高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 2 原电池 化学电源课件.ppt

第二节原电池化学电源 2021/8/11 星期三1考点一考点一 原电池的工作原理原电池的工作原理 【核心知识通关】【核心知识通关】1.1.概念及反应本质：概念及反应本质：把把_转化为转化为_的装置，其本质是发生了的装置，其本质是发生了_反应。反应。化学能化学能电能电能氧化氧化还原还原2021/8/11 星期三22.2.构成条件：构成条件：反应反应能发生能发生_的氧化还原反应的氧化还原反应(一一般是活泼性强的金属与电解质溶液反般是活泼性强的金属与电解质溶液反应应)电极电极一般是活泼性不同的两电极一般是活泼性不同的两电极(金属或金属或_)_)自发进行自发进行石墨石墨2021/8/11 星期三3闭合回路闭合回路形成需三个条件：形成需三个条件：_；两电极直接或间接两电极直接或间接接触；接触；两电极插入两电极插入_中中电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液2021/8/11 星期三43.3.工作原理工作原理(可用简图表示如下可用简图表示如下)：2021/8/11 星期三5(1)(1)电子移动方向。电子移动方向。锌锌_电子逐渐溶解变成电子逐渐溶解变成ZnZn2+2+进入溶液，电子从进入溶液，电子从_极极经导线流入经导线流入_极。极。(2)(2)离子移动方向。离子移动方向。阴离子向阴离子向_极移动极移动(如如 )，阳离子向，阳离子向_极移动极移动(如如ZnZn2+2+和和H H+，溶液中，溶液中H H+在在_极上得电子形成氢气在铜片极上得电子形成氢气在铜片上冒出上冒出)。失失负负正正负负正正正正2021/8/11 星期三6(3)(3)两极电极反应式。两极电极反应式。负极负极(锌极锌极)：_(_(氧化反应氧化反应)。正极正极(铜极铜极)：_(_(还原反应还原反应)。总反应：总反应：Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2。Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 22021/8/11 星期三74.4.单液原电池和双液原电池对比：单液原电池和双液原电池对比：2021/8/11 星期三8比较项目比较项目单液原电池单液原电池双液原电池双液原电池相同点相同点正负极，电极反应，总反应式，正负极，电极反应，总反应式，电极现象电极现象2021/8/11 星期三9比较项目比较项目单液原电池单液原电池双液原电池双液原电池不不同同点点能量能量变化变化化学能转化为化学能转化为_化学能只转化化学能只转化为为_反应反应区域区域两极反应在相同两极反应在相同区域区域两极反应在不同两极反应在不同区域区域电能和热能电能和热能电能电能2021/8/11 星期三10【特别提醒】【特别提醒】(1)(1)只有氧化还原反应才能设计成原电池。只有氧化还原反应才能设计成原电池。(2)(2)活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化反应。化反应。(3)(3)电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥。盐桥。2021/8/11 星期三11(4)(4)负极失去电子总数一定等于正极得到电子总数。负极失去电子总数一定等于正极得到电子总数。(5)(5)原电池反应速率一定比直接发生的氧化还原反应快。原电池反应速率一定比直接发生的氧化还原反应快。2021/8/11 星期三12【高考模拟精练】【高考模拟精练】1.(20161.(2016玉溪模拟玉溪模拟)下图各个装置中能组成原电池的下图各个装置中能组成原电池的是是()2021/8/11 星期三13【解析】【解析】选选B B。A A中两极电极材料相同，错误；中两极电极材料相同，错误；C C中酒精中酒精是非电解质，不能构成闭合回路，错误；是非电解质，不能构成闭合回路，错误；D D中两个烧杯中两个烧杯也不能构成闭合回路，错误。也不能构成闭合回路，错误。2021/8/11 星期三142.(20152.(2015天津高考天津高考)锌铜原电池装置如图所示，其中锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是叙述正确的是()2021/8/11 星期三15A.A.铜电极上发生氧化反应铜电极上发生氧化反应B.B.电池工作一段时间后，甲池的电池工作一段时间后，甲池的c()c()减小减小C.C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡溶液中电荷平衡2021/8/11 星期三16【解析】【解析】选选C C。