原电池与化学电源课件.ppt

1、走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页一、原电池的工作原理一、原电池的工作原理1原电池原电池把把_转化为转化为_的装置。的装置。2构成条件构成条件(1)具有两个具有两个_不同的电极不同的电极(金属和金属或金属金属和金属或金属和非金属和非金属)。(2)具有具有_溶液。溶液。(3)形成形成_(或在溶液中相互或在溶液中相互_)。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页3原电池的两极原电池的两极负极：活泼性负极：活泼性_的金属，发生的金属，发生_反应。反应。正极：活泼性正极：活泼性_的金属或导体，

2、发生的金属或导体，发生_反应。反应。4电极反应式的书写和电荷移动方向电极反应式的书写和电荷移动方向(见下图见下图)(1)电极反应式的书写电极反应式的书写负极：负极：_，电极反应式：电极反应式：_。正极：正极：_，电极反应式：，电极反应式：_。电池总反应：电池总反应：_。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(2)电荷移动方向电荷移动方向电子由电子由_释放，经释放，经_沿导线流入沿导线流入_，电解质溶液中的，电解质溶液中的_移向正极，在其表面移向正极，在其表面得电子被得电子被_，形成一个闭合回路。，形成一个闭合回路。二、化学电源二、化学电源1

3、化学电源是能够实际应用的原电池。作为化学电化学电源是能够实际应用的原电池。作为化学电源的电池有源的电池有_、_和和_等。等。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页3碱性氢氧燃料电池的电极反应：负极：碱性氢氧燃料电池的电极反应：负极：_；正极正极_；电池总反应为；电池总反应为_。答案：答案：一、一、1.化学能电能化学能电能2.活泼性电解质闭合回路活泼性电解质闭合回路接触接触3.较强氧化较弱还原较强氧化较弱还原4.ZnZn2e=Zn2CuCu22e=CuZnCu2=Zn2Cu负极外电路正极阳离子还原负极外电路正极阳离子还原二、二、1.一次电池二

4、次电池一次电池二次电池(或可充电电池或可充电电池)燃料电燃料电池池2.铅铅(Pb)二氧化铅二氧化铅(PbO2)3.2H24OH4e=4H2OO22H2O4e=4OH2H2O2=2H2O走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页解析：解析：原电池反应必须是一个放热的氧化还原反应，原电池反应必须是一个放热的氧化还原反应，两个因素缺一不可，四个选项均为放热反应，但选项两个因素缺一不可，四个选项均为放热反应，但选项D中中的反应是非氧化还原反应，故不能用于原电池。

5、的反应是非氧化还原反应，故不能用于原电池。答案：答案：D走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页2下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是()答案：答案：B走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页3有关电化学知识的描述正确的是有关电化学知识的描述正确的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B某原电池反应为某原电池反应为

6、Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液饱和溶液C因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁做负极、铜接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁做负极、铜做正极做正极D理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池设计成原电池走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页解析：解析：A项，项，CaOH2O=Ca(OH)2不是氧化还原不是氧化还

7、原反应，不能设计成原电池。反应，不能设计成原电池。B项中会发生反应；项中会发生反应；KClAgNO3=AgClKNO3，生成的，生成的AgCl会使盐桥的导电会使盐桥的导电性减弱，所以不能使用性减弱，所以不能使用KCl，可换成，可换成KNO3，选项，选项B错误。错误。选项选项C中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化，而铜可与之发生中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化，而铜可与之发生反应：反应：Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，Cu失电子被氧化，做原电池的负极，所以选项失电子被氧化，做原电池的负极，所以选项C错误。错误。D正确。正确。答案：答案：D走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学

8、化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页4将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页A两烧杯中铜片表面均无气泡产生两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的两烧杯中溶液的pH均增大均增大D产生气泡的速率甲比乙慢产生气泡的速率甲比乙慢解析：解析：甲烧杯中锌与铜用导线连接后浸入稀甲烧杯中锌与铜用导线连接后浸入稀H2SO4中，

