第18講化學(xué)反應(yīng)與電能我們關(guān)心的，不是你是否失敗了，而是你對(duì)失敗能否無(wú)怨?！挚蠌?fù)習(xí)目標(biāo)1．原電池的概念和工作原理。2．能判斷原電池中電子、電流及離子的遷移方向。3．能判斷電極的名稱及書寫簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式。復(fù)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)1．原電池中電子、電流及離子遷移方向的判斷。2．電極反應(yīng)式書寫及判斷。工作原理能量變化化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能形成條件兩個(gè)電極組合情況①②③④負(fù)極較活潑金屬金屬金屬石墨或Pt正極較不活潑金屬金屬氧化物石墨或Pt石墨或Pt電解質(zhì)溶液或熔液、固體電解質(zhì)可能與電極的負(fù)極反應(yīng)也可能不與電極反應(yīng)電極上有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生微粒流向外電路電子從負(fù)極流向正極內(nèi)電路溶液中陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極多角度判斷原電池的正、負(fù)極正極較不活潑金屬或非金屬電極材料較活潑金屬負(fù)極________反應(yīng)電極反應(yīng)類型氧化反應(yīng)電子流____電子流向電子流出電流流出電流流向電流流入陽(yáng)離子遷移的電極離子流向陰離子遷移的電極質(zhì)量增大或不變電極質(zhì)量質(zhì)量減少或不變電極有氣泡產(chǎn)生電極現(xiàn)象電極變細(xì)原電池原理的應(yīng)用加快化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時(shí)，常用粗鋅，產(chǎn)生氫氣的速率更快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池，加快了鋅與硫酸反應(yīng)的速率比較金屬的活潑性一般情況下，在原電池中，負(fù)極金屬的活潑性比正極金屬的活潑性強(qiáng)設(shè)計(jì)原電池首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)——氧化反應(yīng)式、還原反應(yīng)式根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶用于金屬的防護(hù)將需要保護(hù)的金屬連接另一較活潑的金屬，要保護(hù)的金屬作原電池的正極受到保護(hù)（2022·江蘇學(xué)業(yè)水平合格考）某同學(xué)利用如圖所示裝置探究原電池原理。下列說(shuō)法正確的是A．Zn電極是該電池的正極 B．Cu電極表面產(chǎn)生的氣體是H2C．電子經(jīng)導(dǎo)線由Cu電極流入Zn電極 D．該裝置可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能原電池工作原理能量轉(zhuǎn)化將________轉(zhuǎn)化為________反應(yīng)本質(zhì)氧化還原反應(yīng)反應(yīng)要求自發(fā)的放熱氧化還原反應(yīng)構(gòu)成條件兩個(gè)電極(導(dǎo)體，也可參加反應(yīng))電解質(zhì)(水溶液、熔融液、固體)閉合回路(外電路：電子，內(nèi)電路：離子)粒子遷移方向電子：由____極流向____極離子：陰離子流向____極，陽(yáng)離子流向____極1．原電池中電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)，但電極不一定參加化學(xué)反應(yīng)，如氫氧燃料電池中的電極不參加反應(yīng)。2．原電池中電子在導(dǎo)線中定向移動(dòng)（由負(fù)極流出，流入正極），離子在溶液中定向移動(dòng)（陰離子移向正極，陰離子移向負(fù)極），即“電子不下水，離子不上岸”或“電子走陸路，離子走水路”。3．原電池的正、負(fù)極不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。在大部分原電池反應(yīng)中，金屬活潑性較強(qiáng)的作負(fù)極，另一電極作正極。但在某些特殊條件下例外，如：①冷的濃硝酸作電解質(zhì)溶液，金屬鐵或鋁與金屬銅作電極時(shí)，鐵或鋁在冷的濃硝酸中鈍化，金屬活動(dòng)性弱的銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，作負(fù)極。②NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，金屬鎂與金屬鋁作電極時(shí)，因鋁能與NaOH溶液反應(yīng)，作負(fù)極，而金屬活動(dòng)性強(qiáng)的鎂只能作正極。用雙線橋標(biāo)電子轉(zhuǎn)移方向及數(shù)目Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑反應(yīng)分析鐵元素發(fā)生氧化反應(yīng)，銅元素發(fā)生還原反應(yīng)原電池裝置要求：①標(biāo)電極材料、名稱②電極反應(yīng)類型③標(biāo)電子流向④標(biāo)離子流向⑤寫電極反應(yīng)式電子、離子遷移方向（2022·河南信陽(yáng)下學(xué)期期中）知識(shí)源于實(shí)踐。學(xué)習(xí)原電池知識(shí)后，某學(xué)習(xí)小組以Zn和Cu為電極材料，制作了如圖所示的水果電池(水果果汁中含游離的H＋)：該組電池放電時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．銅a為電池正極，電子經(jīng)桔子流向銅aB．鋅電極失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)C．