精品新高中化学大一轮复习导学案第八章38原电池化学电源及答案.docx

1、精品新高中化学大一轮复习导学案第八章38原电池化学电源及答案案38原电池电考纲要求1了解原电池的工作原，能写出电极反应和电池反应方程式。2了解常见电的种类及其工作原。知识点一原电池1概念把_能转为_能的装置。2工作原：(以锌铜原电池为例)电极名称负极正极电极材料电极反应反应类型电子流向由沿导线流向3原电池构成条件(1)两个_的电极。(2)将电极插入_中。(3)用导线连接电极构成_。(4)能自发进行的_。总之原电池的工作原和电子流向可用下列图示表示：问题思考1在原电池中是否较活泼金属一定作负极？2原电池内部阴、阳离子如何移动？3怎样判断原电池的正负极？知识点二电1一次电池(1)碱性锌锰干电池负极

2、反应：_；正极反应：2MO22H2O2=2MOOH2OH；总反应式：2MO22H2O=2MOOH(OH)2。(2)锌银电池负极反应：_；正极反应：Ag2OH2O2=2Ag2OH；总反应式：Ag2OH2O=(OH)22Ag。2二次电池(可充电，可多次重复使用)如铅蓄电池：H2SO4作电解质溶液负极反应：_；正极反应：PbO224HSO=PbSO42H2O；总反应式：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。问题思考4可充电电池充电时，电极与外接电的正负极如何连接？发生什么变？3燃料电池(1)氢氧燃料电池用酸性电解质时：负极：_；正极：_；总反应：H2O2=H2O。用NOH等碱性溶液时：负极：

3、_；正极：_；总反应：H2O2=H2O。(2)H4燃料电池：电解质为OH负极：_；正极：_；总反应：H42O22OH=2O33H2O。问题思考5氢氧燃料电池在碱性介质中如何反应？反应后溶液的碱性有何变？一、原电池电极反应式的书写1一般电极反应式的书写步骤2复杂电极反应式的书写如H4酸性燃料电池中，负极反应式为H42O2O22H2O总反应式_正极反应式_负极反应式()典例导悟1工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以P和为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H和2进行工作。回答下列问题：(1)正极材料是_，电极反应是_。(2)负极材料是_，电极反应是_。典例导悟2(2008广东，1

4、6改编)LFPO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FPO4LLFPO4，电池的正极材料是LFPO4，负极材料是石墨，含L导电固体为电解质。下列有关LFPO4电池说法正确的是()A可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部L向负极移动充电过程中，电池正极材料的质量增加D放电时电池正极反应为FPO4L=LFPO4听课记录：二、原电池原的应用1加快氧还原反应速率一个自发进行的氧还原反应，设计成原电池时反应速率_。例如，在与稀H2SO4反应时加入少量SO4溶液能使产生H2的速率_。典例导悟3将等质量的两份锌粉、b分别加入过量的稀硫酸，同时向中加少量SO4溶液，下

5、图中产生H2的体积V(L)与时间()的关系，其中正确的是()听课记录：2比较金属活动性强弱两种金属作原电池的两极时，其活泼性与正极、负极有什么关系？典例导悟4有A、B、D四种金属。将A与B用导线连接起，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变。如果把铜浸入的盐溶液里，有金属析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()AD、A、B BD、A、B、D、B、A、 DB、A、D、听课记录：3设计电(1)设计原电池的一般思维方法是什么？(2)设计原电池时，对电解质溶液有何要求？若有盐桥时两个半电池中的电解质溶液是否相同？(3)在电极材料

6、的选择使用方面有何要求？电极材料必须参与反应吗？典例导悟5根据下列氧还原反应设计一个原电池：2F3F=3F2。要求：(1)画出此原电池的装置图，装置可采用烧杯。(2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。(3)写出两个电极上发生的电极反应。题组一原电池正、负极的判断与电极反应式的书写1(2011福建综，11)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成放电时OH向正极移动D总反应为2L2H2O=2LOHH22(2011安徽综，12)

