池正負極的判斷方法負極總是失去電子,化合價升高,發(fā)生氧化反應,正極總是得到電子,化合價降低,發(fā)生還原反應電子流出的一極是負極,電子流入的一極是正極一般活潑的金屬為負極,活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為

3、正極(3)如圖所示的原電池中,正極為Cu,發(fā)生的電極反應為2H+2e-=H2;負極為Zn,發(fā)生的電極反應為Zn-2e-=Zn2+三化學電源1.一次電池(不能充電,不能反復使用)普通鋅錳干電池,用鋅片做負極,位于中央的頂蓋有銅帽的碳棒做正極,在石墨周圍填充ZnCl2NH4Cl和淀粉糊做電解質,還填有MnO2黑色粉末電極反應為:電池總反應式2.二次電池(可充電,可多次重復使用)鉛蓄電池可放電亦可充電,具有雙重功能,它的正極材料是PbO2,負極材料是Pb,放電時的電極反應式為:3.燃料電池燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學能直接轉換成電能的化學電池氫氧燃料電池以氫氣為燃料,氧氣為氧化劑,鉑做電

4、極,若以KOH溶液為電解質,電極反應式為:負極:2H2+4OH-4e-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-總反應式:2H2+O2=2H2O體驗熱身1.(2010山東棗莊)將銅棒和鋁棒用導線連接后插入濃硝酸溶液中,下列敘述中正確的是( )A.該裝置能形成原電池,其中鋁是負極B.該裝置能形成原電池,其中銅是負極C.該裝置不能形成原電池D.以上說法均不正確答案:B解析:鋁在濃硝酸中鈍化,銅失電子做負極2.(2009鹽城模擬)最近,科學家研制出一種紙質電池,這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導體,在一邊附著鋅,在另一邊附著二氧化錳電池總反應為:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO

5、OH下列說法不正確的是( )A.該電池Zn為負極,MnO2為正極B.該電池的正極反應為:MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-C.導電時外電路電子由Zn流向MnO2,內電路電子由MnO2流向ZnD.電池工作時水分子和OH-都能通過薄層紙片答案:C解析:原電池反應中Zn失電子MnO2得電子,因此該電池負極為Zn,正極為MnO2由電池總反應式減去負極反應式Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O即得正極反應式MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-電子只能由Zn經外電路流向MnO2,而不能通過內電路3.下圖所示的裝置能夠組成原電池產生電流的是( )答案:B解析:依據構成原電池的三個條件分析A中

6、兩電極相同;C中沒有連通構成閉合回路;D中酒精是非電解質;只有B符合條件4.有關電化學知識的描述正確的是( )A.CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的熱,故可把該反應設計成原電池,把其中的化學能轉化為電能B.某原電池反應為Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液C.因為鐵的活潑性強于銅,所以將鐵銅用導線連接后放入濃硝酸中,若能組成原電池,必是鐵做負極銅做正極D.理論上說,任何能自發(fā)進行的氧化還原反應都可設計成原電池答案:D解析:A項,CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應,不能設計成原電池B項中會發(fā)生反應:KCl+AgNO3

7、=AgCl+KNO3,生成的AgCl會使鹽橋的導電性減弱,所以不能使用KCl,可換成KNO3,選項B錯誤選項C中由于鐵遇到濃硝酸會發(fā)生鈍化,而銅可與之發(fā)生反應:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,Cu失去電子被氧化,做原電池的負極,所以選項C錯誤D正確5.鉛蓄電池是化學電源,其電極材料分別是Pb和PbO2,電解液為稀硫酸工作時該電池總反應式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根據上述情況判斷:(1)工作時,電解質溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)增大(2)工作時,電解質溶液中陰離子移向_極(3)電流方向從_極流向_極(4)寫出負極的電極反應

8、式:_負正負解析:蓄電池工作(放電)時,起原電池作用,題中各小題概括敘述了蓄電池放電時所涉及的各個方面,分析如下:根據原電池原理,負極發(fā)生氧化反應,所以Pb為負極;正極發(fā)生還原反應,元素化合價降低,從總反應式可知,PbO2是氧化劑,即正極反應重點探究一原電池工作原理1.原理圖示2.原電池的判斷方法(1)先分析有無外接電源,有外接電源的為電解池,無外接電源的可能為原電池,然后依據原電池的形成條件分析判斷,主要是“四看”:看電極兩極為導體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極);看溶液兩極插入溶液中;看回路形成閉合回路或兩極直接接觸;看本質有無氧化還原反應發(fā)生(2)多池相連,但無外接電源時

