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高考化学二轮复习专题复习：专题14原电池 化学电源
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这是一份高考化学二轮复习专题复习：专题14原电池 化学电源，共58页。PPT课件主要包含了内容索引，考点二常见化学电源，氧化还原反应，1反应原理，氧化反应，还原反应，2原理归纳，正误辨析，②④⑥⑦⑨，锌片溶解等内容，欢迎下载使用。
考点一 原电池的工作原理
考点一 原电池的工作原理
1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是。2.工作原理
3.原电池的构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。
4.盐桥原电池(加试)(1)构造
(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。
②盐桥的作用a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。③盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极。
(3)单池原电池和盐桥原电池的对比
图1和图2两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋
不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。
图2中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( )(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( )(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( )(4)其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )
(5)在铜锌原电池中，因为有电子通过电解质溶液，形成闭合回路，所以有电流产生( )(6)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动( )
题组一 原电池装置的判断及应用
1.下面装置中，能构成原电池的是______________(填序号)。
2.(2015·浙江10月选考，16)如图所示进行实验，下列说法不正确的是( )A.装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察 到有气泡产生B.甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能C.装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生 偏转D.装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
3.在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为________极，电极上发生的是____________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为__________________；
Zn－2e－===Zn2＋
锌片上观察到的现象为________；铜为___极，电极上发生的_______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是________________________；铜片上观察到的现象是__________。原电池总反应的离子方程式为_________________________。
Cu2＋＋2e－===Cu
Cu2＋===Zn2＋＋Cu
题组二 原电池正、负极的判断(加试)
4.下列有关原电池的说法中正确的是( )A.在内电路中，电子由正极流向负极B.在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极C.原电池工作时，正极表面一定有气泡产生D.原电池工作时，可能会伴随着热能变化
解析 A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。
5.分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
A.①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B.②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C.③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D.④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
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，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；
②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO ＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；
④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。
1.规避原电池工作原理的3个失分点(1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。(2)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。(3)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。
2.原电池正、负极判断方法
说明 原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成“活泼电极一定作负极”的思维定势。
6.(2016·绍兴调研)根据下图，下列判断中正确的是( )A.烧杯a中的溶液pH降低B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑D.烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
题组三 盐桥原电池(加试)
解析 由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高；烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。
7.如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)( )
A.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C.当杠杆为导体时，A端低B端高D.当杠杆为导体时，A端高B端低
解析 当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu，铜球质量增加，铁球质量减少，杠杆A端低B端高。
8.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体， 乙中的石墨电极为负极
解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流计读数为零时，Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。
当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时，可逆反应达到化学平衡状态，电流计示数为零；当电流计指针往相反方向偏转，暗示电路中电子流向相反，说明化学平衡移动方向相反。
题组四 原电池原理的应用
应用一 判断金属的活动性
9.有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：(1)A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，活动性________。(2)C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C，活动性________。
(3)A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡，活动性________。(4)B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，活动性________。(5)用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出，活动性________。综上所述，这五种金属的活动性从强到弱的顺序为____________________。
