考向19 原电池 化学电源-备战2022年高考化学一轮复习考点微专题

考向19 原电池 化学电源 【2021广东卷】火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供 电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时 A. 负极上发生还原反应 B. 将电能转化为化学能 C. 阳离子由正极移向负极 D. CO2在正极上得电子 【答案】D 【解析】 放电时，将化学能转化为电能，属于原电池。 A、放电时，负极失电子，发生氧化反应，故不选A； B、放电时，将化学能转化为电能，故不选B； C、原电池中，电子会从负极流向正极，所以阳离子会移动到正极得电子，故不选C； D、放电时，负极钠失电子发生氧化反应，正极CO2得电子发生还原反应，故选D； 故答案为D。 1、原电池的工作原理简图: 注意:①若有盐桥,盐桥中的阴离子移向负极区,阳离子移向正极区。 ②若有交换膜,离子可选择性通过交换膜,如阳离子交换膜,阳离子可通过交换膜移向正极。 2.判断原电池正、负极的五种方法: 2、二次电池的充电: (1)充电时电极的连接:充电的目的是使电池恢复其供电能力,因此负极应与电源的负极相连以获得电子,可简记为负接负后作阴极,正接正后作阳极。 (2)工作时的电极反应式:同一电极上的电极反应式,在充电与放电时,形式上恰好是相反的;同一电极周围的溶液,充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。 3、燃料电池题目的一般分析思路: 4、化学电源中电极反应式书写的一般方法: (1)明确两极的反应物。 (2)明确直接产物:根据负极氧化、正极还原,明确两极的直接产物。 (3)确定最终产物:根据介质环境和共存原则,找出参与的介质粒子,确定最终产物。 (4)配平:根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。 注意:①H+在碱性环境中不存在;②O2-在水溶液中不存在,在酸性环境中结合H+,生成H2O,在中性或碱性环境中结合H2O,生成OH-;③若已知总反应式时,可先写出较易书写的一极的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的一极的电极反应式,即得到较难写出的另一极的电极反应式。 1、原电池的概念、构成及反应本质: (1)把化学能转化为电能的装置,其本质是发生了氧化还原反应。 (2)构成条件。 ①有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。 ②将电极插入电解质溶液或熔融电解质中。 ③两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。 ④能自发发生氧化还原反应。 2、原电池的工作原理(以铜锌原电池为例): 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 氧化反应 还原反应 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+移向正极,Cl-移向负极 3、原电池原理的应用: (1)设计制作化学电源。 (2)加快化学反应速率。 一个自发进行的氧化还原反应,形成原电池时会使反应速率增大。如在Zn与稀硫酸反应时加入少量 CuSO4 溶液构成原电池,反应速率增大。  (3)比较金属的活动性强弱。 原电池中,一般活动性强的金属作负极,而活动性弱的金属(或非金属导体)作正极。 (4)用于金属的防护。 使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如:要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。 4、一次电池:只能使用一次,不能充电复原继续使用 (1)碱性锌锰电池。 碱性锌锰电池的负极是Zn,正极是MnO2,电解质是KOH,其电极反应如下: 负极:Zn+2OH--2e-Zn(OH)2; 正极:2MnO2+2H2O+2e-2MnO(OH)+2OH-; 总反应:Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2。 (2)银锌电池。 银锌电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH,其电极反应如下: 负极:Zn+2OH--2e-Zn(OH)2; 正极:Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-; 总反应:Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag。 (3)锂电池。 锂电池是用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。其电极反应如下: 负极:8Li-8e-8Li+; 正极:3SOCl2+8e-6Cl-+S+2S; 总反应:8Li+3SOCl26LiCl+Li2SO3+2S。 5、二次电池:放电后能充电复原继续使用 铅蓄电池是最常见的二次电池,总反应为 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l) 6、燃料电池: 燃料电池中的常见燃料有氢气、烃(CH4、C2H6)、烃的衍生物(甲醇、乙醇)、C