第一篇:原电池和电解池全面总结(2014年高考预测)
原电池和电解池
6考点解说
1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀
负极:Fe-2e-==Fe2+
正极:O2+4e-+2H2O==4OH-总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)
24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
(2)析氢腐蚀: CO2+H2OH2CO3H++HCO3-
负极:Fe -2e-==Fe2+ 正极:2H+ + 2e-==H2↑
总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑
Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。2.金属的防护
⑴改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。如:不锈钢。⑵在金属表面覆盖保护层。常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。⑶电化学保护法
①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。②牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极 3。常见实用电池的种类和特点
⑴干电池(属于一次电池)
①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。②电极反应 负极:Zn-2e-=Zn2+
正极:2NH4++2e-=2NH3+H2+++
NH3和H2被Zn2、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2+4NH3=Zn(NH3)42 ⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)① 结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应 负极: Pb-2e+ SO42-= PbSO
4正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42-= PbSO4 + 2H2O
B.充电反应阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-
阳极:PbSO4-2e-+ 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-总式:Pb + PbO2 + 2H2SO4
===
放电充电
2PbSO4 + 2H2O
注意:放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池。电极名称看电子得失,电极反应式的书写要求与离子方程式一样,且加起来应与总反应式相同。
⑶锂电池
① 结构:锂、石墨、固态碘作电解质。②电极反应负极: 2Li-2e-= 2Li+
正极: I2 +2e-= 2I-总式:2Li + I2 = 2LiI
⑷A.氢氧燃料电池
① 结构:石墨、石墨、KOH溶液。
②电极反应H2-2e-+ 2OH-= 2H2O
正极: O2 + 4e-+ 2H2O = 4OH-总式:2H2+O2=2H2O
(反应过程中没有火焰,不是放出光和热,而是产生电流)注意:还原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应。书写电极反应式时必须考虑介质参加反应(先常规后深入)。若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥(内装KCl的琼脂,形成闭合回路)。
B.铝、空气燃料电池以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高20~50倍。电极反应:铝是负极4Al-12e-== 4Al3+;
石墨是正极3O2+6H2O+12e-==12OH-
4.电解反应中反应物的判断——放电顺序
⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。B.阳离子得电子顺序 — 金属活动顺序表的反表:
K+ 阴离子失电子:S2-> I-> Br-> Cl-> OH-> NO3-等含氧酸根离子 >F-B.阳极是活泼电极时:电极本身被氧化,溶液中的离子不放电。 5.电解反应方程式的书写步骤:①分析电解质溶液中存在的离子;②分析离子的放电顺序;③确定电极、写出电极反应式;④写出电解方程式。如: 解NaCl溶液:2NaCl+2H2O ====H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,PH增大 ⑵电解CuSO4溶液:2CuSO4 + 2H2O====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应,PH减小。