10.(2016·浙江乐清芙蓉中学高一5月月考)有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验，①A、B用导线相连后，同时插入稀H2SO4中，A极为负极 ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电子由C→导线→D ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4，C极产生大量气泡 ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应，则四种金属的活动性顺序为( )A.A＞B＞C＞D B.C＞A＞B＞DC.A＞C＞D＞B D.B＞D＞C＞A
比较金属活动性顺序的思维模型(1)思路归纳依据原理，判断正负极，比较活动性。(2)方法归纳①根据原电池：一般情况下，负极大于正极。②根据电解池：易得电子的金属阳离子，相应金属的活动性较弱。③根据金属活动性顺序表。
应用二 设计原电池，画出装置图
11.请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请写出电极反应式，负极：_________________，正极：___________________，并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。
Cu－2e－===Cu2＋
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
“装置图”常见失分点提示(1)不注明电极材料名称或元素符号。(2)不画出电解质溶液(或画出但不标注)。(3)误把盐桥画成导线。(4)不能连成闭合回路。提醒 只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池将化学能转化成电能。
考点二 常见化学电源
1.碱性锌锰电池——一次电池
电池组成：锌、碳棒、二氧化锰、氯化锌、氯化铵特点：用途广泛正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；负极反应：；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
2.银锌钮扣电池——一次电池
电池组成：锌、氧化银、氢氧化钾溶液特点：放电平稳，电流大负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：。
Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag
3.铅蓄电池——二次电池
电池组成：铅、二氧化铅、硫酸特点：广泛用于机动车辆铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是 ，正极材料是。(1)放电时的反应
①负极反应：；②正极反应：。
①阴极反应：；②阳极反应：；总反应：。
4.镍氢电池——二次电池电池组成：贮氢合金，泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液特点：寿命长、性能好，比能量高(1)放电时的反应负极反应：MH－e－＋OH－===M＋H2O正极反应：NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－
(2)充电时的反应阴极反应：M＋H2O＋e－===MH＋OH－阳极反应：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O
说明 (1)MH表示贮氢合金M中吸收结合的氢。(2)可逆电池的充、放电不能理解为可逆反应。
5.氢氧燃料电池电池组成：铂碳/氢气、铂碳/氧气，氢氧化钾溶液(或H2SO4溶液)特点：用于航天飞机、牵引车等。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。
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
(1)在碱性锌锰电池中，正极碳棒不参与电极反应，起导电作用( )(2)银锌钮扣电池工作一段时间后，溶液的pH不会发生很大变化( )(3)在原电池中，一般情况下，阴离子移向负极，阳离子移向正极，而在铅蓄电池中，SO 向两极均移动( )(4)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用( )
1.(2016·浙江乐清市芙蓉中学高一5月月考)人造地球卫星用到的一种高能电池—银锌电池，它在放电时的电极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断，氧化银是( )A.负极，被氧化 B.负极，被还原C.正极，被还原 D.正极，被氧化
2.(2016·杭州高一第二学期期末考试押题卷)氢氧燃料电池是一种新能源电池，如图为氢氧燃料电池示意图。下列说法不正确的是( )A.该装置能将化学能转化为电能B.A极是正极，B极是负极C.电子由A极通过导线流向B极D.产物为无污染的水，属于环境友好电池
题组二 燃料电池电极反应式的书写
3.以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。(1)酸性介质(如H2SO4)负极：___________________________________________________；正极：___________________________________________________；总反应式：_________________________________________________。
CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋2O2＋8e－＋8H＋===4H2O CH4＋2O2===CO2＋2H2O
(2)碱性介质(如KOH)负极：___________________________________________________；正极：__________________________________________________；总反应式：_________________________________________________。
(3)固体电解质(高温下能传导O2－)负极：___________________________________________________；正极：__________________________________________________；总反应式：_________________________________________________。
CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O2O2＋8e－===4O2－ CH4＋2O2===CO2＋2H2O
(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下负极：___________________________________________________；正极：__________________________________________________；总反应式：_________________________________________________。
题组三 可逆电池的考查
4.一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6 ml·L－1的KOH溶液。
(1)写出放电时的正、负极电极反应式。(2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。
答案 (1)负极：H2－2e－＋2OH－===2H2O；正极：2NiO(OH)＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－。(2)阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；阳极：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiO(OH)＋2H2O
技巧点拨 负极与阴极颠倒，正极与阳极颠倒，即得各,自电极反应式。
题组四 新型电池的考查
5.(2016·浙江4月选考，17)Mg－H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。下列说法不正确的是( )A.石墨电极是该电池的正极B.石墨电极上发生还原反应C.Mg电极的电极反应式：Mg－2e－===Mg2＋D.电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨 电极，再出石墨电极经电解质溶液流向Mg电极
解析 Mg易失电子发生氧化反应而作负极，石墨电极是该电池的正极，故A正确；H2O2在石墨电极上得电子发生还原反应，故B正确；Mg易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应为Mg－2e－===Mg2＋，故C正确；电池工作时，电子从负极Mg电极经导线流向石墨电极，但是电子不会经过电解质溶液，故D错误。
6.(2016·绍兴第一中学高一下学期期末考试)如图为某种甲醇燃料电池示意图，工作时电子流向如图所示。下列判断正确的是( )A.X为氧气B.电极A反应式：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋C.B电极附近溶液pH增大D.电池工作时，溶液中电子由电极B流向电极A
