2022年高考化学二轮复习电化学原电池和化学电源学案 .pdf

1 原电池和化学电源一、原电池1能量的转化原电池：将 _能转变为 _能的装置。电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。2、Cu-Zn 原电池工作原理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 3、构成原电池的条件（ 1）有一个自发进行的_反应名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 （2）装置要有电极材料电解质溶液组成闭合回路（外、内）电解质溶液： 电解质中阴离子向_极方向移动， 阳离子向 _极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路。4几种常见的电池电池的评价比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长，更适合使用者的需要。(1) 一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。干电池：一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动。碱性锌锰电池构成：负极是_，正极是 _，电解质是KOH 负极： _ 正极： _ 总反应式： _ 特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。(2) 二次电池铅蓄电池放电电极反应：_ _ 负极： _ 正极： _ 总反应式： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l) 镍一镉碱性蓄电池负极： Cd+2OH2e=Cd(OH)2；正极： 2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH总反应式： Cd +2NiO(OH)+2H2O 2N i(OH)2+ Cd(OH)2(3) 燃料电池名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 电池电极反应酸性电解质碱性电解质氢氧燃料电池负极正极总反应甲烷燃料电池负极正极总反应甲醇燃料电池负极正极总反应除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。燃料电池的能量转化率高于80，远高于燃烧过程 （仅 30左 右） ，有利于节约能源。燃料电池有广阔的发展前途。5原电池原理的应用(1) 制造各类电池(2) 金属的腐蚀与防护(3) 判断金属的活泼性(4) 加快反应速率例 1、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见右图，电池总反应可表示为：2H2O22H2O，下列有关说法正确的是A电子通过外电路从b 极流向 a 极Bb 极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的 H2DH+由 a 极通过固体酸电解质传递到b 极例 2、右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是A该系统中只存在3 种形式的能量转化名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 B装置 Y中负极的电极反应式为：O2+2H2O+4e4OHC装置 X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D装置 X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化例 3、某燃料电池所用的原料为H2和空气 ( 含一定量的CO2) ，电解质为熔融的 K2CO3。电池的总反应为：2H2+O2=2H2O ，负极反应为：H2+CO32-2e= H2O+CO2。下列说法中正确的是A正极反应为：4OH4e=2H2O+O2 B电池放电时，电解质中CO32-的物质的量将减小C放电时，电解质中CO32向负极移动D电池工作时，电子从正极经外电路流向负极例 4、肼（ N2H4）空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质溶液是 20% 30% 的 KOH 溶液。电池总反应为：N2H4O2N22H2O 。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是A负极的电极反应式是：N2H44OH4e4H2O N2 B正极的电极反应式是：O24H4e2H2O C溶液中阴离子向正极移动D溶液中阴离子物质的量基本不变例 5、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，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) ，下列说法错误的是A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(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0.2mo l 电子，锌的质量理论上减小6.5g 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -