第三单元第21讲电化学基础.pptVIP

在原电池中，外电路由电子定向移动导电，电子总是从负 极流出，流入正极；内电路由离子的定向移动导电，阳离子向 正极移动，阴离子向负极移动。离子的移动方向可由电性的同 性相斥，异性相吸原理理解。 【例 2】镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应 用。已知某镍镉电池的电解质溶液为 KOH 溶液，其充、放电 按下式进行： 有关该电池的说法正确的是( )。 B．充电过程是化学能转化为电能的过程 C．放电时负极附近溶液的碱性不变 D．放电时电解质溶液中的 OH－向正极移动 Cd＋2NiOOH＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。 A．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e－＋OH－=== NiOOH＋H2O 思路指导：二次电池首先需要判断什么情况下是原电池， 什么情况下是电解池，二次电池充电时是电解池，放电时是原 电池。充电和放电是在两种不同的条件下发生的，充电是在外 接电源条件下发生的非自发氧化还原反应， 放电是在无外接电 源条件下发生的自发氧化还原反应。 答案：A 解析：本题是考查常见的镍镉(Ni－Cd)可充电电池的工作 原理。由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知，充 电时Ni(OH)2作阳极，电解质溶液为KOH，所以电极反应式为： Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O；Cd(OH)2作阴极，Cd(OH)2 ＋2e－===Cd＋2OH－；充电的过程是将电能转化为化学能，放 电时，Cd作负极，Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2，Cd周围的 c(OH－)下降，OH－向负极移动。 原电池反应的实质问题 原电池反应的实质是负极失去电子，发生氧化反应；正极 得到电子，发生还原反应。因此，对于具体的问题要具体分析， 不能想当然，否则会落入出题者的陷阱中。如：①铁、铜和浓 硝酸组成的原电池，虽然铁的活泼性比较强，但铁与浓硝酸发 生钝化，形成保护膜阻止反应进一步进行，而铜可以和浓硝酸 发生反应，因此铜作负极，铁作正极。②镁、铝和氢氧化钠溶 液组成的原电池，作为负极的应该是铝，而不是镁。 【变式训练】 1．(2011 年广东高考)某小组为研究电化学原理，设计如图 3－21－6 装置，下列叙述不正确的是( )。 A．a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a 和 b 用导线连接时，铜片上发生反应为： C．无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶 液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D．a 和 b 分别连接直流电源的正、负极，电 压足够大时，Cu2＋向铜电极移动 Cu2＋＋2e－===Cu 图 3－21－6 答案：D 解析：A项，a和b不连接时，虽然没有构成原电池，但 铁片会和硫酸铜溶液发生置换反应，铁片上会有铜析出；B项， a和b用导线连接时，构成原电池，铜片为正极：Cu2＋＋2e－ ===Cu；C项，无论a和b是否连接，总反应式都是铁和硫酸铜 反应，所以铁片会溶解且溶液由蓝色逐渐变成浅绿色；D项， a和b分别连接直流电源的正、负极，形成电解池，电子由负极 流向b，故Cu2＋向b即铁片移动，在此得电子Cu2＋＋2e－===Cu。 2．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比， 该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn 不正确的是( )。 ＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述 答案：C 3．(2011 年广东佛山模拟，双选)一种甲醇、氧气和强碱溶 液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月。该电池反应 为：2CH3OH＋3O2＋4OH－ 确的是(　　)。 A．充电时阴极发生氧化反应 B．放电时负极的电极反应为：CH3OH＋8OH－－6e－ C．通入0.25 mol氧气并完全反应后，有0.5 mol电子转移 D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH升高 解析：充电时阴极发生得电子的还原反应，通入 1 mol 氧 气，转移 4 mol 电子，故通入 0.25 mol 氧气，应有 1 mol 电子 转移。 答案：BD 考点 2 原电池原理的应用 1．比较不同金属的活动性强弱 根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性 强的金属作负极，而活动性弱的金属(或碳棒)作正极。 若有两种金属 A 和 B，用导线将 A 和 B 连接后插入稀硫酸 中，一段时间后观察到 A 极溶解，而 B 极上有气泡冒出，则说 明 A 是负极，B 是正极，A 的活泼性比 B 强。 2．加快化学反应速率 原电池可以