高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第九章第一節(jié) 原電池化學(xué)電源課件 新人教版

全局性掌控選項式診斷診斷判斷正誤，在診斷一欄內(nèi)打“”或“”1.鉛蓄電池工作時，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，消 耗的H2SO4為0.2 mol(2010福建高考福建高考T11B)2.銅鋅原電池工作時，在外電路，電子從負(fù)極流向正 極(2010廣東高考廣東高考T23C)3.鉛蓄電池在放電過程中，負(fù)極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量 增加(2010江蘇高考江蘇高考T8A)4.LiAl/FeS電池的正極電極反應(yīng)式為：2LiFeS 2e = Li2SFe，則負(fù)極電極反應(yīng)式為：Al 3e = = Al3(2010浙江高考浙江高考T9C)5.氫氧燃料電池中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：O22H2O 4e = = 4OH(2010江蘇高考江蘇高考T11B)全局性掌控全局性掌控 本節(jié)的重點內(nèi)容為原電池工作原理及其應(yīng)用原電池工作原理的考查往往以新型能源電池或燃料電池為載體，考查原電池正負(fù)極的判斷、電極反應(yīng)式的書寫、電子或電流的方向及溶液pH的變化等；原電池原理的應(yīng)用主要考查原電池的設(shè)計、電化學(xué)腐蝕以及解釋某些化學(xué)現(xiàn)象等預(yù)計實物圖分析、新型電池分析、電解池與原電池的聯(lián)系以及設(shè)置趣味電化學(xué)實驗是近年高考的熱點.一、原電池一、原電池1概念概念把把 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能的裝置能的裝置化學(xué)化學(xué)電電2工作原理工作原理(以鋅以鋅銅原電池為例銅原電池為例)電極名稱負(fù)極正極電極材料電極反應(yīng)反應(yīng)類型 反應(yīng) 反應(yīng)電子流向 由 沿導(dǎo)線流向Zn CuZn2e = = Zn2 Cu22e = = Cu氧化氧化還原還原負(fù)極負(fù)極正極正極3構(gòu)成條件構(gòu)成條件(1)兩個兩個 的電極的電極(2)將電極插入將電極插入 中中(3)用導(dǎo)線連接電極構(gòu)成用導(dǎo)線連接電極構(gòu)成 (4)能自發(fā)進行能自發(fā)進行 反應(yīng)反應(yīng)活潑性不同活潑性不同電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液閉合回路閉合回路氧化還原氧化還原1原電池內(nèi)部陰、陽離子如何移動？為什么？原電池內(nèi)部陰、陽離子如何移動？為什么？提示：提示：陰離子移向負(fù)極、陽離子移向正極這是因陰離子移向負(fù)極、陽離子移向正極這是因為負(fù)極失電子，生成大量陽離子集聚在負(fù)極附近，為負(fù)極失電子，生成大量陽離子集聚在負(fù)極附近，致使該極附近有大量正電荷，所以溶液中的陰離子致使該極附近有大量正電荷，所以溶液中的陰離子要移向負(fù)極；正極得電子，該極附近的陽離子因得要移向負(fù)極；正極得電子，該極附近的陽離子因得電子生成電中性物質(zhì)而使該極附近帶負(fù)電荷，所以電子生成電中性物質(zhì)而使該極附近帶負(fù)電荷，所以溶液中陽離子要移向正極溶液中陽離子要移向正極二、化學(xué)電源二、化學(xué)電源1一次電池一次電池堿性鋅錳干電池堿性鋅錳干電池 負(fù)極材料： 電極反應(yīng)： 正極材料： 電極反應(yīng)： ZnZn2OH2e=Zn(OH)2MnO22MnO22H2O2e = 2MnOOH2OH總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2MnO22H2O = = 2MnOOHZn(OH)22二次電池二次電池(可充電電池可充電電池)鉛蓄電池是常見的二次電池，負(fù)極材料是鉛蓄電池是常見的二次電池，負(fù)極材料是 ，正極材料，正極材料是是 .(1)放電時的反應(yīng)放電時的反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4 = = 2PbSO42H2OPbPbO23燃料電池燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種堿性兩種.酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式電池總反應(yīng)式2H2O2 = = 2H2O2H24e = = 4HO24H4e=2H2OO22H2O4e = = 4OH2H24OH4e = = 4H2O2可充電電池充電時電極與外接電源的正、負(fù)極如何可充電電池充電時電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接？連接？