9、中，形成原电池，乙烧杯中仅发生锌与形成原电池，乙烧杯中仅发生锌与H2SO4的反应。所以甲的反应。所以甲烧杯中铜片表面有气泡产生，乙烧杯不构成原电池，两烧烧杯中铜片表面有气泡产生，乙烧杯不构成原电池，两烧杯中杯中c(H)均减小，甲烧杯中产生气泡的速率比乙快。均减小，甲烧杯中产生气泡的速率比乙快。答案：答案：C走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页5(2010杭州市质检杭州市质检)普通锌锰干电池的简图普通锌锰干电池的简图(如下图如下图所示所示)，它是用锌皮制成的锌筒作电极兼作容器，中央插，它是用锌皮制成的锌筒作电极兼作容器，中央插一根碳棒，碳棒

10、顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；该电池工作时的总反应为：电解质溶液；该电池工作时的总反应为：Zn2NH42MnO2=Zn(NH3)22Mn2O3H2O关于锌锰干电池的下列说法中正确的是关于锌锰干电池的下列说法中正确的是()走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页A当该电池电压逐渐下

11、降后，利用电解原理能重新当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原充电复原B电池正极的电极反应式为：电池正极的电极反应式为：2MnO22NH42e=Mn2O32NH3H2OC电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减电子，锌的质量理论上减小小6.5 g走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页解析：解析：该电池不是可充电电池，充电不能复原，该电池不是可充电电池，充电不能复原，A错；错；原电池的正极上发生得电子的还原反应，原电池的正极上

12、发生得电子的还原反应，B对；原电池的对；原电池的电极从负极经外电路流向正极，电极从负极经外电路流向正极，C错；转移错；转移0.1 mol电子，电子，锌则失去锌则失去0.1 mol电子，质量为电子，质量为3.25 g，D错。错。答案：答案：B走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页6(2010山东师大附中高三第二次模拟山东师大附中高三第二次模拟)“神舟七号神舟七号”宇宇宙飞船的能量部分来自太阳能电池，另外内部还配有高效的宙飞船的能量部分来自太阳能电池，另外内部还配有高效的MCFC型燃料电池。该电池可同时供应电和水蒸气，所用燃型燃料电池。该电池可

13、同时供应电和水蒸气，所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H2O2=2H2O，负极反应为，负极反应为H2CO32=CO2H2O2e，则下列推断中，正确的是，则下列推断中，正确的是()A电池工作时，电池工作时，CO32向负极移动向负极移动B电池放电时，外电路电子由通氧气的正极流向通氢电池放电时，外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极气的负极C正极的电极反应为：正极的电极反应为：4OH=O22H2O2eD通氧气的电极为阳极，发生氧化反应通氧气的电极为阳极，发生氧化反应走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教

14、配人教实验版实验版)首页上页下页末页解析：解析：原电池在工作时，阴离子向负极移动，阳离原电池在工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，子向正极移动，A对；在外电路中，电子由负极向正极移对；在外电路中，电子由负极向正极移动，动，B错误；错误；C项正极的电极反应为：项正极的电极反应为：O22H2O2e=4OH，C错误；按照电化学的说法，阳极是发生氧错误；按照电化学的说法，阳极是发生氧化反应的电极，化反应的电极，D错。错。答案：答案：A走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页7利用反应利用反应Zn2FeCl3=2FeCl2ZnCl2设计一个设计

15、一个原电池。指出正极为原电池。指出正极为_，电极反应式为，电极反应式为_；负极为负极为_，电极反应式为，电极反应式为_，并在下边方框，并在下边方框内画出原电池装置图。内画出原电池装置图。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页解析：解析：反应反应Zn2FeCl3=2FeCl2ZnCl2中，中，ZnZnCl2，Zn元素化合价升高，发生氧化反应，元素化合价升高，发生氧化反应，Zn作作负极，负极，FeCl3FeCl2，Fe元素化合价降低，发生还原反应，元素化合价降低，发生还原反应，Fe3为正极反应物，正极材料可选择比为正极反应物，正极材料可选择比Z

16、n活动性差的活动性差的Pt或石墨，电解质溶液为或石墨，电解质溶液为FeCl3溶液，正极反应为溶液，正极反应为2Fe32e=2Fe2，负极反应为，负极反应为Zn2e=Zn2，并由此可画，并由此可画原电池的装置图原电池的装置图答案：答案：Pt(合理都可以合理都可以)2Fe32e=2Fe2ZnZn2e=Zn2走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页8(2010山东师大附中第二次模拟山东师大附中第二次模拟)依据氧化还原反依据氧化还原反应：应：Cu2(aq)Fe(s)=Fe2(aq)Cu(s)设计的原电池如下图所示。设计的原电池如下图所示。请回答下列问

