原电池电解池的应用-可充电电池.ppt

《原电池电解池的应用-可充电电池.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《原电池电解池的应用-可充电电池.ppt（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、原原电池电解池的应用电池电解池的应用-可充电电池可充电电池阴极：阴极：正极：正极：还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极放电：原电池放电：原电池充电：电解池充电：电解池 负极：负极：阳极：阳极：氧化反应极氧化反应极电子流出极电子流出极失电子极失电子极氧化反应极氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极还原反应极还原反应极 得电子极得电子极电子流入极电子流入极汽汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H H2 2SOSO4 4作作电解电解

2、液。液。总反总反应式为：应式为：Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O（1 1）试写出放电时的正、负极反应式）试写出放电时的正、负极反应式正极正极:_:_负极负极:_:_（2 2）试写出充电时的阳、阴极反应式）试写出充电时的阳、阴极反应式阳极阳极:_:_阴极阴极:_:_PbOPbO2 2+4H+4H+SO+SO4 42-2-+2e+2e-=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O OPb+Pb+SOSO4 42-2-2e2e-=PbSO=PbSO4 4PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e-=P

3、bO=PbO2 2+4H4H+SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4 +2e+2e-=Pb+SO=Pb+SO4 42-2-1对可充电电池充电和放电两过程认识：对可充电电池充电和放电两过程认识：放电是原电池反应，充电是电解池反应放电是原电池反应，充电是电解池反应 2对可充电电池电极极性和材料的判断：对可充电电池电极极性和材料的判断：判断电池放电时电极极性和材料，可先标出放电（原电池）判断电池放电时电极极性和材料，可先标出放电（原电池）总反应式电子转移的方向和数目，失去电子的一极为负极，总反应式电子转移的方向和数目，失去电子的一极为负极，该物质即为负极材料；得到电子的一极为正极，该物质即为

4、该物质即为负极材料；得到电子的一极为正极，该物质即为正极材料。正极材料。若判断电池充电时电极极性和材料，方法同前，失去电子的若判断电池充电时电极极性和材料，方法同前，失去电子的一极为阳极，该物质即为阳极材料；得到电子的一极为阴极，一极为阳极，该物质即为阳极材料；得到电子的一极为阴极，该物质即为阴极材料。该物质即为阴极材料。3对溶液中离子的移动方向判断：对溶液中离子的移动方向判断：放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。4可充电电池充电时与电源的连接：可充电电池充电时与电源的连

5、接：可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。原电池的正极与外电源的正极相连。5对可充电电池某电极是发生氧化还是还原反应及某元素被对可充电电池某电极是发生氧化还是还原反应及某元素被氧化还是被还原的判断：氧化还是被还原的判断：可根据电极反应式进行分析，可根据电极反应式进行分析，放电（原电池）的负极及充电（电解池）的阳极均失去电子，放电（原电池）的负极及充电（电解池）的阳极均失去电子，发生了氧化反应，其变价元素被氧化；发生了氧化反应，其变价元素被氧化；放电（原电池）的正极及充电（电解池）的阴极均得

6、到电子，放电（原电池）的正极及充电（电解池）的阴极均得到电子，发生了还原反应，其变价元素被还原。发生了还原反应，其变价元素被还原。6可充电电池电极反应式的书写方法：可充电电池电极反应式的书写方法：书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应式。式。书写放电的电极反应式时，一般要遵守三步：书写放电的电极反应式时，一般要遵守三步：第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质；与负极和正极反应的物质；第二，写出一个比较容易书写的电极反应式（书写时一定要

7、注第二，写出一个比较容易书写的电极反应式（书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存）；意电极产物是否与电解质溶液共存）；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。即得另一电极反应式。充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程，充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。有关可充电电池高考试题题型分析有关可充电电池高考试题题型分析 1可充电电池电极极性和材料判断可充

8、电电池电极极性和材料判断（2001年广东化学卷第2题）镍镉（NiCd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd2NiO(OH)2H2O Cd(OH)22Ni(OH)2。由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A Cd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH)解析：解析：要理解镍镉电池放电和充电的过程。放电是原电池反应，根据题给条件知放电（原电池）时的总反应式为：Cd2NiO(OH)2H2O=Cd(OH)22Ni(OH)2。标出原电池总反应式电子转移的方向和数目指出，即可知道参与负极反应的物质：Cd2NiO(OH)2H2O=Cd(OH)22Ni(OH)2。2e-

