1、专题九 电化学,第1课时 原电池 化学电源,命题调研(20162019四年大数据),真题重现,1.(2019浙江4月选考，12)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。,下列说法不正确的是( ) A.甲：Zn2向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H浓度增加 B.乙：正极的电极反应式为Ag2O2eH2O=2Ag2OH C.丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄 D.丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 解析 铜锌原电池(电解质溶液为硫酸)中铜作正极，电极反应为2H2e=H2，故铜电极附近H浓度降低，A项错误。 答案 A,2.(2019浙江1月学考)氢氧燃料电池构造如图
2、所示。其电池反应方程式为：2H2O2=2H2O，下列说法不正确的是( ),A.多孔金属a作负极 B.多孔金属b上，O2发生还原反应 C.电池工作时，电解质溶液中OH 移向a极 D.正极的电极反应为：O24e4H=2H2O,解析 由电池反应方程式可知，还原剂氢气在负极多孔金属a上放电，电极反应式为H22e2OH=2H2O，氧化剂氧气在正极多孔金属b上放电，电极反应式为O24e2H2O=4OH。A项、还原剂氢气在负极多孔金属a上放电，故A正确；B项、氧化剂氧气在正极多孔金属b上放电，发生还原反应，故B正确；C项、电池工作时，阴离子向负极移动，电解质溶液中OH 移向a极，故C正确；D项、氧化剂氧气在
3、正极多孔金属b上放电，电极反应式为O24e2H2O=4OH，故D错误。故选D。 答案 D,3.(2018浙江11月选考)最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( ),答案 C,4.2018浙江6月学考普通锌锰干电池的构造如图所示，,答案 C,5.2018浙江4月选考锂(Li)空气电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是( ),A.金属锂作负极，发生氧化反应 B.Li通过有机电解质向水溶液处移动 C.正极的电极反应：O24e=2O2 D.电池总反应：4LiO22H2O=4LiOH,解析 锂(Li)空气电池，锂作负极，通空气一端作为正极。负极反应Lie=Li，正极
4、O24e2H2O=4OH，总反应4LiO22H2O=4LiOH。原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。所以A、B、D正确。C错误，正极反应：O24e2H2O=4OH。 答案 C,6.(2017浙江11月选考)金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( ),A.金属M作电池负极 B.电解质是熔融的MO C.正极的电极反应O24e2H2O=4OH D.电池反应2MO22H2O=2M(OH)2,解析 金属(M)空气电池中M失电子作负极，故A正确；根据传递M2和OH，可知电解质是熔融的M(OH)2，故B错误；空气得电子通空气的一端做正极，电极反应O24e2H2O=4OH，故C正确
5、；电池总反应为2MO22H2O=2M(OH)2，故D正确。 答案 B,考向一 原电池正、负极判断 1.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是( ),答案 A,判断电池的正、负极是解决原电池题目的基础，在此基础上我们可以解决诸如被氧化或被还原问题，电子、电流流向问题，溶液中离子流向问题。我们一般可以通过以下方法来判断原电池的正、负极： (1)根据组成原电池的两极材料判断 一般相对较活泼的金属为负极，相对不活泼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判断 在外电路，电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液
6、中离子的定向移动方向判断 在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。,备考策略,(4)根据原电池两极发生的变化判断 原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 (5)根据X极质量变化判断 工作后，X极质量增加，说明X极有物质析出，X极为正极；反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极。 (6)根据X极有无气体产生判断 工作后，X极上有气体产生，一般是发生了析出H2的电极反应，说明X极为正极。 (7)根据X极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而工作后，X极附近pH增大了，说明X为正极。,考向二 原电池工作原理 2.(20
7、19浙江名师预测卷)nature期刊报道一例CH3OHO2在新型聚合物催化下的原电池反应，其装置如图。下列说法不正确的是( ),答案 B,在以往的选考题中，命题者经常在电流或电子流向，溶液中离子的移动，被氧化或被还原，正负极的反应现象等方面进行考查，我们只有深刻理解了原电池的工作原理的基础上才能轻松作答，具体可以参考以下总结。,备考策略,考向三 电极、电池反应式的书写 3.MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( ),A.负极反应式为Mg2e=Mg2 B.正极反应式为Age=Ag C.电池放电时Cl由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)