⑶电解CuCl2溶液:CuCl2==== Cu+Cl2 ↑ 电解盐酸: 2HCl ==== H2↑+Cl2↑溶剂不变,实际上是电解溶质,PH增大。 ⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液:2H2O==== 2H2↑ + O2↑,溶质不变,实际上是电解水,PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用)。 ⑸电解熔融NaOH: 4NaOH ====4Na + O2↑ + H2O↑ 电解 电解 电解 电解 电解 电解 ⑹用铜电极电解Na2SO4溶液:Cu +2H2O==== Cu(OH)2 + H2↑(注意:不是电解水。) 6.电解液的PH变化:根据电解产物判断。口诀:“有氢生成碱,有氧生成酸;都有浓度大,都无浓度小”。(“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度) 7.使电解后的溶液恢复原状的方法: 先让析出的产物(气体或沉淀)恰好完全反应,再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如:①NaCl溶液:通HCl气体(不能加盐酸);②AgNO3溶液:加Ag2O固体(不能加AgOH);③CuCl2溶液:加CuCl2固体;④KNO3溶液: 加H2O;⑤CuSO4溶液:CuO(不能加Cu2O、Cu(OH) 2、Cu2(OH)2CO3)等。8.电解原理的应用 A、电解饱和食盐水(氯碱工业)⑴反应原理 阳极: 2Cl--2e-==Cl2↑阴极: 2H+ + 2e -== H2↑ 总反应:2NaCl+2H2O====H2↑+Cl2↑+2NaOH ⑵设备(阳离子交换膜电解槽) ①组成:阳极—Ti、阴极—Fe ②阳离子交换膜的作用:它只允许阳离子通过而阻止阴离子 和气体通过。 ⑶制烧碱生产过程(离子交换膜法)①食盐水的精制:粗盐(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等)→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂(NaR)②电解生产主要过程(见图20-1):NaCl从阳极区加入,H2O从阴极区加入。阴极H+ 放电,破坏了水的电离平衡,使OH-浓度增大,OH-和Na+形成NaOH溶液。 B、电解冶炼铝 ⑴原料:(A)、冰晶石:Na3AlF6=3Na++AlF63- (B)、氧化铝: 铝土矿 ——→ NaAlO2——→Al(OH)3 —→Al2O 3过滤 过滤 NaOH CO 2△ 电解 电解 ⑵ 原理阳极2O2 - 4e-=O2↑ + 阴极Al3+3e-=Al - 总反应:4Al3++6O2ˉ====4Al+3O2↑ ⑶ 设备:电解槽(阳极C、阴极Fe)因为阳极材料不断地与生成的氧气反应:C+O2 → CO+CO2,故需定时补充。 C、电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。 ⑴镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子。电镀锌原理: 阳极Zn-2eˉ = Zn2+ 阴极Zn2++2eˉ=Zn ⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。⑶在电镀控制的条件下,水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应。⑷电镀液中加氨水或 NaCN的原因:使Zn2+离子浓度很小,镀速慢,镀层才能致密、光亮。 D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。 E、电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+。铜前金属先反应但不析出,铜后金属不反应,形成 “阳极泥”。 大家可以参照课本进行复习谢谢下载 电解 轻轻家教 化学反应原理 第二节 电解池 一.电解池 1.电解、电解池 2.电解池的构成和工作原理(1)构成条件 ①有与外接直流电源相连的两个电极。②电解质溶液(或熔融电解质)。③形成闭合回路。 (2)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例) (3)电解池中电子、电流和离子的移向 ①电子:负极→阴极,阳极→正极 ②电流:正极→阳极→阴极→负极 ③离子:阳离子→阴极,阴离子→阳极(4)两极放电(氧化或还原)顺序 ①阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2>Na>Ca2>K。+++ +阳极:金属(Au、Pt除外)电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。注:①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 ②阳极材料若是金属电极(Au、Pt除外),溶液中的阴离子不反应,电极金属失电子被氧化。 轻轻家教 化学反应原理 3.电极反应式: 4.原电池与电解池相连 轻轻家教 化学反应原理 高中化学原电池和电解池教学方法探讨 作者: 来源:科教导刊 2013年18期 显示汉语拼音 摘 要 原电池和电解池是高中化学一个重要的知识点,也是历年高考常考重点、难点内容之一。