1、考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘1了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2了解常见的化学电源的种类及其工作原理。第二单元 原电池 化学电源考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘1原电池工作原理及电极、电池反应式的书写。2新型的电池的开发与应用。3原电池在能源危机中的作用。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘一、原电池1装置特点：把转化成。2构成条件(1)两个的电极(或一种金属和一种可以导电的非金属)。(2)将电极插入中。(3)用导线连接电极(或直接接触)。(4)能自发进行反应。化学能电能活动性不同两种金属电解质溶液形成闭合回路氧化还原考基梳
2、理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘3工作原理(以铜锌原电池为例)电极名称负极正极电极材料片片电极反应反应类型反应反应电子流向由片沿导线流向片盐桥中离子流向阴离子流向负极，阳离子流向正极电池反应方程式锌铜Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化还原锌CuZnCu2=Zn2Cu考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘原电池内部阴、阳离子如何移动？为什么？提示 阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，这是因为负极失电子，生成大量阳离子聚集在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成
3、电中性物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中阳离子要移向正极。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘二、化学电源1一次电池反应原理(不能充电，不能反复使用)(1)银锌钮扣电池：电极材料分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液。负极(Zn)：正极(Ag2O)：Ag2OH2O2e=2Ag2OH电池反应方程式：Zn2OH2e=ZnOH2OZnAg2O=ZnO2Ag考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘(2)碱性锌锰电池：电解质为KOH负极：正极：电池反应方程式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2Zn2e2OH=Zn(OH)22MnO22H2O2e=2MnOOH2
4、OH考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘2二次电池(可充电，可多次重复使用)铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)放电充电 2PbSO4(s)2H2O(l)考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘3燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式正极反应式电池总反应式2H2O2=2H2O2H24e=4H 2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？提示 可充电电池充电时的电
5、极接法为：考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘一个理解理解盐桥的作用(1)使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。(2)平衡电荷。如在 Zn/ZnSO4Cu/CuSO4 原电池中 Zn 失去电子变成 Zn2进入 ZnSO4 溶液，ZnSO4 溶液中因 Zn2增多而带正电荷。同时，CuSO4 溶液则由于 Cu2变成 Cu，使得 SO24 相对较多而带负电荷。通过盐桥中阴阳离子定向移动而使两极电解质溶液中正负电荷守恒而保持电中性。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘两种方法1原电池的设计思路构成原电池的基本条件，是进行原电池设
6、计的基本依据。(1)根据电池反应写出电极反应式，如FeCu2=Fe2Cu。把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应。氧化反应(负极)Fe2e=Fe2；还原反应(正极)Cu22e=Cu。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘(2)电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般电池的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，往往以负极反应为依据确定电极材料，选用Fe为负极。正极与负极之间只有产生电势差，电子才能定向移动，所以正极和负极一般不用同一种材料，正极材料的活动性比Fe弱，可采用惰性电极C(或Au、Pt等)。(3)电解质溶液的选择。电解质是为负极提供放电的条件
7、，因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。电解质溶液要含有Cu2，可以为CuCl2溶液或CuSO4溶液。(4)形成闭合回路。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘2原电池的正负极的判断考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘我的体会原电池学习的关键是理解原电池的原理，大家可以画一画原电池的原理图，弄清电子的流向，两极的反应(负氧化正还原)。对于燃料电池要注意燃料在负极反应，O2 在正极反应，要注意电解质溶液或传导介质的影响，如碱性条件下，CO2以 CO23 形式存在。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘必考点39 原电池原理在新型电池中的应用1原理图示考基梳理助学
8、提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘2原电池电极反应和电池反应方程式的书写(1)如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极和溶液中的电解质离子，再根据正、负极反应规律和离子放电规律正确地判断出电极反应产物，然后结合质量守恒、电荷守恒书写电极反应式；依据两极电子得失守恒，由两电极反应式加和得总反应方程式。(2)如果题目给定的是总反应方程式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单的变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写出或用总反应方程式减去已写出的电极反应式得出。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘(3)对于二次电池的反应，需要看
