高三化学总复习（专题攻略）之电化学 2 原电池原理的应用

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1、原电池原理的应用【高考预测】1.（★★）利用原电池原理设计化学电源。2.（★★）金属的防护。1．（2015上海）研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是（）A．d为石墨，铁片腐蚀加快B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2+2H2O+4e→4OH–C．d为锌块，铁片不易被腐蚀D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H++2e→H2↑【答案】D1．加快氧化还原反应的速率例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，能使产生H2的速率加快。2．比较金属活动性强弱3．设计化学电池例如：以Fe＋Cu

2、Cl2===FeCl2＋Cu为依据，设计一个原电池。(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式。9负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Cu2+＋2e－===Cu。(2)确定电极材料若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；若发生氧化反应的为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。本例中可用Fe作负极，用铂丝或碳棒作正极。(3)确定电解质溶液一般选用反应物中的电解质

3、溶液即可，如本例中可用CuCl2溶液作电解液。(4)构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成闭合回路。典例1根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag。(1)装置采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置图，注明原电池的正、负极和外电路中电子流向(2)写出两个电极上的电极反应【答案】(1)如图所示(2)负极(Cu极)：Cu－2e－===Cu2＋，正极(Ag极)：2Ag＋＋2e－===2Ag。1．(2016浙江)金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有

4、望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是9A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)nD．在Mg–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采

5、用中性电解质及阳离子交换膜2．(2015课标Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O3．（2015天津）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小9C．电池

6、工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡4．（2014福建）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是（）A．正极反应为AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0．01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0．02mol离子5．（2017北京清华附中期中）高效能电池的研发制约电动汽车的推广．有一种新型的燃料

7、电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应式为：2C2H6+7O2+8KOH═4K2CO3+10H2O，有关此电池的推断正确的是（　　）A．负极反应为：14H2O+7O2+28e﹣═28OH﹣B．放电过程中KOH的物质的量浓度不变C．每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子为14molD．放电一段时间后，负极周围的pH升高6．（2015江苏）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（）A．反应CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗1molCH

8、4转移12mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2OC．电池工作时，CO32－向电极B移动9D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－7．（2015浙江）在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（）A．X是电源的负极B．阴极的反应式是：H2O＋2eˉ＝H2＋O2ˉ、CO2＋2eˉ＝CO＋O2ˉC．总反应可表