由锌铜原电池原理可知，锌电极为负。由锌铜原电池原理可知，锌电极为负极，失电子，发生氧化反应，铜电极为正极，得电极，失电子，发生氧化反应，铜电极为正极，得电子，发生还原反应，子，发生还原反应，A A项错误；阳离子交换膜只允许阳项错误；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，两池中离子和水分子通过，两池中c()c()不变，不变，B B项错误；项错误；电池工作过程中电池工作过程中ZnZn2+2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中池，乙池中CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu，其溶液中的离子转换为，其溶液中的离子转换为CuCu2+2+ZnZn2+2+，摩尔质量，摩尔质量M(CuM(Cu2+2+)M(Zn)M(Zn2+2+)，乙池溶液的总，乙池溶液的总2021/8/11 星期三17质量增加，质量增加，C C项正确；阳离子交换膜只允许阳离子和水项正确；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电池工作过程中分子通过，电池工作过程中ZnZn2+2+由甲池通过阳离子交换由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液的电荷平衡，阴离子并不通过交膜进入乙池保持溶液的电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，换膜，D D项错误。项错误。2021/8/11 星期三183.(20153.(2015安徽高考节选安徽高考节选)常温下，将除去表面氧化膜常温下，将除去表面氧化膜的的AlAl、CuCu片插入浓片插入浓HNOHNO3 3中组成原电池中组成原电池(图图1)1)，测得原电，测得原电池的电流强度池的电流强度(I)(I)随时间随时间(t)(t)的变化如图的变化如图2 2所示，反应过所示，反应过程中有红棕色气体产生。程中有红棕色气体产生。2021/8/11 星期三190 0t t1 1时，原电池的负极是时，原电池的负极是AlAl片，此时，正极的电极反片，此时，正极的电极反应式是应式是_，溶液中的溶液中的H H+向向_极移动，极移动，t t1 1时，原电池中电子流动时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是方向发生改变，其原因是_。2021/8/11 星期三20【解析】【解析】原电池的正极是硝酸发生还原反应：原电池的正极是硝酸发生还原反应：2H2H+e+e-=NO=NO2 2+H+H2 2O O，原电池中的阳离子移向正极。，原电池中的阳离子移向正极。t t1 1时时电子流动方向发生改变，则原电池的正、负极发生改电子流动方向发生改变，则原电池的正、负极发生改变，原因是铝表面生成了氧化膜而不再参加反应，此变，原因是铝表面生成了氧化膜而不再参加反应，此时铜作负极。时铜作负极。2021/8/11 星期三21答案：答案：2H2H+e+e-=NO=NO2 2+H+H2 2O O正铝在浓硝酸中正铝在浓硝酸中发生钝化，表面生成了氧化膜阻止了发生钝化，表面生成了氧化膜阻止了AlAl的进一步反应的进一步反应2021/8/11 星期三22【加固训练】【加固训练】1.1.如图为锌铜原电池装置图，下列说法不正确的是如图为锌铜原电池装置图，下列说法不正确的是 ()2021/8/11 星期三23A.A.电子由电子由ZnZn极流向极流向CuCu极极B.B.该装置的总反应为该装置的总反应为Zn+CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+Cu+CuC.C.一段时间后，一段时间后，A A池带正电荷，池带正电荷，B B池带负电荷池带负电荷D.D.取出盐桥，电流计指针不再偏转取出盐桥，电流计指针不再偏转2021/8/11 星期三24【解析】【解析】选选C C。铜锌原电池中锌为负极，铜为正极，电。铜锌原电池中锌为负极，铜为正极，电子由子由ZnZn极移向极移向CuCu极；原电池总反应为极；原电池总反应为Zn+CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+CuCu；取出盐桥，原电池中闭合回路断开，不再存在电；取出盐桥，原电池中闭合回路断开，不再存在电流，电流表指针不偏转；盐桥中阳离子移向流，电流表指针不偏转；盐桥中阳离子移向B B池，阴离池，阴离子移向子移向A A池，池，A A池和池和B B池中溶液仍然保持电中性。