高考化学原电池()
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2024全国高考真题化学汇编原电池一、单选题 1.(2024甘肃高考真题)化学与生活息息相关,下列对应关系错误的是D .D2.(2024全国高考真题)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO 催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。
当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。
血糖浓度下降至标准,电池停止工作。
(血糖浓度以葡萄糖浓度计)电池工作时,下列叙述错误的是A .电池总反应为6126261272C H O O 2C H O +=B .b 电极上CuO 通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)相互转变起催化作用C .消耗18mg 葡萄糖,理论上a 电极有0.4mmol 电子流入D .两电极间血液中的Na +在电场驱动下的迁移方向为b→a 二、多选题 3.(2024山东高考真题)由下列事实或现象能得出相应结论的是24N O 为基元反应,将盛有棕色变浅三、解答题 4.(2024江苏高考真题)贵金属银应用广泛。
Ag 与稀3HNO 制得3AgNO ,常用于循环处理高氯废水。
(1)沉淀Cl -。
在高氯水样中加入24K CrO 使24CrO -浓度约为31510mol L --⨯⋅,当滴加3AgNO 溶液至开始产生24Ag CrO 沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中Cl -浓度约为 1mol L -⋅。
[已知:()10sp K AgCl 1.810-=⨯,()12sp 24K Ag CrO 2.010-=⨯](2)还原AgCl 。
在AgCl 沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量10.5mol L -⋅盐酸后静置,充分反应得到Ag 。
Ⅱ铁将AgCl 转化为单质Ag 的化学方程式为 。
Ⅱ不与铁圈直接接触的AgCl 也能转化为Ag 的原因是 。
Ⅱ为判断AgCl 是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤, [实验中必须使用的试剂和设备:稀3HNO 、3AgNO 溶液,通风设备](3)Ag 的抗菌性能。
2024广西高考电化学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列关于电化学的说法正确的是()A. 原电池的正极发生还原反应,负极发生氧化反应B. 电解池中,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应C. 电流的方向规定为正电荷运动的方向D. 电流的方向与电子流动的方向相同答案:A2. 下列电池中属于原电池的是()A. 铅酸电池B. 镍氢电池C. 锂离子电池D. 燃料电池答案:D3. 下列关于电化学腐蚀的说法正确的是()A. 腐蚀过程中,金属失去电子B. 腐蚀过程中,金属获得电子C. 腐蚀过程中,金属表面的氧化物被还原D. 腐蚀过程中,金属表面的氧化物被氧化答案:A4. 下列关于电解质的说法正确的是()A. 强电解质在水溶液中完全电离B. 弱电解质在水溶液中完全电离C. 强电解质的溶液导电能力一定比弱电解质的溶液强D. 弱电解质的溶液导电能力一定比强电解质的溶液弱答案:A5. 下列关于电化学传感器说法正确的是()A. 电化学传感器的工作原理是利用电化学反应将化学信号转换为电信号B. 电化学传感器的工作原理是利用电化学反应将电信号转换为化学信号C. 电化学传感器的灵敏度较低D. 电化学传感器无法实现远程在线监测答案:A二、填空题(每题3分,共30分)6. 在原电池中,正极发生______反应,负极发生______反应。
答案:还原、氧化7. 在电解池中,阴极发生______反应,阳极发生______反应。
答案:还原、氧化8. 电流的方向规定为______运动的方向。
答案:正电荷9. 电解质溶液中,阳离子向______移动,阴离子向______移动。
答案:阴极、阳极10. 在电化学腐蚀过程中,金属失去______。
答案:电子11. 电化学传感器的工作原理是利用______将化学信号转换为电信号。
答案:电化学反应12. 下列电池中,属于二次电池的是______(填字母)。
A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 燃料电池答案:AB13. 下列关于电化学的说法错误的是______(填字母)。
