1、考法：1、原电池形成的条件2、原电池工作的原理3、原电池原理的应用4、化学电源考情：电化学知识每年必考，近年来电化学的试题设计突出“理论联系实际，强调学以致用”。注重以化工生产的真实过程为问题情境，以电化学知识为载体，将化学研究的基本思路与方法、基本概念与原理、重要物质的性质与应用巧妙的融合于试题中，考查考生应用实践能力。1定义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构成条件注意：电池的电极反应一定是氧化还原反应，但电池总反应却不一定是氧化还原反应；沉淀反应、中和反应等非氧化还原反应也可以设计为原电池。介质既可以是电解质的水溶液，也可以是能传导离子的固体电解质，
2、还可以是有机电解质溶液。电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由 锌片沿导线流向 铜片盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K移向 正极，Cl移向负极电池反应方程式ZuCu2=Zn2Cu 以铜锌酸性原电池为例1、两种铜锌原电池原理图的比较图所示的原电池，由于氧化剂与还原剂相互接触，工作段时间后，锌表面有少量红色铜析出，说明该电池的效率不高。图中盐桥的作用:盐桥中的阴、阳离子发生定向移动使整个装置构成闭合回路，防止氧化剂与还原剂直接接触。盐桥中一般含有饱和氯化钾溶液，K+移向正极，Cl-移向负极。2、原电池正、负极的判定方法3、溶液
3、pH变化判断：(1)当负极产生的金属离子结合溶液中的OH时，电极附近的溶液pH降低。当正极O2得电子时结合溶液中的水时，生成OH使溶液中的pH增大。(2)电池工作时整个溶液pH的变化必须从总反应式来分析。当电解质溶液中酸被消耗时，溶液pH增大，当电解质溶液中碱被消耗时，溶液pH减小。4、原电池的判断方法(1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池。(2)然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”：(3)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看做电解池。1、用于比较金属活动性强弱2、用作金属的防护被保护的金属制品作原电池的 正 极
4、而得到保护。例如，保护铁制输水管或钢铁桥梁，可用导线将其和一块锌块相连，使Zn作原电池的 负极。这种方法叫做牺牲阳极的阴极保护法。3、加快氧化还原反应速率一个自发的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大，例如Zn与稀硫酸反应时加入少量的CuSO4溶液能使产生氢气的速率加快。4、使变黑的银质器皿复原银质器皿日久表面会生成Ag2S而逐渐变黑(4Ag+O2+2H2S2Ag2S+2H2O)，在铝质容器(作负极)中加人食盐溶液，再将变黑的银器(作正极)浸入该溶液中，一段时间后因发生原电池反应黑色Ag2S会被还原为银白色的单质银，该法让银器无损耗复原。5、设计原电池1、一次电池碱性锌锰干电池负极(Zn)
5、，电极反应式：Zn2OH2e=Zn(OH)2正极(MnO2)，电极反应式：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH总反应：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH普通锌锰电池负极(Zn)：Zn-2e=Zn2+正极(碳棒)：2MnO22H+2e=2MnOOH总反应：Zn2MnO22H+=Zn2+2MnOOH纽扣式银锌电池负极(Zn)：Zn2OH2e=Zn(OH)2正极(Ag2O)：Ag2O2H2O2e=2Ag2OH总反应：Ag2O2H2OZn=2AgZn(OH)22、二次电池(1)铅蓄电池放电时的反应：负极反应：Pb(s)SO42(aq)2e=PbSO4(s)正极反应：PbO2(s)
6、4H(aq)SO42(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)总反应：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)充电时的反应 阴极反应：PbSO4(s)2e=Pb(s)SO42(aq)阳极反应：PbSO4(s)2H2O(l)2e=PbO2(s)4H(aq)SO42(aq)总反应：2PbSO4(s)2H2O(l)=Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉；缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境。(2)镍氢电池负极为MH，M表示储氢金属或合金，正极为氢氧化氧镍（NiOOH），电解质为KOH。放电时：负极反应：MH
7、 OH-e=H2O M 正极反应：NiOOH H2O e=Ni(OH)2 OH-总反应：MH NiOOH=Ni(OH)2 M充电时：阳极反应：Ni(OH)2 OH-e=NiOOH H2O 阴极反应：H2O Me=MH OH-总反应：Ni(OH)2 M=MH NiOOH(3)燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，也可分为酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式2H24e=4H2H24e4OH=4H2O正极反应式O24e4H=2H2OO24e2H2O=4OH总反应式2H2O2=2H2O1、下列说法正确的是()A.铜锌原电池中，盐桥中的K和 NO3-分别移向负极和正极B.SiO2(s)2C(s)=S
8、i(s)2CO(g)必须在高温下反应才能发生，则H0C.室温下，将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释，减小D.电解精炼铜时，若阴极析出3.2g铜，则阳极失电子数大于6.021022综合训练答案：B解析：A、铜锌原电池中，盐桥中的K+和NO3分别移向正极和负极，故A错误；BHTS0，反应非自发进行，反应S0，满足HTS0，则H0，故B正确；C、将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释，以促进碳酸根离子水解为主，所以将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释，c(HCO3)c(CO32)增大，故C错误；D电解精炼铜时，阳极上失电子的物质除了铜外，还有其它金属，所以若阴极析出3.
