第第20講原電池化學(xué)電源講原電池化學(xué)電源考綱要求考綱要求 1.了解原電池的工作原理，能寫(xiě)出電極反應(yīng)式了解原電池的工作原理，能寫(xiě)出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理。理。高頻考點(diǎn)一原電池及其工作原理高頻考點(diǎn)一原電池及其工作原理1判斷正誤判斷正誤(正確的打正確的打“”“”，錯(cuò)誤的打，錯(cuò)誤的打“”)。(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極()(2)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)()(3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)一定要發(fā)生氧化反應(yīng)()(4)帶有帶有“鹽橋鹽橋”的原電池比不帶的原電池比不帶“鹽橋鹽橋”的原電池電流持的原電池電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)續(xù)時(shí)間長(zhǎng)()(5)在在“鋅鋅硫酸銅溶液硫酸銅溶液銅銅”原電池中，鋅為負(fù)極，發(fā)生原電池中，鋅為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)()(6)原電池工作時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋中的原電池工作時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)()(7)原電池放電時(shí)，電流方向由電源的負(fù)極流向正極原電池放電時(shí)，電流方向由電源的負(fù)極流向正極()(8)兩種活潑性不同的金屬組成原電池的兩極，活潑金屬一兩種活潑性不同的金屬組成原電池的兩極，活潑金屬一定作負(fù)極定作負(fù)極()2(1)下列裝置屬于原電池的是下列裝置屬于原電池的是_。(2)在選出的原電池中，在選出的原電池中，_是負(fù)極，發(fā)生是負(fù)極，發(fā)生_反反應(yīng)，應(yīng)，_是正極，該極的現(xiàn)象是是正極，該極的現(xiàn)象是_。(3)此原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為此原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。1原電池原電池原電池是把原電池是把_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_(kāi)的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是_?；瘜W(xué)能化學(xué)能電能電能氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)2原電池的工作原理原電池的工作原理(以銅鋅原電池為例以銅鋅原電池為例)(2)鹽橋的組成和作用鹽橋的組成和作用鹽橋中裝有飽和的鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠等溶液和瓊膠制成的膠凍。凍。鹽橋的作用：連接內(nèi)電路，形成閉合回路；平衡電荷，鹽橋的作用：連接內(nèi)電路，形成閉合回路；平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。使原電池不斷產(chǎn)生電流。(3)裝置裝置和裝置和裝置的區(qū)別的區(qū)別裝置裝置：還原劑：還原劑Zn與氧化劑與氧化劑Cu2直接接觸，易造成能量直接接觸，易造成能量損耗，裝置效率很低。損耗，裝置效率很低。裝置裝置：還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)，能避免能：還原劑在負(fù)極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)，能避免能量損耗。量損耗。3構(gòu)成原電池的條件構(gòu)成原電池的條件考點(diǎn)考點(diǎn)1原電池的工作原理原電池的工作原理1(2016上海高考上海高考)圖圖1是銅鋅原電池示意圖。圖是銅鋅原電池示意圖。圖2中，中，x軸軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示軸表示()2鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是()【易錯(cuò)警示易錯(cuò)警示】原電池工作原理的原電池工作原理的3個(gè)失分點(diǎn)個(gè)失分點(diǎn)(1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極相接觸。個(gè)電極，也可以是兩電極相接觸。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。