9、清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。(4)书写原电池电极反应式要特别注意介质与电极生成物的反应：负极生成的金属离子与电解质溶液中的某些阴离子如 OH、Cl或 SO24 反应生成难溶物；在碱性条件下负极生成的 CO2 或 H等与 OH反应生成 CO23 或 H2O；在酸性条件下正极生成的 OH与 H反应生成 H2O。Al 在酸性条件下氧化产物是 Al3，在碱性条件下的氧化产物是AlO2。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘【典例1】某同学设想以如图所示的装置用电化学原理生产硫酸。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘(1)写出通入S
10、O2的电极的电极反应式：_。(2)质 子 膜 上 H 的 移 动 方 向 是 向 _(填“左”或“右”)。(3)甲同学认为，图中导线连接的X处必须接一个电源，且左边为正极，这样该电化学反应才可以发生。你的观点是_(填“有必要”或“无必要”)，理由是_。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘思维引入 反应原理是SO2、O2生产H2SO4，类似于燃料电池，SO2在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应。解析 SO2被O2氧化是一个有自发进行倾向的氧化还原反应，通入SO2的一极作负极，电子经X从左向右移动，溶液中的H也从左向右移动。答案(1)SO22H2O2e=SO24 4H(2)右(3
11、)无必要 SO2被 O2氧化是一个可以自发进行的氧化还原反应考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘燃料电池是原电池原理在新型电池中的重要应用，是高考的热点，注意以下三个问题1燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。2燃料电池在负极上发生氧化反应的是燃料(如H2、CH4、CH3OH等)，在正极上参与反应的是空气或氧气。3书写电极反应方程式时：酸性条件下用H和H2O配平；碱性条件下可用OH和H2O来配平。传导介质往往在一极生成另一极消耗。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘【应用1】(2012如东期中)甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车等，该燃料电
12、池是以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，电解质可以是质子交换膜(可传导氢离子)，也可以是固体氧化物(可传导氧离子)，甲醇和氧气分别在多孔金属电极上发生反应，从而将化学能直接转化为电能。下列叙述中错误的是()。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘A电池放电时，甲醇在负极发生氧化反应B以固体氧化物为电解质的电池放电时，氧离子由负极移向正极C以质子交换膜为电解质的电池放电时，正极的反应为：O24H4e=2H2OD电池的总反应是：2CH3OH3O2=2CO24H2O考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解析 由题甲醇燃料电池，甲醇在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，总反应电极方程
13、式为2CH3OH3O2=2CO24H2O。若以固体氧化物为电解质，则传导介质为O2，正极反应为O24e=2O2，负极反应为CH3OH3O26e=CO22H2O，O2由正极向负极移动。若以质子交换膜为电解质，则传导介质为H，则正极反应为O24H4e=2H2O。答案 B考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘【典例 2】全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为：V3VO2H2O 充电放电 VO2 2HV2。下列说法正确的是()。A放电时正极反应为：VO2 2He=VO2H2OB充电时阴极反应为：V2e=V3C放电过程中电子由负极经外电路移向正极，再由正极经电解质溶液移向负极
14、D充电过程中，H由阴极区向阳极区迁移考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘思维引入 首先分清充、放电的方向；再分析放电(原电池)的正、负极反应。答案 A解析 放电时，负极氧化正极还原，负极反应：V2e=V3，正极反应：VO2 2He=VO2H2O，A 正确；充电时，阴极反应为：V3e=V2，B 错误；阳极反应：VO2H2Oe=VO2 2H，H在阳极区生成，由阳极向阴极区迁移，D 错误；C 项中电解质溶液导电是靠离子的定向移动。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘对于充电电池特别注意放电时原电池的负极发生氧化反应，充电过程与放电过程相反，充电时原电池负极发生还原反应，此时是
15、充电电池的阴极，即电池充电时，原电池的负极与直流电源的负极相连(叫阴极)。同理正极是充电电池的阳极。电极反应可以相互转化，原电池负极反应反过来就是电解池阴极反应，同理原电池正极反应反过来就是电解池阳极反应。即充电电池上的“”表示放电时的负极，充电时接电源负极，作阴极，反之“”表示放电时的正极，充电时接电源正极，作阳极。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘【应用 2】(2012南通调研)如下图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为 PbO2Pb4H2SO24=2PbSO42H2O。下列有关说法正确的是()。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘AK与N相接时
16、，能量由电能转化为化学能BK与N相接时，H向负极区迁移CK与M连接时，所用电源的a极为负极DK与M相接时，阳极附近的pH逐渐增大答案 C解析 本题考查原电池和电解原理。K 与 N 相接时，是化学能转化为电能，H向正极移动，A 与 B 两选项均错；K与 M 连接时，是电池的充电，负极 Pb 应接电源的负极，即 a 应为负极，C 项正确；K 与 M 连接时，阳极反应式为PbSO42H2O2e=PbO24HSO24，阳极附近的pH 减小，D 项错。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘必考点40 原电池原理的应用1加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大
