【三维设计】（人教通用版）2015届高考化学一轮总复习讲义 第二节 原电池化学电源VIP专享VIP免费

第二节原电池__化学电源明考纲要求理主干脉络1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理。一、原电池1．概念把化学能转化为电能的装置。2．构成条件(1)有两上活动性不同的电极(常见为金属或石墨)。(2)具有电解质溶液。(3)两电极间形成闭合回路。3．工作原理如图是两种CuZn原电池示意图，请填空：(1)电极：负极为Zn，正极为Cu。(2)电极反应；负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu。(3)电子移动方向和电流方向：电子从负极流出经外电路流入正极；电流从正极流出经外电路流入负极。(4)离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。(5)两种装置的比较：装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ能避免能量损耗；装置Ⅱ中盐桥的作用是提供阴阳离子定向移动的通路，导电。二、化学电源1．一次电池——碱性锌锰干电池1负极材料：Zn电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2正极材料：碳棒电极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)22．二次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应：①负极：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)②正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)③总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)。(2)充电时的反应：①阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)②阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)。③总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。3．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。酸性碱性负极反应式2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极反应式O2＋4H＋＋4e－===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－电池总反应式2H2＋O2===2H2O,1.如何判断一个装置是原电池？提示：(1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池；然后依据原电池的形成条件分析判断。主要是“四看”：看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)；看溶液——是否是电解质溶液；看回路——两极插入溶液中，形成闭合回路或两极直接接触；看本质——有无氧化还原反应发生，原电池反应是总反应能够自发进行的氧化还原反应。(2)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看做电解池。2．实验室常用锌和稀H2SO4反应制备H2，试讨论纯锌和粗锌哪个反应快，为什么？提示：粗锌快，因为粗锌中含有杂质金属，可以和锌形成原电池，反应速率较快。23．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X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______________________________；X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。答案：(1)CuAgNO3(2)正Ag＋＋e－===AgCu－2e－===Cu2＋(3)CuAg4．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_____________________________________________________________________________________________________。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应：_______________________________________________________________；负极反应：_______________________________________________________________。解析：(1)Fe3＋具有强氧化性，可以把一些金属单质如铁、铜等氧化成相应的离子，离子方程式是：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(2)由反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋可以判断出铜发生氧化反应，铜作负极，Fe3＋发生还原反应，正极可以选用石墨棒，电解质溶液可以选用氯化铁溶液，仿照教材上的铜锌原电池装置，可以画出此原电池的装置图。答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)正极...