电化学之化学电源.doc

电化学基础之 化学电源 原电池 1、定义：原电池装置是将化学能转变为电能的装置 2、构成要素 （-）较活泼的金属 （a）电极 （+）较不活泼的金属或非金属 （b）电解质溶液 （c）闭合回路 注意：a、在原电池中，负极金属的金属性比正极强； b、在原电池中，电极可与电解质反应，也可不与电解质反应 3、原电池原理： 电子 负极 正极 活泼的一极 （导线） 不活泼的一极 流出电子 流入电子 发生氧化反应 发生还原反应 （1）电极反应Zn-2e=Zn2+ 2H++2e=H2↑ （2）电池总反应Zn+2H+=H2↑+ Zn2+ （3）微粒流向: 外电路：电子：负极 导线 正极 内电路：离子：阳离子向正极移动 小结：原电池是一种负极流出电子，发生氧化反应，正极流入电子，发生还原反应，从而实现化学能转换为电能的装置。原电池由于产生了电流，因此可以在一定程度上加快化学反应。 判断下列装置哪些属于原电池 4.原电池正负极判断方法： （1）由组成两极材料判断，金属性强的为负极，金属性较弱或能导电的非金属为正极； （2）根据电流反方向判断，或电子流动方向。电流由电池的正极流向负极，电子由负极流向正极； （3）根据电解质内离子的定向流动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极； （4）根据两极发生的反应判断：负极总是发生氧化反应失去电子，正极总是发生还原反应得到电子。 5、电极反应书写 （1）、确定正负极，弄清正负极上发生反应的物质 （2）、弱电解质、气体、难溶物均以分子形式表示，其余以离子符号表示 （3）、注意电解质溶液成分，对正负极产物可根据题意或化学方程式确定 （4）、写电极反应式时要保证 电荷守恒、元素守恒、质量守恒，可在电极反应式的一端根据需要添加H+、OH－H2O，将两个电极反应方程式 相加，即得电池反应方程式 例题： 1、某原电池的总反应的离子方程式为： 2Fe3++Fe = 3Fe2+， 不能实现该反应的原电池组成是（ ） A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3) 3溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4) 3溶液 D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 2、人造卫星用到的一种高能电池—银锌电池，其电极反应为： Zn+ 2OH－－2e－=Zn(OH)2 Ag2O+H2O+2e－=2Ag+2OH－根据反应式判断氧化银是( ) A．负极 被氧化 B．正极 被还原 C．负极 被还原 D．正极 被氧化 3、如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法不正确的是( ) A、Fe是负极C是正极 B、负极反应式为Fe－3e－=Fe3C、内电路中阴离子移向FeCl2溶液 D、电流由石墨电极流向Fe电极(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2 根 A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 　 B．电池放电时，镍元素被氧化 C．电池充电时，氢元素被还原　　　　　　　　　 D．电池放电时，H2是负极 解析：电池的充、放电互为相反的过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。根据氢镍电池放电时的总反应式可知，电解质溶液只能是强碱性溶液，不能是强酸性溶液，因为在强酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)2都会溶解。这样可写出负极反应式：H2+2OH--2e- == 2H2O，H2为负极，附近的pH应下降。放电时镍元素由+3价变为+2价，被还原，充电时氢元素由+1价变为0价，被还原。故答案为C、D项。 7、镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： 由此可知，该电池放电时的负极材料是（ ） A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH) 解析：此电池放电时为原电池反应，所列反应由右向左进行，Cd元素由0价变为+2价，失去电子，被氧化，故Cd是电池的负极反应材料。本题答案为C项。 8、铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（ ） A．阴极 B．正极 C．阳极 D．负极 解析：铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池，由于金属活动性Zn＞Cu，故Zn为负极。答案为D项。 9、将镁条与铝片用导线连接插入稀氢氧化钠溶液中构