9、2g铜，则阳阳极失电子数等于6.021022，故D错误；2、某新型锂空气二次电池放电情况如图所示，关于该电池的叙述正确的是()A.电解液应选择可传递Li的水溶液B.充电时，应将锂电极与电源正极相连C.放电时，空气电极上发生的电极反应为2LiO22e=Li2O2D.充电时，若电路中转移0.5mol电子，空气电极的质量将减少3.5g答案：C解析：C.放电时,空气中的氧气作为正极反应物,正极上是氧气得电子的还原反应,反应为2Li+O2+2e Li2O2，故C正确；3、有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验A、B用导线相连后,同时插入稀H2SO4中,A极为负极C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4
10、中,电子由C导线DA、C相连后,同时浸入稀H2SO4,C极产生大量气泡B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应则四种金属的活动性顺序为()A.ACDBB.BDCAC.CABD D.ABCD答案：B解析：由题意可知：A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，A极为负极，所以活泼性：AB；原电池中，电子从负极流经外电路流向正极，C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电子由C导线D，则活泼性：CD；A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，所以金属活泼性：AC；B、D相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，说明D极是负极，所以金属活泼性：DB；
11、综上可知金属活泼性顺序是：ACDB所以，A、C、D错误，B正确4、从目前电动汽车的发展动向来看，使用铁锂电池是较为合适的方向，比亚迪用的铁电池其实是铁锂电池。LiFePO4电池就是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点。该电池含Li+的导电固体为电解质。电池的总反应为：FePO4+Li LiFePO4，下列叙述中正确的是()A放电时Li+向正极移动，发生反应Li+e-LiB放电时每转移1 mol电子，正极有1mol FePO4被氧化C充电时阳极反应为 LiFePO4 Li+FePO4+e-D该电池如果改用KOH溶液做电解质形成碱性电池，则效能更高答案
12、：C 5、碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛的应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH，下列说法不正确的是（）A.电池工作时锌为负极B.电池正极的电极反应式为：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH-C.放电前后电解质溶液的 pH 保持不变D.外电路中每通过 0.2mol 电子，锌的质量理论上减少 6.5g答案：C6、2016年8月,联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏落户。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是()A放电时，甲电极为正极，OH-移向乙电极B
13、放电时，乙电极反应为Ni(OH)2+OH-e-NiO(OH)+H2OC充电时，电池的甲电极与直流电源的正极相连D电池总反应为H2+2NiOOH 2Ni(OH)2 答案：D解析：A.放电时,该电池为原电池,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以OH向负极甲电极移动，故A错误；B.放电时,乙电极为正极得电子发生还原反应,电极反应为：NiO(OH)+H2O+eNi(OH)2+OH，故B错误；C.放电时，氢气在碳电极发生氧化反应，碳电极作负极，充电时，碳电极发生还原反应作阴极，应与电源的负极相连，故C错误；D.放电时,正极电极反应式为2NiO(OH)+2H2O+2e2Ni(OH)2+2OH,负极电极反应式
14、为：H2+2OH2e2H2O,则两式相加得总反应：H2+2NiOOH放电充电2Ni(OH)2，故D正确；7、目前比较热门的AlH2O2电池，其电池总反应为2Al3HO2-=2AlO2-OHH2O。现以AlH2O2电池电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制备氢气(装置2中隔膜仅阻止气体通过，b、c、d均为惰性电极)。下列说法正确的是()A装置1中Na+移向电极b,装置2中的隔膜可以换成质子交换膜B电极c的电极反应式：CO(NH2)26e8OH=CO32-N26H2OC电解时，电流的流动路径：Al极导线d极电解质溶液c极导线b极D通电5 min后，若Al电极的质量减轻5.4g，则产生H2的体积为4.