提示：提示：可充電電池充電時的電極接法為：可充電電池充電時的電極接法為：1(2011大連雙基測試大連雙基測試)某原電池反應(yīng)的離子方程式：某原電池反應(yīng)的離子方程式：Zn2H = = Zn2H2，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是 ()AHNO3可作電解質(zhì)溶液可作電解質(zhì)溶液B在電解質(zhì)溶液中電子從正極流向負(fù)極在電解質(zhì)溶液中電子從正極流向負(fù)極C鋅極質(zhì)量不變鋅極質(zhì)量不變D石墨可作原電池的正極石墨可作原電池的正極解析：解析：硝酸不能作電解質(zhì)溶液，因為硝酸與金屬鋅反應(yīng)硝酸不能作電解質(zhì)溶液，因為硝酸與金屬鋅反應(yīng)生成氮的氧化物，不生成氫氣，生成氮的氧化物，不生成氫氣，A選項錯誤；原電池中，選項錯誤；原電池中，電子從負(fù)極流向正極，電子從負(fù)極流向正極，B選項錯誤；負(fù)極反應(yīng)為：選項錯誤；負(fù)極反應(yīng)為：Zn2e = = Zn2，金屬鋅的質(zhì)量減少，金屬鋅的質(zhì)量減少，C選項錯誤選項錯誤答案：答案： D2(2010廣東高考廣東高考)銅鋅原電池銅鋅原電池(如圖如圖)工作時，下列敘述正工作時，下列敘述正確的是確的是 ()A正極反應(yīng)為：正極反應(yīng)為：Zn2e = = Zn2B電池反應(yīng)為：電池反應(yīng)為：ZnCu2 = = Zn2CuC在外電路中，電子從負(fù)極流向正極在外電路中，電子從負(fù)極流向正極D鹽橋中的鹽橋中的K移向移向ZnSO4溶液溶液解析：解析：該電池中該電池中Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)為：為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Zn2e = = Zn2，Cu為正極，電極反應(yīng)為：為正極，電極反應(yīng)為：Cu22e = = Cu，A項錯誤；電池總反應(yīng)為：項錯誤；電池總反應(yīng)為：ZnCu2 = = Zn2Cu，B項正確；原電池工作時，外電路中電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)項正確；原電池工作時，外電路中電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，線流向正極，C項正確；負(fù)極上由于項正確；負(fù)極上由于Zn放電，放電，ZnSO4溶溶液中液中Zn2的濃度增大，故鹽橋中的的濃度增大，故鹽橋中的Cl移向移向ZnSO4溶液，溶液，D項錯誤項錯誤答案：答案： BC3(2011寧夏模擬寧夏模擬)在理論上不能用于設(shè)計成原電池的化學(xué)在理論上不能用于設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)是反應(yīng)是 ()A4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g) = = 4Fe(OH)3 H 0BCH3CH2OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l) H0CAl(OH)3(s)NaOH(aq) = = NaAlO2(aq)2H2O(l) H 0DH2(g)Cl2(g) = = 2HCl(g) H0.解析：解析：只有自發(fā)的、放熱的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原只有自發(fā)的、放熱的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池，故電池，故C不能不能答案：答案： C4下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法不正確的下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法不正確的是是 ().A上述電池分別屬于一次電池上述電池分別屬于一次電池 、二次電池和燃料電池、二次電池和燃料電池B干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞C鉛蓄電池工作過程中，每通過鉛蓄電池工作過程中，每通過2 mol電子，負(fù)極質(zhì)量電子，負(fù)極質(zhì)量減輕減輕207 gD氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源解析：解析：選項選項A顯然正確在干電池中，顯然正確在干電池中，Zn作負(fù)極，被氧作負(fù)極，被氧化，化，B正確氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部正確氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)，且工作的最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電儲藏在電池內(nèi)，且工作的最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，D正確正確C項忽略了項忽略了硫酸鉛在該極上析出，該極質(zhì)量應(yīng)該增加而非減小硫酸鉛在該極上析出，該極質(zhì)量應(yīng)該增加而非減小答案：答案：C5(2011寧波質(zhì)檢寧波質(zhì)檢)科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得世紀(jì)獲得電能的重要途徑近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑電能的重要途徑近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過其工作原理的示意圖如下：子通過其工作原理的示意圖如下：請回答下列問題：請回答下列問題：(1)Pt(a)電極是電池的電極是電池的_極，電極反應(yīng)式為極，電極反應(yīng)式為_；Pt(b)電極發(fā)生電極發(fā)生_反應(yīng)反應(yīng)(填填“氧化氧化”或或“還原還原”)，電極反，電極反應(yīng)式為應(yīng)式為_.