第34讲 原电池原理及应用.pptVIP

* 3.原电池的工作原理： + 注意： ①原电池反应可加快反应速率。 ②以还原剂本身为负极的原电池工作时负极质量减少，正极质量不变或增加。 4.原电池的设计： 还原剂+氧化剂→氧化产物+还原产物 e- + e- 氧化反应 还原反应 导线 负极系统 ①设计负极系统―根据还原剂设计。 ②设计正极系统―根据负极设计。 ③设计电解质溶液―根据氧化剂设计。 Pt Pt + 1．分别放置在如下图所示装置(都盛有0.1 mol·L－1的H2SO4溶液)中的四个相同的纯锌片，腐蚀最快的是 2．有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连结起来浸入电解质溶液中，b不易腐蚀．将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈．将Cu浸入b的盐溶液里，无明显变化．如果把Cu浸入c的盐溶液里，有c的单质析出．据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是　A．d、c、a、b???????? B．d、a、b、c　C．d、b、a、c???????? D．b、a、d、c 3．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn＋2OH－－2e－＝＝＝ZnO＋H2O；碳棒：1/2 O2＋H2O＋2e－＝＝＝2OH－据此判断，锌片是　A．正极，并被还原??????? B．正极，并被氧化　C．负极，并被还原????? D．负极，并被氧化 4．如图所示的装置能够组成原电池且产生电流的是 5．下列关于实验现象的描述不正确的是?　A、把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡　B、用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌　C、把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁　D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 6．如图所示，烧杯内盛有浓HNO3，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb都有剩余．试写出可能的电极反应式，并指出正、负电极及电极反应类型． (1)Fe：?????????????????、????????????????? (可不填满，也可补充，下同)； (2)pb片：??????????????????、????????????????????． 二、原电池电极反应式的书写 例1.镁、铝在强碱性环境中构成的原电池。 分析：*首先应确定正、负极。 这里，虽然Mg比Al活泼，由于在此情境下能自发进行的反应为Al和OH-的反应，且在反应中Al作还原剂，故负极为Al ，则正极为Mg。 *然后确定电极反应式。 负极： Al-3e-=Al3+ 。此时Al3+在碱性环境不能稳定存在，会与OH-（过量）结合转化为AlO2-。∴负极反应式为：2Al + 8OH- - 6e- = 2AlO2- +4H2O 最后用 总反应式-负极反应式===正极反应式 可见，书写反应式时还需考虑与电解液的共存关系以及电子守恒。 思考：将上例中强碱性环境改为稀硫酸会怎样？ 练习.以Fe、Cu作为电极，分别在常温下插入稀硫酸、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸溶液。分析电极反应式。 例2. ⑴ 美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转化为电能，而不经过热能中间形式。电极反应产生的水，经冷凝后又可作为宇航员的饮用水。 以KOH做导电物质发生的反应为：2H2+O2=2H2O，则电极反应式分别为：负极?????????? ，正极??????????? 。 ⑵ 如把KOH改为稀H2SO4作导电物质，则电极反应式为????? 、????? ?? 。 ⑶ 如把H2改为甲烷，KOH作导电物质，则电极反应式为??? 、?? ? 。 如果用稀H2SO4作导电物质，则电极反应式为?????????? 、??????? 。 练习1：以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。 关于该电池的叙述正确的是 A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为： C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移 D．在电池反应中，每消耗1mol氧气， 理论上能生成标准状况下CO2气体224/6L 练习2.用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关的电极反应式。 练习3.北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通人O2和CO2。电解质是熔融碳酸盐。分析电极反应式。 分析：此题涉及到的电池为可充电电池（二次电池）， 其特点是：①放电方向的反应为原电池反应；充电方向的反应为电解反应。 ②原电池的负极反应与电解池的阴