第18讲原电池及其应用课时规范练原电池综合(一)1.如图所示是几种常见的化学电源示意图,有关说法正确的是( )干电池示意图铅酸蓄电池示意图氢氧燃料电池示意图A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B.干电池工作时,H+向锌筒移动C.铅酸蓄电池工作过程中,每通过2 mol电子,负极质量减轻207 gD.氢氧燃料电池的正极反应一定是O2+4e-+2H2O4OH-解析:干电池工作时,石墨为正极,锌筒为负极,电子从锌筒沿导线流向石墨,H+在NH4Cl溶液中由锌筒一端流向石墨一端,B错误;铅酸蓄电池工作过程中,硫酸铅在负极上析出,该极质量应该增加而非减小,C错误;若电解质溶液为酸性溶液,则氢氧燃料电池的正极反应是O2+4e-+4H+2H2O,D错误。
2.如图是甲醇燃料电池的结构示意图,甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH3OH+3O22CO2+4H2O。
下列说法不正确的是( )A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇B.正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-C.负极反应式为CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+D.该电池提供1 mol e-,消耗氧气0.25 mol解析:负极反应式为2CH3OH-12e-+2H2O2CO2+12H+,正极反应式为3O2+12e-+12H+6H2O;根据电子流向,可以判断a处通甲醇,b处通O2;当电mol=0.25mol。
池提供1mol电子时,消耗O2为1×3123.浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。
将两个完全相同的电极浸入两个溶质相同但浓度不同的电解质溶液中构成的浓差电池,称为双液浓差电池。
模拟工业上电渗析法实现海水(用氯化钠溶液代替)淡化的装置如图所示。
下列说法错误的是( )A.S O42-向Cu(1)极区域迁移B.C(2)极发生还原反应C.膜1为阳离子交换膜D.C(2)极反应:2H2O+2e-2OH-+H2↑解析:为使交换膜两侧硫酸铜溶液的浓度相等,即阴离子交换膜左侧溶液c(CuSO4)增大,右侧c(CuSO4)减小,又因为只允许阴离子迁移,故交换膜左侧铜电极溶解,c(Cu2+)增大;交换膜右侧铜电极上析出铜,c(Cu2+)减小,即Cu(1)极为负极,发生氧化反应Cu-2e-Cu2+;Cu(2)极为正极,发生还原反应Cu2++2e-Cu,S O42-由阴离子交换膜右侧向左侧迁移,A正确;C(2)为阴极,发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑,B、D正确。
第19讲原电池化学电源复习目标1.理解原电池的构成、工作原理及应用,正确判断原电池的两极,能书写电极反应式和总反应方程式;2.了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解燃料电池的应用。
体会研制新型电池的重要性;3.能够认识和书写新型化学电源的电极反应式。
考点一原电池的工作原理及应用必备知识整理1.原电池的概念及构成条件(1)定义:把________转化为________的装置。
(2)原电池的形成条件①能自发进行的__________。
②两个金属活动性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)。
③形成________,需满足三个条件:a.存在电解质;b.两电极直接或间接接触;c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。
2.工作原理(以锌铜原电池为例)3.原电池在生活、研究中的应用(1)比较金属的活动性强弱原电池中,活动性较强的金属一般作________,活动性较弱的金属(或导电的非金属)一般作________。
(2)加快化学反应速率氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。
(3)用于金属的防护将需要保护的金属制品作原电池的________而受到保护。
如要保护一个铁质的输水管道不被腐蚀,可用导线将其与一块________相连,________作原电池的负极。
(4)设计原电池①正、负极材料的选择:根据氧化还原反应找出正、负极材料,一般选择活动性较强的金属作为________;活动性较弱的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为________。
②电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能够与________发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。