9、,兩極活潑性差異最大的一池為原電池,其他各池可看做電解池【例1】將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間,以下敘述正確的是( )A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生B.甲中銅片是正極,乙中銅片是負極C.兩燒杯中溶液的pH均增大D.產生氣泡的速度甲比乙慢解析:甲中鋅銅在稀硫酸中構成原電池,鋅為負極銅為正極,銅片上有氫氣逸出乙中鋅銅在稀硫酸中沒有構成閉合電路,實際上是鋅與稀硫酸反應,而銅不反應但兩裝置中均消耗H+,pH增大甲中產生氣泡要比乙中快答案:C【方法歸納】 本題抓住構成原電池的三個條件及反應實質構成原電池可加快負極金屬的腐蝕類比遷移1.生產鉛蓄電池時,在兩極板上的銅銻合金棚架上均

10、勻涂上膏狀的PbSO4,干燥后再安裝,充電后即可使用,發(fā)生的反應是:答案:A解析:鉛蓄電池是二次電池,當充電時可生成H2SO4,故不需要定期補充硫酸重點探究二原電池原理的應用1.比較不同金屬的活動性強弱根據原電池原理可知,在原電池反應過程中,一般活動性強的金屬做負極,而活動性弱的金屬(或碳棒)做正極若有兩種金屬A和B,用導線將A和B連接后,插入到稀硫酸中,一段時間后,若觀察到A極溶解,而B極上有氣體放出,則說明在原電池工作過程中,A被氧化成陽離子而失去電子做負極,B做正極,則可以斷定金屬A的金屬活動性比B的強2.加快化學反應速率由于原電池將氧化還原反應拆成兩個半反應且有電流產生,因而反應速率加

11、快如Zn與稀H2SO4反應制氫氣時,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Cu-Zn原電池,加快反應進行3.設計制作化學電源設計原電池時要緊扣原電池的三個條件具體方法是:(1)首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應;(2)根據原電池的電極反應特點,結合兩個半反應找出正負極材料(負極就是失電子的物質,正極用比負極活潑性差的金屬即可,也可以用石墨)及電解質溶液電解質溶液的選擇電解質是使負極放電的物質因此電解質溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應,或者電解質溶液中溶解的其他物質能與負極反應(如空氣中的氧氣)但如果兩個半反應分別在兩個容器中進行(中間連接鹽橋),則左右兩個容器中的電解質溶液選擇與電極材料相同的

12、陽離子如在銅鋅硫酸構成的原電池中,負極金屬鋅浸泡在含有Zn2+的電解質溶液中,而正極銅浸泡在含有Cu2+的溶液中電極材料的選擇在原電池中,選擇還原性較強的物質作為負極;氧化性較強的物質作為正極并且,原電池的電極必須導電電池中的負極必須能夠與電解質溶液反應,容易失去電子,因此負極一般是活潑的金屬材料(也可以是還原性較強的非金屬材料如H2CH4等)(3)按要求畫出原電池裝置圖如根據以下兩反應設計的原電池:【例2】依據氧化還原反應:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設計的原電池如圖所示請回答下列問題:(1)電極X的材料是_,電解質溶液Y是_;CuAgNO3(2)銀電極為電池

13、的_極,發(fā)生的電極反應為_,X電極上發(fā)生的電極反應為_;(3)外電路中的電子是從_電極流向_電極正銅銀解析:首先根據氧化還原反應拆成兩個半反應,再根據原電池的設計圖示結合工作原理進行分析本題出現了鹽橋裝置,因此試題較為新穎由題給反應可知以下信息:材料電極反應負極CuCu-2e-=Cu2+正極AgAg+e-=Ag則X為Cu,Y為AgNO3,本題順利解出【方法歸納】 將總的方程式拆成兩個半反應,再根據失去電子的物質是負極材料,另一者為正極材料,問題便迎刃而解難點探究原電池正負極的判斷與電極反應式的書寫1.正負極的判斷在書寫原電池的電極反應式時,首先應正確判斷原電池的兩個電極哪一個是正極,哪一個是負

