2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《原電池化學(xué)電源》

2012年高考一輪化學(xué)復(fù)習(xí)-1-第八章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池化學(xué)電源1.了解原電池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。2．了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。

3.預(yù)計(jì)2012年將考查原電池的工作原理，新型化學(xué)電源等。高考走向-1-一、原電池的工作原理

1．原電池把__________轉(zhuǎn)化為________的裝置。2．形成條件(1)兩個(gè)電極由兩種______________不同的金屬或由__________________的材料(非金屬或某些氧化物等)組成。(2)電解質(zhì)溶液。(3)形成閉合回路?；瘜W(xué)能電能金屬活動(dòng)性金屬和其他導(dǎo)電基礎(chǔ)知識(shí)梳理-1-3．原電池的兩極負(fù)極：活潑性______的金屬，發(fā)生________反應(yīng)。正極：活潑性______的金屬或?qū)w，發(fā)生________反應(yīng)。4．電極反應(yīng)式的書寫和電子移動(dòng)方向(如圖20－1)強(qiáng)氧化弱還原基礎(chǔ)知識(shí)梳理-1-(1)電極反應(yīng)式的書寫負(fù)極：________，電極反應(yīng)式：___________________。正極：________，電極反應(yīng)式：___________________。電池反應(yīng)：。(2)電子移動(dòng)方向電子由________釋放，經(jīng)__________沿導(dǎo)線流入________，電解質(zhì)溶液中的__________移向正極，在其表面得電子被________，形成一個(gè)閉合回路。Zn片Cu片Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

負(fù)極外電路正極陽離子還原基礎(chǔ)知識(shí)梳理-1-二、化學(xué)電源1．一次電池堿性鋅—錳干電池電池反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2負(fù)極：________，正極：________，電解質(zhì)：KOH。負(fù)極反應(yīng)：______________________________________。正極反應(yīng)：______________________________________。ZnMnO2Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2基礎(chǔ)知識(shí)梳理-1-基礎(chǔ)知識(shí)梳理-1-3．燃料電池

(1)燃料電池與前幾種電池的差別：①氧化劑與還原劑在工作時(shí)

；②反應(yīng)產(chǎn)物

；③能量轉(zhuǎn)化率高(超過80%)，普通的只有30%，有利于節(jié)約能源。

(2)氫氧燃料電池①酸性電解質(zhì)負(fù)極：

；正極：

；總反應(yīng)：

。不斷補(bǔ)充不斷排出

基礎(chǔ)知識(shí)梳理-1-②堿性電解質(zhì)負(fù)極：

；正極：

；總反應(yīng)：

?；A(chǔ)知識(shí)梳理1．關(guān)于如右圖所示裝置的敘述，正確的是(

)A．銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生

B．銅片質(zhì)量逐漸減少

C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片

D．氫離子在銅片表面被還原-1-小試牛刀D2、如下圖：X為單質(zhì)硅，Y為金屬鐵，a為NaOH溶液，按下圖組裝一個(gè)原電池，下列說法正確的是

(

)A．X為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Si－4e－===Si4＋B．X為正極，電極反應(yīng)為：4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑C．X為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Si＋6OH－－4e－

D．Y為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe－2e－===Fe2＋-1-小試牛刀C3、飛船上使用的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為：2H2＋O2===2H2O，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)保持在較高溫度，使H2O蒸發(fā)，則下列敘述中正確的是

(

)A．此電池能發(fā)出藍(lán)色火焰

B．H2為正極，O2為負(fù)極

C．工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH不斷減小

D．電極反應(yīng)的負(fù)極：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－-1-D小試牛刀-1-1．原電池原理圖解

核心知識(shí)講解一、原電池-1-2．原電池電極的判斷和電極方程式的書寫

(1)原電池正負(fù)極的判斷核心知識(shí)講解-1-核心知識(shí)講解-1-核心知識(shí)講解-1-核心知識(shí)講解-1-1、銅鋅原電池(如圖20－4)工作時(shí)，下列敘述正確的是

(

)

A．正極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋B．電池反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外電路中，電子從負(fù)極流向正極D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液典例解析-1-點(diǎn)評(píng):本題考查了電極反應(yīng)方程式的判斷和離子移動(dòng)方向問題。離子移動(dòng)的規(guī)律可簡單總結(jié)為：參加反應(yīng)的離子向該離子的反應(yīng)電極移動(dòng)，不參加反應(yīng)的離子與帶相反電荷的離子移動(dòng)方向相反。下面的變式題則對(duì)原電池原理與氧化還原反應(yīng)做了反向考查。答案：BC典例解析-1-1、根據(jù)圖20－5可判斷出下列離子方程式中錯(cuò)誤的是(

)

