专题11原电池装置、原理及其应用热点题型和提分秘籍(含解析)讲述.doc

PAGE  PAGE 27 专题11 原电池装置、原理及其应用热点题型和提分秘籍 【高频考点解读】 1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 【热点题型】 题型一 原电池原理 例1、分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 (　　) A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ 【提分秘籍】 (1)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (2)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (3)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。 (4)原电池电极的“正”极与“负”极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。 【举一反三】 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是 (　　) A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动 B．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气 C．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O D．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 【热点题型】 题型二 化学电源 例2、铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料， 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)： (1)电解液中H2SO4的浓度将变______________________； 当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加__________g。 (2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成________，B电极上生成____________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。 【提分秘籍】 1． 碱性锌锰干电池——一次电池 总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－； 负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2。 2． 锌银电池——一次电池 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O； 正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 总反应式：Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。 3． 二次电池(可充电电池) 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。 (1)放电时的反应 ①负极反应：Pb－2e－＋SOeq \o\al(2－,4)===PbSO4 ②正极反应：PbO2＋2e－＋4H＋＋SOeq \o\al(2－,4)===PbSO4＋2H2O ③总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O (2)充电时的反应 ①阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SOeq \o\al(2－,4) ②阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SOeq \o\al(2－,4) ③总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4 4． 燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。 酸性碱性负极反应式2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极反应式O2＋4e－＋4H＋===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－电池总反应式2H2＋O2===2H2O 【举一反三】 以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法： (1)酸性条件 燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O① 燃料电池正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O② ①－②×2，得燃料电池负极反应式：__________________________。 (2)碱性条件 燃料电池总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O① 燃料电池正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－② ①－②×2，得燃料电池负极反应式：_________________________。 (3)固体电解质(高温下能传导O2－) 燃料电池总反应式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O① 燃料电池正极反应式：O2＋4e－===2O2－② ①－②×2，得燃料电池负极反应式：_____________________________。 (4)熔融碳酸盐(如：熔