(2)電池的總反應(yīng)方程式為電池的總反應(yīng)方程式為_(3)如果該電池工作時電路中通過如果該電池工作時電路中通過2 mol電子，則消耗的電子，則消耗的CH3OH有有_ mol.解析：解析：Pt(a)原料為原料為CH3OH和水，產(chǎn)物為和水，產(chǎn)物為CO2、H，根，根據(jù)據(jù)C化合價由化合價由2價升到價升到4價，失去價，失去6個電子，個電子，Pt(a)為為負(fù)極；負(fù)極；Pt(b)原料為原料為O2、H，產(chǎn)物為，產(chǎn)物為H2O，O化合價由化合價由0價降低為價降低為2價，發(fā)生還原反應(yīng)，為正極價，發(fā)生還原反應(yīng)，為正極1原理圖示原理圖示2原電池的判斷方法原電池的判斷方法(1)先分析有無外接電源，有外接電源的為電解池，無外接先分析有無外接電源，有外接電源的為電解池，無外接電源的可能為原電池電源的可能為原電池(2)然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷，主要是然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷，主要是“四看四看”：名師精析名師精析甲中石墨作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)甲中石墨作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為式為2Fe32e = = 2Fe2；乙中石墨作負(fù)極，發(fā)生氧化；乙中石墨作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2I2e = = I2.當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，正逆反應(yīng)速率相等，此時電路中電流強度為零，故靈敏電正逆反應(yīng)速率相等，此時電路中電流強度為零，故靈敏電流計的讀數(shù)為零，選項流計的讀數(shù)為零，選項A、B、C均正確當(dāng)靈敏電流計的均正確當(dāng)靈敏電流計的讀數(shù)為零后，在甲中再溶入讀數(shù)為零后，在甲中再溶入FeCl2固體，導(dǎo)致化學(xué)平衡逆固體，導(dǎo)致化學(xué)平衡逆向移動，即把該反應(yīng)的逆反應(yīng)設(shè)置成原電池，甲中石墨作向移動，即把該反應(yīng)的逆反應(yīng)設(shè)置成原電池，甲中石墨作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Fe22e = = 2Fe3；乙中石墨作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為；乙中石墨作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為I22e = = 2I，D錯錯答案答案D 原電池工作原理是將氧化還原反應(yīng)拆分在兩個電極原電池工作原理是將氧化還原反應(yīng)拆分在兩個電極上，分別發(fā)生氧化反應(yīng)上，分別發(fā)生氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng))和還原反應(yīng)和還原反應(yīng)(正極反應(yīng)正極反應(yīng))，電子經(jīng)外電路由負(fù)極流向正極電子經(jīng)外電路由負(fù)極流向正極(產(chǎn)生電流產(chǎn)生電流)1（2010江蘇高考）下圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原江蘇高考）下圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖下列說法正確的是理示意圖下列說法正確的是 ()A該系統(tǒng)中只存在該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化種形式的能量轉(zhuǎn)化B裝置裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：O22H2O4e = = 