原电池及化学电源
一、原电池:把能转化为能的装置。
1、基本原电池:
电池总反应
电极反应式:
负极(电极):反应
正极(电极):反应
2、盐桥原电池:将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成一个盐桥原电池
电池总反应
负极(电极):反应
正极(电极):反应
盐桥的作用是什么
3.原电池中的基本关系
负极: 电子、反应
(1)电极
正极: 电子、反应
(2)三个流向
电子由极流向极电流由极流向极阳离子移动向
阴离子移动向
4.
(1)(2)
(3)(4)
练习:书写如下电池反应的电池方程式和电极方程式
Al----Mg和稀硫酸
负极:正极:
总式
Fe----Cu和浓硝酸
负极:正极:
总式
Al----Mg氢氧化钠溶液
负极:正极:
总式
二、化学电源
1.二次电池(铅蓄电池)
正极:负极:电解质溶液为:
电池反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
负极:正极:
铅蓄电池的充电过程(电解池)总反应:
阳极:阴极:
2. 燃料电池(氢氧燃料电池)
总反应:
酸性电解质正极:负极:
碱性电解质正极:负极:
3.甲烷燃料电池
酸性电解质总反应:
正极:负极:
碱性电解质总反应:
正极:负极:
1、有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来,浸入电解质溶液中,B不易被
腐蚀;将A、D分别投入到等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液中无明显变化;将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。
据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为()
A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C
2、100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成
氢气的总量,可采用的方法是()
A、加入适量的6mol·L-1的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液
C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液
3.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因此得到广泛应用。
锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)=Zn(OH)2(s)+2Mn2OOH (s)。
下列说法错误的是()
A.电池负极的电极反应式为Zn-2e-+2 OH-=Zn(OH)2
B.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
C.电池工作时,锌失去电子
D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g
4.镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法正确的是()。
A.电池总反应为Mg+H2O2===Mg(OH)2
B.正极发生的电极反应为H2O2+2H++2e-===2H2O
C.工作时,正极周围海水的pH减小
D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动
5.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I
2设计
成如下图所示的原电池。
下列判断不正确的是( )
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极
6.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。
一种
以液态肼(N 2H 4)为燃料的电池装置如
下图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH 溶液作为电
解质溶液。
下列关于该电池的叙述正确的是( )
A .b 极发生氧化反应
B .B .a 极的反应式:N 2H 4+4OH --4e -===N 2↑+4H 2O
C .放电时,电流从a 极经过负载流向b 极
D .其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜
7.如图甲是Zn 和Cu 形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如图乙所示,则卡片上的描述合理的是 ( )。
图乙
A .①②③
B .②④
C .④⑤⑥
D .③④⑤
8.某航空站安装了一台燃料电池,该电池可同时提供电和水蒸气。
所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾。
已知该电池的总反应为2H 2+O 2===2H 2O ,正极反应为O 2+2CO 2+4e -===2CO 2-
3,则下列推断正确的是 ( )。
A .负极反应为H 2+2OH --2e -
===2H 2O
B .该电池可在常温或高温时进行工作,对环境具有较强的适应性
C .该电池供应2 mol 水蒸气,同时转移2 mol 电子
D .放电时负极有CO 2生成 9.一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH 溶液中,分别向两极通入乙烷(C 2H 6)和氧气,
其中某一电极反应式为C 2H 6+18OH --14e -===2CO 2-
3+12H 2O 。
有关此电池的推断不正确的是( )
A .通入氧气的电极为正极
B .参加反应的O 2与
C 2H 6的物质的量之比为7∶2
C .放电一段时间后,KOH 的物质的量浓度将下降
D .放电一段时间后,正极区附近溶液的pH 减小
10.镍镉(Ni —Cd )可充电电池在现代生活中有广泛应用。
已知某镍镉电池的电解质溶液 为KOH 溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H 2O 放电
Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。
有关该电池的说法正确的是 ( )
A .充电时阳极反应:Ni(OH)2 -e — + OH -
== NiOOH + H 2O
B .充电过程是化学能转化为电能的过程
C .放电时负极附近溶液的碱性不变
D .放电时电解质溶液中的OH -向正极移动
11.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。
锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应:C 6Li -xe -===C 6Li 1-x +xLi +(C 6Li 表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)
正极反应:Li 1-x MO 2+xLi ++x e -===LiMO 2(LiMO 2表示含锂的过渡金属氧化物)
下列有关说法正确的是 ( )
A .锂离子电池充电时电池反应为C 6Li +Li 1-x MO 2===LiMO 2+C 6Li 1-x
B .电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol 电子,金属锂所消耗的质量最小
C .锂离子电池放电时电池内部Li +向负极移动
D .锂离子电池充电时阴极反应为C 6Li 1-x +xLi ++x e -===C 6Li
12.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。
高铁电池的总反应为:3Zn +2K 2FeO 4+8H 2O=====放电
充电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________。
(2)放电时,正极发生________(填“氧化”或“还原”)反应;负极反应为__________________________________________________,则正极反应为__________________________________________________。
(3)放电时,________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
13.Ag 2O 2是银锌碱性电池的正极活性物质,当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH 溶液,电池放电时正极的Ag 2O 2转化为Ag ,负极的Zn 转化为K 2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:________________________________________________________。
14.近几年开发的甲醇燃料电池采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换
膜只允许质子和水分子通过。
其工作原理的示意图如下:
请回答下列问题:
(1)Pt(a)电极是电池的_____极,电极反应式为________________________;Pt(b)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为__________________________________。
(2)电池的总反应方程式为____________________________________。
(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol 电子,则消耗的CH 3OH 有________mol 。