14、極常用的判斷方法有:(1)根據電子流動方向判斷在原電池中,電子流出的一極是負極;電子流入的一極是正極(2)根據兩極材料判斷一般活潑性較強金屬為負極,活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極(3)根據原電池里電解質溶液內離子的定向流動方向判斷陽離子向正極移動,陰離子向負極移動(4)根據原電池兩極發(fā)生的變化來判斷負極總是失去電子,發(fā)生氧化反應;正極總是得到電子,發(fā)生還原反應(5)根據現象判斷溶解的一極為負極,質量增加或放出氣體的一極為正極2.電極反應式的書寫書寫電極反應式時,按照負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應,首先正確判斷出電極反應產物,然后結合反應物及轉移電子數量寫出反應式,再結合質量守恒電荷

15、守恒配平各電極反應式兩電極反應式相加則得總反應式(1)根據兩個電極反應式,寫出總反應式使兩個電極反應式得失電子數相等后,將兩式相加,消去相同的化學式(2)根據總反應式寫電極反應式一般分四個步驟:列物質,標得失;選離子,配電荷;配個數,巧用水;兩式加,驗總式【例3】(2008廣東高考)科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池,利用細菌將有機酸轉化成氫氣,氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發(fā)電電池負極反應為( )A.H2+2OH-=2H2O+2e-B.O2+4H+4e-=2H2OC.H2=2H+2e-D.O2+2H2O+4e-=4OH-答案:C解析:本題考查原電池的知識由題意可知在磷酸為電解質的燃料電

16、池中,負極電極反應式為H2-2e-=2H+,正極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O【方法歸納】 復雜原電池電極反應式的書寫方法正負電極反應式相加即得電池反應總方程式反之,若能寫出已知電池反應的方程式,即可減去較易寫出的電極反應式,從而得到較難寫的電極反應式則正極反應式就可用總反應式減去負極反應式即得6H2O+6e-=3H2+6OH-實驗探究 有關原電池的實驗試回答下列問題:(1)兩次操作過程中指針為什么會發(fā)生偏轉,并且指針偏轉方向相反_答案:(1)因為該裝置符合形成原電池的條件,形成原電池,導線上有電流產生,故指針發(fā)生偏轉又因為該反應是可逆反應,操作使反應朝正反應方向進行,操作使反應朝逆反

17、應方向進行,故指針偏轉方向不同(2)操作過程中C1為_極,電極反應式為_(3)操作過程中C2為_極,電極反應式為_負2I-2e-=I2負走出誤區(qū)對原電池和電解池不能作出正確的判斷導致對實驗現象分析錯誤和電極反應式書寫錯誤同學們應掌握如下規(guī)律:若整套裝置無外接電源,則電路圖中必有一個裝置是原電池,由原電池提供的電能供其他裝置電解;若整套裝置中有外接電源,那可能是串聯電解或并聯電解離子移動方向易出錯,錯誤原因是沒有根據電流的方向推斷電解質溶液中離子的移動方向一般帶負電荷的微粒移向電源的負極,帶正電荷的微粒移向電源的正極易忽略氫氧燃料電池的電解質如果該電池電解質溶液為酸性,H+參與正極的電極反應,如

18、果該電池電解質溶液為堿性,OH-參與負極的電極反應備用選題1.下列各裝置中,在銅電極上不能產生氣泡的是( )答案:B解析:裝置A和C中無外接電源,符合構成原電池的條件,是原電池裝置,電池的總反應式均為Zn+2H+=Zn2+H2,銅做正極,放出H2裝置B是電解裝置,銅做陽極,失去電子逐漸溶解,無氣體生成,起始時陰極Ag上有H2逸出裝置D也是電解裝置,銅做陰極,溶液中H+得到電子在陰極逸出H2,起始時的電解總反應式可表示為:2.(2009鹽城一調)某研究性學習小組進行電化學實驗,研究裝置如圖所示有關說法不正確的是( )A.鎂為負極B.原電池中碳極的電極反應式為:Fe3+e-=Fe2+C.電解池中陽