4OHC裝置裝置X能實現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生能實現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D裝置裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實形成的子系統(tǒng)能實現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化解析：解析：A項，該系統(tǒng)中存在太陽能與電能、電能與機械項，該系統(tǒng)中存在太陽能與電能、電能與機械能、化學(xué)能與電能、電能與化學(xué)能等能、化學(xué)能與電能、電能與化學(xué)能等4種形式的能量轉(zhuǎn)化種形式的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，不正確；關(guān)系，不正確；B項，裝置項，裝置Y是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的燃是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的燃料電池裝置，負(fù)極應(yīng)該是料電池裝置，負(fù)極應(yīng)該是H2發(fā)生氧化反應(yīng)，故不正確；發(fā)生氧化反應(yīng)，故不正確；C項，裝置項，裝置X為電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，故正確；為電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，故正確；D項，項，裝置裝置X、Y形成的子系統(tǒng)可以實現(xiàn)物質(zhì)的零排放，但不可形成的子系統(tǒng)可以實現(xiàn)物質(zhì)的零排放，但不可能實現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化，能量總是有損失的，能實現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化，能量總是有損失的，故不正確故不正確答案：答案：C 2.關(guān)于如圖裝置的敘述，正確關(guān)于如圖裝置的敘述，正確的是的是 ()A鋁是負(fù)極，鋁片上析出鋁是負(fù)極，鋁片上析出 無色氣體無色氣體B石墨是陽極，石墨棒上石墨是陽極，石墨棒上 析出黃綠色氣體析出黃綠色氣體C溶液中兩電極間產(chǎn)生白色沉淀溶液中兩電極間產(chǎn)生白色沉淀(不溶解不溶解)D溶液中先產(chǎn)生白色沉淀，最后沉淀溶解溶液中先產(chǎn)生白色沉淀，最后沉淀溶解解析：解析： Al、石墨、空氣、石墨、空氣、NaCl溶液形成原電池，溶液形成原電池，Al作負(fù)作負(fù)極，發(fā)生吸氧腐蝕，電極反應(yīng)分別為：負(fù)極：極，發(fā)生吸氧腐蝕，電極反應(yīng)分別為：負(fù)極：4Al12e = = 4Al3，正極：，正極：3O26H2O12e = = 12OH，因，因此總反應(yīng)為：此總反應(yīng)為：4Al3O26H2O = = 4Al(OH)3.故只有故只有C項正確項正確答案：答案：C1正、負(fù)極的判斷正、負(fù)極的判斷2.電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫(1)一般電極反應(yīng)式的書寫一般電極反應(yīng)式的書寫(2)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫如如CH4酸性燃料電池中，負(fù)極反應(yīng)式的書寫：酸性燃料電池中，負(fù)極反應(yīng)式的書寫：CH42O2 = = CO22H2O(總反應(yīng)式總反應(yīng)式)2O28H8e = = 4H2O(正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式)CH42H2O8e = = CO28H(負(fù)極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式)例例2(2010浙江高考浙江高考)LiAl/FeS電池是一種正在開發(fā)的電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：2LiFeS2e = = Li2SFe，有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是，有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是 ()A.LiAl在電池中作為負(fù)極材料，該材料中在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價為的化合價為1價價B.該電池的電池反應(yīng)式為：該電池的電池反應(yīng)式為：2LiFeS = = Li2SFeC.負(fù)極的電極反應(yīng)式為：負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Al3e = = Al3D.