但如果氧化反应和还原反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子的溶液。
③画装置图:注明电极材料与电解质溶液。
但应注意盐桥不能用________代替,要形成闭合回路。
如根据Cu+2Ag+===Cu2++2Ag设计原电池:[正误判断](1)任何氧化还原反应均可设计成原电池()(2)NaOH溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应,此反应可以设计成原电池()(3)任何原电池一定是活泼性不同的两金属电极()(4)原电池工作时,电子从负极流出经导线流入正极,然后通过溶液流回负极()(5)实验室制H2,用粗锌与稀H2SO4反应较快()(6)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高()(7)Mg—Al形成的原电池,Mg一定作负极()(8)在Cu|CuSO4|Zn原电池中,正电荷定向移动的方向就是电流的方向,所以Cu2+向负极移动()对点题组训练题组一原电池的工作原理1.将相同的锌片和铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中,以下叙述正确的是()A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.两烧杯中溶液的H+浓度都减小C.产生气泡的速率甲比乙慢D.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极2.如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是()A.氧化剂和还原剂必须直接接触才能发生反应B.电极Ⅱ上发生还原反应,作原电池的正极C.该原电池的总反应式为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,K+移向负极区[思维建模]原电池工作原理模型图特别提醒(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。
化学高考知识点原电池原电池是一种将化学能转化为电能的装置,也被称为化学电池或非可充电电池。
它由两个不同金属的电极和介质电解质组成。
在原电池中,化学反应会引发电荷的流动,从而产生电流。
在高考化学中,原电池是一个重要的知识点,本文将深入探讨原电池的相关内容。
原电池的基本原理是基于金属的电化学反应。
金属是一类具有良好导电性能的物质,其内部电子结构决定了它们对电子的亲和力。
当两种不同金属通过电解质连接起来时,会发生氧化还原反应,从而形成一个电池。
在原电池中,其中一种金属被氧化,释放出电子,形成电子供体。
另一种金属则接收这些电子,发生还原反应,成为电子受体。
这种电子的流动就是电流。
原电池反应的正负极称为电极。
通常,电解质是以溶液的形式存在,它能够在电极之间传递离子。
电解质中的离子可以充当中间媒介,促使电子流动。
在原电池中,电子从负极流向正极,形成一个闭合的回路。
这种电流的流动正是我们常说的电能。
有许多不同类型的原电池,其中最常见的是原电池和干电池。
原电池是由两种溶液的电解质和金属电极组成的。
常用的原电池有酸性电池、碱性电池和盐桥电池等。
这些电池的电解质选择不同,反应类型也不同。
干电池则是一种相对简单的原电池,它的电解质是固态的。
干电池通常采用锌和混合氧化物作为金属电极。
在原电池中,电动势(E)被用来衡量电的强弱。
电动势是指单位正电荷在电池中所获得的能量。
电动势的单位是伏特(V)。
原电池的电动势可以通过标准电极电势来计算。
标准电极电势是指当电解液浓度为1mol/L,温度为298K时,电极对之间产生的电动势。
通过比较两种金属与标准氢电极的标准电极电势差,可以计算出原电池的电动势。
除了电动势,电池的工作与反应速率也是研究的重点。
反应速率取决于金属电极的活性和电解质浓度。
通常,活性越大,反应越快。
例如,在锌-铜电池中,锌极具有较高的活性,因此反应速率相对较快。
原电池的应用广泛。
在我们日常生活中,许多设备和工具都使用了原电池。
高考化学《原电池原理及应用》真题练习含答案一、选择题1.[2022·广东卷]科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。
充电时电极a的反应为:NaTi2(PO4)3+2Na++2e -===Na3Ti2(PO4)3。
下列说法正确的是()A.充电时电极b是阴极B.放电时NaCl溶液的pH减小C.放电时NaCl溶液的浓度增大D.每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上增加23 g答案:C解析:由充电时电极a的反应式可知,电极a发生还原反应,则充电时电极a为阴极,电极b为阳极,故A错误;放电时,负极Na3Ti2(PO4)3转化为Na+,正极Cl2发生还原反应生成Cl-,NaCl溶液的浓度增大,但溶液一直为中性,故放电时NaCl溶液的pH不变,B项错误、C项正确;充电时,每生成1 mol Cl2,则转移2 mol电子,由题干电极a反应式可知,有2 mol Na+参与反应,则电极a质量理论上增加46 g,D项错误。