(3)無(wú)論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過(guò)電解質(zhì)無(wú)論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過(guò)電解質(zhì)溶液。溶液?？键c(diǎn)考點(diǎn)2原電池正負(fù)極的判斷原電池正負(fù)極的判斷3(2018江蘇泗洪模擬江蘇泗洪模擬)如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置，下列敘述中正確的是置，下列敘述中正確的是()【解析解析】【答案答案】C4(2018安徽渦陽(yáng)四中模擬安徽渦陽(yáng)四中模擬)原電池的電極名稱(chēng)不僅與電原電池的電極名稱(chēng)不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說(shuō)法中正確極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說(shuō)法中正確的是的是()【解析解析】(1)中中Mg作負(fù)極；作負(fù)極；(2)中中Al作負(fù)極；作負(fù)極；(3)中銅作負(fù)中銅作負(fù)極；極；(4)是鐵的吸氧腐蝕，是鐵的吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極。作負(fù)極?！敬鸢复鸢浮緽【方法總結(jié)方法總結(jié)】判斷原電池正、負(fù)極的判斷原電池正、負(fù)極的5種方法種方法(注：注：Na3AsO3和和Na3AsO4的溶液均為無(wú)色的溶液均為無(wú)色)下列敘述中正確的是下列敘述中正確的是()A甲組操作時(shí)，電流表甲組操作時(shí)，電流表(A)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B甲組操作時(shí)，溶液顏色變淺甲組操作時(shí)，溶液顏色變淺C乙組操作時(shí)，乙組操作時(shí)，C2作正極作正極D乙組操作時(shí)，乙組操作時(shí)，C1上發(fā)生的電極反應(yīng)為上發(fā)生的電極反應(yīng)為I22e2I6(2018廈門(mén)模擬廈門(mén)模擬)控制適合的條件，將反應(yīng)控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是的是()【方法總結(jié)方法總結(jié)】電流方向的判斷方法電流方向的判斷方法(1)當(dāng)氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時(shí)，可逆當(dāng)氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)為零；當(dāng)電流表指反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)為零；當(dāng)電流表指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說(shuō)明化學(xué)平針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說(shuō)明化學(xué)平衡移動(dòng)方向相反。衡移動(dòng)方向相反。(2)電子流向的分析方法電子流向的分析方法改變條件，平衡移動(dòng)；平衡移動(dòng)，電子轉(zhuǎn)移；改變條件，平衡移動(dòng)；平衡移動(dòng)，電子轉(zhuǎn)移；電子轉(zhuǎn)移，判斷區(qū)域；根據(jù)區(qū)域，判斷流向；電子轉(zhuǎn)移，判斷區(qū)域；根據(jù)區(qū)域，判斷流向；根據(jù)流向，判斷電極。根據(jù)流向，判斷電極。高頻考點(diǎn)二原電池工作原理的應(yīng)用高頻考點(diǎn)二原電池工作原理的應(yīng)用1(1)用鋅粒與稀用鋅粒與稀H2SO4反應(yīng)制取反應(yīng)制取H2時(shí)，加入少量時(shí)，加入少量CuSO4會(huì)加快反應(yīng)速率嗎？會(huì)影響產(chǎn)生會(huì)加快反應(yīng)速率嗎？會(huì)影響產(chǎn)生H2的量嗎？的量嗎？(2)將等質(zhì)量的兩份鋅粉將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)分別加入過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)向向a中加入少量的中加入少量的CuSO4溶液。請(qǐng)畫(huà)出產(chǎn)生溶液。請(qǐng)畫(huà)出產(chǎn)生H2的體積的體積V(L)與時(shí)與時(shí)間間t(min)的關(guān)系圖像。的關(guān)系圖像?！敬鸢复鸢浮?1)利用原電池原理可加快制氫氣的速率，但可利用原電池原理可加快制氫氣的速率，但可能影響生成氫氣的量。需注意生成氫氣的總量是取決于金屬能影響生成氫氣的量。需注意生成氫氣的總量是取決于金屬的量還是取決于酸的量。的量還是取決于酸的量。