17、。例如，在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘2比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。例如，有两种金属a、b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a溶解，b极上有气泡产生，则金属a作负极，比金属b活泼。3用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁制的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘【典例3】根据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2
18、Ag(s)画出原电池示意图并在图中加入电流表，注明电极材料名称和电解质溶液，其中盐桥为琼胶饱和KNO3盐桥。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘请回答下列问题：(1)银电极为电池的_极，写出两电极的电极反应式：Ag 电极：_；Cu 电极：_。(2)外电路中的电子是从_电极流向_电极。(3)盐桥中向 CuSO4 溶液中迁移的离子是_(填序号)。AKBNO3CAgDSO24考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘思维引入 将总反应拆成氧化反应、还原反应两个半反应分析。选择相应的电极材料和电解质溶液，再根据原电池原理解答。解析 由反应化学方程式可知，该电池的电极反应式为：正极：2
19、Ag2e=2Ag 负极：Cu2e=Cu2，所以负极应为 Cu，正极为 Ag，电解质溶液应为 CuSO4溶液和AgNO3 溶液，外电路中的电子从 Cu 极流向 Ag 极。盐桥中的 K移向正极(Ag 极)，NO3 移向负极(Cu 极)。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘答案(1)正 2Ag2e=2Ag Cu2e=Cu2(2)Cu Ag(3)B考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘发生原电池反应的基本条件就是有自发进行倾向的氧化还原反应。像生石灰与水反应、中和反应等虽然释放能量，但无电子转移，故不能设计成原电池。像电解一类的非自发的氧化还原反应则更不能设计成原电池。考基梳理助
20、学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘【应用3】将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是()。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解析 a中加入CuSO4溶液，被置换出的铜覆盖在Zn的表面，形成原电池，产生H2的速率加快，反应所需时间缩短，但置换铜时消耗了一部分锌，故与稀硫酸反应的锌的质量减少，完全反应后生成的H2的量比b少，答案为A。答案 A考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘(1)找出反应物和生成物，一般来自于题目信息或图示。要注意生成物能否和电解质溶液反应，如甲
21、烷碱性燃烧电池，碳以 CO23 形式出现。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘(2)根据反应物和生成物中化合价的变化，判断得失电子的数目，一定要注意不要把得失弄反了。遇到有机物化合价时，可以认为H显1价，O显2价，C取平均价态。(3)根据电荷守恒及原子守恒，判断补缺项。一定要注意缺项来自于电解质溶液或传导介质，如酸性燃料电池，补H2O和H，碱性燃烧电池补H2O和OH。传导介质往往在一极生成，另一极消耗。(4)根据原子守恒，最终配平电极反应方程式。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘当场指导甲醇燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。如图是其
22、工作原理示意图：考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘请回答下列问题：(1)Pt(a)电极是电池的_极，电极反应式为_；Pt(b)电极发生_(填“氧化”或“还 原”)反 应，电 极 反 应 式 为 _。(2)电 池 的 总 反 应 式 为 _。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有_mol。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解析 负极Pt(a)为燃料CH3OH通入的电极，根据C化合价由2价升到4价，失去6个电子，可知H只能在电极反应式右边才能使电荷守恒；Pt(b)反应物为O2，O2得到电子，那么H就只能在电极反应式左边才能使电荷守恒，最后根
23、据原子守恒配平。答案(1)负 2CH3OH2H2O12e=2CO212H 还原 3O212H12e=6H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O(3)13 考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘Hold住考向考向1原电池原理及应用的考查5年3考考向2新型电池的分析5年5考考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘名师揭秘预计实物图分析、新型电池分析、电解池与原电池的联系以及设置趣味电化学实验是2014年高考的热点。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘1(2012全国，11)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；
24、相连时，上有气泡逸出；相连时，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()。ABCD原电池原理及应用考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解析 本题考查原电池原理的应用。相连，电流从流出，则为正极，金属活动性：；相连，为正极，金属活动性：；相连，上有气泡逸出，则上为H放电，为正极，金属活动性：；相连，的质量减少，则为负极，金属活动性：。故金属活动性：，B项正确。答案 B考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘2(2011北京理综，8)结合下图判断，下列叙述正确的是()。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=F
