2027届海南高考化学一轮复习课件 原电池、化学电源

原电池、化学电源 高考一轮复习 Swing 1．（2023年·海南卷题8）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是（ ） A．b电极为电池正极 B．电池工作时，海水中的Na+向a电极移动 C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D．每消耗1 kg Al，电池最多向外提供37 mol电子的电量 01 真题溯源·考向感知 A 原电池 02 思维建模·脉络梳理 原电池、 化学电源 形成条件 自发的氧化还原反应 两种金属活动性不同的电极(燃料电池两个电极可以相同) 适当的电解质溶液 形成闭合回路 列物质、标得失 看环境、配守恒 两式加、验总式 比较金属活泼性 加快反应速率 用于金属保护 制作化学电源 主要应用 工作原理 电极反应式书写 正极 还原反应 负极 氧化反应 一次电池一不可再充电的电池 二次电池一可充电电池或蓄电池 燃料电池一 将燃料燃烧的化学反应能真接转化为电能的装置 化学电源 活泼金属电极、燃料、还原性物质等，物质中元素化合价升高 发生氧化反应 负 极 观察闭合回路特征 e- 电解质 阴离子 移向 阳离子 移向 正 极 发生还原反应 氧气、氧化性物质等，物质中元素化合价降低 观察两极材料或加入物质、反应特征 用电器 03 考点精讲·靶向突破 03 考点精讲·靶向突破 原理 装置 宏观现象 微观过程 电极产物 电极反应物 — — — — 锌片溶解 还原剂 氧化产物 失e- 失e-场所 (负极材料) — — — — 电子 导体 离子 导体 得e-场所 (正极材料) 还原产物 得e- 氧化剂 有红色物质生成 电流表指针偏转 电子移动方向 阴离子移向 以铜锌原电池为例构建原电池的认知模型 稀硫酸 锌片 铜片 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 负极 发生溶解 2H++2e-=H2↑ 还原反应 正极 产生气泡 外电路 内电路 负极 沿导线 正极 正极 沿导线 负极 电子流向： 电流方向： 阳离子 正极 阴离子 负极 原电池总反应：_____________________ 原电池——工作原理 注意：电子不下水，离子不上岸 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 03 考点精讲·靶向突破 03 考点精讲·靶向突破 ①放电时的反应(原电池) a．负极反应：______________________________； b．正极反应：_____________________________________； c．总反应：___________________________________________。 ②充电时的反应(电解池) a．阴极反应：____________________________________； b．阳极反应：_________________________________________； c．总反应：____________________________________________。 总反应：2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO4 放电 充电 Pb+SO42--2e－===PbSO4 PbO2+4H＋+SO42-+2e－===PbSO4+2H2O Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O PbSO4＋2e－===Pb+SO42- PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋ SO42- 2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4 03 考点精讲·靶向突破 图解二次电池的充放电 可充电电池 还原反应：阴极 氧化反应：阳极 负极：氧化反应 正极：还原反应 充电 放电 外接电源负极 外接电源正极 同一电极 同一电极 2．（2022年4月·海口市模拟卷题13）可充电Na−CO2电池的总反应为4Na+3CO2 2Na2CO3+C，工作原理如图所示。 下列说法错误的是（ ） A．放电时，电子由a极经负载流向b极 B．放电时，b极的电极反应为3CO2+4Na++4e−=2Na2CO3+C C．充电时，Na+向b极迁移 D．充电时，电路中每转移0.2mol电子理论上钠箔的质量减少4.6g 放电 充电 真题溯源·考向感知 原电池 CD   充电电池放电遵循原电池原理，充电时遵循电解原理，其工作原理特点如下： 思维建模 总反应式 放电 充电 原电池 电解池 负极：氧化反应 正极：还原反应 阴离子 阳离子 阴极：还原反应 阳极：氧化反应 阳离子 阴离子 互逆 互逆 技巧：阴极反应式=充电总反应式-阳极反应式 技巧：正极反应式=放电总反应式-负极反应式 03 考点精讲·靶向突破 种类 酸性 碱性 负极反应式 正极反应式 电池总反应式 备注 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用 2H2－4e－=4H＋ 2H2＋4OH－－4e－=4H2O O2＋4e－＋4H＋=2H2O O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 2H2＋O2=2H2O 03 考点精讲·靶向突破 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。 甲烷燃料电池 ①酸性介质(如H2SO4)或传导质子(H＋)固体介质 总反应式：_________________________________。 负极反应式：___________________________________。 