17、题：请回答下列问题：(1)电极电极X的材料是的材料是_。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页电解质溶液电解质溶液Y是是_；(2)X电极上发生的电极反应式为电极上发生的电极反应式为_。(3)针对上述原电池装置，下列说法中，不正确的是针对上述原电池装置，下列说法中，不正确的是()A原电池工作时的总反应原电池工作时的总反应Cu2(aq)Fe(s)=Fe2(aq)Cu(s)，一定为放热反应，一定为放热反应B原电池工作时，原电池工作时，X电极流出电子，发生氧化反应电极流出电子，发生氧化反应C原电池工作时，银电极上发生氧化反应原电池工作时，银电极上发

18、生氧化反应D原电池工作时，盐桥中的阳离子不断移向左池的原电池工作时，盐桥中的阳离子不断移向左池的氯化钠溶液中氯化钠溶液中走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(4)若若Y为氯化钠溶液，则经过一段时间，发现为氯化钠溶液，则经过一段时间，发现X极上极上出现锈斑，则此过程中正极的电极反应式为出现锈斑，则此过程中正极的电极反应式为_。解析：解析：依据氧化还原反应：依据氧化还原反应：Cu2(aq)Fe(s)=Fe2(aq)Cu(s)，电极，电极X的材料是的材料是Fe；(3)原电池反应是将化学原电池反应是将化学能转化为电能的装置，一定释放能量，盐桥中的

19、阴阳离子能转化为电能的装置，一定释放能量，盐桥中的阴阳离子只能在盐桥中移动。只能在盐桥中移动。答案：答案：(1)Fe硫酸铜溶液或氯化铜溶液硫酸铜溶液或氯化铜溶液(2)Fe=Fe22e(3)CD(4)O22H2O4e=4OH走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页1.原理图示原理图示走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页说明：说明：在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，在原电池装置中，电子由负极经

20、导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电路中的电子和溶液中的阳离子在正极上获得电子，通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。不能在溶液中迁移。原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。方程式。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(

21、配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。这是因阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。这是因为：负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使为：负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。极。不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但不参与电极反应的离子

22、从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页2原电池的判断方法原电池的判断方法(1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池。无外接电源的可能为原电池。(2)然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四四看看”：走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页案例精析案例精析【例例1】(200

23、9江苏南京高三检测江苏南京高三检测)关于右图所示的关于右图所示的原电池，下列说法正确的是原电池，下列说法正确的是()A电子从锌电极通过电流表流向铜电极电子从锌电极通过电流表流向铜电极B盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D铜电极上发生的电极反应是铜电极上发生的电极反应是2H2e=H2走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页解析解析由原电池装置图可知，负极为由原电池装置图可知，负极为Zn，发生反应：，发生反应：Zn2e=Zn2；正极为；正极

24、为Cu，发生反应：，发生反应：Cu22e=Cu。盐桥中的阴离子向。盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中迁移，阳离子向溶液中迁移，阳离子向CuSO4溶液中迁移。所以正确答案为溶液中迁移。所以正确答案为A项。项。答案答案A走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(2008广东高考广东高考)用铜片、银片、用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥溶液、导线和盐桥(装有琼脂装有琼脂KNO3的的U型管型管)构成构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银

25、电极在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：正极反应为：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同电池反应相同走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页ABC D解析：解析：该原电池中该原电池中Cu作负极，作负极，Ag作正极，负极反应作正极，负极反应式为式为Cu2e=Cu2，正极反应式为，正极反应式为Age=Ag，因此因此对；在外电路中，电子由对；在外电路中，电子由Cu电极流向电极流向Ag电极，而电极，而