(2)2電工經(jīng)常說(shuō)的一句口頭禪：電工經(jīng)常說(shuō)的一句口頭禪：“鋁接銅，瞎糊弄鋁接銅，瞎糊弄”，所，所以電工操作上規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起使用，以電工操作上規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起使用，試說(shuō)明原因。試說(shuō)明原因。【答案答案】銅、鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快銅、鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快了鋁的腐蝕，易造成電路斷路。了鋁的腐蝕，易造成電路斷路。1比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬作原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬作_，而活動(dòng)性弱的，而活動(dòng)性弱的金屬金屬(或非金屬或非金屬)作作_。如有兩種金屬如有兩種金屬A和和B，用導(dǎo)線將，用導(dǎo)線將A和和B連接后，插入稀硫酸連接后，插入稀硫酸中，一段時(shí)間后，若觀察到中，一段時(shí)間后，若觀察到A極溶解，而極溶解，而B(niǎo)極上有氣體放出，極上有氣體放出，則說(shuō)明則說(shuō)明A作負(fù)極，作負(fù)極，B作正極，則可以斷定金屬活動(dòng)性作正極，則可以斷定金屬活動(dòng)性AB。負(fù)極負(fù)極正極正極2加快化學(xué)反應(yīng)速率加快化學(xué)反應(yīng)速率由于形成了原電池，導(dǎo)致反應(yīng)速率由于形成了原電池，導(dǎo)致反應(yīng)速率_。如。如Zn與稀硫酸與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí)，可向溶液中滴加少量反應(yīng)制氫氣時(shí)，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成溶液，形成CuZn原電池，原電池，_反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)進(jìn)行。3用于金屬的防護(hù)用于金屬的防護(hù)使需要保護(hù)的金屬制品作原電池使需要保護(hù)的金屬制品作原電池_而受到保護(hù)。例如而受到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁，可用導(dǎo)線將其與，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。加快加快加快加快正極正極4設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源考點(diǎn)考點(diǎn)1比較金屬的活動(dòng)性比較金屬的活動(dòng)性1(2018河南安陽(yáng)實(shí)驗(yàn)高中月考河南安陽(yáng)實(shí)驗(yàn)高中月考)X、Y、Z三種金屬，三種金屬，X、Y組成原電池，組成原電池，X是負(fù)極；把是負(fù)極；把Y放在放在Z的硝酸鹽溶液中，的硝酸鹽溶液中，Y表面有表面有Z析出。其活潑順序是析出。其活潑順序是()AXYZBZYXCXZY DYXZ【答案答案】A2(2018襄陽(yáng)一模襄陽(yáng)一模)有有A、B、C、D四種金屬，做如下實(shí)四種金屬，做如下實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)：將將A與與B用導(dǎo)線連接起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，用導(dǎo)線連接起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易不易腐蝕；腐蝕；將將A、D分別投入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，分別投入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，D比比A反應(yīng)劇烈；反應(yīng)劇烈；將銅浸入將銅浸入B的鹽溶液里，無(wú)明顯變化，如果的鹽溶液里，無(wú)明顯變化，如果把銅浸入把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()AABCD BCDABCDABC DABDC【解析解析】A與與B用導(dǎo)線連接后浸入電解質(zhì)溶液中會(huì)構(gòu)成用導(dǎo)線連接后浸入電解質(zhì)溶液中會(huì)構(gòu)成原電池，原電池，B不易腐蝕，說(shuō)明不易腐蝕，說(shuō)明B為原電池的正極，說(shuō)明金屬活動(dòng)為原電池的正極，說(shuō)明金屬活動(dòng)性：性：AB；A、D與等物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應(yīng)，與等物質(zhì)的量濃度的鹽酸反應(yīng)，D比比A反反應(yīng)劇烈，說(shuō)明金屬活動(dòng)性：應(yīng)劇烈，說(shuō)明金屬活動(dòng)性：DA；根據(jù)置換反應(yīng)規(guī)律，根據(jù)置換反應(yīng)規(guī)律，Cu不能置換出不能置換出B，說(shuō)明金屬活動(dòng)性：，說(shuō)明金屬活動(dòng)性：BCu，Cu能置換出能置換出C，說(shuō)，說(shuō)明金屬活動(dòng)性：明金屬活動(dòng)性：CuC。