池中溶液仍然保持电中性。2021/8/11 星期三252.(20162.(2016蚌埠模拟蚌埠模拟)流动电池的流动电池的主要特点是可以通过电解质溶液主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为动电池如图所示，电池总反应为Cu+PbOCu+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4=CuSOCuSO4 4+PbSO+PbSO4 4+2H+2H2 2O O。下列说法不正确的是。下列说法不正确的是()2021/8/11 星期三26A.aA.a为负极，为负极，b b为正极为正极B.B.该电池工作时该电池工作时PbOPbO2 2电极附近溶液的电极附近溶液的pHpH增大增大C.aC.a极的电极反应为极的电极反应为Cu-2eCu-2e-=Cu=Cu2+2+D.D.调节电解质溶液的方法是补充调节电解质溶液的方法是补充CuSOCuSO4 42021/8/11 星期三27【解析】【解析】选选D D。A A项，根据电池总反应：项，根据电池总反应：Cu+PbOCu+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4=CuSO=CuSO4 4+PbSO+PbSO4 4+2H+2H2 2O O可得铜作负极，可得铜作负极，PbOPbO2 2作正极，正作正极，正确；确；B B项，该电池工作时项，该电池工作时PbOPbO2 2电极发生的反应为电极发生的反应为PbOPbO2 2+4H4H+2e+2e-=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O O，消耗了溶液中的，消耗了溶液中的H H+，故，故溶液的溶液的pHpH增大，正确；增大，正确；C C项，铜电极的电极反应为项，铜电极的电极反应为Cu-Cu-2e2e-=Cu=Cu2+2+，正确；，正确；D D项，通过总反应可以看到项，通过总反应可以看到H H2 2SOSO4 4参加了反应，故应补充参加了反应，故应补充H H2 2SOSO4 4，错误。，错误。2021/8/11 星期三283.3.某小组设计如图装置某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了盐桥中盛有浸泡了KNOKNO3 3溶液的溶液的琼脂琼脂)研究电化学原理。下列叙述正确的是研究电化学原理。下列叙述正确的是()2021/8/11 星期三29A.A.银片为负极，发生的反应为银片为负极，发生的反应为AgAg+e+e-=Ag=AgB.B.进行实验时，琼脂中进行实验时，琼脂中K K+移向移向Mg(NOMg(NO3 3)2 2溶液溶液C.C.用稀硫酸代替用稀硫酸代替AgNOAgNO3 3溶液，可形成原电池溶液，可形成原电池D.D.一段时间后，两电极的质量都减少一段时间后，两电极的质量都减少2021/8/11 星期三30【解析】【解析】选选C C。从图来看，该装置为。从图来看，该装置为Mg-AgMg-Ag的原电池，的原电池，在该原电池中镁作负极，失电子形成镁离子，在该原电池中镁作负极，失电子形成镁离子，A A错误；错误；银电极一侧得到电子，析出银单质，所以盐桥中的银电极一侧得到电子，析出银单质，所以盐桥中的K K+往右侧硝酸银溶液迁移，往右侧硝酸银溶液迁移，B B错误；若把硝酸银换成稀硫错误；若把硝酸银换成稀硫酸，酸，H H+在银电极处得到电子生成氢气，同样可以构成在银电极处得到电子生成氢气，同样可以构成原电池，原电池，C C正确；原电池工作一段时间后，负极质量减正确；原电池工作一段时间后，负极质量减少，正极质量增加，少，正极质量增加，D D错误。错误。2021/8/11 星期三314.(20164.(2016聊城模拟聊城模拟)SO)SO2 2、COCO、COCO2 2、NONOx x是对环境影响是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。们生存环境的有效途径。利用电化学原理将利用电化学原理将COCO、SOSO2 2转化为重要化工原料，装置转化为重要化工原料，装置如图所示：如图所示：2021/8/11 星期三32(1)(1)若若A A为为COCO，B B为为H H2 2，C C为为CHCH3 3OHOH，则通入，则通入COCO的一极为的一极为_极。极。(2)(2)若若A A为为SOSO2 2，B B为为O O2 2，C C为为H H2 2SOSO4 4，则负极的电极反应式，则负极的电极反应式为为_。