正极反应式：____________________________________。 ②碱性介质(如KOH) 总反应式：_______________________________________。 负极反应式：______________________________________。 正极反应式：____________________________________。 03 考点精讲·靶向突破 CH4＋2O2===CO2＋2H2O CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋ O2＋4e－＋4H＋=2H2O CH4＋2O2＋2OH－===CO32－＋3H2O CH4－8e－＋10OH－===CO32－＋7H2O O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 3．（2020年·海南卷题11）某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是（ ） A．电池可用于乙醛的制备 B．b电极为正极 C．电池工作时，a电极附近pH降低 D．a电极的反应式为O2+4e−+4H+=2H2O 04 真题溯源·考向感知 AD 原电池 03 考点精讲·靶向突破 判断原电池正负极的6种方法 判断为负极 电极材料 电极反应 电子流向 电极现象 离子移向 电势高低 活泼金属 氧化反应 电子流出（失） 不断溶解或质量减少 阴离子移向 电势较低 不活泼金属或 导电非金属 还原反应 电子流向（得） 电极增重或 有气体产生 阳离子移向 电势较高 判断为正极 04 真题溯源·考向感知 B 4．（2026年6月·海口市模拟卷题12）下列实例与对应的离子方程式不匹配的是（    ） 选项 实例 离子方程式 A 氧化亚铜溶于稀硫酸得到蓝色溶液  Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O B 电解质为KOH溶液的燃料电池负极反应  CH4-8e−+8OH−=CO2↑+6H2O C 用除去酸性废水中的  6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O D 用二氧化硫水溶液吸收粗溴 SO2+2H2O+Br2=4H++2Br-+SO42- 原电池 5．（2026年6月·海口市模拟卷题13）采用Sn/SnO2@NC电极可显著提升CO2电催化还原性能，为高性能CO2还原催化剂的设计提供新思路；同时，可充放电Zn-CO2电池的构建也为绿色能源转换和存储系统提供了新方案。下列叙述正确的是（ ） A．电极电势：a>b B．a极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+ C．工作一段时间后，b极区电解质溶液的pH升高 D．每生成0.1 mol HCOOH时理论上消耗6.5 g Zn 04 真题溯源·考向感知 CD 原电池 6．（2026年4月·海口市模拟卷题13）水凝胶热化学电池可以将热能直接转换为电能，一种热化学电池的工作原理如图。下列说法不正确的是（ ） A．热端电极发生氧化反应 B．两电极间没有温差时，两电极间没有电流 C．冷端电极反应：Fe(CN)63−−e−=Fe(CN)64− D．调节两种离子的浓度比，可调整输出功率 04 真题溯源·考向感知 原电池 C 7．（2023年4月·海口市模拟卷题6）H2是重要的燃料，可将其设计成燃料电池，原理如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） A．该电池可将化学能完全转化为电能 B．该电池工作时，电子由b电极经外电路流向a电极 C．a电极的电极反应式为H2−2e−+O2−=H2O D．该电池工作时，当外电路中有0.1 mol e−通过时，b极消耗0.56 LO2 04 真题溯源·考向感知 原电池 C 8．（2023年1月·海口市模拟卷题9）新型NaBH4/H2O2燃料电池的结构如下图所示。下列有关说法正确的是（ ） A．a电极为正极 B．溶液中的Na+从a极流向b极 C．b电极的电极反应式：H2O2−2e−=2OH− D．理论上反应比：n(NaBH4)：n(H2O2)=1:4 04 真题溯源·考向感知 原电池 BD 9．（2021年4月·海口市模拟卷题11）如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是（ ） A．电子由O2所在的铂电极流出 B．标况下消耗224 mL O2，通过质子交换膜的H+个数为0.04 NA C．电池的负极反应式为CH3CH2OH+3H2O−12e− = 2CO2↑+12H＋ D．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 04 真题溯源·考向感知 原电池 BD 10．（2020年6月·海口市模拟等级考卷题13）一种可以贴在皮肤上的酶生物燃料电池如图所示，工作原理是采用铂纳米电极a和含有乳酸氧化酶的碳纳米管电极b，利用汗液中代谢产生的乳酸（C3H6O3）发电。下列说法错误的是（ ） A．电极a为正极，氧气在a上得电子 B．放电时，汗液中Na+通过交换膜向电极b移动 C．负极反应式：C3H6O3+3H2O﹣12e﹣═3CO2+12H+ D．利用该技术可监测人体乳酸含量，进行疾病诊断 04 真题溯源·考向感知 原电池 B 11．（2020年6月·海口市模拟联考卷题12）氧化铅-铜电池是一种电解质可循环流动的新型电池(如图所示)，电池总反应为PbO2+Cu+2H2SO4=PbSO4+CuSO4+2H2O。下列有关该电池的说法正确的是（ ） A．电池工作时，电子由Cu电极经电解质溶液流向PbO2电极 B．电池工作过程中，电解质溶液的质量逐渐减小 C．正极反应式：PbO2+2e−+4H++SO42−=PbSO4+2H2O D．电池工作过程中，两个电极的质量均减小 04 真题溯源·考向感知 原电池 C $