可將桔子換成盛有酒精溶液的裝置D．桔子水果放電時(shí)，每個(gè)水果果汁中的H＋均移向銅片電極、反應(yīng)現(xiàn)象、溶液變化1．（2022·四川瀘州下學(xué)期期末）下圖摘自某同學(xué)關(guān)于銅鋅原電池的學(xué)習(xí)筆記，其中全部錯(cuò)誤的組合是A．①② B．②④ C．③⑤ D．⑤⑥2．（2021·江蘇學(xué)業(yè)水平合格考）某興趣小組模擬紙電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖)，有關(guān)說(shuō)法正確的是A．Zn為正極B．工作時(shí)Cu電極發(fā)生氧化反應(yīng)C．工作時(shí)電子經(jīng)外電路由Cu流向ZnD．工作一段時(shí)間后Cu電極質(zhì)量增加設(shè)計(jì)新電源步驟一確定一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)的還原劑和氧化劑還原劑做負(fù)極反應(yīng)物，氧化劑做____極反應(yīng)物，把氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)步驟二選擇兩極材料，正極材料選擇不與正極反應(yīng)物和離子導(dǎo)體發(fā)生反應(yīng)且導(dǎo)電的固體步驟三選擇離子導(dǎo)體(電解質(zhì)溶液)和電子導(dǎo)體(導(dǎo)線)并形成閉合回路根據(jù)題給原電池新裝置，確定正、負(fù)極材料及電極上發(fā)生的反應(yīng)式，判斷電子或離子遷移方向。（2023·沭陽(yáng)學(xué)業(yè)合格考模擬）鋰—海水電池常用在海上浮標(biāo)等助航設(shè)備中，其示意圖如下圖所示，電池反應(yīng)為2Li＋2H2O2LiOH＋H2↑。電池工作時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．金屬鋰作負(fù)極B．電子從鋰電極經(jīng)導(dǎo)線流向鎳電極C．海水作為電解質(zhì)溶液D．可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能1．（2022·陜西寶雞陳倉(cāng)區(qū)下學(xué)期期末）鋅－空氣電池具有蓄電量大、循環(huán)次數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)(已知：鋅能與堿溶液發(fā)生反應(yīng))。下列說(shuō)法正確的是A．電池放電時(shí)，Zn電極逐漸溶解B．石墨為負(fù)極C．電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向Zn片D．電池放電時(shí)，實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化2．（2022·河北邯鄲九校下學(xué)期期中）潛艇中使用液氨－液氧燃料電池工作原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電解質(zhì)溶液中的OH－向電極b移動(dòng)C．電子由a電極經(jīng)外電路向b電極移動(dòng)，再經(jīng)電解質(zhì)溶液回到a電極D．b極電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋2H2O4OH－原電池原理應(yīng)用加快化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時(shí)，常用粗鋅，產(chǎn)生氫氣的速率更快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池，加快了鋅與硫酸反應(yīng)的速率。比較金屬的活潑性一般情況下，在原電池中，負(fù)極金屬的活潑性比正極金屬的活潑性強(qiáng)。（2022·揚(yáng)州學(xué)業(yè)合格考模擬）將Zn塊連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在如圖所示的情境中，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．該裝置設(shè)計(jì)利用了原電池原理 B．Zn的金屬性比Fe的金屬性強(qiáng)C．Zn極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－Zn2＋ D．工作時(shí)電子經(jīng)外電路由鋼鐵設(shè)施流向金屬Zn（2022·吉林長(zhǎng)春農(nóng)安縣下學(xué)期期末）有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)裝置裝置一裝置二裝置三裝置四部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增大b極有氣體產(chǎn)生，c極無(wú)變化d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是A．a(chǎn)＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a(chǎn)＞b＞d＞c化學(xué)電源名稱干電池(一次電池)充電電池(二次電池)燃料電池特點(diǎn)①活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度后，不能再使用(放電之后不能充電)②電解質(zhì)溶液為膠狀，不流動(dòng)①放電后可再充電使活性物質(zhì)獲得再生②可以多次充電，重復(fù)使用①電極本身不包含活性物質(zhì)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件②工作時(shí)，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給(反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部)，在電極上不斷地進(jìn)行反應(yīng)，生成物不斷地被排出舉例普通的鋅錳電池、堿性鋅錳電池、銀鋅電池等鉛蓄電池、鋰電池、鎳鎘電池等氫氧燃料電池、CH4燃料電池、CH3OH燃料電池等（2022·云南楚紅河州開遠(yuǎn)市、彌勒市下學(xué)期期末）下列有關(guān)化學(xué)電池裝置的敘述中，不正確的是圖I原電池圖II堿性鋅錳電池圖III鉛—硫酸蓄電池圖IV銀鋅紐扣電池A．