内容正文:
第16练 原电池 新型电池
1.熟悉原电池工作原理
[特别提醒] 电子线上走,离子水中游,电解质溶液中无电子通过。
2.原电池正、负极的判断
(1)根据电极材料判断
一般来讲,活动性较强的金属为负极,活动性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向来判断
在外电路(导线)中,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。
(3)根据反应类型判断
原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。
(4)根据现象判断
一般来说,溶解的一极为负极,增重或不变或有气泡放出的一极为正极。
(5)对于燃料电池而言,电极为惰性材料(Pt、C),电极本身不反应,只起传导电子的作用,故可根据向两极通入的气体成分来判断正负极。燃料电池的负极通入的一定是可燃性气体(还原剂),正极通入的一定是助燃性气体(氧化剂一般为O2)。
3.电极反应式的书写思路
(1)普通电池的电极反应式的书写
(
列物质
标得失
看环境
配守恒
两式加
验总式是、
按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,判断出电极反应产物,找出得失电子的数量
电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在
,
如碱性介质中生成的H
+
应结合OH
-
生成水。电极反应式要根据电荷守恒、物料守恒等加以配平
两电极反应式相加,与总反应方程式对照验证
)
(2)复杂电池的电极反应式书写
复杂的电极反应式=总反应式-较简单电极的电极反应式
如CH3OH碱性燃料电池负极反应式的书写:
2CH3OH+3O2+4OH-===2CO+6H2O ……总反应式
3O2+6H2O+12e-===12OH- ……正极反应式
用总反应式-正极反应式得负极反应式:
2CH3OH+16OH--12e-===12H2O+2CO
3.四个角度突破二次电池
(
电极名称判断
放电时的正极为充电时的阳极
放电时的负极为充电时的阴极
电极反应书写
放电时的正极反应颠倒过来为充电时的阳极反应
放电时的负极反应颠倒过来为充电时的阴极反应
离子移动方向
由生成的一极移向消耗的一极。区域 pH 变化:
生成OH或消耗H的区域,pH 增大;消耗OH- 或生成 H 的区域,pH 减小
装置类型判断
放电一一原电池
充电一一电解池
)
1.(2023·北京昌平·统考二模)钠离子电池理论成本低于锂离子电池。如图所示是一种正极为,固体电解质为,负极为的钠离子电池。下列说法不正确的是
A.电池右侧电极为
B.中Fe的化合价为+2、+3
C.正极可能发生
D.从正极向负极移动
2.(2023·安徽马鞍山·统考三模)某新型电池,可将CO2气体转化为CO和H2,其原理如图所示。下列说法正确的是
A.电极A为原电池的正极,发生氧化反应
B.放电过程中,H+由A极区向B极区迁移
C.若电路中转移0.6mol电子,生成的CO和H2共0.3mol
D.B极区液体为纯甘油
3.(2023·安徽淮南·统考二模)一种水系Li-I2太阳能液流电池,通过I-/I正极电解液的连接,将Li-I2液流电池和太阳能电池集成为一个可充放电电池。充电时,光敏化剂Dye在光电极吸收光能发生反应:Dye=e-+Dye+从而驱动电极反应。下列说法正确的是
A.图中显示为电池充电的过程,充电效率与光照产生的e-和Dye+有关
B.放电时,左侧将含有I的电解液贮存起来
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极移动
D.充电时锂金属电极质量理论上增加14g,阳极区增加2molDye+
4.(2023·全国·模拟预测)天津大学在光催化应用研究取得重大进展,以下是光催化微生物燃料电池的工作原理:
已知:电极a在光激发条件下会产生电子(e-)-空穴(h+)。下列说法错误的是
A.电极电势:电极a>电极b
B.光激发时,光生电子会与O2结合,光生空穴会与电极b产生的电子结合
C.电极b电极反应式:(C6H10O5)n-24ne-+7nH2O=6nCO2↑+24nH+
D.电池工作一段时间后,右侧溶液pH保持不变(不考虑CO2的溶解)
5.(2023·河北沧州·统考二模)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A.a极为负极,可选择导电性高、易于附着微生物的石墨
B.微生物的存在有利于电子的转移
C.在b极涂覆的催化剂有利于氧气的还原
D.该电池在任何温度下均可发电
6.(2023·河北秦皇岛·统考三模)一种水性电解液离子选择双隔膜电池如图所示(已知在溶液中,以存在)。关于电池放电时,下列叙述错误的是
A.MnO2为电池的正极
B.Ⅱ、Ⅲ区间的隔膜为阳离子交换膜
C.Zn电极反应:
D.当Ⅱ区质量增加17.4g时,电路中转移0.1mol电子
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