第四中学高考化学二轮复习 电化学 1 原电池和化学电源学案(无答案)(2021年整理)

北京市第四中学2016届高考化学二轮复习电化学1 原电池和化学电源学案（无答案）
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原电池和化学电源
一、原电池
1．能量的转化
原电池：将_____能转变为_____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、Cu—Zn原电池工作原理
3、构成原电池的条件
（1）有一个自发进行的_______________反应
（2）装置
①要有电极材料
②电解质溶液
③组成闭合回路（外、内）
电解质溶液：电解质中阴离子向____极方向移动，阳离子向______极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路。

4．几种常见的电池
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，更适合使用者的需要。

（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_____，正极是_______,电解质是KOH
负极：___________________________________________
正极:___________________________________________
总反应式:_______________________________________
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:_______________________________________
正极：_______________________________________
总反应式:Pb（s）+PbO2（s)+2H2SO4（aq)＝2PbSO4（s）+2H2O(l) 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 2N i（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
负极正极
总反应
甲烷燃料电池
负极正极
总反应
甲醇燃料电池
负极正极总反应
除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，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。

5．原电池原理的应用
（1)制造各类电池
（2)金属的腐蚀与防护
(3）判断金属的活泼性
(4)加快反应速率
例1、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见右图，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
例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
例3、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－= H
O+CO2。

下列说法中正确的是
2
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
例4、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
例5、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）+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．电池正极的电极反应式为：
2MnO2(s）+H2O(1)+2e－=Mn2O3(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。

2mo l电子，锌的质量理论上减小6。

5g。