专题62原电池化学电源（讲）-2018年高考化学一轮复习讲练测

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1、第二讲原电池化学电源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。一、原电池概念及原理1、原电池原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是发生氧化还原反应。2、构成条件及判断①一看反应看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应）。②二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。③三看是否形成闭合冋路。形成闭合回路需三个条件：a.电解质溶液；b.两电极直接或冋接接触；c.两电极插入电解质溶液。图示如下电极溶液X回路活泼性不同的金属或

2、非金属导体（燃料电池的电极一般为惰性电极）两极插入电解质溶液中形成闭合回路厉國——有无氧化还原反应发生3.原电池工作原理示意图以铜锌原电池为例QZnSO4溶液CuSO4溶液In（1）反应原理电极名称负极正极电极材料锂片鲤片电极反应Zn—2e_^Zn2+Cu+2e——Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由锂片沿导线流向廻片电流方向由鲍片沿导线流向登片电解质溶液中离子流向电解质溶液中，阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移盐桥屮离子流向盐桥屮含有饱和KC1溶液，K+移向正极，CL移向负极电池反应方程式Zn+Cu2+^

3、Zn'++Cu（2）两个装置的比较装置I中还原剂Zn与氧化剂直接接触，易造成能量损耗；装置II盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。（3）原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：电解质溶液阳离子正极负极溶解e■沿导线传递，有电流产生氧化反应’Zn-2e^=Zn2*J不断•还原反应-Cu2++2e~=Cu移向【说明】①在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，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。②原电

4、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，正极发牛还原反应，一般将两个电极反应屮得失电子的数日写为相同，相加便得到总反应方程式。③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。④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液小各区域的浓度基本不变。【典型例题1】【浙江省名校协作体

5、2018届高三上学期考试】全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其小电极a常用掺有石墨烯的S&材料，电池反应为：16Li+xS$二845(2WxW8)。下列说法不正确的是()•••A.电池工作时，a是正极B.电池工作时负极反应为:Li-e=Li+,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.在此电池中加入硫酸可增加导电性【答案】D【解析】A.电池工作时，电解质中U+向正极移动，则2是正极，故A正确；B.电池工作时负极反应为：Li-e-=Li

6、+,当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mob负极减重的质量为0.02molx7g/mol=0.14g,故B正确；C.硫作为不导电的物质〉导电性非常差〉而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料〉则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故C正确；D・Li能和加入的硫酸反应，影响原电池反应，故D错误;答案为D。【点评】解答本题的关键是根据离子的流向判断原电池的正负极，由电池反应16Li+xS8=8Li2S,2WxW8)可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e=LiLf移向正极，所以a是正极

7、，发生还原反应：S8+2e=S82',Ss2_+2Li=Li2S8,3Li2S8+2Li++2e=4Li2S6,2Li2S6+2Li*+2e=3Li2S4,Li2S4+2Li++2e=2Li2S2,根据电极反应式结合电子转移进行计算。【迁移训练1】【贵州省贵阳市普通髙屮2018届高三8月摸底考试】锌一空气电池是金属空气电池的一种，电解质溶液为K0I1溶液时，反应为：2Zn+02+40ir+2H20=2Zn(0Il)42-o下列有关说法正确的是仆粼电极A.石墨电极上发生氧化反应B.正极附近溶液的pH不断减小C.

8、0H由锌电极移向石墨电极D.Zn电极上发生反应：Zn-2e+40H=Zn(OH)42_【答案】D【解析】电池总反应2Zng+4OHH2H2O=2ZiiQH)*中Zn元素化合价升高，发生氧化墨电极上通氧气，发生还原反应，故A错误；B.正极附近发生的电极反应为则电极周围溶液的pH不断増加，故E错误；C・原电池工作时，OH-向员极Zn移动，故C错误；D・Zn电极上发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-40