考点一 原电池的工作原理
考点一 原电池的工作原理
1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是。2.工作原理
3.原电池的构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。
4.盐桥原电池(加试)(1)构造
(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。
②盐桥的作用a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。③盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极。
(3)单池原电池和盐桥原电池的对比
图1和图2两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋
不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。
图2中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( )(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( )(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( )(4)其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )
(5)在铜锌原电池中，因为有电子通过电解质溶液，形成闭合回路，所以有电流产生( )(6)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动( )
题组一 原电池装置的判断及应用
1.下面装置中，能构成原电池的是______________(填序号)。
2.(2015·浙江10月选考，16)如图所示进行实验，下列说法不正确的是( )A.装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察 到有气泡产生B.甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能C.装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生 偏转D.装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
3.在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为________极，电极上发生的是____________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为__________________；
Zn－2e－===Zn2＋
锌片上观察到的现象为________；铜为___极，电极上发生的_______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是________________________；铜片上观察到的现象是__________。原电池总反应的离子方程式为_________________________。
Cu2＋＋2e－===Cu
Cu2＋===Zn2＋＋Cu
题组二 原电池正、负极的判断(加试)
4.下列有关原电池的说法中正确的是( )A.在内电路中，电子由正极流向负极B.在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极C.原电池工作时，正极表面一定有气泡产生D.原电池工作时，可能会伴随着热能变化
解析 A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。
5.分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
A.①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B.②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C.③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D.④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
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，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；
②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO ＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；
④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。
1.规避原电池工作原理的3个失分点(1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。(2)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。(3)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。
2.原电池正、负极判断方法
说明 原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成“活泼电极一定作负极”的思维定势。
6.(2016·绍兴调研)根据下图，下列判断中正确的是( )A.烧杯a中的溶液pH降低B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑D.烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
题组三 盐桥原电池(加试)
解析 由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高；烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。
7.如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)( )
A.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C.当杠杆为导体时，A端低B端高D.当杠杆为导体时，A端高B端低
解析 当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu，铜球质量增加，铁球质量减少，杠杆A端低B端高。
8.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体， 乙中的石墨电极为负极
解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流计读数为零时，Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态，C正确；在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。
当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时，可逆反应达到化学平衡状态，电流计示数为零；当电流计指针往相反方向偏转，暗示电路中电子流向相反，说明化学平衡移动方向相反。
题组四 原电池原理的应用
应用一 判断金属的活动性
9.有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：(1)A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，活动性________。(2)C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C，活动性________。
(3)A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡，活动性________。(4)B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，活动性________。(5)用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出，活动性________。综上所述，这五种金属的活动性从强到弱的顺序为____________________。
10.(2016·浙江乐清芙蓉中学高一5月月考)有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验，①A、B用导线相连后，同时插入稀H2SO4中，A极为负极 ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电子由C→导线→D ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4，C极产生大量气泡 ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应，则四种金属的活动性顺序为( )A.A＞B＞C＞D B.C＞A＞B＞DC.A＞C＞D＞B D.B＞D＞C＞A
