2019届高考化学二轮复习原电池化学电源课件（26张PPT）

2019届高考化学二轮复习原电池化学电源课件（26张PPT）

原电池 　化学电源 [ 考试标准 ] 考点 知识条目 必考要求 加试要求 考情分析 原电池原理及其应用　 原电池的概念 a a 2015.10T16 、 2018 .4 、 6T17 铜 锌原电池的原理及电极反应式 b b 2015.10T16 、 2018 .4 、 6T17 原电池的构成条件 a b 2016.4T17 、 2017.4T17 常见化学电源 b c 2017.4T17 、 2017.11T17 、 2018 .4 、 6T17 考点一：原电池的工作原理 1. （ 2018· 浙江余姚中学） 银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理： Zn ＋ Ag 2 O ＋ H 2 O===Zn （ OH ） 2 ＋ 2Ag ，其工作示意图如下。下列说法不正确的是（　　） A.K ＋ 向正极移动 B.Ag 2 O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式： Zn － 2e － ＋ 2OH － === Zn （ OH ） 2 D. 放电前后电解质溶液的碱性保持不变 解析　 根据总反应，锌失电子发生氧化反应，所以锌电极是负极、 Ag 2 O 电极是正极；阳离子向正极移动，故 A 正确； Ag 2 O 电极是正极，正极发生还原反应，故 B 正确； Zn 电极是负极，负极失电子发生氧化反应， Zn 电极的电极反应式： Zn － 2e － ＋ 2OH － ===Zn （ OH ） 2 ，故 C 正确；根据总反应 Zn ＋ Ag 2 O ＋ H 2 O===Zn （ OH ） 2 ＋ 2Ag ，放电过程消耗水，氢氧化钾浓度增大，碱性增强，故 D 错误。 答案　 D 考点二：原电池正、负极及产物判断 2. 某电池以 K 2 FeO 4 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 考点三：原电池的构成条件及设计 3. （ 2017· 浙江湖州高一期末） 如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（　　） A. ① 电子流动方向 B. ② 电流方向 C. ③ 电极反应 D. ④ 溶液中离子移动方向 解析 　 A. 锌为负极，铜为正极，电子由锌片流向铜片，故 A 正确； B. 电流与电子运动方向相反，则电流由铜片经导线流向锌片，故 B 错误； C.H ＋ 在铜片上得电子被还原生成 H 2 逸出，故 C 正确； D. 原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，故 D 正确。 答案 　 B 考点四：盐桥的作用 4. （ 2015· 浙江衢州质量检测） 某兴趣小组同学利用氧化还原反应： 2KMnO 4 ＋ 10FeSO 4 ＋ 8H 2 SO 4 ===2MnSO 4 ＋ 5Fe 2 （ SO 4 ） 3 ＋ K 2 SO 4 ＋ 8H 2 O 设计如下原电池，盐桥中装有用饱和 Na 2 SO 4 溶液浸泡过的琼脂。下列说法正确的是（　　） 答案　 A 考点五：离子交换膜的应用 5. （ 2018· 浙江嘉兴一中高一期中） 一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时， AgCl （ s ） ===Ag （ s ）＋ Cl （ AgCl ） [Cl （ AgCl ）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面 ] ，接着 Cl （ AgCl ）＋ e － ―→ Cl － （ aq ），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（　　） A. 光照时，电流由铂流向银 B. 光照时， Pt 电极发生的反应为 2Cl － ＋ 2e － ===Cl 2 C. 光照时， Cl － 向 Ag 电极移动 D. 光照时，电池总反应： AgCl （ s ）＋ Cu ＋ （ aq ） === Ag （ s ）＋ Cu 2 ＋ （ aq ）＋ Cl － （ aq ） 解析　 该装置中氯原子在银电极上得电子发生还原反应，所以银作正极、铂作负极。 A. 光照时，电流从正极银流向负极铂，故 A 错误； B. 光照时， Pt 电极作负极，负极上亚铜离子失电子发生氧化反应，电极反应式为： Cu ＋ （ aq ）－ e － === Cu 2 ＋ （ aq ），故 B 错误； C. 光照时，该装置是原电池，银作正极，铂作负极，电解质中氯离子向负极铂移动，故 C 错误； D. 光照时，正极上氯原子得电子发生还原反应，负极上亚铜离子失电子，所以电池反应式为 AgCl （ s ）＋ Cu ＋ （ aq ） ===Ag （ s ）＋ Cu 2 ＋ （ aq ）＋ Cl － （ aq ），故 D 正确；故选 D 。 答案　 D 考点六：新型电源 6. （ 2018· 金华十校高二） 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： Cu － 2e － ===Cu 2 ＋ 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： Cu － 2e － ===Cu 2 ＋ ，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 考点七：电极反应式书写 7. （ 2016· 课标全国 Ⅱ ， 11 ） 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 Mg － 2e － ===Mg 2 ＋ B. 