圖I所示裝置工作過(guò)程中，鐵極發(fā)生氧化反應(yīng)B．圖II所示電池工作時(shí)，鋅粉失電子C．圖III所示電池放電過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中的H＋移向Pb極D．圖IV所示電池中，Ag2O是氧化劑，電池工作過(guò)程中被還原為Ag（2022·河南新鄉(xiāng)下學(xué)期期中）有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是A．圖Ⅰ所示電池中，電子經(jīng)石墨電極沿電解質(zhì)溶液流向鋅筒B．圖Ⅱ所示電池中，MnO2的作用是作氧化劑C．圖Ⅲ所示裝置工作過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中Cu2＋濃度始終不變D．圖Ⅳ所示電池中，Zn是還原劑，在電池工作過(guò)程中被還原1．（2023·江蘇學(xué)業(yè)水平合格考）氫是燃料電池的理想燃料。氫燃料電池的使用推動(dòng)了氫氣制取、儲(chǔ)存和利用技術(shù)的不斷創(chuàng)新。氨在燃料電池中與O2反應(yīng)生成N2和H2O，氨易于儲(chǔ)存，且泄漏時(shí)易被察覺(jué)，也是燃料電池的理想燃料。氨的下列性質(zhì)中，與其成為燃料電池的理想燃料不相關(guān)的是A．無(wú)色 B．有刺激性氣味C．易液化 D．在電池中與O2反應(yīng)的產(chǎn)物無(wú)污染2．（2023·南京學(xué)業(yè)合格考模擬）如圖是銅鋅電池的示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．電子由銅片通過(guò)導(dǎo)線流向鋅片 B．鋅片為負(fù)極，且鋅片逐漸溶解C．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? D．銅為正極，且銅片上有氣泡產(chǎn)生3．（2022·南京合格考模擬）關(guān)于下圖所示裝置的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 B．銅片上有氣泡C．電子由鋅片通過(guò)外電路流向銅片 D．鋅片發(fā)生還原反應(yīng)4．（2023·江蘇揚(yáng)州學(xué)業(yè)水平合格考模擬）鋅銅原電池裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．Cu負(fù)極 B．反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液顏色加深C．Zn棒發(fā)生反應(yīng)：Zn－2e－Zn2＋ D．該裝置能實(shí)現(xiàn)電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化5．（2022·泰州中學(xué)合格考模擬）某學(xué)生用鋅片、銅片、發(fā)光二極管、濾紙、導(dǎo)線等在玻璃片上制成如下圖所示的原電池，當(dāng)濾紙用醋酸溶液潤(rùn)濕時(shí)，二極管發(fā)光。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是A．電池工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 B．鋅片為電池的正極C．外電路中電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片 D．銅板上的電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－Cu第18講化學(xué)反應(yīng)與電能1．（2022·宿遷合格考模擬）某原電池結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列有關(guān)該原電池的說(shuō)法正確的是A．電池總反應(yīng)為Mg＋2H＋Mg2＋＋H2↑ B．鎂棒發(fā)生還原反應(yīng)C．電子從銅棒經(jīng)外電路流向鎂棒 D．銅棒為負(fù)極2．（2022·江蘇合格考模擬）采用鋁—空氣電池的新能源汽車一次性加注鋁電極可行駛1600km，鋁空氣電池是由鋁合金電極、空氣電極、中性或堿性水溶液構(gòu)成的。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．空氣電極是負(fù)極B．電子由鋁合金電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向空氣電極C．負(fù)極的反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－4OH－D．電池工作時(shí)鋁合金電極不斷被消耗3．（2022·蘇州學(xué)業(yè)合格考模擬）氫氧燃料電池是一種新能源。下圖為氫氧燃料電池示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 B．A極是負(fù)極，B極是正極C．電子由B極通過(guò)導(dǎo)線流向A極 D．該電池的總反應(yīng)是2H2＋O22H2O4．（2023·淮安學(xué)業(yè)合格考模擬）某原電池裝置如圖所示。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．石墨棒為正極 B．鐵皮的質(zhì)量反應(yīng)前后不變C．硫酸反應(yīng)前后不變 D．電子從石墨棒經(jīng)導(dǎo)線流向鐵片5．