高考化学一轮总复习:原电池 化学电源
课后作业30原电池化学电源2025年高考化学一轮复习
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【解析】 Ⅰ.(1)原电池的负极发生氧化反应,电极反应式为 4Li-4e-+ 4Cl- ===4LiCl,则正极的电极反应式用总反应式减去负极反应式得 2SOCl2+4e-===4Cl-+S +SO2↑。(2)用 NaOH 溶液吸收 SOCl2,有 Na2SO3 和 NaCl 生成,说明反应过程中 S 元 素的化合价仍是+4 价,未发生氧化还原反应,所以 SOCl2 与水反应的产物是二氧化硫与 氯化氢,氯化氢与水结合形成白雾,则实验现象是出现白雾,有刺激性气味的气体生成; 反应的化学方程式为 SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑。
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答案
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【解析】 在多孔碳电极上氧气得电子被还原,所以多孔碳电极为正极,发生还原反应, A 项正确;O2+4e-===2O2-,继续发生反应 6O2-+6CO2===6O2+3C2O24-,可见氧气为反应 的催化剂,B 项错误;Al 元素价态升高失电子,故铝电极为负极,电极反应式为 Al-3e-===Al3 +,C 项正确;正极反应为 O2+4e-===2O2-,继续发生反应 6O2-+6CO2===6O2+3C2O24-, 正极反应可以表示为 2CO2+2e-===C2O24-,D 正确。
— 13 —
解析
7.(2023·海南一模)近日,华中科技大学某课题组开 发了一种可充电锌-空气/碘化物混合电池,该电池的放 电过程如图所示:
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下列叙述错误的是( ) A.放电时,电极 B 发生氧化反应 B.充电时,电极 A 接直流电源的正极 C.放电时,理论上每消耗 65 g Zn,消耗标准状况下氧气的体积为 11.2 L D.充电时,阳极发生的电极反应之一为 I--6e-+6OH-===IO- 3 +3H2O
高三化学一轮复习【原电池 化学电源 】练习题
高三化学一轮复习原电池 化学电源一、选择题(每题2分)1.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( ) A .硅太阳能电池工作时,光能转化成电能 B .锂离子电池放电时,化学能转化成电能 C .电解质溶液导电时,电能转化成化学能D .葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能2.一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CH 4+H 2O =====催化剂△3H 2+CO ,每消耗1 mol CH 4转移12 mol 电子 B .电极A 上H 2参与的电极反应为H 2+2OH --2e -===2H 2OC .电池工作时,CO 2-3向电极B 移动D .电极B 上发生的电极反应为O 2+2CO 2+4e -===2CO 2-3K]3.在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H 2O-CO 2混合气体制备H 2和CO 是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。
下列说法不正确的是( )A .X 是电源的负极B .阴极的电极反应式是H 2O +2e -===H 2+O 2-、CO 2+2e -===CO +O 2-C .总反应可表示为H 2O +CO 2=====通电H 2+CO +O 2 D .阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶14.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料,电池反应为:16Li+xS 8=8Li 2S x (2≤x≤8)。
下列说法错误的是( )A .电池工作时,正极可发生反应:2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4B .电池工作时,外电路中流过0.02 mol 电子,负极材料减重0.14 gC .石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性D .电池充电时间越长,电池中Li 2S 2的量越多5.X 、Y 、Z 、M 、N 代表五种金属,有以下反应:①Y 与M 用导线连接放入稀硫酸中,M 上冒气泡;②M 、N 为电极,与N 的盐溶液组成原电池,电子从M 极流出,经过外电路,流入N 极; ③Z +2H 2O(冷水)===Z(OH)2+H 2↑;④水溶液中,X +Y 2+===X 2++Y 。
高考化学大一轮复习 第二单元 原电池和化学电源习题详解课件
