4.1.2化学电源 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

复习巩固（课前三分钟读书） 原电池的构成条件 原电池正负极的特征 盐桥的成分和作用 一定是更活泼的金属做负极吗？请举一个例子？ 　 第2课时 化学电源 第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 学习目标 1.了解化学电源并认识化学电源在实际生活中的应用。 2.掌握一次电池、二次电池的反应原理并能书写电极反应式。 3.掌握燃料电池的反应原理，理解在不同电解质中电极反应式的书写。 重点 一次电池、二次电池及燃料电池的反应原理。 难点 电极反应式的书写。 化学电源和一次电池 一次电池 二次电池 燃料电池 化学电源 生活常识 分 享时 刻 如何挑选电池？ 单位质量或单位体积所能输出电能的多少。 1 单位质量或单位体积所能输出功率的大小。 2 电池可储存时间的长短。 3 根据原电池的工作原理，试分析以下两种一次电池的构造。 负极反应物 正极反应物 电解质溶液 锌粉 二氧化锰 氢氧化钾 锌筒 石墨棒 氯化铵和氯化锌 碱性锌锰电池 普通锌锰电池 一次电池 干电池，放电后不可再充电 根据原电池的工作原理，试分析以下两种一次电池的电极反应式。 负极反应式 正极反应式 Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2 Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－ Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH) 负极反应式 正极反应式 2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnO(OH) Zn＋2－2e－===Zn＋2H+ 碱性锌锰电池 普通锌锰电池 一次电池 根据原电池的工作原理，试分析哪一种电池更实用？ 碱性锌锰干电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性高。 在使用过程中，锌会逐渐溶解，使锌外壳逐渐变薄，内部作为电解质的糊状NH4Cl(显酸性)会泄漏出来，使电器腐蚀。即使不使用，放置过久，也会失效。 一次电池 碱性锌锰电池 普通锌锰电池 二次电池 知识探究 又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反复使用的电池。 反应原理： Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 Administrator (A) - 知识探究 反应原理： 根据铅蓄电池的反应原理，回答下列问题： 1．电池的正负极材料与电解质溶液分别是什么？ 2．试书写正负极的电极反应方程式。 3．请分别描述正负极的现象。 4．试书写电池充电过程的方程式。 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 Administrator (A) - 知识探究 资料在线 ①优点：电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。 ②缺点：比能量低、笨重。 根据铅蓄电池的反应原理，回答下列问题： (1)负极是_____，正极是_______，电解质溶液是__________。 (2)放电反应原理 ①负极反应式：_________________________； ②正极反应式：______________________________________ ； Pb PbO2 稀H2SO4 (3)放电过程中，负极质量的变化是______， 稀H2SO4的浓度______。 (4)充电反应原理：充电过程与其放电过程相反。 增大 减小 Pb＋-－2e－===PbSO4 PbO2＋+4H++2e－===PbSO4+2H2O Administrator (A) - 燃料电池 重点-必须会写 讨论探究 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。 请思考讨论下列问题： 3．该电池的总方程式如何书写？ 1．如何判断电源的正负极？ 2．试书写原电池的正负极反应方程式。 Administrator (A) - 知识探究   酸性电解质(H2SO4) 碱性电解质(KOH) 负极反应 正极反应 总反应 2H2－4e－===4H＋ 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 2H2＋O2===2H2O 总结： 燃料电池电极反应式的书写步骤。 Administrator (A) - 总结展示 以CH4碱性(KOH溶液)燃料电池为例。 正极为氧气，得电子，发生还原反应。 酸性电解质溶液 01 碱性电解质溶液 02 固体电解质(高温下能传导O2－) 03 熔融碳酸盐(如熔融K2CO3) 04 O2＋4H＋＋4e－===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ O2＋4e－===2O2－ O2＋2CO2＋4e－=== 2 从理论上讲，所有的燃烧反应均可设计成燃料电池，如甲烷、甲醇、肼等。请写出以下原电池的电极反应： (1)甲烷燃料电池 ①电解质：KOH溶液 正极：________________________， 负极：________________________________， 总反应：________________________________。 ②电解质：稀硫酸 正极：________________________， 负极：_____________________________， 总反应：________________________。 2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ 2O2＋8H＋＋8e－===4H2O CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋ CH4＋2O2===CO2＋2H2O CH4-8e- +10OH- +7H2O CH4+2O2 +2OH- +3H2O 导思 特别提醒 以CH4碱性(KOH溶液)燃料电池为例。 