2.[2022·福建卷]一种化学“自充电”的锌有机物电池,电解质为KOH和Zn(CH3COO)水溶液。
将电池暴露于空气中,某电极无需外接电源即能实现化学自充电,该电极充放电2原理如图所示。
下列说法正确的是()A.化学自充电时,c(OH-)增大B.化学自充电时,电能转化为化学能C.化学自充电时,锌电极反应式:Zn2++2e-===ZnD.放电时,外电路通过0.02 mol电子,正极材料损耗0.78 g答案:A解析:由图示可知,化学自充电时,O2得电子转化为OH-,OH-与K+结合形成KOH,c(OH-)增大,A正确;该电池为自充电电池,无需外接电源,因此化学自充电时,没有电能转化为化学能,B错误;由图示可知,化学自充电时,阳极反应为有机物之间的转化,阴极反应为O2转化为OH-,没有发生Zn2++2e-===Zn,C错误;放电时,+2n K++2n e-===,正极材料中增加了K+,故当外电路中通过0.02 mol电子时,正极材料增加0.78 g,D错误。
高中化学原电池1. 引言原电池是一种将化学能转化为电能的装置,它是化学电池的基本形式之一。
高中化学中,学生需要了解原电池的构成、工作原理以及其在生活中的应用。
本文将介绍高中化学原电池的基本概念、分类、工作原理以及实际应用。
2. 原电池的定义与基本概念原电池是一种利用直接的化学反应将化学能转化为电能的电池。
它由两种能与解离产生电荷的化学物质接触而形成,通过化学反应在两极之间产生电压差,并使电荷在回路中流动。
原电池也被称为非可逆电池,因为化学反应是不可逆的。
原电池的关键组件有两个极,一个是阳极(anode),另一个是阴极(cathode)。
阳极是电池的负极,负载引出的极,通常是发生氧化反应的地方;而阴极是电池的正极,电流从此地进入电池内,通常是发生还原反应的地方。
两个极之间通过电解质(electrolyte)连接。
3. 原电池的分类根据化学反应类型以及反应物的性质,原电池可以分为以下几类:3.1. 电解质原电池电解质原电池使用溶解在电解质中的金属或非金属离子进行反应。
例如,锌-铜原电池是一种常见的电解质原电池,其中锌离子在阳极处发生氧化反应,铜离子在阴极处发生还原反应。
3.2. 燃料电池燃料电池属于一种特殊类型的原电池,它使用燃料(如氢气)和氧气进行反应产生电力。
这种电池具有高效能、无污染、静音等特点,被视为未来能源的重要选择。
目前常见的燃料电池有燃料电池汽车中使用的质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)等。
3.3. 二次电池二次电池,又称为可充电电池,是指可以在放电后通过外部电流逆向进行电解反应,使其恢复成原来的状态并继续使用的电池。
常见的二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池等。
4. 原电池的工作原理在原电池中,化学反应会在两个极之间产生电势差。
这种电势差来自于化学反应的能量释放,可以通过电势差表达。
以锌-铜原电池为例,锌离子在阳极处发生氧化反应,产生电子并溶解成锌离子。
高考化学原电池知识点归纳原电池知识是化学考试常考内容,下面是小编为大家整理的关于高考化学原电池知识点归纳,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!高考化学原电池知识点归纳一、原电池的原理1.构成原电池的四个条件(以铜锌原电池为例)①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路2.原电池正负极的确定①活拨性较强的金属作负极,活拨性弱的金属或非金属作正极。
②负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应③外电路由金属等导电。
在外电路中电子由负极流入正极④内电路由电解液导电。
在内电路中阳离子移向正极,阴离子会移向负极区。
Cu-Zn原电池:负极: Zn-2e=Zn2+ 正极:2H+ +2e=H2↑ 总反应:Zn +2H+=Zn2+ +H2↑氢氧燃料电池,分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下:碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极:O2+4e-+2 H2O=4OH-酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+ 正极:O2+4e-+4H+=2 H2O总反应都是:2H2+ O2=2 H2O二、电解池的原理1.构成电解池的四个条件(以NaCl的电解为例)①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源2.电解池阴阳极的确定①与电源负极相连的一极为阴极,与电源正极相连的一极为阳极②电子由电源负极→ 导线→ 电解池的阴极→ 电解液中的(被还原),电解池中阴离子(被氧化)→ 电解池的阳极→导线→电源正极③阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动④阴极上发生阳离子得电子的还原反应,阳极上发生阴离子失电子的氧化反应。