26、电流方向与电子流向相反，所以电流方向与电子流向相反，所以错；没有盐桥，原电池错；没有盐桥，原电池不能继续工作，所以不能继续工作，所以错。无论是否为原电池，反应实质错。无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以相同，均为氧化还原反应，所以对。对。答案：答案：C走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页1.正负极的判断正负极的判断(1)从构造方面判断：一般相对活泼的金属作负极；从构造方面判断：一般相对活泼的金属作负极；相对不活泼的金属作正极。相对不活泼的金属作正极。(2)从工作原理角度判断：电子流出，电流流入，电从工作原理角度判断：电子

27、流出，电流流入，电解质溶液中阴离子移向的极解质溶液中阴离子移向的极负极；电子流入，电流流负极；电子流入，电流流出，电解质溶液中阳离子移向的极出，电解质溶液中阳离子移向的极正极。正极。(3)从电池反应角度判断：失电子，发生氧化反应的从电池反应角度判断：失电子，发生氧化反应的极极负极；得电子，发生还原反应的极负极；得电子，发生还原反应的极正极。正极。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(4)从电极反应的现象判断：一般情况下，不断溶解、从电极反应的现象判断：一般情况下，不断溶解、质量减少的极质量减少的极负极；有气体生成或质量增加的极负极；有气体

28、生成或质量增加的极正极。正极。注意注意：不要形成不要形成“活泼金属一定作负极活泼金属一定作负极”的思维定势，的思维定势，如下图甲池中如下图甲池中Mg作负极：作负极：Mg2e=Mg2，Al作正极：作正极：2H2e=H2；乙池中由于镁不与强碱反应而；乙池中由于镁不与强碱反应而Al和和NaOH溶液的反应能自发进行，所以溶液的反应能自发进行，所以Al作负极：作负极：Al3e4OH=AlO22H2O，Mg作正极：作正极：2H2O2e=H22OH。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版

29、实验版)首页上页下页末页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(2)复杂电极反应式的书写：复杂电极反应式的书写：复杂电极复杂电极反应式总反应式较简单一极的反应式总反应式较简单一极的电极反应式电极反应式如如CH4酸性燃料电池中，负极反应式为：酸性燃料电池中，负极反应式为：CH42O2=CO22H2O总反应式总反应式2O28H8e=4H2O正极反应式正极反应式CH42H2O8e=CO28H负极反应式负极反应式走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页特别提醒特别提醒原电池中正负极的电极反应式作为

30、一种特殊的离子原电池中正负极的电极反应式作为一种特殊的离子方程式，对于强弱电解质的书写形式，没有严格的规定，方程式，对于强弱电解质的书写形式，没有严格的规定，但必须遵循原子守恒和电荷守恒规律。但必须遵循原子守恒和电荷守恒规律。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页案例精析案例精析【例例2】(2008宁夏高考宁夏高考)一种燃料电池中发生的化一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是该电池负极发生的反应是()ACH3OH(g)O2(g)2e

31、=H2O(l)CO2(g)2H(aq)BO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq)DO2(g)2H2O(l)4e=4OH走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页解析解析正极发生还原反应，负极发生氧化反应，首正极发生还原反应，负极发生氧化反应，首先根据题意写出电池总反应式和正极反应式，用总反应式先根据题意写出电池总反应式和正极反应式，用总反应式减正极反应式即得负极反应式。减正极反应式即得负极反应式。总反应式：总反应式：2CH3OH(g)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)，正极反

32、应式：正极反应式：O2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)，故负极反应式：故负极反应式：CH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq)。答案答案C走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页氢能源是氢能源是21世纪极具发展前景的新能源之一，它既世纪极具发展前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。请在如图中的两个空格中填是绿色能源，又可循环使用。请在如图中的两个空格中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图能源循环体系图(循环中接受太阳能的物质在自然界

33、中广循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在泛存在)。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(1)从能量转换的角度看，过程从能量转换的角度看，过程上应是上应是_能转化为能转化为_能。能。(2)过程过程的完成可以在不同的电解质溶液中进行，的完成可以在不同的电解质溶液中进行，试分别写出符合下列要求的电极反应式：试分别写出符合下列要求的电极反应式：以稀硫酸为电解质：正极：以稀硫酸为电解质：正极：_。以氢氧化钠溶液为电解质：负极：以氢氧化钠溶液为电解质：负极：_。当电解质为熔融当电解质为熔融ZrO2(掺杂有掺杂有Y2O3)的晶体的晶体(在高温在高温