則四種金屬活動(dòng)性的排列順序是。則四種金屬活動(dòng)性的排列順序是DABC?！敬鸢复鸢浮緾【易錯(cuò)警示易錯(cuò)警示】(1)原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，活潑電極不一定作負(fù)極。有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，活潑電極不一定作負(fù)極。(2)離子不上導(dǎo)線，電子不進(jìn)溶液，即電子在導(dǎo)線中移動(dòng)而離子不上導(dǎo)線，電子不進(jìn)溶液，即電子在導(dǎo)線中移動(dòng)而不能在溶液中通過(guò)，自由離子在溶液中遷移而不能在導(dǎo)線中不能在溶液中通過(guò)，自由離子在溶液中遷移而不能在導(dǎo)線中通過(guò)。通過(guò)。考點(diǎn)考點(diǎn)2加快化學(xué)反應(yīng)的速率加快化學(xué)反應(yīng)的速率3(2015海南高考改編海南高考改編)10 mL濃度為濃度為1 molL1的鹽酸與的鹽酸與過(guò)量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的下列溶液，能減慢反應(yīng)速率過(guò)量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的下列溶液，能減慢反應(yīng)速率且氫氣生成量減少的是且氫氣生成量減少的是()AK2SO4 BCH3COONaCCuSO4 DNa2CO34選擇合適的圖像：選擇合適的圖像：(1)將等質(zhì)量的兩份鋅粉將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過(guò)量的稀硫酸中，同分別加入過(guò)量的稀硫酸中，同時(shí)向時(shí)向a中加入少量的中加入少量的CuSO4溶液，產(chǎn)生溶液，產(chǎn)生H2的體積的體積V(L)與時(shí)間與時(shí)間t(min)的關(guān)系是的關(guān)系是_。(2)將過(guò)量的兩份鋅粉將過(guò)量的兩份鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時(shí)向分別加入定量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的中加入少量的CuSO4溶液，產(chǎn)生溶液，產(chǎn)生H2的體積的體積V(L)與時(shí)間與時(shí)間t(min)的關(guān)系是的關(guān)系是_。(3)將將(1)中的中的CuSO4溶液改成溶液改成CH3COONa溶液，其他條件溶液，其他條件不變，則圖像是不變，則圖像是_。【解析解析】(1)a中加入中加入CuSO4，消耗一部分，消耗一部分Zn，Cu、Zn形形成原電池，反應(yīng)速率加快，所以成原電池，反應(yīng)速率加快，所以a放出放出H2的量減少，但速率的量減少，但速率加快。加快。(2)a中加入中加入CuSO4消耗消耗Zn，但不影響產(chǎn)生，但不影響產(chǎn)生H2的量，速率也的量，速率也加快。加快。(3)CH3COONa與與H2SO4反應(yīng)后生成弱酸反應(yīng)后生成弱酸CH3COOH，從而，從而減慢反應(yīng)速率，但產(chǎn)生減慢反應(yīng)速率，但產(chǎn)生H2的量沒(méi)發(fā)生變化。的量沒(méi)發(fā)生變化。【答案答案】(1)A(2)B(3)C【點(diǎn)撥點(diǎn)撥】利用原電池原理可加快制氫氣的速率，但可能利用原電池原理可加快制氫氣的速率，但可能影響生成氫氣的量。需注意生成氫氣的總量是取決于金屬的影響生成氫氣的量。需注意生成氫氣的總量是取決于金屬的量還是取決于酸的量。量還是取決于酸的量。(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，外電路導(dǎo)線中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，外電路導(dǎo)線中_(填填“有有”或或“無(wú)無(wú)”)電流通過(guò)。電流通過(guò)。(4)平衡后向平衡后向FeCl3溶液中加入少量溶液中加入少量FeCl2固體，當(dāng)固體全固體，當(dāng)固體全部溶解后，則此時(shí)該溶液中電極變?yōu)椴咳芙夂?，則此時(shí)該溶液中電極變?yōu)開(kāi)(填填“正正”或或“負(fù)負(fù)”)極。極。