高中化学4.1原电池图解素材选修4

第四章电化学基础

第一节原电池

【思维导图】

【微试题】

1.（2012全国大纲卷）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上

有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（）

A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④

【答案】B

2.（2012四川高考）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH – 4e–+ H2O = CH3COOH + 4H+。下列有关说法正确的是（） A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动

B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗 4.48L氧气

C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2 = CH3COOH+ H2O

D．正极上发生的反应为：O2+ 4e–+2H2O=4OH–

【答案】C

3.（2011全国新课标）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是（）

A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe

B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2

C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低

D.电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O

【答案】C

4. （2015山东理综卷29、(15分)）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。

（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________ ，电解过

程中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。

（2）利用钴渣[含Co(OH)3、F e(O H)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：

Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为____________________________________，铁渣中铁元素的化合价为___________，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为__________。

【答案】（1）LiOH ；2Cl- -2e- = Cl2↑；B

（2）2Co(OH)3 + SO32- +4H+ = 2Co2+ + SO42- +5H2O ；+3 ； Co3O4

【解析】（1）B极区生产H2，同时生成LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；电极A为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，根据放电顺序，阳极上Cl-失去电子，则阳极电极反应式为：2Cl—2e-=Cl2↑；根据电流方向，电解过程中Li+向B电极迁移。

（2）在酸性条件下，Co(OH)3首先与H+反应生成Co3+，Co3+具有氧化性，把SO32-氧化为SO42-，配平可得离子方程式：2Co(OH)3+4H++SO32-=2Co2++SO42-+5H2O；

铁渣中铁元素的化合价应该为高价，为+3价；CO2的物质的量为：1.344L÷22.4L/mol=0.06mol，根据CoC2O4的组成可知Co元素物质的量为0.03mol，设钴氧化物的化学式为CoxOy，根据元素的质量比可得：59x：16y=0.03mol×59g/mol：（2.41g—0.03mol×59g/mol），解得x：y=3:4，则钴氧化物的化学式为：Co3O4