34、下 电 离，以 金 属 阳 离 子 和下 电 离，以 金 属 阳 离 子 和 O2 导 电导 电)时，正 极：时，正 极：_，负极：，负极：_。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页解析：解析：根据燃料电池的工作原理及题中信息，可知根据燃料电池的工作原理及题中信息，可知该电池为氢氧燃料电池，总化学反应方程式为该电池为氢氧燃料电池，总化学反应方程式为2H2O2=2H2O，生成的水在催化剂和太阳能的作用下又分，生成的水在催化剂和太阳能的作用下又分解成解成H2和和O2，这样循环使用，因此，这样循环使用，因此H2是一种可以再生的是一种可以再生的新能

35、源。在上述反应中新能源。在上述反应中H2在负极上失电子，被氧化，在负极上失电子，被氧化，O2在正极上得电子，被还原，结合生成的离子在正极上得电子，被还原，结合生成的离子(如如H、O2)在相应电解质溶液中能否共存，不难写出电极反应式。在相应电解质溶液中能否共存，不难写出电极反应式。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页答案：答案：(1)化学能电能化学能电能(2)O24e4H=2H2O2H24e4OH=4H2OO24e=2O22H24e2O2=2H2O走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页1

36、.加快氧化还原反应的速率加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在应速率增大。例如，在Zn与稀与稀H2SO4反应时加入少量反应时加入少量CuSO4溶液能使产生溶液能使产生H2的反应速率加快。的反应速率加快。2比较金属活动性强弱比较金属活动性强弱两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼。属比做正极的金属活泼。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页3用于金属的防护用于金属的防护使被保护的金属

37、制品做原电池正极而得到保护。例使被保护的金属制品做原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌做原电池的负极。将其与一块锌块相连，使锌做原电池的负极。4设计制作化学电源设计制作化学电源设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是：是：(1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；(2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。出正负极材料及

38、电解质溶液。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页电极材料的选择电极材料的选择在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应。电解质溶液的选择电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如

39、空气中的如空气中的氧气氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连中间连接盐桥接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极，则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。材料相同的阳离子。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页如在铜如在铜锌锌硫酸构成的原电池中，负极金属硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有锌浸泡在含有Zn2的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有有Cu2的溶液中。的溶液中。(3)按要求画出原电池装置图。按要求画出原电池装置图。如根据

40、以下反应设计的原电池：如根据以下反应设计的原电池：走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页原理原理装置图装置图化学反应：化学反应：CuCl2Fe=FeCl2Cu电极反应：电极反应：负极：负极：Fe2e=Fe2正极：正极：Cu22e=Cu化学反应：化学反应：2H2O2 2H2O电极反应：电极反应：负极：负极：2H24OH4e=4H2O正极：正极：O22H2O4e=4OH走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页特别提醒特别提醒应用原电池原理可以设计任一自发的氧化还原反应应用原电池原理可以设计任一

41、自发的氧化还原反应的电池，但有的电流相当微弱。同时要的电池，但有的电流相当微弱。同时要注意注意电解质溶液不电解质溶液不一定参与反应，如燃料电池，水中一般要加入一定参与反应，如燃料电池，水中一般要加入NaOH、H2SO4或或Na2SO4等。等。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页案例精析案例精析【例例3】铁及铁的化合物应用广泛，如铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式溶液腐蚀印刷电路铜板的离子

42、方程式_。(2)若将若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应正极反应_；负极反应负极反应_。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2、Fe3和和Fe2的浓度均为的浓度均为0.10 molL1。请参照下表给出的数据和药品，。请参照下表给出的数据和药品，简述除去简述除去CuCl2溶液中溶液中Fe3 和和Fe2 的实验步骤：的实验步骤：_。氢氧化物开始沉氢氧

43、化物开始沉淀时的淀时的pH氢氧化物沉淀完氢氧化物沉淀完全时的全时的pHFe31.93.2Fe27.09.0Cu24.76.7提供的药品：提供的药品：Cl2浓浓H2SO4NaOH溶液溶液CuOCu走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种择两种(水可任选水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程