(3)(3)若若A A为为NONO2 2，B B为为O O2 2，C C为为HNOHNO3 3，则正极的电极反应式，则正极的电极反应式为为_。2021/8/11 星期三33【解析】【解析】(1)(1)一氧化碳和氢气反应转化为甲醇的过程中一氧化碳和氢气反应转化为甲醇的过程中氢元素的化合价升高，碳元素的化合价降低，因此氢氢元素的化合价升高，碳元素的化合价降低，因此氢气被氧化作负极，一氧化碳被还原作正极。气被氧化作负极，一氧化碳被还原作正极。(2)(2)二氧化二氧化硫、氧气和水反应生成硫酸过程中，硫元素化合价升硫、氧气和水反应生成硫酸过程中，硫元素化合价升高，二氧化硫被氧化作负极。高，二氧化硫被氧化作负极。(3)(3)二氧化氮、氧气和水二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸过程中，氧元素的化合价降低，氧气被反应生成硝酸过程中，氧元素的化合价降低，氧气被还原作正极。还原作正极。2021/8/11 星期三34答案答案：(1)(1)正正(2)SO(2)SO2 2-2e-2e-+2H+2H2 2O=+4HO=+4H+(3)O(3)O2 2+4e+4e-+4H+4H+=2H=2H2 2O O2021/8/11 星期三35考点二考点二 化学化学电电源源电电极反极反应应式的式的书书写写【核心知识通关】【核心知识通关】1.1.一次电池一次电池(碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池)：碱性锌锰干电池的工作原理如图：碱性锌锰干电池的工作原理如图：2021/8/11 星期三36Zn+2OHZn+2OH-2e-2e-=Zn(OH)=Zn(OH)2 22021/8/11 星期三372.2.二次电池二次电池(以铅蓄电池为例以铅蓄电池为例)：2021/8/11 星期三38(1)(1)放电时的反应。放电时的反应。负极反应：负极反应：_；正极反应：正极反应：PbOPbO2 2(s)+4H(s)+4H+(aq)+(aq)+2e(aq)+(aq)+2e-=PbSOPbSO4 4(s)+2H(s)+2H2 2O(l)O(l)；总反应：总反应：Pb(s)+PbOPb(s)+PbO2 2(s)+2H(s)+2H2 2SOSO4 4(aq)=2PbSO(aq)=2PbSO4 4(s)(s)+2H+2H2 2O(l)O(l)。2021/8/11 星期三39(2)(2)充电时的反应。充电时的反应。阴极反应：阴极反应：_；阳极反应：阳极反应：_；总反应：总反应：2PbSO2PbSO4 4(s)+2H(s)+2H2 2O(l)=Pb(s)+PbOO(l)=Pb(s)+PbO2 2(s)+(s)+2H2H2 2SOSO4 4(aq)(aq)。2021/8/11 星期三403.3.燃料电池：氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，燃料电池：氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。可分为酸性和碱性两种。酸性酸性碱性碱性负极负极反应式反应式_2H2H2 2-4e-4e-=4H=4H+2H2H2 2+4OH+4OH-4e-4e-=4H=4H2 2O O2021/8/11 星期三41酸性酸性碱性碱性正极正极反应式反应式_电池总电池总反应反应2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O OO O2 2+4H+4H+4e+4e-=2H=2H2 2O OO O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-2021/8/11 星期三42【特别提醒】【特别提醒】(1)(1)锂电池不能选用水作电解液。因为锂是比较活泼的锂电池不能选用水作电解液。因为锂是比较活泼的金属，会和水发生反应。金属，会和水发生反应。(2)(2)可充电电池的放电反应和充电反应因反应条件不同可充电电池的放电反应和充电反应因反应条件不同不互为可逆反应；其中充电时的阴极反应式为不互为可逆反应；其中充电时的阴极反应式为“放电放电”时负极的逆反应，阳极反应式为时负极的逆反应，阳极反应式为“放电放电”时正极的时正极的逆反应。逆反应。2021/8/11 星期三43(3)(3)原电池反应中负极材料本身不一定参加反应。如燃原电池反应中负极材料本身不一定参加反应。如燃料电池中，作为负极的材料不参加反应，只起到了导料电池中，作为负极的材料不参加反应，只起到了导电的作用。电的作用。