在日常的教学中,老师可以通过原电池和电解池对比教学、归纳教学以及直击考点教学的方法,详尽解析原电池和电解池相关概念,提高学生对本知识点综合运用能力。 关键词 原电池 电解池 电极反应 中图分类号:G424 文献标识码:A 0 引言 化学是一门实践性很强的学科。电化学当中原电池和电解池广泛应用于工业、农业、国防、通信、照明、医疗等部门,与我们日常生活密切相关、不可缺少,成为高考常考的知识点。①②③从高考题型来看,主要涉及选择、填空、判断、推断、计算等形式。从知识内容来看,主要涉及四个方面:原电池、电解池、电镀池和金属防腐的概念;氧化还原反应;得失电子;反应方程式及电极反应式书写。命题过程中,题目呈现方式千变万化,涉及领域广泛,且与我们日常生活紧密相连,在未来高考中仍是考试的热点和难点问题,我们在日常教学活动中要注 意激发学生的多向思维、推理判断思维、逆向解题思维,规范学生的解题方法,让学生真正意义上理解概念,做到知己知彼,方可百战不殆。本文总结了原电池和电解池对比教学,原电池和电解池知识点概念归纳教学以及直击考点教学,为广大同行以后的日常教学提高参考。④⑤原电池和电解池对比教学 原电池和电解池问题是新课程标准要求必须重点掌握的内容,也是学生学习的一个难点。为了使学生更好地学习理解掌握这部分内容,老师可以采用对比教学方法进行教学,相关比较如表1。 从表1中,可以看出原电池和电解池差异,主要是概念上理解的差异,我们教师要在教学中引导学生对原电池和电解池进行系统比较,让学生清楚认识原电池和电解池的本质差别,从而最终达到提升学生对知识点综合运用的能力,从容面对高考试题当中原电池和电解池的综合考查题型。原电池和电解池知识点概念归纳教学 每年高考化学考试大纲原电池和电解池是命题的热点,各地的模拟题中这类考试题目比较多,难度差别也很大,有些甚至比较偏、怪,给学生学习带来了不必要的负担。高考题目形式千变万化,而对知识点理解万变不离其宗。我们在教学中要以近五年高考命题知识点为指导,针对一些常见的题型做详尽的归纳总结,减轻学生的负担。在教学工作中,教师要处理好以下四个方面的问题归纳。(1)概念的理解:找出原电池与电解池、正极与阳极、负极和阴极、电子流向与电流流向等概念的异同点,更好地把握知识点的运用;(2)化学方程式、离子方程式和电极反应式的书写:电极反应的书写一直是教师教学的重点,也是学生学习的薄弱环节,丢分最多,经常失误;(3)计算:常见的有生成物分子式、结构 式、物质的量、化学方程式配平等相关计算的形式,通过计算,可以了解考生掌握化学基础知识程度,考查考生对知识点综合运用能力;(4)紧密联系生活:化学跟我们日常生活息息相关,手机、笔记本电脑电池充电放电,家用电器生锈等等,都跟电化学有关联。 对原电池和电解池知识点概念归纳总结,能帮助学生更好地理解基础知识,由局部知识向网络知识发展,促使学生注重相关学科的联系和渗透,广泛阅读课外知识,能有效提高学生的学习效率。原电池和电解池直击考点教学 原电池和电解池是高中化学的一个重要理论知识点,也是历年高考必考的一个重点。直击考点教学法就是拿历年高考试题作为典例的教学方法,历年的高考试题也是考生复习最好的资料,通过对历年试题分析,针对性安排教学内容,做到知己知彼,百战不殆。 原电池和电解池的教学,关键是原电池和电解池辨析。下面就从试题区别是原电池还是电解池,电极反应、离子方程式的书写两个方面做教学介绍。在实例中判定是原电池还是电解池:具体理解满足原电池或电解池的形成条件;是化学能转换电能还是电能转换化学能;有没有活泼金属失去电子;有无金属单质电解析出等试题给出的信息,教师引导学生判断电化学装置是属于原电池还是电解池。最终由学生总结:①电解池是一定要有外接电源,所以有外接电源的为电解池,无外接电源的必定为原电池。多池组合时,一般是含活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别较大的为原电池,其余为电解池;②阴阳极的判断,根据电极与电源两极相连的顺序判断,阴极与直流电源负极相连电解池中的电极。其反应时,溶液中氧化能力强的离子首先在阴极上得到电子,发生还原反应。阳极与直流电源正极直接相连,该极上,溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化,或者电极材料本身失去电子被氧化溶于溶液当中;③两种活动性不同的金属构成的原电池的两极,活泼金属做负极,负极金属是电子流出极,正极金属是电子流入极。用惰性电极时,电解多种阳离子共存的混合盐溶液时,较不活泼的金属的阳离子在阴极首先获得电子而析出。尽管这两部分内容教材中都安排了演示实验,但这两个演示实验的外形相似,操作简单,因此印象不深,记忆不牢。对于基本概念的考查,没有窍门可供选择,只要能牢记和深入理解基本的概念,各种概念的考查都会迎刃而解。结语 化学作为一门基础性学科,又有着自己独特的学科特点。它与其他各科看似不同,其实相通,不同在于内容,相通在于教与学的方法,究其根本,殊途同归,都应以学生为本,激发起积极性、创造性、主动性,再辅以合适的教学方法,同时也要补充尽可能多的课外相关知识,开阔视野,从而达到培养人才的目的。本文所述,通过对原电池和电解池工作原理的对比教学、知识点概念归纳教学、直击考点教学方法,让学生更加容易理解电化学相关的概念,掌握基础知识。