15、48L(标准状况)装置1 装置2 答案：B10、某原电池装置如图所示,阳离子交换膜电池总反应为。下列说法正确的是()A.正极反应为B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子答案：D8、某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用回答和中的问题固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）
16、（1）CAl的制备方法称为电解法，请写出阳极反应方程式（2）该小组探究反应发生的条件D与浓盐酸混合，不加热无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号）A温度B溶液的PH值CCl-和SO42-的浓度（3）固体D是碱性锌锰电池的正极，请写出该电池的负极反应方程式（4）0.2molCl2与焦炭、TiO2完全反应，生成CO和TiCl4（熔点-25,沸点1364）放热8.56kJ，该反应的热化学方程式为 含铬元素溶液的分离和利用（5）用惰性电极电解时，CrO42-能从浆液中分离出来的原因是，分离后得到的含铬元素的粒子有CrO4
17、2-和Cr2O72-，原因是_(用离子反应方程式表示)，阴极室生成的物质为 （写化学式）；答案：（1）2O2-4e-=O2（2）AB (3)Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2（4）2Cl2（g）+TiO2（s）+2C（s）=TiCl4（l）+2CO（g）H=85.6kJmol1（5）在直流电场作用下CrO42-通过阴离子交换膜向阳极室移动，从而脱离浆液；2H+2CrO42-2Cr2O72-+H2O；NaOH和H2解析：(1)NaOH为离子晶体，钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、OH原子之间存在共价键，电子式为；电解熔融氧化铝时，阳极上氧离子失电子生成氧气，电极反应式为2O2+4e=O2(2
18、)反应涉及的条件为加热，加热下可反应，另外加热硫酸，氢离子浓度变化，可知影响的因素为温度和溶液的PH值，故答案为：AB；(4)0.2molCl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热8.56kJ，由质量守恒可知还原性气体为CO，反应的化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g)，则2mol氯气反应放出的热量为20.28.56kJ=85.6kJ，所以热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g)H=85.6kJmol1(5)电解时，CrO42-通过阴离子交换膜向阳
19、极移动，从而从浆液中分离出来，因存在2CrO42-+2H+2Cr2O72-+H2O12、某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:1.若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应为_。2.若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应为_,总反应的离子方程式为_。3.若开始时开关K与b连接.下列说法正确的是()A.溶液中Na+向A极移动B.从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝C.反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度D.若标准状况下B极产生2.24L气体,则溶液中转移0.2mol电子该电解槽的阳极反应为_。此时通过阴离子交换膜的离子数(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子
20、交换膜的离子数。制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)_导出。电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因_。4.该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。答案：（1）Fe-2e-=Fe2；（2）2H+2e-=H2;2Cl-+2H2O 2OH+H2+Cl2 ;氯碱工业（3）BD（4）4OH-4e-=2H2O+O2;小于D 电解过程中阴极区是水电离出的氢离子放电，2H+2e-=H2，所以水的电离平衡正向移动，导致氢氧根离子浓度大于氢离子，溶液显示碱性解析：（1）开始时开关K与a连接形
21、成原电池反应，B电极铁做负极失电子生成亚铁离子，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；（2）开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，即B电极反应为2H+2e-=H2；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，电解总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2+Cl2；（3）A、电解过程中阳离子向阴极移动，B为阴极，溶液中Na+向B极移动，故A错误；B、A生成氯气，能使湿润KI淀粉试纸变蓝，故B正确；C、反应一段时间后加适量HCl气体，可恢复到电解前电解质的浓度，不是加入盐酸，故C错误；D、若标准状况下B极产生2.24L
22、氢气，为氢气物质的量为0.1mol，依据电极反应计算，由2H+2e-=H2得到溶液中转移0.2mol电子，故D正确；故答案为：BD；（4）电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH-4e-=2H2O+O2；阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢离子放电，因此钠离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数故答案为：4OH-4e-=2H2O+O2；小于；电解产生的氢氧化钾在阴极生成，所以氢氧化钾溶液从出口D流出，故答案为：D；电解过程中阴极区是水电离出的氢离子放电，2H+2e-=H2，所以水的电离平衡正向移动，导致氢氧根离子浓度大于氢离子，溶液显示碱性，故答案为：电解过程中阴极区是水电离出的氢离子放电，2H+2e-=H2，所以水的电离平衡正向移动，导致氢氧根离子浓度大于氢离子，溶液显示碱性.