充電時，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：充電時，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Li2SFe2e = = 2LiFeS名師精析名師精析在在LiAl/FeS電池中，負(fù)極材料為電池中，負(fù)極材料為LiAl，該材，該材料中料中Li以游離態(tài)存在，化合價為以游離態(tài)存在，化合價為0價，故價，故A錯；負(fù)極反應(yīng)式錯；負(fù)極反應(yīng)式為為2Li2e = = 2Li，C錯；已知正極反應(yīng)式為錯；已知正極反應(yīng)式為2LiFeS2e = = Li2SFe，則總反應(yīng)為，則總反應(yīng)為2LiFeS = = Li2SFe，故，故B對；充電時，陰極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，對；充電時，陰極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，故故D錯錯.答案答案B書寫原電池的電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下四點：書寫原電池的電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下四點：(1)明確電池的負(fù)極反應(yīng)物是電極本身還是其他物質(zhì)、反明確電池的負(fù)極反應(yīng)物是電極本身還是其他物質(zhì)、反應(yīng)產(chǎn)物及化合價的變化；應(yīng)產(chǎn)物及化合價的變化；(2)確定電池的正極反應(yīng)物是電解質(zhì)溶液中的離子，還是確定電池的正極反應(yīng)物是電解質(zhì)溶液中的離子，還是其他物質(zhì)其他物質(zhì)(如溶有或通入的氧氣如溶有或通入的氧氣)；(3)判斷是否存在特定的條件判斷是否存在特定的條件(如介質(zhì)中的粒子如介質(zhì)中的粒子H、OH非放電物質(zhì)參加反應(yīng)非放電物質(zhì)參加反應(yīng))，進而推斷電解質(zhì)溶液的酸堿，進而推斷電解質(zhì)溶液的酸堿性的變化；性的變化；(4)總的反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷總的反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒守恒 3.(2011南通模擬南通模擬)近年來，科學(xué)家研制出一種新型細(xì)菌燃料近年來，科學(xué)家研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電池，利用細(xì)菌將有機物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為該電池的負(fù)極反應(yīng)式為 ()A.H22OH2e = = 2H2OB.O24H4e = = 2H2OC.H22e = = 2HD.O22H2O4e = = 4OH解析：解析：燃料電池中燃料在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，燃料電池中燃料在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，O2在正極在正極發(fā)生還原反應(yīng)；酸性電解質(zhì)，發(fā)生還原反應(yīng)；酸性電解質(zhì)，OH不能在電極反應(yīng)顯示，不能在電極反應(yīng)顯示，堿性電解質(zhì)，堿性電解質(zhì)，H不能在電極反應(yīng)中顯示不能在電極反應(yīng)中顯示.答案：答案：C 4.(2011鹽城模擬鹽城模擬)銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充、放電過程可表示為：它的充、放電過程可表示為：2AgZn(OH)2 Ag2OZnH2O.根據(jù)上述信息回答下列問題：根據(jù)上述信息回答下列問題：(1)電池在放電時，作為負(fù)極的是電池在放電時，作為負(fù)極的是_正極上的反應(yīng)為：正極上的反應(yīng)為：_.(2)寫出充電時的電極反應(yīng)式：寫出充電時的電極反應(yīng)式：陽極：陽極：_；陰極：陰極：_.充充電電放放電電解析：解析：從電池化學(xué)反應(yīng)方程式可以看出，從電池化學(xué)反應(yīng)方程式可以看出，Zn在放電后化在放電后化合價升高，合價升高，Zn是負(fù)極，是負(fù)極，Ag2O為正極充電時為正極充電時Zn(OH)2為為陰極，陰極，Zn(OH)2得電子變?yōu)榈秒娮幼優(yōu)閆n，Ag為陽極為陽極答案：答案：(1)ZnAg2OH2O2e = = 2Ag2OH(2)2Ag2e2OH = = Ag2OH2OZn(OH)22e = = Zn2OH設(shè)計制作化學(xué)電源設(shè)計制作化學(xué)電源設(shè)計原電池時要緊扣原電池的構(gòu)成條件具體方法是：設(shè)計原電池時要緊扣原電池的構(gòu)成條件具體方法是：(1)首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng)；首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng)；(2)根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點，結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正負(fù)根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