(4)(4)书写燃料电池的电极反应式时，一定要注意溶液的书写燃料电池的电极反应式时，一定要注意溶液的酸碱性对产物存在形式的影响，如甲烷燃料电池在酸酸碱性对产物存在形式的影响，如甲烷燃料电池在酸性介质中生成性介质中生成COCO2 2，在碱性介质中生成，在碱性介质中生成 。2021/8/11 星期三44【典题技法归纳】【典题技法归纳】(2015(2015全国卷全国卷)微生物电池是指在微生物的作用下微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是下列有关微生物电池的说法错误的是()2021/8/11 星期三45A.A.正极反应中有正极反应中有COCO2 2生成生成B.B.微生物促进了反应中电子的转移微生物促进了反应中电子的转移C.C.质子通过交换膜从负极区移向正极区质子通过交换膜从负极区移向正极区D.D.电池总反应为电池总反应为C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2=6CO=6CO2 2+6H+6H2 2O O2021/8/11 星期三46【解析】【解析】选选A A。根据碳元素的化合价的变化，二氧化碳。根据碳元素的化合价的变化，二氧化碳中碳元素的化合价为最高价中碳元素的化合价为最高价+4+4价，所以生成二氧化碳价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，应在负极生成，其电极反应式应的反应为氧化反应，应在负极生成，其电极反应式应为为C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O-24eO-24e-=24H=24H+6CO+6CO2 2，A A错误；在微生错误；在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率比化学物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率比化学反应速率快，所以微生物促进了反应的发生，反应速率快，所以微生物促进了反应的发生，B B正确；正确；原电池中阳离子原电池中阳离子(质子质子)向正极移动，向正极移动，C C正确；电池的总正确；电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，反应实质是葡萄糖的氧化反应，D D正确。正确。2021/8/11 星期三47【归纳总结】【归纳总结】1.1.书写电极反应式时的书写电极反应式时的3 3个原则：个原则：(1)(1)共存原则。共存原则。因为物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同，因为物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同，所以电极反应式的书写必须考虑介质环境。当电解质所以电极反应式的书写必须考虑介质环境。当电解质溶液呈酸性时，不可能有溶液呈酸性时，不可能有OHOH-参加反应；碱性溶液中参加反应；碱性溶液中COCO2 2不可能存在，也不可能有不可能存在，也不可能有H H+参加反应；水溶液中不能参加反应；水溶液中不能出现出现O O2-2-。2021/8/11 星期三48(2)(2)得氧失氧原则。得氧失氧原则。得氧：在反应物中加得氧：在反应物中加H H2 2O(O(电解质为酸性时电解质为酸性时)或或OHOH-(电电解质溶液为碱性或中性时解质溶液为碱性或中性时)。失氧：在反失氧：在反应应物中加物中加H H2 2O(O(电电解解质为质为碱性或中性碱性或中性时时)或或H H+(电电解解质为质为酸性酸性时时)。2021/8/11 星期三49(3)(3)中性吸氧反应成碱原则。中性吸氧反应成碱原则。在中性电解质溶液中，通过金属吸氧所建立起来的原在中性电解质溶液中，通过金属吸氧所建立起来的原电池反应，其反应的最后产物是碱。电池反应，其反应的最后产物是碱。2021/8/11 星期三502.2.化学电源中电极反应式书写的一般步骤：化学电源中电极反应式书写的一般步骤：(1)(1)先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。物质，并标出相同数目电子的得失。2021/8/11 星期三51(2)(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。反应式。若正极上的反应物质是若正极上的反应物质是O O2 2，且电解质溶液为中性或，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且碱性，则水必须写入正极反应式中，且O O2 2生成生成OHOH-。