19、極處先變紅D.電解池中陰極的電極反應式為:2H+2e-=H2答案:C解析:整套電路中無外接電源,因此有一裝置是原電池裝置,右池兩個電極都是惰性電極,不符合原電池的構成條件,可知左池為原電池裝置,右池為電解池裝置左池中活潑金屬鎂做負極,由于電解液中Fe3+的氧化性強于H+,因此正極上Fe3+先發(fā)生還原反應生成Fe2+(在酸性條件不能生成Fe),選項A和B均正確電解池中陽極I-先放電生成I2,因此陽極處先觀察到溶液呈藍色,陰極上H+放電,破壞了水的電離平衡,使溶液顯堿性,陰極處溶液先變紅3.(2009江蘇單科)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示關于該電池的敘述正確的是( )答案:B解

20、析:該燃料電池的原理為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O,根據總反應方程式可書寫出電極反應方程式,負極為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,正極為6O2+24e-+24H+=12H2O,從電極反應方程式易知H+應從負極區(qū)移向正極區(qū),從總反應方程式可見每生成1 mol CO2消耗1 mol O24.(2009廣東單科)可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負極,空氣電極為正極下列說法正確的是( )A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時,正極反應都為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.以NaCl溶液為電解液時,負極反應

21、為:Al+3OH-3e-=Al(OH)3C.以NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持不變D.電池工作時,電子通過外電路從正極流向負極答案:A5.(2009海南單科)Li-SOCl2電池可用于心臟起博器該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4-SOCl2電池的總反應可表示為:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2請回答下列問題:(1)電池的負極材料為_,發(fā)生的電極反應為_;鋰Li-e-=Li+(2)電池正極發(fā)生的電極反應為_;(3)SOCl2易揮發(fā),實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成如果把少量水滴到SOCl2中,實驗現象是_,

22、反應的化學方程式為_;2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2出現白霧,有刺激性氣體生成SOCl2+H2O=2HCl+SO2(4)組裝該電池必須在無水無氧的條件下進行,原因是_答案：鋰是活潑金屬,易與H2OO2反應;SOCl2也可與水反應解析:(1)(2)電池負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應(3)由NaOH與SOCl2反應的產物為Na2SO3NaCl可知,SOCl2與水反應生成H2SO3和HCl(4)由于電池材料易與水O2反應高效作業(yè)一選擇題1.(2009浙江理綜)市場上經常見到的標記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質為一

23、種能傳導Li+的高分子材料這種鋰離子電池的電池反應式為:下列說法不正確的是( )A.放電時,負極的電極反應式:Li-e-=Li+B.充電時,Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應C.該電池不能用水溶液作為電解質D.放電過程中Li+向負極移動答案:D解析:A項,放電時Li為負極,發(fā)生氧化反應;B項,充電時Li0.85NiO2既是氧化劑,又是還原劑;C項,用水作電解質時,Li要與水反應;D項,放電時,正極為富電子極,吸引陽離子Li+A.反應開始時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應B.反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原C.電流表讀數為零時,反應達到化學平衡狀態(tài)D.電流表讀數為零后,在甲中溶

24、入FeCl2固體,乙中的石墨電極為負極答案:D發(fā)生還原反應,乙中I-發(fā)生氧化反應;電流表讀數為零,說明單位時間內由甲流向乙的電子數與由乙流向甲的電子數相等,生成Fe3+的物質的量與消耗的Fe3+相等,則反應達到了平衡狀態(tài),此時在甲中溶入FeCl2固體,則平衡向逆反應方向移動,乙中I2發(fā)生還原反應,則乙中石墨電極為正極;故選D3.(2009上海單科)右圖裝置中,U型管內為紅墨水,ab試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊,放置一段時間下列有關描述錯誤的是( )A.生鐵塊中的碳是原電池的正極B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤.兩試管中相同的電極反應式是:Fe-2e-=Fe2+D.a試管中

25、發(fā)生了吸氧腐蝕,b試管中發(fā)生了析氫腐蝕答案:B解析:Fe與C及電解質溶液形成原電池,Fe是負極:Fe-2e-=Fe2+,C是正極;在a中發(fā)生吸氧腐蝕,a中壓強減小,b中發(fā)生析氫腐蝕,b中壓強增大,紅墨水柱液面是左高右低故選B4.(2009南通一調)堿性鋅錳電池工作時的總方程式為:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2關于堿性鋅錳電池的說法正確的是( )A.堿性鋅錳電池是二次電池B.正極反應式為:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-C.連續(xù)工作后的堿性鋅錳電池中電解液的pH將減小D.工作中,每轉移0.2 mol電子時,負極質量減少6.5 g答案:B解析:堿性鋅錳電池是一次