【解析解析】(1)先分析氧化還原反應(yīng)，找出正負(fù)極反應(yīng)，即先分析氧化還原反應(yīng)，找出正負(fù)極反應(yīng)，即可確定正負(fù)極區(qū)的電解質(zhì)溶液?？纱_定正負(fù)極區(qū)的電解質(zhì)溶液。(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極，極，I失電子。失電子。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，無(wú)電子流動(dòng)，故無(wú)電流反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，無(wú)電子流動(dòng)，故無(wú)電流產(chǎn)生。產(chǎn)生。(4)平衡后向平衡后向FeCl3溶液中加入少量溶液中加入少量FeCl2固體，平衡逆固體，平衡逆向移動(dòng)，此時(shí)向移動(dòng)，此時(shí)Fe2失電子，電極變成負(fù)極。失電子，電極變成負(fù)極?！局R(shí)歸納知識(shí)歸納】能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)一定是放熱的氧化能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)一定是放熱的氧化還原反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不可能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。在原電池還原反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不可能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。在原電池中還原性強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極，氧化性強(qiáng)的物質(zhì)作為正極，正中還原性強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極，氧化性強(qiáng)的物質(zhì)作為正極，正極材料只起導(dǎo)電作用，一般用極材料只起導(dǎo)電作用，一般用“萬(wàn)能電極萬(wàn)能電極”石墨。石墨。高頻考點(diǎn)三常見(jiàn)的傳統(tǒng)化學(xué)電源高頻考點(diǎn)三常見(jiàn)的傳統(tǒng)化學(xué)電源2可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接？接？【答案答案】2二次電池二次電池(可充電池可充電池)鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，總反應(yīng)為鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，總反應(yīng)為3燃料電池燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，氫氧燃料電池是目前是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池。最成熟的燃料電池?？键c(diǎn)考點(diǎn)1干電池的構(gòu)成與工作原理干電池的構(gòu)成與工作原理1(2015新課標(biāo)全國(guó)新課標(biāo)全國(guó)，26)酸性鋅錳干電池是一種一次性酸性鋅錳干電池是一種一次性電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周?chē)怯商挤邸㈦姵?，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周?chē)怯商挤?、MnO2、ZnCl2和和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過(guò)程產(chǎn)生等組成的糊狀填充物。該電池放電過(guò)程產(chǎn)生MnOOH?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：如下表所示：回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題：(1)該電池的正極反應(yīng)式為該電池的正極反應(yīng)式為_(kāi)，電池反應(yīng)的離，電池反應(yīng)的離子方程式為子方程式為_(kāi)。(2)維持電流強(qiáng)度為維持電流強(qiáng)度為0.5 A，電池工作，電池工作5分鐘，理論上消耗鋅分鐘，理論上消耗鋅_ g。(已知已知F96 500 Cmol1)(3)廢電池糊狀填充物加水處理后，過(guò)濾，濾液中主要有廢電池糊狀填充物加水處理后，過(guò)濾，濾液中主要有ZnCl2和和NH4Cl，二者可通過(guò)，二者可通過(guò)_分離回收；濾渣分離回收；濾渣的主要成分是的主要成分是MnO2、_和和_，欲從中得到較，欲從中得到較純的純的MnO2，最簡(jiǎn)便的方法為，最簡(jiǎn)便的方法為_(kāi)，其原理是，其原理是_。