9、从上式可知，Cd可作负极材料，参与负极反应。C2可充电电池电极反应式的书写和判断可充电电池电极反应式的书写和判断（05江苏化学卷第14题）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO48H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是（）A放电时负极反应为：Zn2e-2OH-Zn(OH)2B充电时阳极反应为：Fe(OH)3-3e-5OH-FeO4 2-4H2OC放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2 FeO4 被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强C解析：解析：高铁电池放电作用是原电池的功能，

10、其总反应式为：3Zn2K2FeO48H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，根据上述书写电极反应式的方法可知，负极反应为：Zn2e-2OH-Zn(OH)2，正极反应为：FeO42-4H2O+3e-=Fe(OH)35OH-，A正确；充电就是发生电解池反应，其总反应式为：3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH=3Zn2K2FeO48H2O，根据上述书写电极反应式的方法可知，阳极反应为：Fe(OH)35OH3eFeO424H2O，B正确。放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被还原为Fe(OH)3，而不是被氧化，C错误。根据正极反应式FeO424H2O+3e=Fe(OH)

11、35OH知，放电时生成OH，故正极附近溶液的碱性增强。故本题应选C。3可充电电池电极发生氧化、还原反应及元素被氧化、被还原可充电电池电极发生氧化、还原反应及元素被氧化、被还原判断判断（2006年广东化学卷第16题）某可充电的锂离子电池以LiMn2O4 为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4 下列说法正确的是（）A放电时，LiMn2O4发生氧化反应B放电时，正极反应为：Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4 C充电时，LiMn2O4发生氧化反应D充电时，阳极反应为：Li+e-=Li解析：解析：放电时作为电源来用，根

12、据放电时的电池反应知，负极反应式为：Lie-=Li+，正极反应式为：Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4，B正确，但LiMn2O4发生还原反应，A错误。充电时，阴极反应式为：Li+e-=Li，D错误，阳极反应式为：Li2Mn2O4e-=Li+LiMn2O4，故应是Li2Mn2O4发生氧化反应，而不是LiMn2O4，C错误。本题应选B。B4可充电电池离子的移动方向判断及总反应式的书写可充电电池离子的移动方向判断及总反应式的书写（2006年江苏化学卷第14题）锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Li xe-

13、C6Li1-x xLi+（C6 Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1-xMO2xLi+xe-LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（）A.锂离子电池充电时电池反应为C6LiLi1xMO2LiMO2C6Li1xB.电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol电子，金属锂所消耗的质量最小C.锂离子电池放电时电池内部Li向负极移动D.锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1xxLixeC6LiBD解析：解析：将放电的两电极反应式在电子守恒的基础上相加即得放电时的总反应式：C6LiLi1xMO2LiMO2C6Li1x，充电时的总反应式应为放电总反应式的逆反应，故A错

14、误；在锂、锌、银、铅金属中，锂的摩尔质量最小，所以各失去1mol电子，消耗金属锂的质量最小，B正确。电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，C错误。充电时的阴极反应与放电时的负极反应互为逆反应，故D正确。本题应选BD。5可充电电池考点的综合应用可充电电池考点的综合应用（2006年重庆理综卷第27题）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：放电时：正极的电极反应式是 ；电解液中H2SO4的浓度将变 ；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。在完全放电

15、耗尽PbO2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 、B电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。解析：解析：解析：因为放电为原电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。Pb失电子发生负极反应，产生的Pb2+在H2SO4溶液中结合SO42-生成难溶于水的PbSO4，故其负极反应式为：Pb+SO42-2e-=PbSO4。由电子守恒可知，其正极反应式为总式减去负极反应式：PbO2+SO42-+4H+2e-=PbSO4+2H2O。充电为电解池反应，其电极反应式书写是这样的，阴极反应式为原电池负极反应式的逆反应，即PbSO4+2e-=Pb+SO42-；阳极反

16、应式为原电池正极反应式的逆反应，即PbSO4+2H2O2e-=PbO2+SO42-+4H+。根据总反应式H2SO4的浓度会不断减小，所以应定期补充H2SO4。根据负极反应：PbSO422e-=PbSO4，可知，每转移2 mol电子，负极板增加1mol的质量，因为负极板由Pb变为PbSO4，故外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加48g。当外加电源后，铅蓄电池变成了电解池，A极为阴极，电极反应式为：PbSO4+2e-=PbSO42，B极为阳极，电极反应式为：PbSO42H2O2ePbO24HSO42。这样，A电极上生成Pb，B电极上生成PbO2，此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。答案：答案：PbO22e4HSO42PbSO42H2O 小 48Pb PbO2 对换