點，結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液極材料及電解質(zhì)溶液電極材料的選擇電極材料的選擇在原電池中，選擇還原性較強的物質(zhì)作為負(fù)極；氧化性在原電池中，選擇還原性較強的物質(zhì)作為負(fù)極；氧化性較強的物質(zhì)作為正極，并且，原電池的電極必須導(dǎo)電，較強的物質(zhì)作為正極，并且，原電池的電極必須導(dǎo)電，電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)液中溶解的其他物質(zhì)(如空氣中的氧氣如空氣中的氧氣)能與負(fù)極發(fā)生反能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)但如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進行應(yīng)但如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進行(中間連接中間連接鹽橋鹽橋)，則左右兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)選擇含有與電，則左右兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)選擇含有與電極材料相同的陽離子如在銅極材料相同的陽離子如在銅鋅鋅硫酸構(gòu)成的原電池硫酸構(gòu)成的原電池中，負(fù)極金屬鋅浸泡在含有中，負(fù)極金屬鋅浸泡在含有Zn2的電解質(zhì)溶液中，而正的電解質(zhì)溶液中，而正極銅浸泡在含有極銅浸泡在含有Cu2的溶液中的溶液中(3)按要求畫出原電池裝置圖按要求畫出原電池裝置圖如根據(jù)以下反應(yīng)設(shè)計的原電池：如根據(jù)以下反應(yīng)設(shè)計的原電池：原理裝置圖化學(xué)反應(yīng)：CuCl2Fe = = FeCl2Cu電極反應(yīng)：負(fù)極：Fe2e = Fe2正極：Cu22e = Cu例例3原電池原理廣泛應(yīng)用于科技、生產(chǎn)和生活中，請回原電池原理廣泛應(yīng)用于科技、生產(chǎn)和生活中，請回答以下問題：答以下問題：(1)肼肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料肼燃料肼空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，產(chǎn)物無污空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，產(chǎn)物無污染，電解質(zhì)溶液是染，電解質(zhì)溶液是20%30%的的KOH溶液肼溶液肼空氣燃料空氣燃料電池放電時：電池放電時：正極的電極反應(yīng)式是正極的電極反應(yīng)式是_；負(fù)極的電極反應(yīng)式是負(fù)極的電極反應(yīng)式是_(2)請運用原電池原理設(shè)計實驗，驗證請運用原電池原理設(shè)計實驗，驗證Cu2、Fe3氧化氧化性的強弱請畫出實驗裝置圖并寫出電極反應(yīng)式性的強弱請畫出實驗裝置圖并寫出電極反應(yīng)式名師精析名師精析(1)在肼在肼空氣燃料電池中，電解質(zhì)溶液為空氣燃料電池中，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，通入空氣的電極為正極，電極反應(yīng)為：溶液，通入空氣的電極為正極，電極反應(yīng)為：O24e2H2O = = 4OH，加入肼的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)，加入肼的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：為：N2H44OH4e = = N24H2O；(2)驗證驗證Cu2、Fe3氧化性的強弱可以依據(jù)化學(xué)反應(yīng)氧化性的強弱可以依據(jù)化學(xué)反應(yīng)2Fe3Cu = = 2Fe2Cu2，氧化性：，氧化性：Fe3Cu2進行設(shè)計進行設(shè)計可將該化學(xué)反應(yīng)拆分為氧化反應(yīng)：可將該化學(xué)反應(yīng)拆分為氧化反應(yīng)：(即負(fù)極反應(yīng)即負(fù)極反應(yīng))：Cu2e = = Cu2，還原反應(yīng)，還原反應(yīng)(即正極反應(yīng)即正極反應(yīng))：2Fe32e = = 2Fe2；據(jù)此可選擇銅作負(fù)極材料，正極材料為導(dǎo)；據(jù)此可選擇銅作負(fù)極材料，正極材料為導(dǎo)電的電的非金屬材料非金屬材料(如石墨如石墨)或不如銅活潑的金屬材料或不如銅活潑的金屬材料(如如Pt、Ag等等)電解質(zhì)溶液選擇含電解質(zhì)溶液選擇含F(xiàn)e3的鹽溶液，依此畫出原電池的鹽溶液，依此畫出原電池的裝置圖即可的裝置圖即可答案答案(1)O22H2O4e = = 4OHN2H44OH4e = = N24H2O(2)正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：2Fe32e = = 