(4)用廢電池的鋅皮制備用廢電池的鋅皮制備ZnSO47H2O的過(guò)程中，需除去鋅皮的過(guò)程中，需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵，其方法是：加稀中的少量雜質(zhì)鐵，其方法是：加稀H2SO4和和H2O2溶解，鐵變?yōu)槿芙猓F變?yōu)開(kāi)，加堿調(diào)節(jié)至，加堿調(diào)節(jié)至pH為為_(kāi)時(shí)，鐵剛好沉淀完全時(shí)，鐵剛好沉淀完全(離離子濃度小于子濃度小于1105 molL1時(shí)，即可認(rèn)為該離子沉淀完全時(shí)，即可認(rèn)為該離子沉淀完全)；繼；繼續(xù)加堿至續(xù)加堿至pH為為_(kāi)時(shí)，鋅開(kāi)始沉淀時(shí)，鋅開(kāi)始沉淀(假定假定Zn2濃度為濃度為0.1 molL1)。若上述過(guò)程不加。若上述過(guò)程不加H2O2，后果是，后果是_，原因，原因_。(4)Fe在酸性條件下被在酸性條件下被H2O2氧化為氧化為Fe3。根據(jù)。根據(jù)Fe(OH)3的的Ksp和剛好完全沉淀時(shí)和剛好完全沉淀時(shí)c(Fe3)1105 molL1，有，有1105c3(OH)1039，可求得，可求得c(OH)約為約為11011.3 molL1，則溶液中則溶液中c(H)1102.7 molL1，溶液的，溶液的pH為為2.7。同理，。同理，根據(jù)根據(jù)Zn(OH)2的的Ksp和和Zn2開(kāi)始沉淀時(shí)開(kāi)始沉淀時(shí)c(Zn2)0.1 molL1，有有0.1c2(OH)1017，可求得，可求得c(OH)1108 molL1，對(duì)應(yīng)溶液對(duì)應(yīng)溶液pH6。若除鐵時(shí)不加入。若除鐵時(shí)不加入H2O2，得到的溶液中同時(shí)含，得到的溶液中同時(shí)含有有Zn2和和Fe2，由于，由于Zn(OH)2和和Fe(OH)2的的Ksp相近，很難分離相近，很難分離Zn2和和Fe2?？键c(diǎn)考點(diǎn)2鉛蓄電池的構(gòu)成與工作原理鉛蓄電池的構(gòu)成與工作原理2鉛蓄電池的電極材料分別為鉛蓄電池的電極材料分別為Pb和和PbO2，電解質(zhì)溶液為，電解質(zhì)溶液為30%H2SO4，如圖所示是處于工作狀態(tài)的鉛蓄電池，若兩電，如圖所示是處于工作狀態(tài)的鉛蓄電池，若兩電極的質(zhì)量增加且極的質(zhì)量增加且a極增加得更多。下列說(shuō)法正確的是極增加得更多。下列說(shuō)法正確的是()請(qǐng)回答下列問(wèn)題請(qǐng)回答下列問(wèn)題(不考慮氫、氧的氧化還原不考慮氫、氧的氧化還原)：(1)放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是_；電解液中電解液中H2SO4的濃度將變的濃度將變_；當(dāng)外電路通過(guò)；當(dāng)外電路通過(guò)1 mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g。(2)在完全放電耗盡在完全放電耗盡PbO2和和Pb時(shí)，若按如圖連接，電解一時(shí)，若按如圖連接，電解一段時(shí)間后，則在段時(shí)間后，則在A電極上生成電極上生成_，B電極上生成電極上生成_，此時(shí)鉛蓄電池的正極、負(fù)極的極性將，此時(shí)鉛蓄電池的正極、負(fù)極的極性將_?！窘馕鼋馕觥?1)原電池里正極上得電子，負(fù)極上失電子。根原電池里正極上得電子，負(fù)極上失電子。根據(jù)電池總反應(yīng)式據(jù)電池總反應(yīng)式【反思?xì)w納反思?xì)w納】可充電電池常考查內(nèi)容可充電電池?？疾閮?nèi)容(1)充、放電時(shí)電極的判斷。充、放電時(shí)電極的判斷。(2)充、放電時(shí)電極反應(yīng)及反應(yīng)類(lèi)型的判斷。充、放電時(shí)電極反應(yīng)及反應(yīng)類(lèi)型的判斷。(3)充、放電時(shí)離子充、放電時(shí)離子(外電路中電子的移動(dòng)方向的判斷外電路中電子的移動(dòng)方向的判斷)。(4)充、放電時(shí)電解質(zhì)溶液離子濃度的變化，特別是酸、堿充、放電時(shí)電解質(zhì)溶液離子濃度的變化，特別是酸、堿性的變化。性的變化。5一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是電池的說(shuō)法正確的是()6(2018湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖所示為以葡萄糖為燃料如圖所示為以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。關(guān)于該電池的敘述不正確的微生物燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。