25、e2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀解析 A项两个装置都是原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，原电池对正极起到了保护作用，故A正确；B项中的负极反应为Zn2e=Zn2，故B错误；C项中的正极反应为2H2e=H2，故C错误；D项中不能生成蓝色沉淀。答案 A考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘3(2010全国新课标，12)根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2
26、(aq)C2Ag(aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co(s)=2Ag(s)Co2(aq)解析 由电极可知金属活泼性：CdCoAg，其离子氧化性：Cd2Co2Ag，利用氧化还原反应的规律可知：只有A项的离子方程式不能发生。答案 A考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘新型电池的分析1(2012北京理综，12)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是()。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生
27、C催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D催化剂b表面的反应是CO22H2e=HCOOH解析 本题考查原电池原理，旨在考查学生对原电池工作原理中的分析理解能力。从图示看，太阳光照射下，发生反应2CO22H2O=2HCOOHO2，故太阳能转化成了化学能，A项正确；考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘催化剂a表面的物质失去电子，作负极，发生氧化反应，由CO2和H2O中元素化合价分析，只有O元素化合价能升高，生成O2，所以催化剂a处应有O2生成，B项正确；催化剂a处的电极反应式为2H2O4e=4HO2，生成H，酸性增强，C项错误；H移向催化剂b处，CO2结合H得电子发生反应：CO22
28、H2e=HCOOH，故生成HCOOH，D项正确。答案 C考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘2(2012福建理综，9)将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘ACu 电极上发生还原反应B电子沿 ZnabCu 路径流动C片刻后甲池中 c(SO24)增大D片刻后可观察到滤纸 b 点变红色考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解析 本题综合考查了电极反应、电子流向以及溶液中离子移动的方向等知识。将装置中 K 闭合，该装置构成原电池，用该原电池来电解饱和硫酸钠溶液，铜是原电池的正极，发生还原反应，A 项正确；在硫酸钠溶液中
29、导电是离子而不是电子，B 项错误；该装置工作过程中，甲乙两烧杯中的 SO24 的浓度都不改变，只是盐桥中的 Cl和 K分别向甲乙两烧杯中移动，故 C 项错误；b 为阳极，溶液中的OH失去电子，c(OH)减小，c(H)增大，b 处滤纸不可能变红色，故 D 项错误。答案 A考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘3(2011安徽，12)研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()。A正极反应式：AgCle=AgClB每
30、生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解析 A选项应该是负极反应式；C选项钠离子应向正极移动；D选项AgCl为氧化产物。答案 B考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘4(1)(2012江苏，20(3)铝电池性能优越，AlAgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘(2)(2012海南化学，13(4)肼空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为_。(3)(2012 山 东，28(5)
31、利 用 反 应 2Cu O2 2H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为 原 电 池，其 正 极 电 极 反 应 式 为 _。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解析(1)铝作负极，失电子被氧化，在碱性溶液中生成NaAlO2。AgO作正极，得电子被还原为Ag，电解质溶液为NaOH溶液，由此可写出总反应。(2)燃料电池中O2在正极反应，负极是肼发生反应，注意电解质溶液为碱性溶液：N2H44e4OH=N24H2O。(3)电池反应的总方程式为2CuO24H=2Cu22H2O，负极电极反应式为2Cu4e=2Cu2，将电池反应的总方程式与负极电极反应式相减得正极电极
32、反应式：4HO24e=2H2O。答 案 (1)2Al 3AgO 2NaOH=2NaAlO2 3Ag H2O(2)N2H44OH4e=4H2ON2(3)4HO24e=2H2O考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘高考对本专题能力的考查以接受、分析、整合化学信息的能力为主，试题难度中等偏上。从近年来的高考命题来看，对于原电池的考查往往结合实用电池进行。解答这类题目首先要抓住原电池的根本原理氧化还原反应，然后从这个角度分析题目已知条件及问题。【常见考点】原电池的工作原理及应用 原电池的电极判断与材料选择 实用化学电源特别是燃料电池【常考题型】选择题 非选择题考基梳理助学提升考点通解能力对接
33、考向集训名师揭秘原电池的工作原理【例 1】已知在酸性条件下发生的反应为 AsO34 2I2H=AsO33 I2H2O，在碱性条件下发生的反应为 AsO33 I22OH=AsO34 H2O2I。设计如图装置(C1、C2 均为石墨电极)，分别进行下述操作：考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸.向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液结果发现电流表指针均发生偏转。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘试回答下列问题：(1)两次操作中指针为什么发生偏转？(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释之。(3)操作过程中C1棒上发生的反应
