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时间:2020-07-02
《高三化学一轮复习 原电池和化学电源学案.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、原电池和化学电源【复习目标】1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理。【知识建构】一、原电池的工作原理1.概念:把化学能转化为电能的装置。2.构成条件(1)有两上活动性不同的电极(常见为金属或石墨)。(2)具有电解质溶液。(3)两电极间形成闭合回路。3.工作原理如图是两种CuZn原电池示意图,请填空:(1)电极:负极为Zn,正极为Cu。(2)电极反应;负极:Zn-2e-===Zn2+,正极:Cu2++2e-===Cu。(3)电子移动方向和电流方向:电子从负极流出经外电路流入正极;电流从正极流出经外电路流入负极
2、。(4)离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。(5)两种装置的比较:装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,易造成能量损耗;装置Ⅱ能避免能量损耗;装置Ⅱ中盐桥的作用是提供阴阳离子定向移动的通路,导电。二、化学电源1.一次电池——碱性锌锰干电池负极材料:Zn电极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2正极材料:碳棒电极反应:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)22.二次电池(以铅蓄电池为例)(1)放电时的反应:①负极:Pb(s)+SO(aq)-2
3、e-===PbSO4(s)②正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l)③总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)。(2)充电时的反应:①阴极:PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO(aq)②阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-===PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq)。③总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。3.燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种
4、。酸性碱性负极反应式2H2-4e-===4H+2H2+4OH--4e-===4H2O正极反应式O2+4H++4e-===2H2OO2+2H2O+4e-===4OH-电池总反应式2H2+O2===2H2O【典型例析】1.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是( )A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S===6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化
5、为白色AgCl2.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是( )A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正极移动3.高考组合题书写以下电极反应式或电池反应方程式。(1)二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池具有启动快、效率高的特点,若电解质为酸性,其负极反应式为___________________________________________。(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。F
6、eCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为________________________________;与MnO2Zn电池类似,K2FeO4Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为________________________,该电池总反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________。
7、(3)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2===Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH该电池中,负极材料主要是______________,电解质的主要成分是________,正极发生的主要反应是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示
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