關(guān)于該電池的敘述不正確的是的是()【解析解析】高溫條件下微生物會(huì)死亡，電池不能正常工高溫條件下微生物會(huì)死亡，電池不能正常工作，作，A項(xiàng)正確；電池的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，即葡項(xiàng)正確；電池的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，即葡萄糖失電子生成萄糖失電子生成CO2氣體，氣體，B項(xiàng)正確；放電過(guò)程中，電子項(xiàng)正確；放電過(guò)程中，電子從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)轉(zhuǎn)移，從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)轉(zhuǎn)移，C項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合題給條件分析，項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合題給條件分析，D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確?！敬鸢复鸢浮緾難點(diǎn)專(zhuān)攻難點(diǎn)專(zhuān)攻(十七十七)發(fā)展中的新型化學(xué)電源發(fā)展中的新型化學(xué)電源2(2014海南高考海南高考)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，溶于混合有機(jī)溶劑中，Li通過(guò)電解質(zhì)遷移入通過(guò)電解質(zhì)遷移入MnO2晶晶格中，生成格中，生成LiMnO2。回答下列問(wèn)題：。回答下列問(wèn)題：(1)外電路的電流方向是由外電路的電流方向是由_極流向極流向_極。極。(填字母填字母)(2)電池正極反應(yīng)式為電池正極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？_(填填“是是”或或“否否”)，原因是，原因是_。(4)MnO2可與可與KOH和和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成在高溫下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和和MnO2的物質(zhì)的的物質(zhì)的量之比為量之比為_(kāi)?！窘馕鼋馕觥俊局R(shí)歸納知識(shí)歸納】(1)電池放電時(shí)發(fā)生原電池反應(yīng)，充電時(shí)發(fā)電池放電時(shí)發(fā)生原電池反應(yīng)，充電時(shí)發(fā)生電解池反應(yīng)，在充電時(shí)電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，即負(fù)極生電解池反應(yīng)，在充電時(shí)電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，即負(fù)極接負(fù)極后作陰極，正極接正極后作陽(yáng)極。接負(fù)極后作陰極，正極接正極后作陽(yáng)極。(2)充電電池的充、放電時(shí)的電極反應(yīng)為陰極充電電池的充、放電時(shí)的電極反應(yīng)為陰極負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)相反，陽(yáng)極相反，陽(yáng)極正極反應(yīng)相反。正極反應(yīng)相反。(3)陽(yáng)極和負(fù)極都發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極和正極都發(fā)生還原陽(yáng)極和負(fù)極都發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極和正極都發(fā)生還原反應(yīng)。反應(yīng)。(4)充電電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子移向正極，陰離充電電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極；電池充電時(shí)，電解子移向負(fù)極，電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極；電池充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。(5)pH變化：電極附近溶液的變化：電極附近溶液的pH變化，根據(jù)電極反應(yīng)式進(jìn)行變化，根據(jù)電極反應(yīng)式進(jìn)行分析。分析。