1.燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧。 2.书写电极反应式及总反应式时，若产物与电解质溶液能反应，电解质溶液要写在总反应式中。 放电 充电 一种锂离子电池的负极材料为嵌锂石墨(LixCy)，正极材料为钴酸锂(LiCoO2)，电解质溶液为六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯溶液(无水)，电池反应原理如下： LixCy＋Li1－xCoO2 LiCoO2＋Cy 当电池放电时：负极反应式：_______________________； 正极反应式：______________________________。 反应过程：放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向___极，嵌入钴酸锂晶体中；充电时，Li＋从________晶体中脱嵌，由___极回到___极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间，完成化学能与电能的相互转化。 LixCy－xe－===xLi＋＋Cy Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2 正 钴酸锂 正 负 导思 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。请回答下列问题： (1)高铁电池的负极材料是____，放电时负极的电极反应式为________________ 。 (2)放电时，正极发生______(填“氧化”或“还原”)反应；正极的电极反应式为______________________________________。放电时，____(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。 放电 充电 Zn 3Zn＋6OH－－6e－ ===3Zn(OH)2 还原 正 2＋8H2O+6e- === 2Fe(OH)3＋10OH- 导练 自我测试 1.(2022·浙江湖州高二期末)下列关于化学电源的说法不正确的是( ) A.判断一种电池的优劣或是否适合某种用途，主要看它的比能量或比功率 B.碱性锌锰电池中，锌作负极，溶解转化为Zn2＋，MnO2作正极，转化为 MnO(OH) C.铅酸蓄电池正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电解质溶液为稀硫酸 D.燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源 B 2.普通锌锰干电池中，有7种物质：NH3、NH4Cl、MnO2、Mn2O3、Zn、ZnCl2和H2O，他们分别是锌锰干电池中发生氧化还原反应的反应物和生成物。回答下列问题： (1)该电池中的电解质溶液是________溶液。 (2)正极材料是石墨，负极材料是________。 (3)请将正极反应式补充完整：______＋2＋____=== Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。 (4)放电时 向___极移动。 自我测试 NH4Cl 锌(或Zn) 2MnO2 2e－ 正 3.以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型燃料电池成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。一种以甲烷为燃料的电池装置示意图如图： 自我测试 (1)M口通入的气体是_____(填化学式)。 (2)外电路中电流的流向是____________(填“由a极到b极”或“由b极到a极”)。 (3)若KOH转化为正盐，则消耗100 mL 2 mol·L－1 KOH溶液时，需要标准状况下CH4的体积是_______。 CH4 由b极到a极 2.24 L 如图为肼燃料电池示意图，请写出正、负极电极反应式及总反应式。 正极：O2＋4e－＋2H2O === 4OH－ 负极：N2H4－4e－＋4OH－ === 4H2O＋N2 总反应：N2H4＋O2 === N2＋2H2O 充电 放电 (-)：LixCy — xe— ==== xLi+ + Cy (+)：Li1—xCoO2 + xe— + xLi+ ==== LiCoO2 总：LixCy + Li1—xCoO2 ==== LiCoO2 + Cy 放电时，锂离子由石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中；充电时，锂离子从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间，完成化学能与电能的相互转化。 26 应用体验 1.(2022·张家口高二期末)3.25 g锌与100 mL 1 mol·L－1的稀硫酸反应，为了增大反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是 A.滴加几滴浓盐酸 B.滴加几滴浓硝酸 C.滴加几滴硫酸铜溶液 D.加入少量锌粒 √ 题组二　原电池工作原理的应用 6.将等质量的A、B两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。如图表示产生氢气的体积V与时间t的关系，其中正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 题组三　原电池电极反应式的书写 9.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而被重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是 A.Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋ B.Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋ C.MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－=== D.Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15.