注意:在惰性电极上,各种离子的放电顺序三.原电池与电解池的比较原电池电解池(1)定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置(2)形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路(3)电极名称负极正极阳极阴极(4)反应类型氧化还原氧化还原(5)外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入四、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:1、放电顺序:如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。
课时28原电池、化学电源(含燃料电池)知识点一原电池的工作原理及应用【考必备·清单】1.原电池(1)概念:原电池是把化学能转化为电能的装置。
(2)构成条件电极两极为导体,且存在活动性差异溶液两极插入电解质溶液中回路形成闭合回路或两极直接接触本质看能否自发地发生氧化还原反应(3)工作原理(以锌、铜原电池为例)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 电极质量变化减小增大反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu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a.连接内电路形成闭合回路。
盐桥作用b.维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流。
(4)负极与正极①负极:发生氧化反应或电子流出的电极。
②正极:发生还原反应或电子流入的电极。
(5)两个移动方向①电子定向移动方向和电流方向a.电子从负极流出经外电路流入正极;b.电流从正极流出经外电路流入负极;故电子定向移动方向与电流方向正好相反。
②离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2-4),阳离子向正极移动(如Zn2+和H+,溶液中H+在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。
[名师点拨]①自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应,也可以是电极与溶解的O2等发生反应,如将铁与石墨相连插入食盐水中。
②无论是原电池还是电解池,电子均不能通过电解质溶液。
③双液铜、锌原电池(带盐桥)比单液原电池的最大优点是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,放电时间长。
2.原电池原理的四大应用(1)加快氧化还原反应的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加快。
例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液置换出的Cu能与Zn形成原电池使产生H2的反应速率加快。
(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A溶解,而B上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,即可以断定金属活动性:A>B。
在惰性电极上,各种离子的放电顺序:
阴极(夺电子的能力):Au3+ >Ag+>Hg2+ >Cu2+ >Pb2+ >Fa2+ >Zn2+ >H+ >Al3+>Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+
阳极(失电子的能力):S2- >I- >Br– >Cl- >OH- >含氧酸根
注意:若用金属作阳极,电解时阳极本身发生氧化还原反应(Pt、Au除外)
一、原电池是将化学能转化为电能的装置。原电池反应的本质是氧化还原反应。
二、原电池的电极名称
正极:电子流入的电极;发生还原反应;不活泼电极;电极有气体放出
负极:电子流出的电极;发生氧化反应;较活泼电极;电极逐渐溶解
三、原电池的构成条件
1、两极(活泼性不同的两种金属或金属和一种非金属导体)。
2、电解质溶液(存在自发的氧化还原反应)
3、构成闭合回路.
