专题18 原电池 化学电源-2021年领军高考化学一轮递进式复习讲义

『递进式』进阶18——原电池 化学电源 “递进式”进阶（step by step）：感知高考核心知识变式再现深度理解真题回访 ◆感知高考 1．[2020·新课标Ⅲ]一种高性能的碱性硼化钒（VB2）—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应： 该电池工作时，下列说法错误的是 A．负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L（标准状况）O2参与反应 B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C．电池总反应为 D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 2. [2020·山东（新高考）10]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A. 负极反应为 B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C. 当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 ◆核心知识 1.实验探究 实验步骤 解释或说明 锌与稀硫酸发生置换反应产生氢气，而铜则不能 结论： 原电池是将 能转化为 能的装置；原电池的反应本质是 反应。理论上说，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池 ( 正确、不正确 ) 2．原电池的构造与工作原理（以锌铜原电池为例） (1)有关的实验现象 ①锌片 ，铜片 ，硫酸铜溶液颜色 ； ②电流计的指针 ，装置中的能量变化是 。 (2)反应原理 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向 极，Cl－移向 极 (3)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接 （内、外）电路，形成闭合回路；b. ，使原电池不断产生电流。 （4）原电池正负极的判断方法 ①根据组成原电池的电极材料判断。一般是活动性较强的金属为___极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为__极。从更本质上说，氧化反应发生在 （正、负）极，还原反应发生在 （正、负）极。 ②根据电流方向或电子流动方向判断。电流由__极经外电路流向___极；电子由__极经外电路流向_极。 ③根据电解质溶液离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向__极，阴离子移__极。 ④根据两极发生的变化来判断。原电池的____ 极失电子发生氧化反应，其___极得电子发生还原反应。 ⑤根据现象判断。一般情况下，溶解的一极为______极，增重或有气体逸出的一极为______极。 3.常见化学电源及工作原理 （1）一次电池：只能使用一次，不能充电复原继续使用 ①碱性锌锰干电池 电池组成：锌、碳棒、二氧化锰、氢氧化钾 特点：用途广泛 正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－； 负极反应： ； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 ②钮扣式锌银电池 电解质是 ；正极材料： 。 负极反应： ； 正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 ③锂电池 Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。 负极材料为________，电极反应为_______________________________________________。 正极的电极反应为____________________________________________________________。 （2）二次电池：放电后能充电复原继续使用 ①铅蓄电池 电池组成：铅、二氧化铅、硫酸 特点：广泛用于机动车辆 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是 ，正极材料是 。 ⅰ 放电时的反应 负极反应： ；正极反应：