(2022·重庆高二检测)人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛应用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空： 15 综合强化 (1)如图1所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中央滴入浓CuSO4溶液(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)， 图1 一段时间后，当杠杆为绝缘体时，_____(填“A”或“B”，下同)端高；当杠杆为导体时，______端高。 A B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (4)某原电池装置如图2所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl，当电路中转移a mol电子时，交换膜左侧溶液中约减少______ mol离子。交换膜右侧溶液中c(HCl)______(填“>”“＜”或“＝”)1 mol·L－1(忽略溶液体积变化)。 15 综合强化 2a > 图2 应用体验 难溶盐 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4 Ksp 1.77×10－10 5.35×10－13 8.51×10－17 1.12×10－12 3.57×107 应用体验 5.(1)已知某温度下H2S的电离平衡常数Ka1＝9.1×10－8，Ka2＝1.1× 10－12，Ksp(CuS)＝1.3×10－36，则该温度下反应H2S＋Cu2＋ CuS↓＋2H＋的化学平衡常数K＝___________。 7.7×1016 应用体验 (3)若Fe(OH)3的溶度积常数为Ksp，H2O的离子积常数为Kw，Fe3＋发生 水解反应的平衡常数K＝_______(用含Ksp、Kw的代数式表示)。 应用体验 (2)联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似。联氨第一步电离的平衡常数为______________(已知： 的K＝ 8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_______________。 N2H6(HSO4)2 8.7×10－7 应用体验 返回 5 2.(2022·山东泰安检测)已知25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9，下列说法不正确的是 A.向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先 析出 B.向BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水，c(Ba2＋)增大 C.BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中， D.向BaSO4的悬浊液中加入Na2CO3的浓溶液，BaSO4不可能转化为BaCO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 题组二　四大平衡的图像分析 6.(2022·郑州调研)HA是一元弱酸，微溶性盐MA2的饱和溶液中c(M2＋)随c(H＋)而变化，M2＋不发生水解。定义如下关系：pM＝－lg c(M2＋)，δ(A－)＝ 。25 ℃时，实验测得pM与δ(A－)的关系如图所示，其中D点对应的pH＝5.0。已知lg 2≈0.3，则下列说法正确的是 A.D点存在2c(M2＋)＝3c(HA) B.E点的pH≈5.6 C.25 ℃时，Ksp(MA2)的数量级为10－10 D.25 ℃时，HA的电离常数Ka为2.5×10－5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 7.已知：pBa＝－lg c(Ba2＋)，p Ka＝－lg Ka，且常温下H2CO3：pKa1＝6.4，pKa2＝10.3。则常温下向20 mL 0.1 mol·L－1 BaCl2溶液中滴加0.2 mol·L－1 Na2CO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 A.E、F、G三点的Ksp从大到小的顺序为G＞F＞E B.其他条件相同，用相同浓度、相同体积的 MgCl2溶液替代BaCl2溶液，F点向G点迁 移[已知Ksp(MgCO3)＞Ksp(BaCO3)] C.常温下，Ksp(BaCO3)为 1.0×10－9 D.常温下， 的pKh1＝7.6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 8.向废水中加入硫化物可以依次获得CuS、ZnS纳米粒子。常温下，H2S的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15，溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图。下列说法错误的是 A.Ksp(CuS)的数量级为10－37 B.a点对应的CuS溶液为不饱和溶液 C.向p点的溶液中加入少量Na2S固体， 溶液组成由p向q方向移动 D.H2S＋Zn2＋ ZnS＋2H＋平衡常数很大，反应趋于完全 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 9.(2021·湖北，14)常温下，已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1 mol·L－1，溶液中各含磷物种的pC-pOH关系如图所示。图中pC表示各含磷物种的浓度负对数(pC＝－lg c)，pOH表示OH－的浓度负对数[pOH＝－lg c(OH－)]；x、y、z三点的坐标：x(7.3,1.3)、y(10.0,3.6)、z(12.6,1.3)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 下列说法正确的是 A.