2021/8/11 星期三52若电解质溶液为酸性，则若电解质溶液为酸性，则H H+必须写入正极反应式中，必须写入正极反应式中，O O2 2生成水。生成水。2021/8/11 星期三53(3)(3)正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。的另一极的电极反应式。2021/8/11 星期三54【高考模拟精练】【高考模拟精练】1.(20151.(2015江苏高考江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是意如图。下列有关该电池的说法正确的是()2021/8/11 星期三55A.A.反应反应CHCH4 4+H+H2 2O 3HO 3H2 2+CO+CO，每消耗，每消耗1 mol CH1 mol CH4 4转移转移12 mol12 mol电子电子B.B.电极电极A A上上H H2 2参与的电极反应为：参与的电极反应为：H H2 2+2OH+2OH-2e-2e-=2H=2H2 2O OC.C.电池工作时，电池工作时，向电极向电极B B移动移动D.D.电极电极B B上发生的电极反应为：上发生的电极反应为：O O2 2+2CO+2CO2 2+4e+4e-=2=22021/8/11 星期三56【解析】【解析】选选D D。根据化学反应方程式，每有。根据化学反应方程式，每有1 mol1 mol甲烷甲烷参与反应转移电子数为参与反应转移电子数为6 mol6 mol，A A项错误；因为电解质项错误；因为电解质为熔融态的碳酸盐，所以电极为熔融态的碳酸盐，所以电极A A上上H H2 2参与的电极反应式参与的电极反应式为为H H2 2-2e-2e-+=H+=H2 2O+COO+CO2 2，B B项错误；根据原电池工项错误；根据原电池工作原理，电极作原理，电极A A是负极，电极是负极，电极B B是正极，阴离子向负极是正极，阴离子向负极移动，碳酸根离子向负极移动移动，碳酸根离子向负极移动(A(A电极电极)，C C项错误；电项错误；电极极B B上氧气得电子与二氧化碳结合生成碳酸根离子，因上氧气得电子与二氧化碳结合生成碳酸根离子，因此电极反应式为此电极反应式为O O2 2+4e+4e-+2CO+2CO2 2=2 =2 ，D D项正确。项正确。2021/8/11 星期三572.(20142.(2014浙江高考浙江高考)镍氢电池镍氢电池(NiMH)(NiMH)目前已经成为混目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。合动力汽车的一种主要电池类型。NiMHNiMH中的中的M M表示储氢表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)Ni(OH)2 2+M=NiOOH+MH+M=NiOOH+MH已知：已知：6NiOOH+NH6NiOOH+NH3 3+H+H2 2O+OHO+OH-=6Ni(OH)=6Ni(OH)2 2+下列说法正确的是下列说法正确的是()2021/8/11 星期三58A.NiMHA.NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH+HNiOOH+H2 2O+eO+e-=Ni(OH)Ni(OH)2 2+OH+OH-B.B.充电过程中充电过程中OHOH-离子从阳极向阴极迁移离子从阳极向阴极迁移C.C.充电过程中阴极的电极反应式：充电过程中阴极的电极反应式：H H2 2O+M+eO+M+e-=MH+=MH+OHOH-，H H2 2O O中的中的H H被被M M还原还原D.NiMHD.NiMH电池中可以用电池中可以用KOHKOH溶液、氨水等作为电解质溶液溶液、氨水等作为电解质溶液2021/8/11 星期三59【解析】【解析】选选A A。正极发生得电子的还原反应，结合充电。正极发生得电子的还原反应，结合充电时的方程式知时的方程式知A A正确；电解时阴离子移向阳极，正确；电解时阴离子移向阳极，B B错错误；误；MHMH中中M M和氢化合价都是和氢化合价都是0 0价，充电时阴极发生水中价，充电时阴极发生水中的氢得电子被还原的反应，不是被的氢得电子被还原的反应，不是被M M还原，还原，C C错误；根错误；根据已知信息据已知信息6NiOOH+NH6NiOOH+NH3 3+H+H2 2O+OHO+OH-=6Ni(OH)=6Ni(OH)2 2+，电解质溶液若用氨水时会发生副反应，电解质溶液若用氨水时会发生副反应，D D错误。错误。2021/8/11 星期三60【加固训练】【加固训练】1.1.