3.提示:(1)两电极要和电解质溶液中的金属阳离子尽可能保 持相同,以提高效率;(2)两电极的金属活泼性相差尽量大 一些,现象明显,速率较快。 [高考载体·巧妙利用] (1)负 正 (2)CH4+10OH--8e-===CO23-+7H2O 2O2+4H2O+8e-===8OH- (3)OH-向负极移动 K-向正极移动 (4)4NA (5)负极:CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+ 正极:2O2+8H++8e-===4H2O (6)H2
2.提示:粗锌快,因为粗锌中含有杂质金属,可以和锌形成原 电池,反应速率较快。
3.(1)Cu AgNO3 (2)正 Ag++e-===Ag Cu-2e-===Cu2+ (3)Cu Ag
4.解析:(1)Fe3+具有强氧化性,可以把一些金属单质如铁、铜 等氧化成相应的离子,离子方程式是: 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。 (2)由反应 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+可以判断出铜发生氧化 反应,铜作负极,Fe3+发生还原反应,正极可以选用石墨棒, 电解质溶液可以选用氯化铁溶液,仿照教材上的铜锌原电池 装置,可以画出此原电池的装置图。
+
3e
-
+
4H2O===Fe(OH)3+5OH-;书写总反应的离子方程式时,关键是抓
住 Fe 和 Zn 的存在形式分别是 Fe(OH)3 和 Zn(OH)2。
(3)由普通锌锰电池放电时的总反应可知,Zn 作负极,NH4Cl 为电解 质,正极上发生还原反应:MnO2+NH+4 +e-===MnOOH+NH3。 (4)负极实际上是稀土储氢合金吸附的 H2 失去电子生成 H+,H+再与 OH-结合生成 H2O,所以负极的电极反应式为 MH-e-+OH-===M +H2O 答案:(1)CH3OCH3+3H2O-12e-===2CO2+12H+ (2)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+5H2O+3Cl- FeO24-+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH- 2FeO24-+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH- (3)Zn NH4Cl MnO2+NH+4 +e-===MnOOH+NH3 (4)MH-e-+OH-===M+H2O
2024届高考一轮复习化学课件:原电池和化学电源
(3)电池总反应式的书写
依据得失电子守恒配平两极反应式,然后将两极反应式相加可得电池总反
应式。
对点训练
1.2022年北京冬奥会赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆。某氢氧燃料电
池工作示意图如下。下列说法不正确的是(
A.电极a为电池的负极
B.电极b表面反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-
2.依据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时,下列各项中合理的是
(
)
选项
A
B
C
D
正极(金属/电解质溶液)
Zn/ZnSO4溶液
Fe/FeCl2溶液
Zn/稀硫酸
Fe/ZnSO4溶液
负极(金属/电解质溶液)
Fe/稀硫酸
Zn/ZnSO4溶液
Fe/FeCl2溶液
Zn/FeCl2溶液
答案 B
解析 原电池中,负极金属的活动性一般强于正极金属,Zn比Fe的活动性强,
放电量分别为
32
g
g·mo l -1
×6、
32
g
g·mo l -1
×4、
60
g
g·mo l -1
×16,通过比较可知
(CH3)2NNH2理论放电量最大,C正确;正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,
消耗1 mol O2时电路中通过4 mol电子,N2H4→N2~4e-,则负极消耗1 mol
形成原电池时Zn作负极,A、C均错误;使用盐桥形成原电池时,为得到稳定
的电流,正极、负极两个半电池中电解质溶液一般是含相应电极金属阳离
子的盐溶液,D错误,B正确。
化学复习:原电池、化学电源
3.构建原电池模型(以锌铜原电池为例)
盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶, 离子可在其中自由移动。 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盐桥中离子移向:阴离子移向_负__极__, 阳离子移向__正__极__。
√D.乙组操作时,C1上发生的电极反应为I2+2e-===2I-
装置Ⅰ中的反应:AsO34-+2I-+2H+ AsO33-+I2+H2O,当加入适量浓盐酸时, 平衡向右移动,但两极都是碳棒,不发生原电池反应,所以甲组操作时,电流表(A) 指针不会发生偏转,但由于 I2 浓度增大,所以溶液颜色变深;向图ⅡB 烧杯中加入 NaOH 溶液,C2 上发生:AsO33--2e-+2OH-===AsO34-+H2O,电子沿导线到 C1, C1 上发生反应:I2+2e-===2I-,所以 C2 为负极,C1 为正极。
