鲁科版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第1章 化学反应与能量转化 第2节 第1课时 原电池的工作原理.ppt

解题技巧原电池电极反应式在书写时应注意的问题(1)电极反应常用“═”而不用“”连接。(2)电极反应中若有气体生成,需加“↑”,弱电解质或难溶物均以化学式表示,其余以离子符号表示。(3)必须遵循质量守恒、电荷守恒及正、负两极得失电子数相等的规律,为此在电极反应中可根据需要和溶液的酸碱性添加H+、OH-或H2O。(4)原电池正、负两极的电极反应在得失电子数相等的情况下加和即得总反应(合二为一);反之,总反应减去其中的一极反应可得另一极反应(一分为二)。3.(根据离子移动方向判断)固体氧化物燃料电池以固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()A.气体X为O2,发生氧化反应B.多孔电极b为电池的正极C.电极b对应的电极反应为2H2-4e-+2O2-═2H2OD.外电路电子的流向为:电极a→负载→电极bC解析在原电池中,O2-带有负电荷,向电极b移动,因此电极b为负极,电极a为正极,B错误;在原电池反应中,负极H2失去电子,O2在正极得到电子被还原为O2-,因此气体X为O2,气体Y为H2,O2在电极a上发生还原反应:O2+4e-═2O2-,H2在电极b上发生氧化反应,电极反应为2H2-4e-+2O2-═2H2O,A错误,C正确;外电路电子的流向为:负极(电极b)→负载→正极(电极a),D错误。4.(根据反应现象推断)如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细。由此判断下列M、N、P物质可以成立的是()A.M为Mg,N为Al,P为NaOH溶液B.M为Cu,N为Fe,P为稀盐酸C.M为Zn,N为C(石墨),P为CuSO4溶液D.M为Ag,N为Zn,P为AgNO3溶液D解析该装置是原电池;M棒变粗,N棒变细,说明N极失电子作负极,M极得电子作正极;M棒变粗,所以溶液中的金属阳离子析出生成金属单质,电解质溶液中的阳离子为金属阳离子且活泼性小于N。A中N极铝是负极,M极H+放电生成H2,所以M极质量不变,A错误;B中N极铁是负极,M极H+放电生成H2,所以M极质量不变,B错误;C中M极(Zn)易失电子作负极,变细,N极(石墨)上析出Cu而变粗,C错误;D中N极材料Zn比M极Ag活泼,且M极Ag上有银析出,所以质量增加,D正确。5.(根据某一极物质的转化判断)(2023山东东营高二期末统考)化学家正在研究尿素燃料电池,尿素燃料电池结构如图所示,用这种电池直接去除城市废水中的尿素,下列有关描述正确的是()A.甲电极为电池的正极B.乙电极的电极反应为O2+4e-+4H+═2H2OC.电池工作时氢离子向甲电极移动D.电池工作时,理论上净化1molCO(NH2)2消耗标准状况下336LO2B解析由尿素燃料电池结构图所示,甲电极中氮元素由-3价上升为0价,失电子发生氧化反应作负极,电极反应为CO(NH2)2-6e-+H2O═CO2↑+N2↑+6H+,乙电极得电子价态降低,作正极发生还原反应,电极反应为O2+4e-+4H+═2H2O,电池总反应为2CO(NH2)2+3O2═2CO2+2N2+4H2O,负极产生氢离子,透过质子交换膜移向正极,两极转移电子数目相等。由分析可知,甲电极为负极,A错误;溶液为酸性环境,故电极反应为O2+4e-+4H+═2H2O,B正确;电池工作时阳离子移向正极,故氢离子应向乙电极移动,C错误;由分析可知,2CO(NH2)2+3O2═2CO2+2N2+4H2O,理论上净化1molCO(NH2)2,消耗氧气1.5mol,标准状况下体积为1.5mol×22.4L·mol-1=33.6L,D错误。6.(根据总反应判断)我国研究的新型Li??NO2电池,为NO2的治理和再利用提供了新的研究思路,其工作原理如图所示。电池放电时的总反应为2Li+NO2═Li2O+NO。下列有关该电池工作时的说法不正确的是()A.外电路电流的方向:b极→电流表→a极B.b极的电极反应:NO2+2e-+2Li+═Li2O+NOC.当外电路通过1mol电子时,b极质量增加15gD.电解液中Li+向a极附近迁移D解析由放电时的总反应为2Li+NO2═Li2O+NO,Li元素化合价升高,则a极为负极,电极反应为Li-e-═Li+,b极为正极,N元素化合价降低,电极反应为NO2+2e-+2Li+═Li2O+NO。电流从正极流向负极,即外电路电流的方向:b极→电流表→a极,故A、B正确;根据电极反应:NO2+2e-+2Li+═Li2O+NO,当外电路通过1mole-时,b极生成0.5molLi2O,b极增加的质