44、式腐蚀。有关反应的化学方程式_，劣质不锈钢腐蚀的实验现象劣质不锈钢腐蚀的实验现象_。解析解析依据依据Fe2、Fe3、Cu2沉淀时溶液的沉淀时溶液的pH，利用利用Fe3的水解能力强，加入的水解能力强，加入CuO与溶液中的与溶液中的H作用调作用调节节pH，促进，促进Fe3的水解，使的水解，使Fe(OH)3沉淀，从而达到分离沉淀，从而达到分离Cu2和和Fe3的目的。的目的。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(1)FeCl3与与Cu发生反应：发生反应：2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2。(2)依据上述氧化还原反应，设计的原电池为：依据上述

45、氧化还原反应，设计的原电池为：Cu作作负极，负极，C(石墨石墨)为正极，为正极，FeCl3溶液作电解质溶液。溶液作电解质溶液。其中负极反应：其中负极反应：Cu2e=Cu2正极反应：正极反应：2Fe32e=2Fe2(3)根据沉淀根据沉淀Fe2、Fe3和和Cu2的的pH确定。首先将溶确定。首先将溶液中的液中的Fe2氧化成氧化成Fe3，然后利用，然后利用Fe3的水解：的水解：Fe33H2OFe(OH)33H，往溶液中加入，往溶液中加入CuO时时，CuO与与H作用从而使上述平衡右移。作用从而使上述平衡右移。pH将逐渐增大，将逐渐增大，Fe3转转化成化成Fe(OH)3沉淀而除去。沉淀而除去。走向高考走向

46、高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(4)不锈钢在不锈钢在CuSO4中发生置换反应：中发生置换反应：CuSO4Fe=FeSO4Cu从而在不锈钢的表面析出了红色从而在不锈钢的表面析出了红色Cu，这样构成了，这样构成了CuFe原电池，加快了不锈钢的腐蚀。原电池，加快了不锈钢的腐蚀。验证的方法是先使验证的方法是先使CuO与与H2SO4作用生成作用生成CuSO4，然，然后把劣质不锈钢放入后把劣质不锈钢放入CuSO4溶液中，观察表面是否有红色溶液中，观察表面是否有红色物质存在。物质存在。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版

47、)首页上页下页末页答案答案(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)装置图装置图正极反应：正极反应：2Fe32e=2Fe2负极反应：负极反应：Cu2e=Cu2(3)通入足量氯气将通入足量氯气将Fe2氧化成氧化成Fe3；加入加入CuO调节溶液的调节溶液的pH至至3.24.7；过滤过滤除去除去Fe(OH)3(4)CuOH2SO4=CuSO4H2O，CuSO4Fe=FeSO4Cu不锈钢表面有红色物质生成不锈钢表面有红色物质生成走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(2010苏州模拟苏州模拟)利用生活中常见的材料可以进行利用生活中常见的材料可以进行很

48、多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池示下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池示意图。上述电池工作时，有关说法正确的是意图。上述电池工作时，有关说法正确的是()走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页A铝罐将逐渐被腐蚀铝罐将逐渐被腐蚀B炭粒和炭棒上发生的反应为：炭粒和炭棒上发生的反应为：4OH4e=2H2OO2C炭棒应与玩具电机的负极相连炭棒应与玩具电机的负极相连D该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻该电池工作一段时

49、间后炭棒和炭粒的质量会减轻解析：解析：炭棒、炭棒、Al和盐水共同组成原电池，和盐水共同组成原电池，Al为负极，为负极，发生反应：发生反应：Al3e=Al3，A正确；炭棒为正极，反应正确；炭棒为正极，反应为：为：2H2OO24e=4OH，B、C、D错误。错误。答案：答案：A走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页【例例】(2009天津天津)氢氧燃料电池是符合绿色化学氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。右下图为电池示意图，该电池电极理念的新型发电

50、装置。右下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸咐气体的能力强，性质稳定。表面镀一层细小的铂粉，铂吸咐气体的能力强，性质稳定。请回答：请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为在导线中电子流动方向为_(用用a、b表示表示)。(2)负极反应式为负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为电极表面镀铂粉的原因为_。走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 化学化学(配人教配人教实验版实验版)首页上页下页末页(4)该电池工作时，该电池工作时，H2和和O2连续由外部供给，电池可连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安