－ －
基础再现·深度思考
第2讲
3．二次电池(可充电电池) 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是 Pb，正极材 料是 PbO2。 (1)放电时的反应 2 ①负极反应： Pb－2e－＋SO 4 ===PbSO4
－ ＋ ②正极反应：PbO2＋2e ＋4H ＋SO 4 ===PbSO4＋2H2O
2
③总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O
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深度思考 3．铅蓄电池是典型的可充电电池， 它的正负极极板是惰性材料， 请回答下列问题(不考虑氢、氧 的氧化还原)： (1)电解液中H2SO4的浓度将变____； 当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加
第2讲
__________g。 (2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解 一段时间后，则在A电极上生成________，B电极上生成 ____________，此时铅蓄电池的正负极的极性将_____。
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解析
第2讲
(1)放电时为原电池，正极为 PbO2，其电极反应式为
PbO2＋4H＋＋SO2－＋2e－===PbSO4＋2H2O。 从电池总反应式 4 可知，随着电池放电，H2SO4 不断被消耗，因此，其浓度逐 渐变小；由 Pb＋SO2－－2e－===PbSO4 可知，当外电路通过 1 4 mol e－时，理论上负极板由 0.5 mol Pb 变为 0.5 mol PbSO4， 即质量增加 96 g· －1×0.5 mol＝48 g。 mol
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第2讲
解析 分析反应的化合价变化，可得Li失电子，被氧化，为 还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。 (1)负极材料为Li(还原剂)，Li－e ===Li ；
(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋ 4e ===4Cl ＋S＋SO2。
答案 (1)锂 Li－e－===Li＋
4.燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性 两种。 酸性 负极反应式 正极反应式 电池总反应式 2H2－4e ===4H
－ ＋
碱性 2H2 ＋ 4OH － － 4e－===4H2O O2＋2H2O＋4e ===4OH
－ －
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
2H2＋O2===2H2O
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解析
第2讲
金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，
＋
失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H 在正 极电极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极→正 极，电流方向则由正极→负极。在题述原电池中，A－B原 电池，A为负极；C－D原电池，C为负极；A－C原电池，A 为负极；B－D原电池，D为负极。综上可知，金属活动 性：A>C>D>B。
④中 Cu 是正极， 电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－， 错。 D
答案 B
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第2讲
反思归纳 (1)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向 移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (2)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (3)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。 (4)原电池电极的“正”极与“负”极与电极材料的性质有关， 也与电解质溶液有关。
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深度思考
第2讲
5．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用 导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流 由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液 中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀 H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属 的活动性顺序是 A．A>B>C>D C．C>A>B>D B．A>C>D>B D．B>D>C>A ( )
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第2讲
(2)充电时的反应 2 PbSO4＋2e－===Pb＋SO 4 ①阴极反应： ③总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4 (3)可充电电池原理示意图
PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO 4 ②阳极反应：
2
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第2讲
答案 负极：2Zn－4e－===2Zn2＋， 正极：O2＋4H ＋4e ===2H2O。
＋ －
＋
＋
＋
－
－
－
＋
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第2讲
【例 2】
LiSOCl2 电池可用于心脏起搏器。该电池的电极
材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl4SOCl2。电池的总 反应可表示为 4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。 请回答下列问题： (1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为 ________________。 (2)电池正极发生的电极反应为____________________。
答案 B
解题规范 原电池可用于判断金属性的强弱，通常负极的金 属活动性强于正极。
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第2讲
6．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时 向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V(L)与时 间t(min)的关系，其中正确的是 ( )
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第2讲
解析
a中加入CuSO4溶液，被置换出的铜覆盖在Zn的表
(2)Pb PbO2 对换
答案
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第2讲
4．(1)氢氧燃料电池以 KOH 溶液作电解质溶液时， 工作一段 时 间 后 ， 电 解 质 溶 液 的 浓 度 将 ________ ， 溶 液 的 pH______。 (填“变小”、“增大”或“不变”) (2)氢氧燃料电池以 H2SO4 溶液作电解质溶液时，工作一 段 时 间 后 ， 电 解 质 溶 液 的 浓 度 将 ________ ， 溶 液 的 pH_______。 (填“变小”、“增大”或“不变”)
第2讲
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zxxk
第2讲
深度思考 1．有关电化学知识的描述正确的是 ( D ) A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把 该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 B．某原电池反应为 Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装 置中的盐桥中可以是装有含琼胶的 KCl 饱和溶液 C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计 成原电池
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第2讲
第2讲
[考纲解读]
原电池
化学电源
1.了解原电池的工作原理， 能写出电极反应和电池
反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
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考点一 1．概念 把 化学 能转化为 电 能的装置。 2．工作原理 以锌铜原电池为例 原电池
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第2讲
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 子移向
答案 (1)变小 变小
(2)变小 增大
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考点三 原电池原理的应用
第2讲
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，设计成原电池时反应速率增 大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使 产生H2的反应速率加快。 2．比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正 极的金属活泼。 3．用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保 护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块 锌块相连，使锌作原电池的负极。
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考点二 化学电源
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1．碱性锌锰干电池——一次电池 总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋ Zn(OH)2。 正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e ===2MnO(OH)＋ 2OH－；
－
Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2。 负极反应：
2．锌银电池——一次电池 负极反应：Zn＋2OH －2e ===ZnO＋H2O； 正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 总反应式： Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag 。
(2)当完全放电耗尽 PbO2 和 Pb 时，两极均变为 PbSO4，再按 图中通电——电解时，A 极板发生反应：PbSO4＋2e ===Pb ＋SO2 ，B 极板发生反应：PbSO4＋2H2O－2e ===PbO2＋4H 4
＋ － － －
＋SO2－。此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。 4
(1)小 48
－ ＋
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
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z.x.xk第2讲来自解析②中 Mg 不与 NaOH 溶液反应，而 Al 能和 NaOH 溶
液反应失去电子，是负极；③中 Fe 在浓硝酸中易钝化，Cu 和浓 HNO3 反应失去电子作负极，A 错，C 错。 ②中电池总反应为 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑， 负极电极反应式为 2Al＋8OH－－6e－===2AlO－＋4H2O，二者 2 相减得到正极电极反应式为 6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B 正确。
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第2讲
(3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电 池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应 式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一 极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。
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第2讲
【例1】
有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为