1.(2022·杭州模拟)实验a:将铜片、锌片和稀硫酸组成单液原电池,铜片、锌片表面 均产生气泡。实验b:将锌片在稀HgCl2溶液中浸泡几分钟,锌片表面形成锌汞合金, 再与铜片、稀硫酸组成单液原电池,只有铜片表面产生气泡。下列有关说法不正确 的是
√A.实验a中锌片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能
4.原电池原理的应用 (1)设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应,其次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。
应用举例
根据反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2设计原电池,在方框中画出装置图,指出电 极材料和电解质溶液,写出电极反应式:
高考化学总复习课件原电池化学电源
原电池是化学电源的核心部分,通过氧化还原反应将化学能转化为电能。
原电池在化学电源中的能量转化
原电池通过电极反应将化学能转化为电能,同时伴随着热能、光能等其他形式的能量转化。
化学电源对原电池性能影响
化学电源对原电池电压的影响
01
化学电源的电压取决于原电池中电极材料的性质和电解质溶液
探讨两者关系的意义
深入了解原电池与化学电源的关系有助于更好地设计和优化 化学电源,提高电源的效率和稳定性,同时也有助于更好地 理解原电池的工作原理和性能特点,为高考化学复习提供有 力支持。
04
实验设计与操作技能培养
原电池制作实验设计思路及步骤
实验目的:通过制作原电池,了解原 电池的工作原理和构造,培养实验设
工作原理
通过氧化还原反应而产生电流的装置,通常由正极、负极、电解质溶液和导线 构成。
原电池构成条件与类型
构成条件
类型:根据电解质溶液的不同,原电池 可分为酸性、碱性、中性、熔融盐等类 型。
两电极间构成闭合回路。
有两种活动性不同的金属(或其中一种 为非金属导体)作电极。
电极材料均插入电解质溶液中。
典型原电池示例分析
非选择题解题思路展示和范例剖析
范例剖析
【例1】(2022年全国高考化学试题)一种新型电池——钠硫电池,其总反应为 $2Na + xS rightleftharpoons Na_{2}S_{x}$,则下列说法正确的是( )
非选择题解题思路展示和范例剖析
A. 该电池放电时, $Na^{+}$向负极移 动
计和操作技能。
实验材料:电极材料(如锌片、铜片 )、电解质溶液(如稀硫酸)、导线
、电流表等。
高三化学总复习 原电池 化学电源
第2讲原电池化学电源复习目标知识建构1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应式和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
一、原电池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.形成条件(1)能自发进行的氧化还原反应,一般是活泼性强的金属与电解质反应。
(2)电极,一般是活泼性不同的两电极。
(3)电解质溶液或熔融电解质。
(4)形成闭合回路。
3.工作原理(以铜锌原电池为例)。
(1)两种装置①装置Ⅰ中Zn与Cu2+直接接触,会有部分Zn与Cu2+直接反应,部分化学能转化为热能;②装置Ⅱ中不存在Zn与Cu2+的直接反应而造成能量损耗,电流稳定,且持续时间长。
(2)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片Cu2++2e-电极反应Zn-2e-===Zn2+===Cu 反应类型氧化反应还原反应盐桥中离盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极子移向(3)带电粒子移动方向及闭合回路的形成(4)盐桥的组成和作用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。
③盐桥中离子移向与电解液中离子流向保持一致。
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(或非金属导体)。
(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。
【判一判】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)NaOH溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应,此反应可以设计成原电池()(2)在原电池中,发生氧化反应的是正极()(3)Mg—Al形成的原电池,Mg一定作负极()(4)原电池工作时,电子从负极流出经导线流入正极,再通过电解质溶液流回负极()(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)带有“盐桥”的原电池一般比不带“盐桥”的原电池效率高()答案(1)×(2)×(3)×(4) ×(5)×(6)√二、化学电源1.一次电池碱性锌锰电负极材料:Zn。
2020高考一轮复习:第18讲 原电池 化学电源