比较金属活动性顺序的思维模型(1)思路归纳依据原理，判断正负极，比较活动性。(2)方法归纳①根据原电池：一般情况下，负极大于正极。②根据电解池：易得电子的金属阳离子，相应金属的活动性较弱。③根据金属活动性顺序表。
应用二 设计原电池，画出装置图
11.请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请写出电极反应式，负极：_________________，正极：___________________，并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。
Cu－2e－===Cu2＋
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
“装置图”常见失分点提示(1)不注明电极材料名称或元素符号。(2)不画出电解质溶液(或画出但不标注)。(3)误把盐桥画成导线。(4)不能连成闭合回路。提醒 只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池将化学能转化成电能。
考点二 常见化学电源
1.碱性锌锰电池——一次电池
电池组成：锌、碳棒、二氧化锰、氯化锌、氯化铵特点：用途广泛正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；负极反应：；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。
Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
2.银锌钮扣电池——一次电池
电池组成：锌、氧化银、氢氧化钾溶液特点：放电平稳，电流大负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；总反应：。
Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag
3.铅蓄电池——二次电池
电池组成：铅、二氧化铅、硫酸特点：广泛用于机动车辆铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是 ，正极材料是。(1)放电时的反应
①负极反应：；②正极反应：。
①阴极反应：；②阳极反应：；总反应：。
4.镍氢电池——二次电池电池组成：贮氢合金，泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液特点：寿命长、性能好，比能量高(1)放电时的反应负极反应：MH－e－＋OH－===M＋H2O正极反应：NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－
(2)充电时的反应阴极反应：M＋H2O＋e－===MH＋OH－阳极反应：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O
说明 (1)MH表示贮氢合金M中吸收结合的氢。(2)可逆电池的充、放电不能理解为可逆反应。
5.氢氧燃料电池电池组成：铂碳/氢气、铂碳/氧气，氢氧化钾溶液(或H2SO4溶液)特点：用于航天飞机、牵引车等。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。
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
(1)在碱性锌锰电池中，正极碳棒不参与电极反应，起导电作用( )(2)银锌钮扣电池工作一段时间后，溶液的pH不会发生很大变化( )(3)在原电池中，一般情况下，阴离子移向负极，阳离子移向正极，而在铅蓄电池中，SO 向两极均移动( )(4)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用( )
1.(2016·浙江乐清市芙蓉中学高一5月月考)人造地球卫星用到的一种高能电池—银锌电池，它在放电时的电极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断，氧化银是( )A.负极，被氧化 B.负极，被还原C.正极，被还原 D.正极，被氧化
2.(2016·杭州高一第二学期期末考试押题卷)氢氧燃料电池是一种新能源电池，如图为氢氧燃料电池示意图。下列说法不正确的是( )A.该装置能将化学能转化为电能B.A极是正极，B极是负极C.电子由A极通过导线流向B极D.产物为无污染的水，属于环境友好电池
题组二 燃料电池电极反应式的书写
3.以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。(1)酸性介质(如H2SO4)负极：___________________________________________________；正极：___________________________________________________；总反应式：_________________________________________________。
CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋2O2＋8e－＋8H＋===4H2O CH4＋2O2===CO2＋2H2O
(2)碱性介质(如KOH)负极：___________________________________________________；正极：__________________________________________________；总反应式：_________________________________________________。
(3)固体电解质(高温下能传导O2－)负极：___________________________________________________；正极：__________________________________________________；总反应式：_________________________________________________。
CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O2O2＋8e－===4O2－ CH4＋2O2===CO2＋2H2O
(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下负极：___________________________________________________；正极：__________________________________________________；总反应式：_________________________________________________。
题组三 可逆电池的考查
4.一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6 ml·L－1的KOH溶液。
(1)写出放电时的正、负极电极反应式。(2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。
答案 (1)负极：H2－2e－＋2OH－===2H2O；正极：2NiO(OH)＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－。(2)阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；阳极：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiO(OH)＋2H2O
技巧点拨 负极与阴极颠倒，正极与阳极颠倒，即得各,自电极反应式。
题组四 新型电池的考查
5.(2016·浙江4月选考，17)Mg－H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。下列说法不正确的是( )A.石墨电极是该电池的正极B.石墨电极上发生还原反应C.Mg电极的电极反应式：Mg－2e－===Mg2＋D.电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨 电极，再出石墨电极经电解质溶液流向Mg电极
解析 Mg易失电子发生氧化反应而作负极，石墨电极是该电池的正极，故A正确；H2O2在石墨电极上得电子发生还原反应，故B正确；Mg易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应为Mg－2e－===Mg2＋，故C正确；电池工作时，电子从负极Mg电极经导线流向石墨电极，但是电子不会经过电解质溶液，故D错误。
6.(2016·绍兴第一中学高一下学期期末考试)如图为某种甲醇燃料电池示意图，工作时电子流向如图所示。下列判断正确的是( )A.X为氧气B.电极A反应式：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋C.B电极附近溶液pH增大D.电池工作时，溶液中电子由电极B流向电极A
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