26、電池,使用完畢后不能進行充電,A錯從總反應方程式可知,反應中消耗了水,溶液中OH-濃度增大,pH將增大,C錯該電池負極反應式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,可知負極的質量增加,D錯5.早在1807年化學家戴維就用電解熔融氫氧化鈉制得了A.電解熔融氫氧化鈉制鈉,陽極發(fā)生電極反應為:2OH-2e-=H2+O2B.蓋呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強C.若戴維法與蓋呂薩克法制得等量的鈉,則兩反應中轉移的電子總數也相同D.目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉(如圖),電解槽中石墨為陽極,鐵為陰極答案:D解析:電解熔融NaOH時,陽極OH-放電生成O2和H2O,A錯鈉的還原性強于鐵,B錯C項

27、中制得4 mol鈉,轉移電子數分別為4 mol8 mol,C錯6.用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水(含Cl-Br-Na+Mg2+)的裝置如圖所示(ab為石墨電極)下列說法正確的是( )A.電池工作時,正極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電解時,a電極周圍首先放電的是Br-而不是Cl-,說明當其他條件相同時前者的還原性強于后者C.電解時,電子流動路徑是:負極外電路陰極溶液陽極正極D.b為負極,當電池中消耗0.02 g H2時,b極周圍會產生0.02 g H2答案:B解析:電池工作時,通入O2的極為電源的正極,發(fā)生還原反應,由于該電池為酸性介質,因此正確的電極反應式為O2+4H+4e-=

28、2H2O,A錯在原電池中兩極只能稱正負極,電解池中兩極只能稱陰陽極,和電池負極(通入H2的一極)相連的b極為陰極,不能稱為負極,D錯,但選項D中b極周圍產生H2的質量是正確的選項B中,a作陽極,現陽極材料為惰性電極,因此溶液中還原性強的Br-先放電,B正確選項C中要注意到無論在原電池中還是在電解池溶液中均無電子通過,溶液中依靠離子的定向移動構成回路,C錯7.(2009廣東汕頭)鎂及其化合物一般無毒(或低毒)無污染,且鎂原電池放電時電壓高而平穩(wěn),使鎂原電池越來越成為人們研制綠色原電池的關注焦點其中一種鎂原電池的反應為答案:C8.(2010南京市金陵中學高三學情分析試題)某氫氧燃料電池的電解質溶液

29、為KOH溶液,下列有關該電池的敘述正確的是( )A.正極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-B.電池工作時,OH-向正極移動C.工作一段時間后,電解質溶液的pH變大D.用該電池電解CuCl2溶液,產生2.24 L Cl2(標準狀況)時,有0.1 mol e-轉移答案:A解析:電池工作時,OH-應向負極移動,B選項錯誤;氫氧燃料電池總的反應為2H2+O2=2H2O,n(OH-)不變而溶液體積增大,pH應變小,C選項錯誤;CuCl2電解的總的方程式9.固體氧化物燃料電池是由美國某公司研制開發(fā)的它以固體氧化鋯-氧化釔為電解質,這種固體電解質在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過該電池的工作原理

30、如圖所示,其中多孔電極ab均不參與電極反應下列判斷正確的是( )A.有O2放電的a極為電池的負極B.有H2放電的b極為電池的正極C.a極對應的電極反應為:O2+2H2O+4e-=4OH-D.該電池的總反應方程式為:2H2+O2=2H2O答案:D解析:本題以完全陌生的燃料電池,考查學生對原電池知識點的掌握程度無論什么電池,其本質都是自發(fā)的氧化還原反應所以先整體把握,可知總反應相當于H2氧化成水;再逐層推理:正極a處應為O2得到電子被還原,生成O2-,負極b處應為H2失電子被氧化10.把abcd四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導線兩兩相連組成原電池若ab相連時,a為負極;cd相連時電流由d到c;ac相連

