_高考化学第一轮高频考点复习课件5.ppt
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1、第29讲 化学电源,例1 镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2,+2Ni(OH)2,有关该电池的说法正确的是() A充电时阳极反应:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH +H2O B充电过程是化学能转化为电能的过程 C放电时负极附近溶液的碱性不变 D放电时电解质溶液中的OH-向正极移动,D,【解析】 本题是考查常见的镍镉(Ni-Cd)可充电电池的工作原理。由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知,充电时Ni(OH)2作阳极,电解质溶液为KOH,所以电极反应式为:N
2、i(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O;Cd(OH)2作阴极,Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-;充电的过程是将电能转化为化学能,放电时,Cd作负极,Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,Cd周围的c(OH-)下降,OH-向负极移动。,考点2 燃料电池的原理与特点,1燃料电池的特点 燃料电池是利用燃烧反应或与之类似的反应具有能量变化大的特点而设计和电池。它具有高效无污染的特点正成为新能源研究的重点。燃料电池的工作原理具有如下特点: (1)两电极可能相同,电极不参加反应。电极的作用是催化转换,作用很关键,原理很复杂。 (2)氧气等氧化剂总是在正极得电子发生还原反应,燃料在负极失电子
3、发生氧化反应。 (3)燃料电池的电解质可能是酸性、碱性和熔融的盐或氧化物。 (4)燃料电池总反应式的条件都不能写“点燃”,通常条件不写。,2有氧气参加的燃料电池正极反应式的书写 (1)酸性条件(如硫酸)O2+4H+4e-=2H2O。 (2)碱性条件(如KOH溶液)O2+2H2O+4e-=4OH-。 (3)熔融的盐(如K2CO3并在通O2的一极通CO2)O2+CO2+4e-=CO(4)熔融的氧化物(有O2-迁移)O2+4e-=2O2- 若已知燃料电池总反应和正极反应式,将很容易书写负极反应式。,例2 日本茨城大学研制了一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC),该电池有较高的安全性。电池总反
4、应为:CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确的是(),D,【解析】 由电池总反应式可知:二甲醚发生氧化反应,为负极反应物,氧气发生还原反应,为正极反应物,所以a为负极,b为正极;工作时,电子由a极沿导线经灯泡再到b极,电流由b极沿导线经灯泡再到a极;负极反应为:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+,正极反应为:4H+O2+4e-=2H2O;电池工作时,1 mol二甲醚被氧化时就有12 mol电子转移。,考点3 原电池的pH变化,1在原电池工作时,由于负极金属失去电子进入电解质溶液,正极附近的阳离子得到电子从溶液中析出,可能会引起溶液pH的变化
5、。 (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。,例3 可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是() A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质时,正极反应都为O2+2H2O+4e-=4OH- B以NaOH溶液为电解质时,负极反应为:Al+3OH-3e-=Al(OH)3 C以NaOH溶液为电解
6、质时,电池在工作过程中电解质的pH保持不变 D电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极,A,原电池及化学电源电极反应式书写的方法思路: (1)若题目给出的是图示装置,先分析原电池的正极,再根据正、负极反应规律写电极反应式。 (2)根据化合价变化数写出两极的电子得失守恒式。 (3)最后根据电极附近的环境添加相应物质配平反应式,也可以利用总反应式减去一个电极反应式得另一电极反应式。 注意:电极反应式均为离子方程式,注意物质是否能拆为离子形式。,1.(2011新课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为: Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法
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