曲线①表示pC(H3PO3)随pOH的变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 B.H3PO3的结构简式为 √ 11.(1)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 ℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液呈酸性，原因是___________________________(用离子方程式表示)。 向该溶液中滴加b L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将_______(填“向右”“不”或“向左”)移动，所滴加氨水的浓度为 ______ mol·L－1(NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 向左 (6)25 ℃时，向a mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液中逐滴加入等浓度的CH3COOH溶液b mL，混合溶液恰好呈中性(体积变化忽略不计)，已知 CH3COOH的Ka＝1.75×10－5， ＝_______。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 (3)为探究Mg(OH)2在酸中的溶解性，利用以上数据可以计算出反应： Mg(OH)2(s)＋2CH3COOH(aq) Mg2＋(aq)＋2CH3COO－(aq)＋2H2O(l)在25 ℃时的平衡常数K＝________，并据此推断Mg(OH)2____(填“能”或“不能”)溶解于醋酸(已知1.83≈5.8)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 5.8×107 能 第3课时　新型化学电源 第四章　第一节 1.常见考查方向 ①电极的判断，②电子或电流的流向，③溶液中离子的移向，④电极的反应类型，⑤pH的变化，⑥电子的转移数目，⑦电极反应式的书写。 2.新型电池中正、负极的判断方法 特别提醒　判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极，得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高、发生氧化反应的一极为负极，化合价降低、发生还原反应的一极为正极。 应用体验 一、浓差电池 1.(2022·广州高二期末)溶质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如图是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池(c1<c2)，工作时，A电极的质量不断减轻，下列说法正确的是 A.此处应该用阳离子交换膜 B.B极为正极，发生氧化反应 C.若外电路通过0.1 mol电子， 则右侧溶液质量减轻10.8 g D.原电池的总反应不一定是氧化还原反应 √ 由题意知，A电极质量不断减轻，故发生反应：Ag－e－===Ag＋，则A极为负极，B极为正极，负极区Ag＋浓度增大，正极区Ag＋得电子生成Ag，电极反应为Ag＋＋e－===Ag，正极区Ag＋浓度减小，浓差电池中溶质由高浓度向低浓度扩散，故正极区 经过离子交换膜移向负极，此处离子交换膜为阴离子交换膜，A、B错误； 正极发生反应：Ag＋＋e－===Ag，当转移0.1 mol电子时，溶液中减少0.1 mol Ag＋，同时正极有0.1 mol 移向负极区，故右侧溶液减少质量为0.1 mol×108 g·mol－1＋0.1 mol×62 g·mol－1＝17 g，C错误； 负极的电极反应式为Ag－e－===Ag＋，正极的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，总反应属于非氧化还原反应，D正确。 应用体验 二、膜电池 2.(2022·杭州高二月考)如图装置是一种微生物脱盐电池的装置，它可以通过处理有机废水(以含CH3COO－的溶液为例)获得电能，同时还可实现海水淡化。已知a、b电极为惰性电极，X、Y均为离子交换膜，下列说法错误的是 A.X、Y依次为阴离子、阳离子选择性交换膜 B.a极反应为CH3COO－＋2H2O－8e－=== 2CO2＋7H＋，产生的H＋向b极移动 C.b极为正极 D.当电路中转移1 mol电子时，在b极室可以生成40 g NaOH √ 根据图示可知，在a极上CH3COO－失去电子被氧化生成CO2和H＋，碳元素化合价升高，被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。为了实现海水的淡化，海水中的氯离子需要移 向负极，即a极，则隔膜X为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜Y为阳离子交换膜，A正确； a极为负极，C失去电子被氧化生成CO2，同时产生H＋，则结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2＋7H＋，由于隔膜X是阴离子交换膜，所以阻碍生成的H＋向正极移动，B错误； 当电路中转移1 mol电子时，会有1 mol Na＋进入b极室形成1 mol NaOH，其质量是40 g，D正确。 应用体验 应用体验 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 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 √ 负载通过0.04 mol电子时，有0.01 mol氧气参与反应，即标准状况下有0.224 L氧气参与反应，A正确； 负极区消耗OH－，溶液的pH降低，正极区生成OH－，溶液的pH升高，B错误。 应用体验 4.(2023·温州质检)锌-空气二次电池在柔性能源方面应用较多，是各类新能源电池中备受关注的储能设备之一。一种强碱性锌空气电池工作示意图如下，下列说法正确的是 A.电流从Zn电极流出 B.OH－向气体扩散电极移动 C.隔膜应为氢离子选择性膜 √ 该装置为原电池装置，右边电极中Zn元素的化合价升高，为负极，气体扩散电极为正极，电流从气体扩散电极流出，A错误； 根据原电池工作原理，OH－向负极移动，即向Zn电极移动，B错误； 负极反应式为Zn－2e－＋4OH－=== ，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，隔膜应为氢氧根离子选择性膜，C错误； 应用体验 5.