6(2018哈爾濱模擬哈爾濱模擬)新型新型NaBH4/H2O2燃料電池燃料電池(DBFC)的的結(jié)構(gòu)如圖所示，結(jié)構(gòu)如圖所示，(已知硼氫化鈉中氫為已知硼氫化鈉中氫為1價(jià)價(jià))，有關(guān)該電池的說(shuō)，有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是法正確的是()【方法總結(jié)方法總結(jié)】根據(jù)電極產(chǎn)物判斷燃料電池正、負(fù)極的根據(jù)電極產(chǎn)物判斷燃料電池正、負(fù)極的方法方法(1)在酸性燃料電池中，有在酸性燃料電池中，有H2O生成的是正極，有生成的是正極，有CO2生生成的是負(fù)極。成的是負(fù)極。(2)在堿性燃料電池中有在堿性燃料電池中有H2O生成的是負(fù)極，其另一極為生成的是負(fù)極，其另一極為正極。正極。(3)在熔融鹽或熔融氧化物燃料電池中，生成在熔融鹽或熔融氧化物燃料電池中，生成CO2的是負(fù)的是負(fù)極，其另一極為正極。極，其另一極為正極。已知：電池的已知：電池的“理論比能量理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說(shuō)法不正確的是能釋放出的最大電能。下列說(shuō)法不正確的是()A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B比較比較Mg、Al、Zn三種金屬三種金屬空氣電池，空氣電池，Al空氣電池的理空氣電池的理論比能量最高論比能量最高1(2018福建泉州質(zhì)檢福建泉州質(zhì)檢)一種三室微生物燃料電池可用于污一種三室微生物燃料電池可用于污水凈化、海水淡化，其工作原理如下圖所示。以下說(shuō)法不正確水凈化、海水淡化，其工作原理如下圖所示。以下說(shuō)法不正確的是的是()A中間室中間室Cl移向左室移向左室BX氣體為氣體為CO2C處理后的含硝酸根離子廢水處理后的含硝酸根離子廢水pH降低降低D電路中每通過(guò)電路中每通過(guò)1 mol電子，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)獾捏w積為電子，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)獾捏w積為2.24 L【解析解析】電池放電時(shí)，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電池放電時(shí)，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，A項(xiàng)項(xiàng)正確；由電池示意圖及放電時(shí)正極上的電極反應(yīng)知，該電池的正確；由電池示意圖及放電時(shí)正極上的電極反應(yīng)知，該電池的電解液呈堿性，可為電解液呈堿性，可為KOH溶液，溶液，B項(xiàng)正確；充電時(shí)的負(fù)極實(shí)質(zhì)項(xiàng)正確；充電時(shí)的負(fù)極實(shí)質(zhì)上為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，上為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；項(xiàng)錯(cuò)誤；MH的氫密度越大，表明的氫密度越大，表明單位體積的單位體積的MH所能儲(chǔ)存的電子越多，能量密度越大，所能儲(chǔ)存的電子越多，能量密度越大，D項(xiàng)正確項(xiàng)正確。【答案答案】C有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是()A鋰離子電池放電時(shí)，鋰離子電池放電時(shí)，Li向負(fù)極遷移向負(fù)極遷移B鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C理論上兩種電池的比能量相同理論上兩種電池的比能量相同D如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電【解析解析】A項(xiàng)，電池放電時(shí)，電解質(zhì)內(nèi)部項(xiàng)，電池放電時(shí)，電解質(zhì)內(nèi)部Li向正極移動(dòng)，向正極移動(dòng)，錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生得電子反應(yīng)，為還項(xiàng)，鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生得電子反應(yīng)，為還原反應(yīng)，正確；原反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，兩種電池的電極材料不同，所以比能量項(xiàng)，兩種電池的電極材料不同，所以比能量不相同，錯(cuò)誤；不相同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電時(shí)正接正，負(fù)接負(fù)，所以應(yīng)項(xiàng)，充電時(shí)正接正，負(fù)接負(fù)，所以應(yīng)Li電極電極連接連接C電極，錯(cuò)誤。電極，錯(cuò)誤?！敬鸢复鸢浮緽