高中化学选修四第四章

一、原电池1、定义：把 转换为 的装置。

2、写出Zn 片和Cu 片上发生的电极反应和电池总反应 负极： 正极： 总反应：3、图上注明外电路中的电子流向。

内电路：阳离子向_______极移动,阴离子向_______极移动。

4、原电池反应本质： 反应。

判断下列装置能否形成原电池形成原电池的条件：(1)、___________________________________________ (2)、___________________________________________ (3)、___________________________________________5、原电池的工作原理反应过程中， 极失电子，发生 反应，电子经导线流向 极，电解质溶液电离出的 离（2）装置②中的实验现象：a 、有盐桥时电流计指针b 、锌片逐渐c 、铜片d 、取出盐桥后，电流计指针（4）分析盐桥的作用：① 。

② 。

H 2SO 4CuSO 4ZnSO 4 CuSO 4酒精CuSO 4一、选择题1．下列各组成金属和溶液，能组成原电池的是()A. Cu、Cu、稀硫酸B. Zn、Cu、稀硫酸C. Cu、Zn、酒精D. Zn、Cu、CuSO4溶液2．有a、b、c、d四种金属。

将a与b用导线联接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。

将a、b分别投入等浓度盐酸中，d比a反应剧烈。

将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。

如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。

据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )A. dcabB. dabcC. dbacD. badc3．在稀硫酸中放入一块镀层严重损坏的白铁片，放出气体的速率是()A.时快时慢B.先慢后快C.先快后慢D.保持不变4．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述正确的是( )A. 负极有Cl-逸出，正极有H+逸出B. 负极附近Cl-的浓度减小C. 正极附近Cl-的浓度逐渐增大D. 溶液中Cl-的浓度基本不变5．把铁钉和碳棒用铜线联接后，浸入0.01 mol / L的食盐溶液中，可能发生的现象是( )A.碳棒上放出氯气B. 碳棒近旁产生OH－C. 碳棒上放出氧气D. 铁钉上放出氢气E. 铁钉被氧化6．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是( )A. 2H+＋2e－＝H2B. Fe2+＋2e－＝FeC. 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－D. Fe3+＋e－＝Fe2+7．某原电池的总反应是Zn ＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该原电池的正确组成是( )A. B. C. D.正极Zn Cu Zn Cu负极Cu Zn Cu Zn电解质溶液CuCl2CuCl2ZnCl2ZnCl28．钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是()A. 2H+＋2e → H2B. 2H2O＋O2＋4e→ 4OH-C. Fe―2e→ Fe2+D. 4OH-―4e→ 2H2O＋O29．等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，a中同时加入少量CuSO4溶液，下列各图中表示其产生氢气总体积(V)与时间(t)的关系正确的是( )10．氢氧燃料电池是一种污染小，效率高的新型化学电源，可应用于航天器上。

其总反应的化学方程式为：2H2＋O2＝2H2O 该电池的负极反应式为可表示为( )A. 2H+－4e－＝4H+B. 4H+＋4e－＝2H2C. 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－D. 4OH－－4e－＝2H2O＋O2二、填空题1．有人将铂丝插入氢氧化钾溶液中作电极，又在两个极片上分别通入甲烷和氧气则形成电池，从而设计出一种燃料电池。

该电池中通甲烷的铂丝为______极，发生的电极反应为____________________________________________；该电池工作时（放电）的总化学方程式为__________________________________________；电池工作时溶液的pH值将（填“不变”、“变大”、“变小”）_____________。

2．有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起博器的能源。

它依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。

请写出两极反应的方程式。

正极______________________________，负极_________________________。

充电 二、化学电源一、一次电池 （一）、碱性锌锰电池1、正负极材料 正极：MnO2 负极：Zn 电解质：KOH2、工作机制 负极：Zn + 2OH －－2e － = Zn(OH)2 （氧化反应）正极：2MnO 2 + 2H 2O+2e －=2MnOOH + 2OH － （还原反应） 总反应：Zn + 2MnO 2 + 2H 2O =2MnOOH ＋Zn(OH)23、优缺点简析缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。