(2022·连云港高二期末)利用微电池技术去除天然气中的H2S并生成FeS的装置如图所示，下列说法不正确的是 A.微电池负极的电极反应式为Fe－2e－＋H2S ===FeS＋2H＋ B.去除过程发生的总反应为2Fe＋2H2S＋O2 ===2FeS＋2H2O C.通入气体一段时间后，去除速率降低的可能原因是铁减少，形成微 电池的数量减少 D.该装置使用一段时间后，内部有大量的铁锈产生 √ 根据题中信息可知，铁生成FeS，铁元素的化合价升高，铁作负极，其电极反应式为Fe－2e－＋H2S===FeS＋2H＋，A正确； 氧气在正极上发生反应，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，总反应为2Fe＋2H2S＋O2===2FeS＋2H2O，B正确； 通入气体一段时间后，去除速率降低，可能原因是产生的FeS附着在铁表面，阻碍反应进行，也可能是铁减少，形成微电池的数量减少，C正确； 铁锈主要成分为Fe2O3，根据此装置的总反应可知，铁主要被氧化成FeS，D错误。 应用体验 6.(2022·北京东城高二期末)热激活电池是一种需要达到启动温度才开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示，其放电后的产物为Li7Si3和LiMn2O4。已知：LiCl和KCl混合物的熔点与KCl的物质的量分数的关系如图2所示。 下列说法不正确的是 A.放电时，Li＋向b极区移动 B.放电时，a极的电极反应是3Li13Si4 －11e－===4Li7Si3＋11Li＋ C.该电池中火药燃烧产生的热能转化为电能 D.调节混合物中KCl的物质的量分数可以改变电池的启动温度 √ 放电时，Li＋向正极移动，即向b极区移动，A正确； 放电时，a极的Li13Si4失电子发生氧化反应，电极反应是3Li13Si4－11e－===4Li7Si3＋11Li＋，B正确； 由图2可知，调节混合物中KCl的物质的量分数为0.6时，400 ℃时就可以启动电池，D正确。 课时对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.“自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰，向发热包中加入冷水，可用来蒸煮食物。下列说法错误的是 A.活性炭作正极，正极上发生还原反应 B.负极反应为Al－3e－＋4OH－=== ＋2H2O C.Na＋由活性炭区向铝粉表面区迁移 D.硅藻土结构疏松，使各物质分散并混合均匀，充分接触 10 11 12 13 对点训练 √ 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 发热包发热过程中有微小原电池形成，如铝粉和活性炭，在水溶液中活性炭作正极，O2得到电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A正确； 铝粉作负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为Al－3e－＋4OH－=== ＋2H2O，B正确； 活性炭作正极，原电池中阳离子向正极移动，即Na＋向活性炭区迁移，C错误； 硅藻土结构疏松，可以使各物质分散并混合均匀，充分接触，D正确。 14 2.流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O。下列说法不正确的是 A.a为负极，b为正极 B.该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大 C.a极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋ D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO4溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 √ 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 电池总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O，则铜失电子发生氧化反应为负极，PbO2得电子发生还原反应为正极，所以a为负极，b为正极，故A正确； PbO2电极反应式为PbO2＋4H＋＋ ＋2e－===PbSO4＋2H2O，所以PbO2电极附近溶液的pH增大，故B正确； 铜失电子发生氧化反应，电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋，故C正确； 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 由电池总反应：Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O可知，调节电解质溶液的方法是补充H2SO4溶液，故D错误。 14 3.(2022·四川德阳高二月考)如图所示的锂二氧化锰电池是以高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂为电解质，其正极反应是一种典型的嵌入式反应，电池总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法错误的是 A.锂片作负极，发生氧化反应 B.放电时，正极反应式为MnO2 ＋Li＋＋e－===LiMnO2 C.高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂应 溶解在非水有机溶剂中 D.