原电池的正极和负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成
活泼金属一定作负极的思维定式。如Al、Mg和NaOH溶液构成的原电池中,Al 为负极,Mg为正极。
4.(2019·山东滨州检测)用铜片、银片设计成如图所
3.(2019·福建省漳州市八校联考)“软电池”采用一个薄层纸片作为传导体,在
其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰,在纸内的带电离子“流过”水和氧化 锌列组说成 法的正电确解的液是。电池总反应( 为:) Zn+2MnO2+H2O===2MnO(OH)+ZnO。下
A.该电池的正极为锌
B.该电池反应中二氧化锰起催化作用
( D)
A.甲组操作时,电流表(A)指针发生偏转 B.甲组操作时,溶液颜色变浅 C.乙组操作时,C4作正极 D.乙组操作时,C3上发生的电极反应为I2+2e-===2I-
[解析] 装置Ⅰ中发生反应,AsO34-+2I-+2H+ AsO33-+I2+H2O,当加 入适量浓盐酸时,平衡向右移动,有电子转移,但电子不会沿导线转移,所以甲 组操作中,电流表(A)指针不会发生偏转,但由于 I2 浓度增大,所以溶液颜色变 深,故 A、B 错误;向装置Ⅱ的 B 烧杯中加入 NaOH 溶液,AsO33--2e-+2OH- ===AsO34-+H2O,电子沿导线由 C4 移向 C3 棒,C3 上发生的电极反应为 I2+2e- ===2I-,所以 C4 为负极,C3 为正极,C 错误,D 正确。
纵观近几年的高考试题可以发现,高考主要围绕着原电池工作原 理及应用进行命题。考查原电池工作原理往往以新型能源电池或 燃料电池为载体,考查原电池正负极的判断、电极反应的书写、 电子或电流的方向及溶液pH的变化等;原电池的应用主要考查原 电池的设计、电化学腐蚀及解释某些化学现象等,题型主要以选 择题、填空题形式出现。 复习本讲知识,要注意:(1)以铜锌原电池为模板掌握电子流向、 溶液中离子移动方向、电极反应等知识;以铜锌原电池为基础, 逐步学会分析新型电池的工作原理。(2)规范燃料电池电极反应式 的书写,注意电解质溶液性质对电极反应的影响。
2017高三化学一轮复习原电池 化学电源
2017高三化学一轮复习原电池化学电源在高三化学的学习中,原电池和化学电源是非常重要的知识点。
一轮复习时,我们要对这部分内容进行全面、深入的梳理和巩固,为后续的学习打下坚实的基础。
一、原电池的基本原理原电池是将化学能转化为电能的装置。
其工作原理基于氧化还原反应,在两个不同的电极上分别发生氧化反应和还原反应,从而形成电子的定向移动,产生电流。
以铜锌原电池为例,锌片作为负极,发生氧化反应:Zn 2e⁻=Zn²⁺;铜片作为正极,发生还原反应:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu。
电子由负极(锌片)通过外电路流向正极(铜片),溶液中的离子则在电池内部进行定向移动,形成闭合回路。
理解原电池的工作原理,关键在于把握以下几点:1、电极的判断:通常较活泼的金属作为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属作为正极。
但也有特殊情况,比如镁、铝在氢氧化钠溶液中构成原电池时,铝是负极。
2、电子和离子的移动方向:电子从负极流出,经外电路流向正极;溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
3、电极反应式的书写:要根据所给的电解质溶液和电极材料,准确判断氧化还原反应,并正确书写电极反应式。
二、原电池的构成条件要形成一个原电池,需要满足以下几个条件:1、有两种不同的活动性不同的电极材料,其中一种能够与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
2、电极要插入电解质溶液中。
3、要形成闭合回路,包括外电路和内电路。
4、能自发进行的氧化还原反应。
这四个条件缺一不可。
只有同时满足这些条件,原电池才能正常工作,实现化学能向电能的转化。
三、常见的原电池类型1、锌锰干电池锌锰干电池是最常见的一次电池。
分为酸性和碱性两种。
酸性锌锰干电池中,负极是锌筒,正极是石墨棒,电解质溶液是氯化铵和氯化锌的混合溶液。
碱性锌锰干电池中,负极是锌粉,正极是二氧化锰,电解质是氢氧化钾溶液。
2、铅蓄电池铅蓄电池是一种二次电池,可以反复充电和放电。
放电时,负极是铅,电极反应为:Pb + SO₄²⁻ 2e⁻= PbSO₄;正极是二氧化铅,电极反应为:PbO₂+ 4H⁺+ SO₄²⁻+ 2e⁻=PbSO₄+ 2H₂O。
知识清单18 原电池 化学电源-2025年高考化学一轮复习知识清单(新高考专用)(学生版)
知识清单18 原电池化学电源知识点01 原电池的工作原理及应用1.原电池的概念和实质(1)概念:将_______能转化为_______能的装置。
(2)实质:利用能______________的氧化还原反应把_______能转化为_______能。
2.原电池的工作原理(1)电极反应:负极:_______电子,发生_______反应正极:_______电子,发生_______反应(2)电子移动方向:从_______极流出沿导线流入_______极,电子_______通过电解质溶液。