某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定COCO的的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧氧化钠，其中化钠，其中O O2-2-可以在固体介质可以在固体介质N NASICONASICON中自由移动。下中自由移动。下列说法不正确的是列说法不正确的是()2021/8/11 星期三61A.A.工作时电极工作时电极b b作正极，作正极，O O2-2-由电极由电极b b流向电极流向电极a aB.B.负极的电极反应式为负极的电极反应式为CO+OCO+O2-2-2e-2e-=CO=CO2 2C.C.当传感器中通过当传感器中通过210210-3-3molmol电子时，说明通过的尾气电子时，说明通过的尾气中含有中含有2.24 mL CO2.24 mL COD.D.传感器中通过的电流越大，尾气中传感器中通过的电流越大，尾气中COCO的含量越高的含量越高2021/8/11 星期三62【解析】【解析】选选C C。该电池为燃料电池，燃料为负极，空气。该电池为燃料电池，燃料为负极，空气为正极。为正极。A A项，项，b b为正极，阴离子向负极移动，正确；为正极，阴离子向负极移动，正确；B B项，负极发生氧化反应，正确；项，负极发生氧化反应，正确；C C项，通过项，通过2 21010-3-3molmol电子时，反应的电子时，反应的COCO为为0.001 mol0.001 mol，在标准状况下，体积，在标准状况下，体积为为22.4 mL22.4 mL，错误；，错误；D D项，项，COCO含量高，转移电子多，电含量高，转移电子多，电流大，正确。流大，正确。2021/8/11 星期三632.(20162.(2016潍坊模拟潍坊模拟)镁镁-过氧化氢燃料电池具有能量过氧化氢燃料电池具有能量高、安全方便等优点，其总反应为高、安全方便等优点，其总反应为Mg+HMg+H2 2O O2 2+H+H2 2SOSO4 4=MgSOMgSO4 4+2H+2H2 2O O，结构示意图如图所示。下列关于该电池，结构示意图如图所示。下列关于该电池的叙述正确的是的叙述正确的是()2021/8/11 星期三64A.A.电池内部可以使用电池内部可以使用MnOMnO2 2作填料作填料B.B.电池工作时，电池工作时，H H+向向MgMg电极移动电极移动C.C.电池工作时，正极的电极反应式为电池工作时，正极的电极反应式为Mg-2eMg-2e-=Mg=Mg2+2+D.D.电池工作时，电解质溶液的电池工作时，电解质溶液的pHpH将不断变大将不断变大2021/8/11 星期三65【解析】【解析】选选D D。MnOMnO2 2可催化可催化H H2 2O O2 2分解，分解，A A项错误；电解质项错误；电解质溶液中的阳离子向正极移动，镁作负极，溶液中的阳离子向正极移动，镁作负极，B B项错误；此项错误；此反应式为负极反应，反应式为负极反应，C C项错误；硫酸参与正极反应，则项错误；硫酸参与正极反应，则电解质溶液的酸性减弱，电解质溶液的酸性减弱，pHpH增大，增大，D D项正确。项正确。2021/8/11 星期三663.3.一种利用菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料一种利用菌种生成的硫化物作为介体的微生物燃料电池，电池内部有质子通过，该系统不经任何维护可电池，电池内部有质子通过，该系统不经任何维护可连续运行连续运行5 5年。该电池的负极反应式为年。该电池的负极反应式为S S2-2-+4H+4H2 2O-8eO-8e-=+8H=+8H+。下列有关该电池的说法中正确的是。下列有关该电池的说法中正确的是 ()2021/8/11 星期三67A.A.若有若有1.12 L1.12 L氧气参与反应，则有氧气参与反应，则有0.2 mol0.2 mol电子发生转电子发生转移移B.B.质子由正极移向负极质子由正极移向负极C.C.该电池的总反应为该电池的总反应为S S2-2-+2O+2O2 2=D.D.正极的电极反应式为正极的电极反应式为2O2O2 2+8e+8e-+4H+4H2 2O=8OHO=8OH-2021/8/11 星期三68【解析】【解析】选选C C。A A项没有注明标准状况，错误；质子应项没有注明标准状况，错误；质子应由负极移向正极，由负极移向正极，B B错误；正极的电极反应式为错误；正极的电极反应式为2O2O2 2+8H8H+8e+8e-=4H=4H2 2O O，D D错误。错误。2021/8/11 星期三694.(20164.(2016衡水模拟衡水模拟)MCFC)MCFC型燃料电池可同时供应电和型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为水蒸气，其工作温度为600600700700，所用燃料为，所用燃料为H H2 2，电解质为熔融的电解质为熔融的K K2 2COCO3 3。