我们在日常教学中,教学的方法是多样的,无固定的模式,我们可以有多种的尝试,在一定的大框架下,我们应追求教学的不拘一格,不限一法,把教学的多样性、稳定性、灵活性与独特性有机地结合和统一。根据学生学习的实际情况教学,合理安排教学,安排演示实验,指导学生掌握扎实基础知识,理解概念,总结解题方法,提升知识点的综合运用能力。 注释 ① 杨显维.谈谈如何区别高中化学中原电池和电解池[J].现代阅读(教育版),2011(15).② 冯雁.原电池及电解池电极方程式的书写技巧[J].电大理工,2008(1).③ 徐自文.电化学考点解析[J].科学咨询(教学研究),2008(S1).④ 张淼玲.原电池电解池的区别与判断[J].教育教学论坛,2011(7).⑤ 岳长在.原电池电极的判断、方程式的书写及其应用[J].新课程(教研版),2009 化学能与电能的转化 【课前预习区】 分析图一和图二,回答以下问题 一、1、图一表示的是 池,是将 能转换成 能的装置。它的基本构成条件是① ;② ; ③。图一装置中铁做 极,电子,发生 反应;碳棒做 极,在碳棒上 电子而发生 反应。请在图一上标注出电子的移动方向和溶液中离子的移动方向 2、写出两极反应式和电池反应式 若将稀硫酸溶液换成硫酸铜溶液写出正极反应式和电池反应式 若将稀硫酸溶液换成氯化钠溶液写出正极反应式 3、比较以上两极反应式,小结: 原电池负极反应的实质是氧化反应,是金属被腐蚀、被氧化的过程: M-ne = M正极反应的实质是还原反应,具体由溶液的性质决定: ①酸性溶液发生析氢反应,即 ; ②中性或弱酸性或碱性溶液发生吸氧腐蚀,即 ; ③若溶液中有氢后金属离子则发生析出金属的反应,即。 二、1、图二表示的是 池,是将 能转换成 能的装置。与电源正极相连的是 ,与电源负极相连的是 极。溶液中 移向阳极,电子,发生 反应;溶液中 移向阴极,电子,发生 反应。请在图二上标注出电子的移动方向和溶液中离子的移动方向 2.写出两极反应式和电池反应式 若将食盐溶液换成氢氧化钠溶液写出两极反应式和电池反应式 若将石墨电极改为铁电极,两极反应式有变化吗? 写电解反应式时,要先注意电极材料(若活泼电极作阳极会先放电),再看离子放电顺序 阳离子放电顺序: 阴离子放电顺序: -n+ 【课堂互动区】 板块一 原电池、电解池电极的判定及工作原理分析 例 1、分析以下装置,回答问题 (1)图中表示原电池的是 ,表示电解池的是 ,你的判断依据是 。(2)(工作原理分析)在图1和图2中表示出外电路电子及溶液中离子的移动方向(3)在图1—图4中标注出原电池的正、负极,并思考判断依据(友情提示:图1的两极是如何判断的?图3的呢?你还可以根据什么来判断电极?原电池的电极反应中可能观察到哪些现象?) (4)在图中标注出电解池的阴、阳极,并思考判断依据 规律总结1 原电池、电解池工作原理小结: (原电池和电解池中电子和离子如何移动并形成闭合回路?请用文字和箭头表示。) 原电池 电解池 规律总结2 电极的判定方法 原电池① ② 电解池① ② 板块二 电极反应式和电池反应式的书写 例 2、写出电池反应式和电极反应式 (1)两极反应式: 电池反应式:(书写电极反应式和电池反应式时,要注意什么问题?当反应中出现-2价氧(2)两极反应式: 电池反应式: 若将电源正负极反接,电极反应有何变化? 元素时,环境不同,产物有何不同?)规律总结3 电极反应式及电池反应式书写规律及注意事项 原电池:① ② (原电池的哪些书写规律符合电解池?)电解池:① ② 变式练习 1.(09福建14)控制合适的条件,将反应2Fe3++2I-==2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()... A.甲池中石墨为正极 B.乙池中石墨为阴极 C.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 D.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 2、〔07上海,16〕某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验,如右图。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是 A.铅笔端作阳极,发生还原反应 B.铂片端作阴极,发生氧化反应 C.铅笔端有少量的氯气产生 D.a点是负极,b点是正极 3.(09山东29)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是 。电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。(2)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。 4、如图,E为沾有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。A,B分别为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料,它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计,K为开关。