31、時,c極上產生大量氣泡;bd相連時,b上產生大量氣泡則四種金屬的活動性順序由強到弱的是( )A.abcdB.acdbC.cabdD.bdca答案:B解析:由原電池原理可知,作為負極的金屬其活動性比正極金屬的活動性強電子流動方向是由負極流向正極,電流方向與電子流動方向剛好相反,因此可依次作出以下判斷:ab;cd;ac;db綜上得出結論:金屬活動性順序為acdb11.電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池,這是一種典型的可充電電池,電池總反應式為:A.放電時,負極板上發(fā)生了還原反應答案:D解析:鉛蓄電池在放電時,負極為Pb,失去電子發(fā)生氧化反應,正極為PbO2,得到電子發(fā)生還原反應,故AB錯誤鉛蓄電池在充電

32、時,是電解池的裝置,與充電器電源正極相連的叫陽極,陽極失去的電子轉移到充電器電源的正極,故C錯誤,D正確故正確答案為D12.(2009北京黃岡高考六模)LiFePO4新型鋰離子動力電池以其獨特的優(yōu)勢成為奧運會綠色能源的新寵已知該電池放電時的電極反應式為:正極FePO4+Li+e-=LiFePO4,負極Li-e-=Li+下列說法中正確的是( )A.充電時動力電池上標注“+”的電極應與外接電源的正極相連B.充電時電池反應為FePO4+Li=LiFePO4C.可加入硫酸以提高電解質的導電性D.放電時電池內部Li+向負極移動答案:A解析:充電時電池反應為LiFePO4=FePO4+Li;若加入硫酸,則

33、硫酸與Li單質發(fā)生反應;放電時電池內部Li+向正極移動二非選擇題13.(2008江蘇四市聯考)請仔細觀察兩種電池的構造示意圖,回答下列問題:(1)堿性鋅錳電池的總反應式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,則負極的電極反應式:_(2)堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池(干電池)性能好,放電電流大試從影響反應速率的因素分析其原因是_堿性鋅錳電池用鋅粉代替了原鋅錳電池的鋅殼,增大了反應物的接觸面積,加快了反應速率,故放電電流大(3)某工廠回收廢舊鋅錳電池,其工藝流程如下:已知：生成氫氧化物的如下表：物質Fe(OH)3Fe(OH)2Zn(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH2.77.65

34、.78.3完全沉淀pH3.79.68.09.8經測定,“錳粉”中除含少量鐵鹽和亞鐵鹽外,主要成分應是MnO2Zn(OH)2_MnOOH炭粉第一次加入H2O2后,調節(jié)pH=8.0目的是_試列舉濾液4的應用實例:_除去Zn(OH)2和Fe(OH)3制備皓礬回收金屬鋅等解析:左圖為酸性鋅錳電池,右圖為堿性鋅錳電池,其中堿性鋅錳電池用鋅粉代替了鋅殼,增大了接觸面積,反應快,電流大根據幾種沉淀物沉淀時和完全沉淀時的pH來回收相應的氫氧化物14.(2009浙江寧波)科學家預言,燃料電池將是21世紀獲得電能的重要途徑近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑,電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過其工作

35、原理的示意圖如下:請回答下列問題:(1)Pt(a)電極是電池的_極,電極反應式為_;Pt(b)電極發(fā)生_反應(填“氧化”或“還原”),電極反應式為_負CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+還原O2+4H+4e-=2H2O(2)電池的總反應方程式為_(3)如果該電池工作時電路中通過2 mol電子,則消耗的CH3OH有_mol 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O解析:Pt(a)原料為CH3OH和水,產物為CO2H+和水,根據C化合價由-2價升到+4價,失去6個電子,Pt(a)為負極;Pt(b)原料為O2H+,產物為H2O,O化合價由0價降低為-2價,發(fā)生還原反應,為正極15.(2009山

36、東理綜)Zn-MnO2干電池應用廣泛,其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液(1)該電池的負極材料是_電池工作時,電子流向_(填“正極”或“負極”)Zn(或鋅)正極(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+,會加速某電極的腐蝕,其主要原因是_欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的_(填代號)a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3H2O鋅與還原出的銅構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕b(3)MnO2的生產方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液陰極的電極反應式是_若電解電路中通過2 mol 電子,MnO2的理論產量為_g 2H+2e-=H287解析:(1)原電池的負極是發(fā)生氧化反應的一極:Zn=Zn2+2e-;電池工作時,電子是從負極流向正極(2)Zn與Cu2+發(fā)生氧化還原反應,生成的Cu附著在Zn的表面構成銅鋅原電池,加快反應速