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原电池的工作原理及其应用01020304思维建模典例剖析反思归纳教材高考人教版选修4P71图4-1锌铜原电池装置负极Zn-2e-=Zn2+正极Cu2++2e-=Cu电池反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4氧化反应还原反应请点击观看实验视频e-e-Zn2+Cu2+K+Cl-桥K+Cl-教材图解一、教材高考2．（溯源题）（2019·上海化学，8）图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示。①铜棒的质量②c（Zn2＋）③c（H＋）③c（SO42-）③考查视角原电池的工作原理高考启示透彻地理解好教材中原电池的工作原理并能灵活运用不变增加减少不变二、典例剖析3．用a、b、c、d四种金属按表中所示的装置进行实验，下列叙述中正确的是()A．装置甲中的b金属是原电池的负极B．装置乙中的c金属是原电池的阴极C．装置丙中的d金属是原电池的正极D．四种金属的活泼性顺序：dabc甲乙丙实验装置现象a不断溶解c的质量增加a上有气泡产生转解析D试题备选—++三、反思归纳正、负极的判断方法四、思维建模在设计原电池装置时，首先要书写出总氧化还原反应的离子方程式，确定原电池的正、负极，再把总反应的离子方程式拆写成氧化反应(负极反应)和还原反应(正极反应)原电池设计程序化学电源01020304典例剖析思维建模教材高考人教版选修4P77图4-6氢氧燃料电池工作原理负极2H2-4e-=4H+正极O2+4H++4e-=2H2O总反应2H2+O2=2H2O氧化反应还原反应请点击观看动画：氢氧燃料电池构造示意图—＋酸性e-教材图解一、教材高考3．(溯源题)(2019·课标全国Ⅲ，11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。判断下列说法是否正确(1)电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4()(2)电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g()(3)石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性()(4)电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多()+-考题探源源于RJ选修4P76“二次电池”及其知识拓展考查视角常见及新型电源的工作原理及电极反应高考启示掌握好教材中化学电源的工作原理并能正确书写电极反应式二、典例剖析1．铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，研读下图，下列判断正确的是()A．K闭合时，d电极的电极反应式：PbSO4＋2e－===Pb＋SO42-B．当电路中通过0.2mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2molC．K闭合时，Ⅱ中SO42-向c电极迁移D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为负极B试题备选原电池电解池转解析三、思维建模电极反应式书写的三个步骤看环境配守恒电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-生成水。电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等，并加以配平。两式加验总式列物质标得失负极:还原剂－ne－==氧化产物，正极：氧化剂+ne－==还原产物两电极反应式相加，与总反应式对照验证真题演练·部分真题解读01020304真题2真题32．(2014·全国新课标卷Ⅱ，12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()。A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移C命题视角新型化学电源的工作原理及电极反应式的正确书写备考指南关注新型化学电源的构造并能用所学知识分析其工作原理—＋Li+转解析一、真题2控制Li的个数，改变Mn的价态二、真题3转解析3．(2019·课标全国Ⅰ，11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2OA—＋盐桥原电池01020304典例剖析对比归纳一、典例剖析3．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．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极试题备选D转解析I2I－二、对比归纳新型化学电池01020304典例剖析思维建模一、典例剖析2．(2018·保定模拟)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是()A．b电极发生氧化反应B．a电极的电极反应式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2OC．放电时，电流从a电极经过负载流向b电极D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜B转解析+_OH－在b极生成移向a极6．酶生物电池通常以葡萄糖作为反应原料，葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和辅酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如图所示。下列有关说法中正确的是()A．该电池可以在高温条件下使用B．H＋通过交换膜从b极区移向a极区C．电极a是正极D．电池负极的电极反应式为C6H12O6＋H2O－2e－===C6H12O7＋2H＋D转解析+_二、思维建模步骤一：负极失去电子发生氧化反应；正极上，溶液中阳离子(或氧化性强的离子)得到电子，发生还原反应，充电时则正好相反。步骤二：两电极转移电子数守恒，符合正极反应加负极反应等于电池反应的原则；步骤三：注意电极产物是否与电解质溶液反应，若反应，一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合并。电极反应式书写与判断的三个步骤