高中化学：原电池.ppt

第四章 电化学基础 第一节 原电池 1、电化学： 2、从反应产物与电流的关系分类： 1.下列哪几个装置能形成原电池？ 2.燃料电池电极方程式的写法 总反应： 实际上就是燃料的完全燃烧。 负极（通入燃料）：为燃料失去电子的氧化反应， 正极（通入氧化剂）：为氧化剂得到电子的还原反应。 以Pt为电极，电解质溶液为 KOH溶液的氢氧燃料电池为例 有机物碱性燃料电池 CxHyOz O2 KOH溶液 总反应：CxHyOz+ （x+y/4 _ z/2）O2+ 2xOH- = xCO32-+(x+y/2)H2O 正极：（x+y/4 _ z/2）O2+（4x+y-2z）e- +(2x+y/2-z)H2O=(4x+y-2z)OH- 负极：CxHyOz -（ 4x+y-2z ）e-+（ 6x+y-2z ） OH- =xCO32-+(3x+y-z)H2O 固体燃料电池 丁烷燃料电池（固体Y2O3、ZrO2传递O2-） 总反应：2C4H10+13O2→8CO2+10H2O 负极：2C4H10-52e-+26 O2- =8CO2+10H2O 正极：13O2+52e-=26 O2- 3.复杂原电池电极方程式的书写 方法点拨：写电极方程式的时候，要根据“得电子显负电；失电子显正电”的原则， 利用“电荷守恒”，通过巧用H＋、OH－和水写出电极方程式 【例6】 (2011·浙江)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是(　　) A．液滴中的Cl－由a区向b区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH－形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为： Cu－2e－＝Cu2＋ 【解析】 A项错误，Cl－由b区向a区迁移。 B项正确，液滴边缘O2多，正极发生反应 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－。 C项错误，液滴下的Fe为负极发生氧化反应， Fe－2e－＝Fe2＋。 D项错误，Cu更稳定，作正极，反应为 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，Fe为负极。 如下图：利用氧化还原反应的原理构成原电池。左槽溶液中的溶质为：KMnO4、MnSO4、H2SO4，右槽溶液中的溶质为： Fe2(SO4)3 、 FeSO4 、 H2SO4。已知水溶液中MnO4-为紫红色，Mn2+为淡红色，Fe3+为棕黄色，Fe2+为浅绿色。填写下列空白。 此电源正极的电极反应式为_______，负极的电极反应式为_______。H+移动的方向是由_______向_______（填“左”“右”）。 （2）电池放电时，右槽溶液的颜色逐渐由______ 色变为______色。 （3）放电时，若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n(H+)的变化量是______mol. 3.我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为： 下列叙述不正确的是 A．正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C．以网状的铂为电极，可增大与氧气的接触面积 D．该电池通常只需要更换铝板就可继续使用 B 4.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇的氧化锆晶体，在熔融状态下能传到O2-。下例对该燃料电池的说法正确的是： A．在熔融电解质中，O2-由负极移向正极 B．电池的总反应是2C4H10+13O2→8CO2+10H2O C．通入空气的一极是正极，电极反应为O2+4e-=2O2- D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为C4H10+26e-+13O2-→4CO2+5H2O BC 5、化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。 1.目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为： Cd＋2NiO(OH)＋2H2O 2Ni(OH)2＋Cd(OH)2 已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是 ( ) ① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应 ③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能 A ①③ B ②④ C