（二）、其它一次电池：1、锌银电池（纽扣电池）负极：Zn +2OH －－2e － =ZnO+H 2O 正极：Ag 2O + H 2O+ 2e － = 2Ag + 2OH － 总反应：Zn+Ag 2O =ZnO+2Ag二、二次电池： （一）、铅蓄电池1、正负极材料 正极：PbO 2 负极：Pb 电解质：H 2SO 4溶液2、工作机制：铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程 ①放电过程 负极：Pb(s) + SO 42－ (aq) －2e － = PbSO 4 (s) （氧化反应）正极：PbO 2(s) + 4H +(aq) + SO 42－ (aq) + 2e － = PbSO 4 (s)+ 2H 2O(l) （还原反应）放电过程总反应：Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq)=2PbSO 4(s)+2H 2O(l) 铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程②充电过程 阴极：(接电源负极) PbSO 4 (s) +2e- =Pb(s) + SO 42－ (aq) （还原反应）阳极：（接电源正极）2PbSO 4 (s)+2H 2O(l)－2e －= PbO 2(s) + H +(aq) + SO 42－(aq) 充电过程总反应：2PbSO 4(s)+2H 2O(l)=Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq)铅蓄电池的充放电过程：Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s)+2H 2O(l)3、优缺点简析 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉（二）、其它二次电池 镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池…… 三、燃料电池 燃料电池包括：氢氧燃料电池，烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池…… （一）酸性氢氧燃料电池1、正负极材料 正极室：通氧气（氧化剂） 负极室：通氢气（燃料）电解质：H 2SO 4溶液 使用铂电极2、工作机制 总反应：2H 2 + O 2 = 2H 2O 负极：2H 2 －4e － = 2H + 正极：O 2 + 4H + + 4e － = 2H 2O3、优缺点 缺点：体积较大、附属设备较多 优点：能量转换率高、清洁、对环境友好 （二）、其它燃料电池四、书写电极反应式应注意以下几点：1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C 在酸性溶液中以CO 2形式存在，在碱性溶液中以CO 32－形式存在）；4．溶液中不存在O 2－：在酸性溶液中它与H ＋结合成H 2O 、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH －；【练习巩固】：1、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，电流总反应式为：Zn (s )＋2MnO 2(s )＋H 2O (l )＝Zn (OH )2(s )＋Mn 2O 3(s )下列说法错误的是（ ） A . 电池工作时，锌失去电子B . 电池正极电极反应式为：2MnO 2(s )＋H 2O (l )＋2e - ＝ Mn 2O 3(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，锌的质量理论上减小6.5 g2、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。

氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H 2+O 2=2H 2O ，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H 2－4e － = 4H ＋，则其正极反应式为 碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为 ，则其负极反应可表示为3、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。

常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。

请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a 极的电极反应式： 此时电池内总的反应式：4 下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（ ）A. a 电极是负极B. b 电极的电极反应为：===---e OH 44↑+222O O H C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置5. 有a 、b 、c 、d 四种金属，将a 与b 用导线连结起来，浸入电解质溶液中，b 不易腐蚀，将a 、d 分别投入等浓度盐酸中，d 比a 反应剧烈，将铜投入b 的盐溶液里，无明显变化。

如果把铜浸入c 的盐溶液里，有金属c 析出，据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（ ） A. dcab B. dabc C. dbac D. badc6. 将铂丝插入KOH 溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和O 2，可以形成一个原电池。

由于发生的反应类似甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断通入甲烷的一极为电池的___极，若反应生成CO 32－和H 2O ，则这一极的电极反应式为___ ______7. 镍氢电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的镍镉蓄电池。

镍氢电池的总反应式是： H 2+2NiO （OH ）=2Ni （OH ）2。

根据此反应式判断，下列叙述正确的是（ ） A. 电池放电时，镍元素被氧化B. 电池放电时，氢是负极反应物，被氧化C. 电池放电时，电子流入H 2极D. 电池放电时，氢是正极反应物，被还原8. 铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶或透明塑料制成方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的 ，负极板是海绵状的 ，两极均浸入 溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。