苏教版备战高考化学复习必修讲义原电池与化学电源2

苏教版备战高考化学复习必修讲义原电池与化学电源2

应式的书写步骤如下：‎ 负极：Pb－2e－===PbSO4Pb＋SO－2e－===PbSO4；‎ 正极：PbO2＋2e－===PbSO4PbO2＋SO＋2e－===PbSO4PbO2＋SO＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O(也可以用总反应式减去负极反应式得到正极反应式)。‎ ‎(3)书写电极反应式应充分注意介质影响，水溶液中不能出现O2－。如图所示，电池反应方程式为2H2＋O2===2H2O，两电极为石墨电极，写出在下列三种介质中的电极反应式：‎ a．电解质是稀硫酸溶液(酸性溶液电极反应中一定无OH－)。‎ 负极：2H2－4e－===4H＋；‎ 正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。‎ b．电解质是稀KOH溶液(碱性溶液电极反应中一定无H＋)。‎ 负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；‎ 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。‎ c．电解质是NaCl溶液(中性溶液反应物中无H＋和OH－)。‎ 负极：2H2－4e－===4H＋；‎ 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。‎ ‎【例2】 LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为__________________________。‎ ‎(2)电池正极发生的电极反应为______________________________。‎ ‎(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是__________________________，反应的化学方程式为______________________。‎ ‎(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是__________________________。‎ 书写电极方程式时，正负极的判断是关键，看两极与电解质溶液得、失电子而快速推断出正、负极，同时还应充分注意介质与电极生成物的反应：(1)负极生成的金属离子在碱性溶液中能与OH－反应生成难溶性碱，如在碱性条件下，钢铁腐蚀中负极生成的Fe2＋与溶液中的OH－结合生成Fe(OH)2；(2)在碱性条件下电极析出的CO2能与OH－反应生成CO等。‎ 对点训练2(2011·山东寿光阶段监测)有四种燃料电池：A.固体氧化物燃料电池，B.碱性氢氧化物燃料电池，C.质子交换膜燃料电池，D.熔融盐燃料电池，下面是工作原理示意图，其中正极反应生成水的是(　　)。‎ 三、原电池在化工、农业生产及科研中的应用 ‎1．加快氧化还原反应速率 一个自发的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大，例如Zn和稀硫酸反应时加入少量的CuSO4溶液能使产生氢气的速率加快。‎ ‎2．比较金属活泼性强弱 金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的活泼。‎ ‎3．用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池的正极而得到保护。例如保护铁质输水管或钢铁桥梁，可用导线将其和一块锌块相连，使Zn作原电池的负极。‎ ‎4．设计制作化学电源 ‎(1)首先将氧化还原反应分成两个半反应；‎ ‎(2)根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正负极材料和电解质溶液。‎ ‎【例3】‎ ‎ 已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、NaOH溶液、盐酸，按要求回答下列问题。‎ ‎(1)电工经常说的一句口头禅：“铜接铝，瞎糊弄”，所以电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用，说明原因：___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)通常说的燃料电池都以铂为电极，将燃烧反应的化学能转化为电能，在燃料电池中，可燃物在____极反应，________在另一极反应。‎ ‎(3)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。‎ 实验与探究 原电池形成条件的实验探究 典型的原电池反应是负极和电解质溶液自发进行的氧化还原反应，但电池种类繁多，判断所给物质是否能形成原电池时，从不同的角度设计一些探究性实验，是体现能力立意的一种很好的考查方法。‎ 实验典例 对于如下图所示的原电池，对其中的电解质溶液有以下猜想：‎ 原电池示意图 猜想一：必须是能与负极发生反应的电解质。‎ 猜想二：任意的电解质溶液均可在如图装置中构成原电池。‎ ‎(1)为了证明哪个猜想是正确的，请配齐实验用品：锌片、铜片、导线、电流计、烧杯、稀硫酸、________。‎ ‎(2)你应该做怎样的简单操作______________________________________________，若______________，则说明猜想二是正确的，正极反应材料为______，发生的电极反应式为________________________________________。‎