C、D和电解池中都 充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4液,K打开,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生。(1)外电源的正、负极分别是R为____,S为_____。 (2)A附近溶液的现象是 ,B附近发生的电极反应式为 。(3)滤纸上的紫色点向哪方移动____。 (4)当C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要因为,有关的反应式为。 溶本节小结【课后巩固区】 1、(08上海卷)取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圈为白色,外圈呈浅红色。则下列说法错误的是()A.b电极是阴极 B.a电极与电源的正极相连 C.电解过程中水是氧化剂 D.b电极附近溶液的pH变小 2.(08宁夏卷)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。该电池负极发生的反应是() A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H(aq)+2eB.O2(g)+4H(aq)+4e=2H2O(1)C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e- D.O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH- 3.(08重庆卷)如题图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是() A.a中铁钉附近呈现红色 B.b中铁钉上发生还原反应 C.a中铜丝上发生氧化反应 D.b中铝条附近有气泡产生 4、对右图中电极加以必要的连接并填空: (1)在A图中,使铜片上冒气泡,请加以必要的连接,则连接后的装置叫 。电极反应式: 锌板: ;铜板: 。(2)在B图中,使a极析出铜,则b极析出 。加以必要的连接后,该装置叫 。电极反应式:a极: ;b极: 。经过一段时间后,停止反应并搅匀溶液,溶液的pH (填“升高”“降低”或“不变”)。 (3)将A、B图中Cu板与a极,Zn板与b极用导线连接,则连接后的A装置叫 ,B装置叫 。Zn板为 极,a极为 极。A图发生的总反应的化学方程式为 ,B图发生的总反应的离子方程式为。 放冷 + - + - 4 原电池高考考点透视 1.确定金属活动性顺序 例1.(1993年上海高考化学题)有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来,浸入电解质溶液中,B不易被腐蚀;将A、D分别投入到等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液中无明显变化;将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为() A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C 解析:根据原电池原理,较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极,B不易被腐蚀,说明B为正极,金属活动性A>B。另可比较出金属活动性D>A,B>C。故答案为B项。 2.比较反应速率 例2.(2000年北京春季高考化学题)100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是() A.加入适量的6mol·L-1的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液 C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液 解析:向溶液中再加入盐酸,H+的物质的量增加,生成H2的总量也增加,A错。加入氯化铜后,锌置换出的少量铜附在锌片上,形成了原电池反应,反应速率加快,又锌是过量的,生成H2的总量决定于盐酸的量,故B正确。向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降,反应速率变慢,故C、D都 不正确。本题答案为B项。 3.书写电极反应式、总反应式 例3.(2000年全国高考理综题)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐 混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式: 阳极反应式:2CO+2CO2-- 3-4e== 4CO2 阴极反应式:_________________,电池总反应式:_______________。解析:作为燃料电池,总的效果就是把燃料进行燃烧。本题中CO为还原剂,空气中O2为氧化剂,电池总反应式为:2CO+O2==2CO2。用总反应式减去电池负极(即题目指的阳极)反应式,就可得到电池正极(即题目指的阴极)反应式:O-2-2+2CO2+4e== 2CO3。 4.分析电极反应 例4.