2019北京高三二模考試化學(xué)原電池

2019-04-12 23:57:42 　來源：網(wǎng)絡(luò)整理

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　　2019北京高三二模診斷化學(xué)原電池(一)

　　一、原電池：

　　(一)概念：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。

　　(二)組成條件：

　　1.兩個(gè)活潑性不同的電極

　　2.電解質(zhì)溶液

　　3.電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路

　　(三)電子流向：

　　外電路：負(fù)極——導(dǎo)線—— 正極

　　內(nèi)電路：鹽橋中陰離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液，鹽橋中陽離子移向正極的電解質(zhì)溶液。

　　(四)電極反應(yīng)：

　　以鋅銅原電池為例：

　　負(fù)極：氧化反應(yīng)：Zn-2e=Zn2+(較活潑金屬)

　　正極：還原反應(yīng)：2H++2e=H2↑(較不活潑金屬)

　　總反應(yīng)式：Zn+2H+=Zn2++H2↑

　　(五)正、負(fù)極的判斷：

　　1.從電極材料：一般較活潑金屬為負(fù)極;或金屬為負(fù)極，非金屬為正極。

　　2.從電子的流動(dòng)方向：負(fù)極流入正極

　　3.從電流方向：正極流入負(fù)極

　　4.根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動(dòng)方向：陽離子流向正極，陰離子流向負(fù)極

　　5.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

　　(1)溶解的一極為負(fù)極

　　(2)增重或有氣泡一極為正極

　　2019北京高三二模診斷化學(xué)原電池(二)

　　1.鋁—鎳電池(負(fù)極—Al，正極—Ni，電解液—NaCl溶液、O2)

　　負(fù)極：4Al-12e-=4Al3+;

　　正極：3O2+6H2O+12e-=12OH-;

　　總反應(yīng)式：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。

　　2.鎂—鋁電池(負(fù)極—Al，正極—Mg，電解液—KOH溶液)

　　負(fù)極：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O;

　　正極：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-;

　　總反應(yīng)離子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

　　3.鋰電池一型(負(fù)極—Li，正極—石墨，電解液—LiAlCl4—SOCl2)

　　已知電池總反應(yīng)式：4Li+2SOCl2=SO2↑+4LiCl+S。

　　試寫出正、負(fù)極反應(yīng)式：

　　負(fù)極：4Li-4e-=4Li+;

　　正極：2SOCl2+4e-=SO2↑+S+4Cl-。

　　4.鐵—鎳電池(負(fù)極—Fe，正極—NiO2，電解液—KOH溶液)

　　已知Fe+NiO2+2H2O放電充電Fe(OH)2+Ni(OH)2，則：

　　負(fù)極：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2;

　　正極：NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-。

　　陰極：Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-;

　　陽極：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O。

　　5.LiFePO4電池(正極—LiFePO4，負(fù)極—Li，含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì))

　　已知FePO4+Li放電充電LiFePO4，則

　　負(fù)極：Li-e-=Li+;

　　正極：FePO4+Li++e-=LiFePO4。

　　陰極：Li++e-=Li;

　　陽極：LiFePO4-e-=FePO4+Li+。

　　2019北京高三二模診斷化學(xué)原電池(三)

　　6.高鐵電池(負(fù)極—Zn，正極—石墨，電解質(zhì)為浸濕的固態(tài)堿性物質(zhì))

　　已知：3Zn+2K2FeO4+8H2O放電充電3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，則：

　　負(fù)極：3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2;

　　正極：2FeO4 2-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-。

　　陰極：3Zn(OH)2+6e-=3Zn+6OH-;

　　陽極：2Fe(OH)3-6e-+10OH-=2FeO4 2-+8H2O。

　　7.氫氧燃料電池

　　(1)電解質(zhì)是KOH溶液(堿性電解質(zhì))

　　負(fù)極：2H2-4e-+4OH-=4H2O;

　　正極：O2+2H2O+4e-=4OH-;

　　總反應(yīng)方程式：2H2+O2=2H2O。

　　(2)電解質(zhì)是H2SO4溶液(酸性電解質(zhì))

　　負(fù)極：2H2-4e-=4H+;

　　正極：O2+4H++4e-=2H2O;

　　總反應(yīng)方程式：2H2+O2=2H2O。

　　(3)電解質(zhì)是NaCl溶液(中性電解質(zhì))

　　負(fù)極：2H2-4e-=4H+;

　　正極：O2+2H2O+4e-=4OH-;

　　總反應(yīng)方程式：2H2+O2=2H2O。

　　8.甲烷燃料電池(鉑為兩極、正極通入O2和CO2、負(fù)極通入甲烷、電解液有三種)

　　(1)電解質(zhì)是熔融碳酸鹽(K2CO3或Na2CO3)

　　正極：2O2+8e-+4CO2=4CO32-;

　　負(fù)極：CH4-8e-+4CO32-=5CO2↑+2H2O;

　　總反應(yīng)方程式：CH4+2O2=CO2↑+2H2O。

　　(2)酸性電解質(zhì)(電解液為H2SO4溶液)

　　正極：2O2+8e-+8H+=4H2O;

　　負(fù)極：CH4-8e-+2H2O=CO2↑+8H+;

　　總反應(yīng)方程式：CH4+2O2=CO2↑+2H2O。

　　(3)堿性電解質(zhì)(鉑為兩極、電解液為KOH溶液)

　　正極：2O2+8e-+4H2O=8OH-;

　　負(fù)極：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;

　　總反應(yīng)方程式：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。

　　9.甲醇燃料電池

　　(1)堿性電解質(zhì)(鉑為兩極、電解液為KOH溶液)

　　正極：3O2+12e-+6H2O=12OH-;

　　負(fù)極：2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O;

　　總反應(yīng)方程式：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。

　　(2)酸性電解質(zhì)(鉑為兩極、電解液為H2SO4溶液)

　　正極：3O2+12e-+12H+=6H2O;

　　負(fù)極：2CH3OH-12-+2H2O=12H++2CO2;

　　總反應(yīng)方程式：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。

　　10.CO燃料電池(總反應(yīng)方程式均為2CO+O2=2CO2)

　　(1)熔融鹽(鉑為兩極、Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為正極助燃?xì)?

　　正極：O2+4e-+2CO2=2CO32-;

　　負(fù)極：2CO+2CO32--4e-=4CO2。

　　(2)酸性電解質(zhì)(鉑為兩極、電解液為H2SO4溶液)

　　正極：O2+4e-+4H+=2H2O;

　　負(fù)極：2CO-4e-+2H2O=2CO2+4H+。

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