正极反应式为 Ag ＋ ＋ e － ===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 Mg ＋ 2H 2 O===Mg （ OH ） 2 ＋ H 2 ↑ 解析　 根据题意， Mg 海水 AgCl 电池总反应式为 Mg ＋ 2AgCl===MgCl 2 ＋ 2Ag 。 A 项，负极反应式为 Mg － 2e － ===Mg 2 ＋ ，正确； B 项，正极反应式为 2AgCl ＋ 2e － ===2Cl － ＋ 2Ag ，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 Mg ＋ 2H 2 O===Mg （ OH ） 2 ＋ H 2 ↑ ，正确。 答案　 B 易错点一　不能正确理解原电池的工作原理 原电池工作原理示意图 [ 易错训练 1] 　 （ 2018· 浙江杭州十四中高三） 某原电池装置如图所示，电池总反应为 2Ag ＋ Cl 2 ===2AgCl 。下列说法正确的是（　　） A. 正极反应为 AgCl ＋ e － ===Ag ＋ Cl － B. 放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C. 若用 NaCl 溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D. 当电路中转移 0.01 mol e － 时，交换膜左侧溶液中约减少 0.02 mol 离子 解析　 根据电池总反应为 2Ag ＋ Cl 2 ===2AgCl 可知， Ag 失电子作负极失电子，氯气在正极上得电子生成氯离子。 A. 正极上氯气得电子生成氯离子，其电极反应为： Cl 2 ＋ 2e － ===2Cl － ，故 A 错误； B. 放电时，交换膜左侧溶液中生成银离子，银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，所以交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成，故 B 错误； C. 根据电池总反应为 2Ag ＋ Cl 2 ===2AgCl 可知，用 NaCl 溶液代替盐酸，电池的总反应不变，故 C 错误； D. 放电时，当电路中转移 0.01 mol e － 时，交换膜左侧会有 0.01 mol 氢离子通过阳离子交换膜向正极移动，同时会有 0.01 mol Ag 失去 0.01 mol 电子生成银离子，银离子会与氯离子反应生成氯化银沉淀，所以氯离子会减少 0.01 mol ，则交换膜左侧溶液中约减少 0.02 mol 离子，故 D 正确。 答案　 D 易错点二　对原电池结构、电极反应认识不清 1. 误认为原电池中负极材料一定比正极材料活泼。其实不一定，如 Mg 和 Al 用导线相连放在 NaOH 溶液中形成原电池时，铝作负极。 2. 误认为原电池质量增加的一极一定为原电池的正极。其实不一定，如铅蓄电池的负极，在工作时，电极由 Pb 转变为 PbSO 4 ，质量增加。 3. 误认为原电池的负极一定参加反应。其实不一定，如氢氧燃料电池的负极本身不参加反应，通入的燃料发生反应。 [ 易错训练 2] 　 （ 2018· 暨阳联合考试） 用原电池原理可以处理硫酸工业产生的 SO 2 尾气。现将 SO 2 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 易错点三　不能正确区分原电池和电解池 图 1 中无外接电源，其中必有一个装置是原电池装置（相当于发电装置），为电解池装置提供电能，其中两个电极活泼性差异大者为原电池装置，如图 1 中左边为原电池装置，右边为电解池装置。图 2 中有外接电源，两烧杯均作电解池，且串联电解，通过两池的电子数目相等。 [ 易错训练 3] 　 （ 2017· 温州十校联合模拟） 乙醛酸（ HOOC － CHO ）是有机合成的重要中间体。某同学组装了下图所示的电化学装置，电极材料 Ⅰ ～ Ⅳ 均为石墨，左池为氢氧燃料电池，右池为用 “ 双极室成对电解法 ” 生产乙醛酸，关闭 K 后，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与 Ⅲ 电极的产物反应生成乙醛酸。下列说法不正确的是（　　） A. 电极 Ⅱ 上的电极反应式： O 2 ＋ 4e － ＋ 2H 2 O===4OH － B. 电极 Ⅳ 上的电极反应式： HOOC—COOH ＋ 2e － ＋ 2H ＋ ===HOOC － CHO ＋ H 2 O C. 乙二醛与 Ⅲ 电极的产物反应生成乙醛酸的化学方程式： Cl 2 ＋ OHC － CHO ＋ H 2 O===2HCl ＋ HOOC － CHO D. 若有 2 mol H ＋ 通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为 1 mol 解析 　 A. 根据题意，乙二醛与 Ⅲ 电极的产物反应生成乙醛酸，则 Ⅲ 电极是阳极，则电极 Ⅱ 是燃料电池的正极，正极的电极反应式： O 2 ＋ 4e － ＋ 2H 2 O===4OH － ， A 项正确； B. 根据上述分析，电极 Ⅳ 是电解池的阴极，关闭 K 后，两极室均可产生乙醛酸，则电极 Ⅳ 上的电极反应式： HOOC － COOH ＋ 2e － ＋ 2H ＋ ===HOOC － CHO ＋ H 2 O ， B 项正确； C. 根据上述分析，电极 Ⅲ 是阳极，电极反应为 2Cl － － 2e － ===Cl 2 ↑ ，乙二醛与氯气反应生成乙醛酸，反应的化学方程式为 Cl 2 ＋ OHC － CHO ＋ H 2 O===2HCl ＋ HOOC － CHO ， C 项正确； D. 因为两极室均可产生乙醛酸，若有 2 mol H ＋ 通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为 2 mol ， D 项错误。选 D 。 答案 　 D