已知该电池的总反应为。已知该电池的总反应为2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，则下列有关该电池的说法正确的是，则下列有关该电池的说法正确的是()2021/8/11 星期三70A.A.该电池的正极反应式为该电池的正极反应式为4OH4OH-+4e+4e-=O=O2 2+2H+2H2 2O OB.B.该电池的负极反应式为该电池的负极反应式为H H2 2+-2e+-2e-=H=H2 2O+COO+CO2 2C.C.放电时放电时 向正极移动向正极移动D.D.该燃料电池能量转化率很低该燃料电池能量转化率很低2021/8/11 星期三71【解析】【解析】选选B B。该燃料电池燃料为。该燃料电池燃料为H H2 2，电解质为熔融的，电解质为熔融的K K2 2COCO3 3，总反应为，总反应为2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，负极反应为，负极反应为2H2H2 2+2 +2 -4e-4e-=2H=2H2 2O+2COO+2CO2 2，用总反应减负极反应得正极反应：，用总反应减负极反应得正极反应：O O2 2+2CO+2CO2 2+4e+4e-=2 =2 ，A A错误，错误，B B正确；放电时正确；放电时 向向负极移动，负极移动，C C错误；该燃料电池能量转化率很高，错误；该燃料电池能量转化率很高，D D错错误。误。2021/8/11 星期三725.Li-SOCl5.Li-SOCl2 2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是料分别为锂和碳，电解液是LiAlClLiAlClx x-SOCl-SOCl2 2。电池的总。电池的总反应可表示为反应可表示为4Li+2SOCl4Li+2SOCl2 2=4LiCl+S+SO=4LiCl+S+SO2 2。请回答。请回答下列问题：下列问题：2021/8/11 星期三73(1)(1)电池的负极材料为电池的负极材料为_，发生的电极反应为，发生的电极反应为_。(2)(2)电池正极发生的电极反应为电池正极发生的电极反应为_。2021/8/11 星期三74【解析】【解析】分析反应的化合价变化，可得分析反应的化合价变化，可得LiLi为还原剂，为还原剂，发生氧化反应，发生氧化反应，SOClSOCl2 2为氧化剂，发生还原反应。为氧化剂，发生还原反应。(1)(1)负极材料为负极材料为Li(Li(还原剂还原剂)，Li-eLi-e-=Li=Li+。(2)(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到。正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到。答案：答案：(1)(1)锂锂Li-eLi-e-=Li=Li+(2)2SOCl(2)2SOCl2 2+4e+4e-=4Cl=4Cl-+S+SO+S+SO2 22021/8/11 星期三75考点三考点三 原原电电池原理的池原理的应应用用 【核心知识通关】【核心知识通关】1.1.设计制作化学电源：设计制作化学电源：负负极极正极正极2021/8/11 星期三76电电极材料极材料2021/8/11 星期三772.2.加快化学反应速率：加快化学反应速率：一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率应速率_。如在。如在ZnZn与稀硫酸反应时加入少量与稀硫酸反应时加入少量CuSOCuSO4 4溶液构成原电池，反应速率溶液构成原电池，反应速率_。增大增大增大增大2021/8/11 星期三783.3.金属的防护：金属的防护：使被保护的金属制品作原电池使被保护的金属制品作原电池_而得到保护。如要而得到保护。如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将保护一个铁质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。其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。4.4.比较金属活动性强弱：比较金属活动性强弱：两种金属分别作原电池的两极时，一般作两种金属分别作原电池的两极时，一般作_的金属的金属比作比作_的金属活泼。的金属活泼。正极正极负极负极正极正极2021/8/11 星期三79【特别提醒】【特别提醒】(1)(1)依据原电池原理比较金属活动性的方法。依据原电池原理比较金属活动性的方法。根据原电池原理