(3)离子移动方向:①阴离子向_______极移动,阳离子向_______极移动。
②如果有盐桥:盐桥中的阴离子移向_______区,阳离子移向_______区。
(4)盐桥的作用:①离子通道,形成______________。
②避免_____________________直接反应,减少电流的衰减。
3.原电池的构成条件①形成______________;②两个_______不同的电极,相对较活泼的金属作_______极;③电解质溶液或熔融电解质;④_______的氧化还原反应(一般能对外界_______能量)。
【易错提醒】(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属,正极材料可以为导电的非金属,例如石墨。
两极材料可能参与反应,也可能不参与反应。
(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入电解质溶液中不一定构成原电池,必须有一个能自发进行的氧化还原反应。
(3)在判断原电池正负极时,既要考虑金属活泼性的强弱,也要考虑电解质溶液性质。
如Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但是Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al,正极为Mg。
4.原电池原理的应用(1)设计制作化学电源①用双线桥分析氧化还原反应的电子转移方向和数目;②分别写出正、负极的电极反应式(半反应式);③根据电极反应式确定半电池的电极材料和电解质溶液:a.电极材料:一般______________作负极,______________(或_________导体)作正极;b.电解质溶液:负极电解液一般是负极金属对应的_________的溶液;正极电解液一般是氧化剂对应的电解质溶液。
高考化学原电池化学电源一轮复习训练1(原卷版)
原电池化学电源(精练)完卷时间:50分钟可能用到的相对分子质量:Li7 Zn65一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)1.(2021·安徽淮南市·高三二模)全固态锂电池能量密度大,安全性能高引起大量研究者的兴趣。
一种以硫化物固体电解质的锂-硫电池的工作示意图如下。
下列说法错误的是A.Li和Li2S分别为电池的负极和正极B.电流由电极a经导线、锂电极,Li2S-P2S5固态电解质回到电极aC.电极a的反应为:S8+16e-+16Li+=8Li2SD.硫化物固体电解质在空气中易发生反应,是实现电池实际应用的挑战2.(2021·上海高三一模)港珠澳大桥水下钢柱的防护采用了镶铝块的方法(如图),关于该方法的分析错误的是A.钢柱做正极B.铝块发生的电极反应:Al-3e-=Al3+C.可使化学能转变为电能D.电子由钢柱经导线流向铝块3.(2021·广东潮州市·高三二模)已知:电流效率=电路中通过的电子数与消耗负极失去电子总数之比。
现有两个电池Ⅰ、Ⅱ,装置如图所示。
下列说法正确的是( ) A .Ⅰ和Ⅱ的电池反应不同 B .Ⅰ和Ⅱ的能量转化形式不同C .Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率D .放电一段时间后,Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质4.(2020·陕西榆林市·高三三模)2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家,一种高能LiFePO 4电池多应用于公共交通,结构如图所示。
电池中间是聚合物的隔膜,其主要作用是在反应过程中只让Li +通过,原理如下:(1-x)LiFePO 4+xFePO 4+Li x C n放电充电LiFePO 4+nC 。
下列说法错误的是A .放电时,Li +向正极移动B .放电时,电子由负极→用电器→正极C .充电时,阴极反应为xLi ++nC +xe -=Li x C nD .充电时,当溶液中通过1 mol e -时,阳极质量减小7g5.(2020·福建福州市·高三二模)一种零价铁纳米簇可用于水体修复,其处理三氯乙烯(2CHCl CCl =)所形成原电池如图所示。
高考化学一轮复习第九章化学反应与电能第28讲原电池化学电源学
学习资料第九章化学反应与电能[考试要求] 1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2。
能书写出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。
4.理解电解池的构成、工作原理及应用。
5。
了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
第28讲原电池化学电源一、原电池1.概念原电池是把错误!化学能转化为错误!电能的装置。
2.构成条件(1)能自发进行的错误!氧化还原反应.(2)错误!活泼性不同的两电极。
(3)形成闭合回路。