7、研究人员最近发明了一种“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5MO22Ag2N=N2M5O102Ag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：Ag=AgB每生成1 N2M5O10转移2 电子N不断向“水”电池的负极移动DAg是还原产物3(2011广东综，12)某小组为研究电原，设计如图装置。下列叙述不正确的是()A和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B和b用导线连接时，铜片上发生的反应为22=无论和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D和b分别连接直流电流正、负极，电压足够大时，2向铜电极移动4(2010福建综

8、，11)铅蓄电池的工作原为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研读下图，下列判断不正确的是()A闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2=PbO24HSOB当电路中转移02 电子时，中消耗的H2SO4为02 闭合时，中SO向c电极迁移D闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极5(2010广东，23改编)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()A正极反应为2=2B电池反应为2=2在外电路中，电子从正极流向负极D盐桥中的移向SO4溶液题号12345答案题组二原电池原的应用6(2011江苏，18)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在OH溶液中加入适

9、量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80 ，边搅拌边将一定量2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方程式为2AgNO34OH2S2O8Ag2O22NO322SO42H2O回答下列问题：(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是_。(2)银锌碱性电池的电解质溶液为OH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转为Ag，负极的转为2(OH)4，写出该电池反应方程式：_。(3)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2588 g，在一定条件下完全分解为Ag和O2，得到2240 L O2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分(计算

10、结果精确到小点后两位)。7(2009天津综，10)氢氧燃料电池是符合绿色念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转的主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因是_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原如下：2LH22LHLHH2O=LOHH2反应中的还原剂是_，反应中的氧剂是_。已知LH固体密度为082 gc3，用锂吸收224 L(标准状况

11、)H2，生成的LH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_。题组一原电池原及其应用1论上不能用于设计成原电池的反应是()AHNOH=NH2OH0B2H3OH()3O2(g)2O2(g)4H2O()H04F(OH)2()2H2O()O2(g)=4F(OH)3()H0D2H2(g)O2(g)=2H2O()H02、Y、都是金属，把投入的硝酸盐溶液中，的表面有析出，与Y组成原电池时，Y为电池的负极，、Y、三种金属的活泼性顺序为()AY BYY DY3(2011吉林模拟)依据氧还原反应：2Ag(q)()=2(q)2

12、Ag()设计的原电池如下图所示。请回答下列问题：(1)电极的材料是_；电解质溶液Y是_；(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。题组二原电池正、负极的判断和电极反应式的书写4将两个铂电极插入OH溶液中，向两极分别通入H4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入H4的一极，其电极反应式是H410OH8=O7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是2O24H2O8=8OH。下列叙述不正确的是()A通入H4的电极为负极B正极发生氧反应燃料电池工作时，溶液中的OH向负极移动D该电池使用一段时间后应补充OH5家成功开发出便携式固体氧物

13、燃料电池，它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧物，在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池的说法不正确的是()A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B该电池的总反应是3H85O2=3O24H2O电路中每通过5 电子，约有56 L标准状况下的丙烷被完全氧D通入丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为3H82010O2=3O24H2O6(2011宁波质检)一种燃料电池中发生的反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧碳。该电池负极发生的反应是()AH3OH(g)O2(g)2=H2O()O2(g)2H(q)BO2(g)4H(q)4=2H2O()H3OH(g)H2

14、O()6=O2(g)6H(q)DO2(g)2H2O()4=4OH题号12456答案7(1)将A片和片用导线相连，插入稀H2SO4中组成原电池，写出电极名称及电极反应式：A片()_，片()_。(2)若将A片和片用导线相连，插入浓HNO3中能否组成原电池？_(填“能”或“不能”)，若能组成原电池，写出电极名称及电极反应式：A片()_，片()_。题组三综合探究8LSO2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LA4SO2。电池的总反应可表示为4L2SO2=4L S SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_；(2)电池正极发生的电极反应为_；(3)SO2