(1999年全国高考化学题)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是: (1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2 根据此反应式判断下列叙述中正确的是() A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大 B.电池放电时,镍元素被氧化 C.电池充电时,氢元素被还原 D.电池放电时,H2是负极 解析:电池的充、放电互为相反的过程,放 电时是原电池反应,充电时是电解池反应。根据氢镍电池放电时的总反应式可知,电解质溶液只能是强碱性溶液,不能是强酸性溶液,因为在强酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)2都会溶解。这样可写出负极反应式:H--2+2OH-2e== 2H2O,H2为负极,附近的pH应下降。放电时镍元素由+3价变为+2价,被还原,充电时氢元素由+1价变为0价,被还原。故答案为C、D项。 例5.(2000年全国高考理综题)钢铁 发生电化学腐蚀时,负极发生的反应() A.2H++2e-==H2 B.2H+4e-== 4OH-2O+O2 C.Fe-2e-==Fe2+ D.4OH-+4e-==2H2O+O2 解析:钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时,负极为铁,正极为碳,电解质溶液为溶有O2或CO2等气体的水膜。当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-2e-==Fe2+,正极反应为:2H-2O+O2+4e== 4OH-;当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀,负极反应为:Fe-2e-==Fe2+,正极反应为:2H+ +2e-==H2。钢铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。故答案为C项。 5.判断原电池的电极 例6.(2001年广东高考化学题)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行: 由此可知,该电池放电时的负极材料是 () A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH) 解析:此电池放电时为原电池反应,所列反应由右向左进行,Cd元素由0价变为+2价,失去电子,被氧化,故Cd是电池的负极反应材料。本题答案为C项。 例7.(2001年上海高考化学题)铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片是() A.阴极 B.正极 C.阳极 D.负极 解析:铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池,由于金属活动性Zn>Cu,故Zn为负极。答案为D项。 6.原电池原理的综合应用 例8.(2004年天津高考理综题)下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是() A.a电极是负极 B.b电极的电极反应为:4OH--4e- == 2H2O+O2↑ C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和 氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 解析:分析氢氧燃料电池原理示意图,可知a极为负极,其电极反应为:2H-+2-4e==4H,b极为正极,其电极反应为:O--2+2H2O+4e==4OH,电池总反应式为:2H2+O2==2H2O。H2为还原剂,O2为氧化剂,H2、O2不需全部储藏在电池内。故答案为B项。 例9.(2004年江苏高考化学题)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)== Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是()A.电池工作时,锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为:2MnO-2(s)+H2O(1)+2e== Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.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O.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g 解析: 该电池的电解液为KOH溶液,结合总反应式可写出负极反应式:Zn(s)+2OH-(aq)-2e- == Zn(OH)2(s),用总反应式减去负极反应式,可得到正极反应式:2MnO- -2(s)+H2O(1)+2e== Mn2O3(s)+2OH(aq)。Zn为负极,失去电子,电子由负极通过外电路流向正极。1molZn失去2mol电子,外电路中每通过O.2mol电子,Zn的质量理论上减小6.5g。故答案为C项。第二篇:电解池 原电池 教案
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第四篇:原电池电解池教学案
第五篇:原电池高考考点透视