8、2H2 解析 根据题意，Mg海水AgCl电池总反应式为Mg2AgCl=MgCl22Ag。A项，负极反应式为Mg2e=Mg2，正确；B项，正极反应式为2AgCl2e=2Cl2Ag，错误；C项，对原电池来说，阴离子由正极移向负极，正确；D项，由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2，正确。 答案 B,4.(2018河南省焦作市测试题)通过CO传感器可监测CO的含量，总反应为2K2FeO43CO2KOH2H2O=2Fe(OH)33K2CO3，其工作原理示意图如右，下列说法正确的是( ),答案 D,电极方程式的书写是原电池题目的难点所在，要写出符合实际和题意的电极方程式需要
9、考虑以下几个方面：1.正负极材料；2.电解质溶液中的离子，尤其是酸碱性；3.电极方程式；4.氧化还原中的化合价知识；具体可以参照以下方法和步骤：,备考策略,在书写电极方程式时一定要注意以下问题： 1.正负电极反应式中的电子得失数目保持相等。例如AlCuCuSO4构成的原电池的正极反应可表示为：3Cu26e=3Cu，负极反应式为：2Al6e=2Al3。 2.看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存，若不能共存，则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中。如ZnAgKOH溶液构成的原电池中，因Zn失去电子生成的Zn2能与OH反应，故负极上发生的反应为：Zn2e2OH=Zn(OH
10、)2。 3.要注意电解质溶液的性质。当正极上的反应物质为O2时，若溶液为碱性或中性时，电极反应式中不能出现H，电极反应式只能为O22H2O4e=4OH；若溶液为酸性时，电极反应式中不能出现OH，电极反应式为：O24H4e=2H2O,考向四 交换膜的作用 5.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(Li交换膜)隔开。下列说法不正确的是( ),A.陶瓷片允许Li通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu2e=Cu2 D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连,解析 A.非水系电解液和水系电解液被锂离子
11、固体电解质陶瓷片(Li交换膜)隔开，则陶瓷片允许Li通过，不允许水分子通过，故A正确；B.放电时，金属锂是负极，发生失电子的氧化反应，M是负极，N为电池的正极，故B正确；C.充电时，阳极反应和放电时的正极反应互为逆过程，电极反应为：Cu2e=Cu2，故C正确；D.充电时，接线柱A 应与M极相连，M是负极，所以A外接电源的负极，故D错误；故选D。 答案 D,备考策略,在原电池的考查中，经常涉及到各种交换膜，对于交换膜我们要注意以下知识点：,1.离子交换膜的功能：,使离子选择性定向迁移(目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷)。,2.离子交换膜在电化学中的作用：,(1)隔离某些物质防止发生反应。 (2
12、)用于物质的制备。 (3)物质分离、提纯等。,3.离子交换膜的类型：,根据透过的微粒，离子交换膜可以分为多种，在高考试题中主要出现阳离子交换膜、阴离子交换膜和质子交换膜三种。阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过，质子交换膜只允许质子(H)通过。可见离子交换膜的功能在于选择性地通过某些离子和阻止某些离子来隔离某些物质。,考向五 空气电池 6.(2018暨阳联合考试)用原电池原理可以处理硫酸工业产生的SO2尾气。现将SO2 通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验。下列说法不正确的是( ),答案 B,7.(2018浙江温州高三适应性测试)某电化学气敏传感
13、器的工作原理如图所示，下列说法不正确的是( ),A.a极为负极 B.b极的电极反应式为O24e2H2O=4OH C.电解质溶液中的OH移向a极 D.该传感器工作一段时间后，电解质溶液的pH值将变大,解析 该传感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，氧气在正极上得电子生成氢氧根离子，其电池的总反应为4NH33O2=2N26H2O。A.该传感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，故A正确；B.氧气在正极上得电子生成氢氧根离子， b极的电极反应式为O24e2H2O=4OH，故B正确；C.碱性条件下，氨气失电子生成氮气和水，则a极的电极反应式为2NH36OH6e=N26
14、H2O，消耗OH，电解质溶液中的OH移向a极，故C正确；D.该传感器在工作过程中总反应为4NH33O2=2N26H2O，所以KOH的物质的量不变，但生成H2O浓度减小，pH值减小，故D错误；故选D。 答案 D,空气电池也是常见的考查方式，其本质是我们常见的燃料电池的工作原理，我们可以参考燃料电池的解题方法来解题：参与负极反应的物质不一定就是负极材料，也可能是充入负极的燃料，参与正极反应的物质不是正极材料本身，而是充入到正极的空气。其中写电极方程式也可以借鉴燃料电池的书写方法，一般先写正极的电极方程式。我们需要熟记以下四种情况： (1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O24H4e=2H2O。,备考策略,