2Fe2負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：Cu2e = = Cu2 原電池的設(shè)計關(guān)鍵是負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液的成分原電池的設(shè)計關(guān)鍵是負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液的成分一般來說，在總反應(yīng)中失電子的物質(zhì)做負(fù)極或某物質(zhì)在一般來說，在總反應(yīng)中失電子的物質(zhì)做負(fù)極或某物質(zhì)在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的某離子或物質(zhì)在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的某離子或物質(zhì)在正極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)正極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)5(2011無錫模擬無錫模擬)根據(jù)氧化還原根據(jù)氧化還原反應(yīng)：反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s) = = Cu2(aq)2Ag(s)畫出原電池畫出原電池示意圖并在圖中加入電流表，示意圖并在圖中加入電流表，注明電極材料名稱和電解質(zhì)溶注明電極材料名稱和電解質(zhì)溶液，其中鹽橋為瓊膠液，其中鹽橋為瓊膠飽和飽和KNO3鹽橋鹽橋解析：解析：由反應(yīng)方程式可知，該電池的電極反應(yīng)式為：由反應(yīng)方程式可知，該電池的電極反應(yīng)式為：正極：正極：2Ag2e = = 2Ag負(fù)極：負(fù)極：Cu2e = = Cu2所以負(fù)極應(yīng)為所以負(fù)極應(yīng)為Cu，正極為，正極為Ag，電解質(zhì)溶液應(yīng)為，電解質(zhì)溶液應(yīng)為CuSO4溶溶液和液和AgNO3溶液，外電路中的電子從溶液，外電路中的電子從Cu極流向極流向Ag極極鹽橋中的鹽橋中的K移向正極移向正極(Ag極極)，NO移向負(fù)極移向負(fù)極(Cu極極)答案：答案：(1)正正2Ag2e = = 2AgCu2e = = Cu2(2)CuAg(3)B6下圖是工程師設(shè)計的氫氧燃料電池的示意圖：下圖是工程師設(shè)計的氫氧燃料電池的示意圖：a、b兩個兩個電極均由多孔的碳塊組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中電極均由多孔的碳塊組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸入，并在電極表面發(fā)生反應(yīng)而放電逸入，并在電極表面發(fā)生反應(yīng)而放電(1)a電極是電源的電極是電源的_極；極；(2)若該電池產(chǎn)生若該電池產(chǎn)生360 kg的水，則電路中通過了的水，則電路中通過了_mol電子電子解析：解析：電路中通過的電子的物質(zhì)的量為：電路中通過的電子的物質(zhì)的量為：360 000 g18 g/mol240 000 mol.答案：答案：(1)負(fù)負(fù)(2)40000 高考中的新型電池，有高考中的新型電池，有“氫鎳電池氫鎳電池”、“高鐵電池高鐵電池”、“鋅鋅錳堿性電池錳堿性電池”、我國首創(chuàng)的、我國首創(chuàng)的“海洋電池海洋電池”、“燃料電燃料電池池”(如新型細(xì)菌燃料電池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電如新型細(xì)菌燃料電池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、池、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、CO燃料電池燃料電池)、“鋰離子鋰離子電池電池”、“銀鋅電池銀鋅電池”、“紐扣電池紐扣電池”等這些電池一般具有等這些電池一般具有高能環(huán)保、經(jīng)久耐用、電壓穩(wěn)定、比能量高能環(huán)保、經(jīng)久耐用、電壓穩(wěn)定、比能量(單位質(zhì)量釋放單位質(zhì)量釋放的能量的能量)高等特點高等特點 取材于這些知識點的試題，由于題材廣、信息新、取材于這些知識點的試題，由于題材廣、信息新、陌生度大，所以，大多數(shù)考生對這類試題感到難，而難陌生度大，所以，大多數(shù)考生對這類試題感到難，而難在何處又十分迷茫實際上這些題目主要考查的是學(xué)生在何處又十分迷茫實際上這些題目主要考查的是學(xué)生遷移應(yīng)用的能力具體有以下幾種考查角度：遷移應(yīng)用的能力具體有以下幾種考查角度：2新型電池新型電池“放電放電”時正極、負(fù)極上電極反應(yīng)式的書寫時正極、負(fù)極上電極反應(yīng)式的書寫首先根據(jù)電池反應(yīng)分析物質(zhì)得失電子情況，然后再考首先根據(jù)電池反應(yīng)分析物質(zhì)得失電子情況，然后再考慮電極反應(yīng)生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