放电时，电子移动方向为电极盖1→用电器→电极盖2→内电路→电极盖1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 √ 14 由电池总反应Li＋MnO2===LiMnO2可知，Li失电子，作负极，发生氧化反应，A正确； 负极反应式为Li－e－===Li＋，MnO2得电子，电极反应式为MnO2＋Li＋＋e－===LiMnO2，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 14 负极Li是活泼金属，能与水反应，故高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂应溶解在非水有机溶剂中，C正确； 放电时电子从负极经用电器流向正极，不在电解质中移动，故电子移动方向为电极盖1→用电器→电极盖2，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 14 4.(2022·北京西城高二检测)ORP传感器(如图)测定物质的氧化性的原理：将Pt电极插入待测溶液中，Pt电极、Ag/AgCl电极与待测溶液组成原电池，测得的电压越高，溶液的氧化性越强。向NaIO3溶液、FeCl3溶液中分别滴加2滴H2SO4，测得前者的电压增大，后者的几乎不变。下列说法不正确的是 A.盐桥中的Cl－移向Ag/AgCl电极 B.Ag/AgCl电极反应式是Ag－e－＋Cl－===AgCl C.酸性越强， 的氧化性越强 D.向FeCl3溶液中滴加浓NaOH溶液至碱性，测得 电压几乎不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 √ 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 Ag、Pt与待测溶液组成原电池，Ag的金属活动性比Pt强，作负极，Pt作正极。在该电池中，Ag作负极，盐桥中的Cl－移向Ag/AgCl电极，A正确； Ag/AgCl电极作负极，Ag失电子生成的Ag＋与溶液中的Cl－反应生成AgCl，电极反应式是Ag－e－＋Cl－===AgCl，B正确； 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 向NaIO3溶液中滴加2滴H2SO4，电压增大，则表明酸性越强， 的氧化性越强，C正确； 向FeCl3溶液中滴加浓NaOH溶液至碱性，生成NaCl和Fe(OH)3沉淀，溶液的氧化性减弱，测得的电压减小，D错误。 14 5.(2022·山西朔州高二检测)利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染，其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是 A.X电极为负极 B.Y电极上的电极反应式：Cm(H2O)n－4me－ ===mCO2↑＋(n－2m)H2O＋4mH＋ C.H＋由左向右移动 D.有1 mol CO2生成时，消耗1 mol的MnO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 对点训练 √ 14 Lavf56.40.100 Lavf56.40.100 MnO (3)不同类型的难溶电解质，沉淀转化需要具体分析。25 ℃时，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝__________，由此可见，溶度积小的Ag2CrO4也容易转化为溶度积较大的AgCl。 H2S电离方程式有H2SHS－＋H＋、HS－H＋＋S2－而Ksp＝c(Cu2＋)·c(S2－)，则K＝＝＝＝7.7×1016。  K＝＝＝。 N2H4＋H＋N2H 实验测得NH4HSO3溶液中＝15，由H2SO3的电离平衡常数，根据多重平衡规则，Ka1·Ka2＝＝1.5×10－2×1.0×10－7＝1.5×10－9，所以溶液中c(H＋)＝10－5 mol·L－1，则pH＝－lg c(H＋)＝5。 (2)用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4，实验测得NH4HSO3溶液中＝15，则溶液的pH为______(已知：该条件下H2SO3的Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10－7)。 ＝ A.常温下，相同浓度的①CH3COONH4、②NH4HCO3、③NH4HSO4溶液中， c(NH)由大到小的顺序是①>②>③ B.向饱和氯水中滴加NaOH溶液至溶液刚好呈中性时，c(Na＋)＝2c(ClO－)＋ c(HClO) C.AgCl在盐酸中的Ksp大于其在水中的Ksp D.向浓度均为1×10－3 mol·L－1的KCl和K2CrO4的混合溶液中滴加1×10－3 mol· L－1的AgNO3溶液，CrO先形成沉淀 CO  C.pH＝4的溶液中：c(H2PO)＜0.1 mol·L－1 －2c(HPO) D.H3PO3＋HPO2H2PO的平衡常数K>1.0×105 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋  NO NO 三、其他常见的新型化学电源 3.(2020·全国卷Ⅲ，12)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)-空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2＋16OH－－11e－===VO＋2B(OH)＋4H2O。 C.电池总反应为4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O===8B(OH)＋4VO 根据VB2电极发生的反应：VB2＋16OH－－11e－ ===VO＋2B(OH)＋4H2O，判断得出VB2电极为负极，复合碳电极为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，所以电池总反应为4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O===8B(OH)＋4VO，C正确； D.负极区的反应为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)，Zn(OH)===ZnO＋2OH－＋H2O Zn(OH) 负极反应式：Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)，Zn(OH)再分解成ZnO，离子方程式为Zn(OH)===ZnO＋2OH－＋H2O，D正确。 AlO AlO SO IO IO $$