形成闭合回路需三个条件:①错误!电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入错误!电解质溶液中. 3.工作原理(以铜-锌原电池为例)电极材料错误!锌片错误!铜片电极反应错误!Zn-2e-===Zn2+错误!Cu2++2e-===Cu反应类型错误!氧化反应□06还原反应电子流向由错误!锌片沿导线流向错误!铜片电流方向由错误!铜片沿导线流向错误!锌片离子流向电解质溶液中,阴离子向错误!负极迁移,阳离子向错误!正极迁移盐桥中含有饱和KCl溶液,错误!K+移向正极,错误!Cl-移向负极续表电池反应方程式错误!Zn+Cu2+===Zn2++Cu两类装置的不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2+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Cu2+不直接接触,仅有化学能转化为电能,减少了能量损耗,故电流稳定,持续时间长二、化学电源1.一次电池2.二次电池铅蓄电池(电解质溶液为30%H2SO4溶液)(1)放电时的反应负极反应:错误!Pb-2e-+SO错误!===PbSO4,正极反应:错误!PbO2+2e-+SO错误!+4H+===PbSO4+2H2O,总反应:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
电解质溶液的pH错误!增大(填“增大”“减小"或“不变")。
(2)充电时的反应阴极反应:错误!PbSO4+2e-===Pb+SO错误!,阳极反应:错误!PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO错误!,总反应:2PbSO4+2H2O错误!Pb+PbO2+2H2SO4。
高考化学一轮复习专题6.2原电池化学电源(知识讲解)(含解析)
第二讲 原电池 化学电源【真题速递】1.(2019.全国Ⅲ卷)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn (3D −Zn )可以高效沉积ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D −Zn —NiOOH 二次电池,结构如下图所示。
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放充电电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
A. 三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,所沉积的ZnO 分散度高B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l)C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e−ZnO(s)+H 2O(l)D. 放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区 【答案】D 【解析】A 、三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,吸附能力强,所沉积的ZnO 分散度高,A 正确;B 、充电相当于是电解池,阳极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知阳极是Ni(OH)2失去电子转化为NiOOH ,电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH -(aq)-e -=NiOOH(s)+H 2O(l),B 正确;C 、放电时相当于是原电池,负极发生失去电子的氧化反应,根据总反应式可知负极反应式为Zn(s)+2OH -(aq)-2e -=ZnO(s)+H 2O(l),C 正确;D 、原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则放电过程中OH -通过隔膜从正极区移向负极区,D 错误。
2.(2019.全国1卷)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是A. 相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B. 阴极区,氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +C. 正极区,固氮酶催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 【答案】B 【解析】由生物燃料电池的示意图可知,左室电极为燃料电池的负极,MV +在负极失电子发生氧化反应生成MV 2+,电极反应式为MV +—e —= MV 2+,放电生成的MV 2+在氢化酶的作用下与H 2反应生成H +和MV +,反应的方程式为H 2+2MV 2+=2H ++2MV +;右室电极为燃料电池的正极,MV 2+在正极得电子发生还原反应生成MV +,电极反应式为MV 2++e —= MV +,放电生成的MV +与N 2在固氮酶的作用下反应生成NH 3和MV 2+,反应的方程式为N 2+6H ++6MV +=6MV 2++NH 3,电池工作时,氢离子通过交换膜由负极向正极移动。