34、为_；(4)操作过程中C2棒上发生的反应为_。(5)操作过程中，盐桥中的K移向_烧杯溶液(填“A”或“B”)。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解 析 由于酸性条件下发生反应 AsO 34 2I 2H=AsO33 I2H2O，碱性条件下发生反应 AsO33 I22OH=AsO34 H2O2I都是氧化还原反应。而且满足构成原电池的三大要素：不同环境中的两电极(连接)；电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)；形成闭合回路。当加酸时，c(H)增大，C1：2I2e=I2，这是负极；C2：AsO34 2H2e=AsO33 H2O，这是正极。当加碱时，c(OH)增大，C1：I22e=2I
35、，这是正极；C2：AsO33 2OH2e=AsO34 H2O，这是负极。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘答案(1)两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。(2)()加酸，c(H)增大，AsO34 得电子，I失电子，所以C1 极是负极，C2 极是正极。()加碱，c(OH)增大，AsO33失电子，I2 得电子，此时，C1 极是正极，C2 极是负极。故发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即电流表指针偏转方向不同。(3)2I2e=I2(4)AsO33 2OH2e=AsO34 H2O(5)A考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘1原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反
36、应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。2在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电路中的电子和溶液中的离子的定向移动而形成一个完整闭合回路，传导电流，电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘3阴离子要移向负极，阳离子要移向正极移动。这是因为负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。4不参与电极反
37、应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘【例2】(2010全国卷，10)如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：原电池的电极判断考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘TiO2/ShTiO2/S*(激发态)TiO2/S*TiO2/SeI3 2e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI3下列关于该电池叙述错误的是()。A电池工作时，是将太阳能转化为电能B电池工作时，I在镀铂导电玻璃电极上放电C电池中镀
38、铂导电玻璃为正极D电池的电解质溶液中 I和 I3 的浓度不会减少考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解析 从示意图可看出在光照条件下外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂导电玻璃电极作正极，发生还原反应：I3 2e=3I，B 错误，C 正确。太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，本题中的电极材料和电解质溶液只起到导电的作用，I和 I3 的浓度不会减少，A、D 正确。答案 B考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘原电池正负极的判断方法(1)根据氧化还原反应的原理来判断正极：接受电子发生还原反应的电极；负极：提供电子发生氧化反应的电极。如铜锌原电池中，锌失去电子，所以锌是负极。
39、(2)由两极的相对活泼性判断正极：一般为相对活泼性较差的金属或导电的非金属；负极：一般为相对活泼性较强的金属。能够用这种方法判断正负极的原电池，其负极材料要和电解质溶液自发发生反应，如MgAlHCl构成的原电池中，负极为Mg，但MgAlNaOH构成的原电池中，负极为Al。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘(3)根据电子或离子的移动方向判断根据外电路中自由电子的运动方向判定：电子流出的为负极，流入的为正极；根据内电路中自由离子的运动方向判定：阳离子移向的为正极，阴离子移向的为负极。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘原电池(特别是燃料电池)的电极反应式的书写【例 3】(
40、2010浙江，9)电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2LiFeS2e=Li2SFe。有关该电池的下列说法中，正确的是()。A在电池中作为负极材料，该材料中 Li 的化合价为1 价B该电池的电池反应式为：2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反应式为：Al3e=Al3D充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2SFe2e=2LiFeS考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘解析 在该电池中LiAl是负极材料，该材料中Li的化合价为0价，负极电极反应式为：Lie=Li，结合题给的正极电极反应式可推出总反应式为：2LiFeS=Li2SFe，故B正确，A、C错误。D项，充电
41、时，阴极发生还原反应，得电子，故D项错误。答案 B考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘1书写电极方程式时遵循的原则原电池电极反应均是氧化还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒，两电极反应式相加得电池总反应式。考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘2根据原电池发生的氧化还原反应书写正负极反应式及总反应式负极：氧化反应(失电子)正极：还原反应(得电子)总反应式负极反应式正极反应式(对总反应式、负极反应式和正极反应式，只要知其中任两个，就可以通过加或减求第三个)考基梳理助学提升考点通解能力对接考向集训名师揭秘3燃料电池的电极反应式的书写与电解质溶液酸碱性的关系燃料电池是向正、负极分别通入氧气和燃料，此时电极本身不参加反应，但是由于溶液的性质不同，放电后生成的产物有差异，要正确判断反应后的产物形式。在酸性介质中，有 H或 H2O 参与或生成，电极反应中不会出现 OH，负极上产生的 CO2 则不与介质反应；在碱性介质中，有 OH或 H2O 参与或生成，电极反应中不会出现 H，负极上产生的 CO2 与 OH反应最终生成 CO23。
