2018版高考化学一轮总复习 第6章 化学反应与能量 第3节 化学能转化为电能-电池检测 鲁科版.docVIP

PAGE  PAGE 23 第3节　化学能转化为电能——电池 考纲定位考情播报1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应和总反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。2016·全国甲卷T11/全国丙卷T11 2015·全国卷ⅠT11/全国卷ⅡT26(1)(2) 2014·全国卷ⅡT12 2013·全国卷ⅠT10、T27(5)、T28(5)/全国卷ⅡT11 2012·全国卷T26(4) 考点1| 原电池的工作原理及应用　 [基础知识自查] 1．概念及反应本质 电化学上将能把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。 2．构成条件 (1)有两个活动性不同的电极(常见为金属或石墨)。 (2)将电极插入电解质溶液中。 (3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。 (4)能自发发生氧化还原反应。 3．工作原理 如图是Cu－Zn原电池，请填空： (1)反应原理 电极名称负极正极电极材料ZnCu电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应(2)原电池中的三个方向 ①电子方向：从负极流出沿导线流入正极； ②电流方向：从正极沿导线流向负极； ③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。 (3)两种装置的比较 图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。 (4)盐桥作用 ①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。 4．原电池原理的三个应用 (1)设计制作化学电源 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 (2)比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 (3)加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快??例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。 [应用体验] 1．在如图所示的8个装置中，不能形成原电池的是_____________(填序号)，并指出原因。 [提示]　①只有一个金属，不能构成两极 ③两极金属相同 ⑤酒精不是电解质溶液，不导电 ⑧未形成闭合回路 2．(1)根据反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计的原电池的负极反应式为 ______________________________________________________________， 正极反应式为 ______________________________________________________________。 (2)根据2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O设计的原电池的正极反应式为 ______________________________________________________________。 [提示]　(1)Fe－2e－===Fe2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ (2)O2＋4e－＋4H＋===2H2O [考点多维探究] 角度1　原电池的工作原理及电极判断 1．(2015·天津高考)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是(　　) 【导学号 A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SOeq \o\al(2－,4))减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 C　[A.Cu作正极，电极上发生还原反应，错误；B.电池工作过程中，SOeq \o\al(2－,4)不参加电极反应，故甲池的c(SOeq \o\al(2－,4))基本不变；C.电池工作时，甲池反应为Zn－2e－===Zn2＋，乙池反应为Cu2＋＋2e－===Cu，甲池中Zn2＋会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64 g Cu析出，则进入乙池的Zn2＋为65 g，溶液总质量略有增加，正确；D.由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜。] 2．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是(　　) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，