)慮電極反應(yīng)生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應(yīng)；對于較復(fù)雜的電極反應(yīng)，可以利用總反應(yīng)生反應(yīng)；對于較復(fù)雜的電極反應(yīng)，可以利用總反應(yīng)較簡單一極電極反應(yīng)式較復(fù)雜一極電極反應(yīng)式的方較簡單一極電極反應(yīng)式較復(fù)雜一極電極反應(yīng)式的方法解決法解決3新型電池新型電池“充電充電”時陰、陽極的判斷時陰、陽極的判斷首先明確原電池放電時的正、負(fù)極，再根據(jù)電池充電首先明確原電池放電時的正、負(fù)極，再根據(jù)電池充電時，陽極接正極、陰極接負(fù)極的原理進行分析時，陽極接正極、陰極接負(fù)極的原理進行分析4新型電池充、放電時，電解質(zhì)溶液中離子移動方向的新型電池充、放電時，電解質(zhì)溶液中離子移動方向的判斷判斷首先分清電池是放電還是充電；再判斷正、負(fù)極或陰、首先分清電池是放電還是充電；再判斷正、負(fù)極或陰、陽極，進而可確定離子的移動方向陽極，進而可確定離子的移動方向下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是 ()A電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B電池工作時，電池工作時，I離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電C電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極D電池的電解質(zhì)溶液中電池的電解質(zhì)溶液中I和和I濃度不會減少濃度不會減少答案答案BA放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式為放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式為Lie = = LiB放電時正極的電極反應(yīng)式為放電時正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e = = 4OHC負(fù)極鋰每減少負(fù)極鋰每減少7 g，電路中通過，電路中通過1 mol電子電子D電流由金屬鋰極經(jīng)外電路流向空氣極電流由金屬鋰極經(jīng)外電路流向空氣極解析：解析：電流方向與電子移動方向相反，電流方向是從正極到電流方向與電子移動方向相反，電流方向是從正極到負(fù)極，負(fù)極，D項錯誤項錯誤答案：答案：D2(2011石家莊市模擬石家莊市模擬)被稱之為被稱之為“軟電池軟電池”的紙質(zhì)電池，的紙質(zhì)電池，采用一個薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而在采用一個薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳在紙內(nèi)的離子其另一邊鍍二氧化錳在紙內(nèi)的離子“流過流過”水和氧化水和氧化鋅組成的電解液總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：鋅組成的電解液總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn2MnO2H2O = Zn(OH)2Mn2O3下列說法錯誤的是下列說法錯誤的是 ()A電池工作時，鋅失去電子電池工作時，鋅失去電子B外電路中每通過外電路中每通過0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5 gC電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D電池正極的電極反應(yīng)式為：電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2H2O2e = = Mn2O32OH解析：解析：由總反應(yīng)的化學(xué)方程式可知鋅為負(fù)極，放電時鋅失由總反應(yīng)的化學(xué)方程式可知鋅為負(fù)極，放電時鋅失去電子，外電路中每通過去電子，外電路中每通過2 mol電子，鋅的質(zhì)量在理論上電子，鋅的質(zhì)量在理論上減少減少65 g，故，故A、B項均正確電池工作時電流是從正極通項均正確電池工作時電流是從正極通過外電路流向負(fù)極，而電子恰好相反，過外電路流向負(fù)極，而電子恰好相反，C項錯誤正極的項錯誤正極的電極反應(yīng)式可能不太容易直接寫出，此時可先寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式可能不太容易直接寫出，此時可先寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式：電極反應(yīng)式：Zn2OH2e=Zn(OH)2，再用總方程，再用總方程式減去負(fù)極的，即得正極的電極反應(yīng)式，式減去負(fù)極的，即得正極的電極反應(yīng)式，D項正確項正確答案：答案：C點擊下圖進入點擊下圖進入“針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練 測與評測與評”