A思維變式-1-

1．二次電池和燃料電池的幾個(gè)注意事項(xiàng)(1)可充電電池(二次電池)充電時(shí)，電池正極接電源正極，電池負(fù)極接電源負(fù)極。

(2)可充電電池(二次電池)放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，充電時(shí)該極(陰極)發(fā)生還原反應(yīng)；放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，充電時(shí)該極(陽極)發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)燃料電池的負(fù)極為通入燃料的一極，正極為通入助燃劑的一極(一般為氧氣)，電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。核心知識(shí)講解二、原電池的應(yīng)用-1-2．新型電池的分析思路以新型電池的研制開發(fā)為素材對(duì)原電池原理的考查是高考命題的熱點(diǎn)題型，涉及的主要問題有：

(1)正、負(fù)極的判斷：發(fā)生失電子反應(yīng)的電極是負(fù)極，發(fā)生得電子反應(yīng)的電極是正極。

(2)電子的流向和電解質(zhì)溶液中離子的流向：電流方向：“外電路：從正極流向負(fù)極；電源內(nèi)電路：從負(fù)極流向正極?！痹姵匮b置中，外電路電子流向與電流相反，從負(fù)極流向正極；電源內(nèi)電路即電解質(zhì)溶液，陽離子流向與電流相同，流向正極，陰離子流向與電流方向相反，流向負(fù)極。核心知識(shí)講解-1-核心知識(shí)講解-1-

2、Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是(

)典例解析-1-

解析：由給出的正極反應(yīng)知負(fù)極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋，C項(xiàng)錯(cuò)。A項(xiàng)，Li為0價(jià)，錯(cuò)。B項(xiàng)，將兩電極反應(yīng)疊加可得總反應(yīng)，正確。D項(xiàng)，將原電池負(fù)極反應(yīng)顛倒即可得陰極反應(yīng)式，故錯(cuò)。答案：B點(diǎn)評(píng)：新型電池以其命題背景或情景新穎為特點(diǎn)，往往具有時(shí)代感，給人以全新的感覺，但無論如何命題，其考查點(diǎn)都落腳于原電池原理上，該類試題難度不會(huì)很大。因此，解決該類試題時(shí)，首先不要被其陌生的方程式或情景嚇倒，其次，要認(rèn)真分析題意，找出有用的信息。本題容易忽視總反應(yīng)方程式而錯(cuò)選C。燃料電池也是高考中常見的新試題背景，分析時(shí)要注意燃料一定在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，還要注意電極方程式的書寫與介質(zhì)的關(guān)系。請(qǐng)看下面的變式題。典例解析-1-2、乙醇燃料電池中采用磺酸類質(zhì)子溶劑，電池總反應(yīng)為C2H5OH＋3O2＝2CO2＋3H2O，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．電池工作時(shí)，質(zhì)子向電池的正極遷移B．電池工作時(shí)，電流由b極沿導(dǎo)體流向a極C．a(chǎn)為負(fù)極，電極反應(yīng)式是C2H5OH+3H2O+12e-=2CO2+12H+D．b為正極，電極反應(yīng)式是4H++O2+4e-=2H2OC思維變式1．理論上不能用于設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)是(

)A．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O

ΔH<0B．2CH3OH(l)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH<0C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH<0D．2H2＋O2===2H2O(l)

ΔH<0-1-課堂測(cè)評(píng)A2、市場(chǎng)上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Liion的電池稱為“鋰離子電池”．它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li＋的高分子材料．這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為：下列說法不正確的是

(

)A．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Li－e－===Li＋

B．充電時(shí)，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)

C．該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)

D．放電過程中Li＋向負(fù)極移動(dòng)-1-Ｄ3、X、Y、Z、W四塊金屬分別用導(dǎo)線兩兩相連浸入稀硫酸中組成原電池．X、Y相連時(shí)，X為負(fù)極；Z、W相連時(shí)，電流方向是W→Z；X、Z相連時(shí)，Z極上產(chǎn)生大量氣泡；W、Y相連時(shí)，W極發(fā)生氧化反應(yīng)．據(jù)此判斷金屬的活動(dòng)性順序是(

)A．X>Z>W>Y

B．Z>X>Y>WC．X>Y>Z>W

D．Y>W>Z>X-1-Ａ4．某原電池總反應(yīng)離子方程式為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的有

(

)A．正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液B．正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C．正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液D．正極為銀，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液-1-Ｂ５、鎳鎘可充電電池，電極材料是Cd和NiO(OH)，電解質(zhì)是氫氧化鉀，放電時(shí)電極反應(yīng)式為：Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2；2H2O＋2NiO(OH)＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－.請(qǐng)按要求完成下列問題：(Cd的相對(duì)原子質(zhì)量為112)(1)當(dāng)電池放電時(shí)，寫出該電池的總反應(yīng)式：________________.此時(shí)，電池的負(fù)極周圍溶液