内容正文:
专题八 原电池
核心考点1、原电池的基本原理
1.构建原电池模型,掌握原电池工作原理
2.原电池正、负极判断的“五个角度”
3. 两种原电池装置的比较
名称
单液原电池
双液原电池
装
置
图
两类
装置
的不
同点
还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,既有化学能转化为电能,又有化学能转化为热能,造成能量损耗
Zn与氧化剂Cu2+不直接接触,仅有化学能转化为电能,避免了能量损耗,故电流稳定,持续时间长
备注
盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻,有导电和平衡电荷作用。
4. 原电池的设计和制作方法
(1)定:确定一个能够自发进行的氧化还原反应。
(2)拆:将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应,分别作为负极和正极的电极反应。
还原剂-ne-===氧化产物(负极电极反应);
氧化剂+ne-===还原产物(正极电极反应)。
(3)找:根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液,正极一般选择比负极稳定的金属或能导电的非金属。
(4)画:连接电路形成闭合回路,画出原电池示意图。
如:根据反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
设计的原电池为:
1.【2022年1月浙江卷】pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示,以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液,并插入Ag—AgCl电极)和另一Ag—AgCl电极插入待测溶液中组成电池,pH与电池的电动势E存在关系:pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是
A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl(0.1mol·L-1)
B.玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C.分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的pH
D.pH计工作时,电能转化为化学能
2.(2021·广东真题)火星大气中含有大量,一种有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.在正极上得电子
C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能
3.(2019·全国卷Ⅰ,12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能
B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+===2H++2MV+
C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3
D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
1.(2022秋·广东广州·高三统考阶段练习)电池比能量高,可用于汽车、航天等领域。电池反应式为:,放电时,下列说法不正确的是
A.Li在负极失去电子 B.在正极发生还原反应
C.阳离子由正极移向负极 D.化学能转化成电能
2.(2022秋·辽宁盘锦·高三辽河油田第二高级中学校考期末)习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和"。某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是
A.该装置能将化学能转化为电能
B.M上的电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C.工作一段时间后,N电极室中的溶液pH减小
D.当转化2molCO2时,有4molH+从左室穿过交换膜到达右室
3.(2021秋·福建厦门·高三校考期中)控制适当的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。下列判断正确的是
A.反应开始时,乙中电极反应式为2I-+2e-=I2
B.反应开始时,甲中石墨电极上发生氧化反应
C.电流表指针为零时,两池溶液颜色相同
D.平衡时甲中溶入FeCl2固体后,乙中的石墨电极为负极
4.(2022秋·河南驻马店·高三统考期中)锂—海水电池在海洋能源领域备受关注。下列说法错误的是
A.海水起电解质溶液的作用
B.锂为负极,发生的电极反应:
C.锂电极应与海水直接接触
D.正极反应式:
5.(2021·全国·高三专题练习)锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为的乙二醇二甲醚()溶液,总反应为,放电产物沉积在正极,工作原理如图所示:
下列说法正确的是
A.外电路电子由b流向a
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解质溶液可用的乙醇溶液代替
D.正极的电极反应式为
核心考点2、化学电源
1.锌锰干电池
(1)酸性锌锰干电池[4]
负极材料:Zn 正极材料:碳棒
电解质溶液:ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质
电极反应为:负极 Zn-2 e-=Zn2+
正极 2N