四、加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理:
1. 用还原性较强的物质(如:活泼金属)作负极,向外电路提供电子;用氧化性较强的物质
作正极,从外电路得到电子。
2. 原电池在放电时,负极上的电子经过导线流向正极,而氧化性较强的物质从正极上得到
电子,两极之间再通过盐桥及池内溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有稳定
电流的闭合回路。
五、原电池应用
(1)金属的电化学腐蚀和防护(钢铁)
根据原电池原理,在要保护的金属上连接比该金属更活泼的金属或合金。如用牺牲锌块的
方法来保护船身,锌块必须定期更换;用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁
块要定期更换。
(2)常见的化学电源
一次电池:电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后,就不能再次利用。
普通干电池
• (-)Zn│NH
4Cl+ZnCl2│MnO2
,C(+)
• 负极(Zn):
Zn–2e- =Zn2+
• 正极(MnO2和C):
2MnO2+ 2NH4+ +2e- =2MnOOH+2NH3
• 电池总反应:
Zn+2MnO2+2NH4Cl
=2MnOOH+ ZnCl2+2NH3
碱性锌锰电池
• (-) Zn│KOH│MnO
2
(+)
• 负极(Zn):
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
• 正极(MnO2):
2MnO2+2H2O+2e- =2MnOOH+2OH-
• 电池总反应:
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
• 优缺点简析:只能一次使用,不能充电;价格较贵;比能量和储存时间有所提高,
适用于大电流和连续放电。
锌银纽扣电池
• (-) Zn│KOH│Ag
2
O (+)
• 负极(Zn):
Zn +2OH- -2e- =ZnO+H2O
• 正极(Ag2O):
Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH-
• 电池总反应:
Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag
二次电池:又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生,恢复
工作能力,可多次重复使用。
铅蓄电池
• (-) Pb│H
2SO4│PbO2
(+)
• 负极(Pb):
Pb-2e-+SO42-=PbSO4
• 正极(PbO2):
PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
• 电池总反应:
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
• ①放电过程
负极:氧化反应 Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)
正极:还原反应
PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=2PbSO4 (s) +2H2O(l)
放电过程总反应:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
• ②充电过程
阴极(接电源负极):还原反应
PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)
阳极(接电源正极):氧化反应
2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)
充电过程总反应:
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
铅蓄电池的充放电过程:
锌银蓄电池
镍镉电池
锂离子电池
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成电能的化学电源,又称连续
电池。
氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池
• (-) Pt│H
2│H+│O2
│Pt (+)
• 负极(Pt):2H2-4e-=4H+
• 正极(Pt):O2+4H++4e-=2H2O
• 电池总反应:2H2+O2=2H2O
• (-) Pt│H
2│OH-│O2
│Pt (+)
• 负极(Pt):2H2-4e-+4OH-=4H2O
• 正极(Pt):O2+2H2O+4e-=4OH-
• 电池总反应:2H2+O2=2H2O
燃料电池的规律
①燃料做负极,助燃剂氧气为正极
②电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。
六、书写电极反应式应注意以下几点:
1.电极反应是一种离子反应,遵循书写离子反应的所有规则(如“拆”、“平”);
2.将两极反应的电子得失数配平后,相加得到总反应,总反应减去一极反应即得到另一极
反应;
3.负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物,与溶液的酸碱性有关(如+4价的
C在酸性溶液中以CO2形式存在,在碱性溶液中以CO32-形式存在);
4.溶液中不存在O2-:在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成
OH-。
练习
1、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有
酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O,
酸式电池中电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+ ,则其正极反应式为:
_______________________。
碱式电池的电解质是碱,其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表示为:
______________________。
2、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以
氢氧化钾溶液为电解液,总反应式为:
Zns+2MnO2s+H2Ol=ZnOH2s+Mn2O3s
下列说法错误的是( )
A 电池工作时,锌失去电子
B 电池正极电极反应式为:2MnO2s+H2Ol+2e=Mn2O3s+2OHaq
C 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D 外电路中每通过02mol电子,锌的质量理论上减小65g
3、氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的
燃料往往是某些碳氢化合物,如:甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的
甲烷燃料电池中a极的电极反应式:
________________________此时电池内总的反应式 :________________________
O
2
H2O
CH
4
KOH溶
液
a