15、易挥发，实验室中常用NOH溶液吸收SO2，有N2SO3和N生成。 如果把少量水滴到SO2中，实验现象是_，反应的方程式为_；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。案38原电池电【课前准备区】知识点一1电2电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应2=222=反应类型氧反应还原反应电子流向由沿导线流向3(1)活泼性不同(2)电解质溶液(3)闭合回路(4)氧还原反应知识点二1(1)2OH2=(OH)2(2)2OH2=(OH)22PbSO2=PbSO43(1)H22=2HO22H2=H2OH22OH2=2H2OO2H2O2=2OH(2)H410OH8=O7H2O2O24H2O8=8O

16、H问题思考1不一定，例如将Mg和A用导线连接插入NOH溶液中，A作负极，Mg作正极。2根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原可知，在电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。3(1)根据电子流动方向判断。在原电池中，电子流出的一极是负极；电子流入的一极是正极。(2)根据两极材料判断。一般活泼性较强金属为负极；活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。(3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。(4)根据原电池两极发生的变判断。负极总是失去电子，发生氧反应，正极总是得到电子，发生还原反应。(5)根据现象判断。溶解的一极为负极，质量增加或放出气体

17、的一极为正极。45负极反应：2H24OH4=4H2O正极反应：O22H2O4=4OH总反应式：2H2O2=2H2O从上述反应可以看出，虽然OH反应前后的量不变，但有水生成，介质溶液的碱性减弱。【课堂活动区】一、1氧反应还原反应电荷质量得失电子2总反应式较简单一极的电极反应式2O28H8=4H2OH42H2O8=O28H二、1加快加快2一般作负极的金属比作正极的金属活泼。3(1)一般思维方法：首先将已知氧还原反应拆分为两个半反应；根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料(负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属即可，也可以用石墨)及电解质溶液。按要求画出原电池装置图。(2)

18、电解质溶液的要求：电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如在锌铜原电池中，负极金属锌浸泡在含有2的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有2的溶液中。但H2OHO2构成的电池中两个半电池中可都用OH溶液。(3)电极材料的选择在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料(也可

19、以是还原性较强的非金属材料如H2、H4等)。典例导悟1(1)PO22H2O4=4OH(2)24=22解析比P活泼，作为原电池的负极，失去电子，P作为原电池的正极，因人的体内液体不可能呈较强酸性，故正极上O2得到电子，发生还原反应。2D由于L能和稀H2SO4、H2O反应，因此电解质不能用硫酸；放电过程为原电池原，在原电池中，阴离子向着负极移动，阳离子向着正极移动；充电过程是电解的过程，电解池的阳极失电子，即LFPO4=LFPO4，因此阳极材料(LFPO4)质量会减少；将电解池阳极反应倒过就是原电池的正极反应。综合上述分析可知D正确。3A中加入SO4溶液，被置换出的铜覆盖在的表面，形成原电池，产生

20、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。4BA、B形成原电池，B不易腐蚀，则A为负极，B为正极，活泼性：AB；A、D放入H中，D比A反应剧烈，则活泼性：DA；不能置换B而能置换，则活泼性：B。总的活泼性：DAB。5(1)装置图如下：(2)电池的正、负极及外电路中电子的流向如图所示。(3)负极(F)：F2=F2；正极()：2F32=2F2。解析根据原电池的构成条件发生还原反应的物质作正极(或在正极上发生还原反应)，发生氧反应的物质作负极(或在负极上发生氧反应)。在上述反应里，固体铁中铁元素的合价升高，发生氧反应，应作原电池的负极；F3中铁元素的合价降低，发生还原反应，但因F3易溶于水，不能直接作电极，所以要选用一种活动性比铁弱且与F3溶液不反应的固体作辅助电极，这里可以采用石墨棒等。【课后练习区】高考集训1根据题给信息知锂水电池的总反应为2L2H2O=2LOHH2，D正确；在反应中氢元素的合价降低，因此H2O作氧剂，同时又起到溶剂的作