（2023·江蘇鹽城學(xué)業(yè)水平合格考模擬）某原電池的工作原理如圖所示，總反應(yīng)為Zn＋2NHeq\o\al(＋,4)Zn2＋＋2NH3↑＋H2↑，下列說(shuō)法正確的是A．石墨為電池的負(fù)極B．電池工作時(shí)Zn逐漸被消耗C．電子由石墨電極經(jīng)外電路流向Zn電極D．反應(yīng)2NHeq\o\al(＋,4)＋2e－2NH3↑＋H2↑在負(fù)極上發(fā)生6．（2023·江蘇徐州銅山區(qū)學(xué)業(yè)水平合格考模擬）圖為銅鋅原電池示意圖，下列說(shuō)法正確的是A．銅片作正極 B．鋅片的質(zhì)量逐漸增加C．電子從銅片流向鋅片 D．銅片表面上沒(méi)有氣泡7．（2022·泰州中學(xué)合格考模擬）新型液氨—液氧燃料電池示意圖如下圖，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．氨氣在電極1上發(fā)生氧化反應(yīng)C．電子由電極2經(jīng)負(fù)載流向電極1 D．電極2的反應(yīng)式：O2＋4e－＋2H2O4OH－8．（2023·鹽城學(xué)業(yè)合格考模擬）下圖是一種鋰電池放電的裝置圖，其中LiPF6是電解質(zhì)、SO(CH3)2是溶劑，電池反應(yīng)為4Li＋FeS2Fe＋2Li2S。下列說(shuō)法正確的是A．Li＋向a極遷移 B．a(chǎn)極是正極C．b極發(fā)生氧化反應(yīng) D．電池工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能9．（2023·湖北學(xué)業(yè)合格考B卷）下列對(duì)Zn—Cu原電池(如圖所示)的描述錯(cuò)誤的是A．Cu為正極，電子沿導(dǎo)線從Zn流向CuB．負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，其反應(yīng)式為：Zn－2e－Zn2＋C．SO2－向Cu極移動(dòng)D．若有1mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則可產(chǎn)生0.5mol氣體10．（2022·泰州中學(xué)合格考模擬）我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁板、鉑網(wǎng)為電極，以海水作為電解質(zhì)溶液，電池總反應(yīng)：4Al＋3O2＋6H2O4Al(OH)3，下列有關(guān)該電池說(shuō)法正確的是A．該電池工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．通常一段時(shí)間后該電池只需要換鋁板就可繼續(xù)使用C．負(fù)極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－4OH－D．鋁板發(fā)生還原反應(yīng)11．（2022·江蘇無(wú)錫下學(xué)期期末）北京冬奧會(huì)上首次使用的氫燃料電池汽車，其電池工作原理如圖，下列說(shuō)法正確的是A．氣體a為O2 B．氣體b發(fā)生了還原反應(yīng)C．該裝置實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 D．正極室的電極反應(yīng)式為H2－2e－2H＋12．（）A．鋁片作正極 B．電子由石墨沿導(dǎo)線流向Al片C．鋁片質(zhì)量不斷減少 D．實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能轉(zhuǎn)化13．（2022·無(wú)錫學(xué)業(yè)合格考模擬）對(duì)如圖所示原電池裝置，下列說(shuō)法正確的是A．碳棒是正極B．該裝置能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．外電路中電子由碳棒流向鐵片D．該裝置的總反應(yīng)為2Fe＋3Cu2＋2Fe3＋＋3Cu14．（2022·鹽城合格考模擬）美國(guó)NASA曾開發(fā)一種鐵—空氣二次電池。該電池放電時(shí)，其原理如下圖所示，電池反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2。有關(guān)該電池放電時(shí)的說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)極質(zhì)量不變 B．b極為電池負(fù)極C．電子由a極經(jīng)負(fù)載流向b極 D．由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能15．（2023·鎮(zhèn)江學(xué)業(yè)合格考模擬）某校同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置如下圖所示。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．金屬鐵作負(fù)極 B．海水作為電解質(zhì)溶液C．將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 D．電子由鐵電極經(jīng)導(dǎo)線流向鎂電極16．（2022·揚(yáng)州合格考模擬）鋼鐵易生銹是因?yàn)樵诔睗竦目諝饫?，其表面吸附一層薄薄的水膜，?gòu)成了若干微小原電池(如下圖所示)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．O2在正極參加反應(yīng)，生成OH－ B．鋼鐵生銹過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe－3e－Fe3＋ D．為減緩鐵制品生銹，可將其與銅相連17．（2022·啟東合格考模擬）某鎂燃料電池以鎂片、石墨作為電極，電池反應(yīng)為Mg＋H2O2＋H2SO4MgSO4＋2H2O。電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．鎂片的質(zhì)量減小 B．鎂片是電池的正極C．電子由石墨棒經(jīng)導(dǎo)線流向鎂片 D．該裝置將電能轉(zhuǎn)化