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文檔簡介
1、1原電池原理原電池原理考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦1.通過進(jìn)行化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的探究活動,了解原電池工作原理.2.能正確書寫原電池的正、負(fù)極的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。知識梳理知識梳理1:組成原電池的條件。①有兩種活性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)。②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。兩電極相連形成閉合電路。2原電池的原理負(fù)極較活潑的金屬電子發(fā)生反應(yīng)正極較不活潑的金屬電子發(fā)生反應(yīng)試題枚舉【例1】下列敘述中正確的是A構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種
2、金屬。B由銅、鋅作電極與硫酸銅溶液組成的原電池中銅是負(fù)極。C馬口鐵(鍍錫鐵)破損時(shí)與電解質(zhì)溶液接觸錫先被腐蝕。D銅鋅原電池工作時(shí),若有13克鋅被溶解,電路中就有0.4mol電子通過?!纠?】把A、B、C、D四塊金屬泡在稀H2SO4中,用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若A、B相連時(shí),A為負(fù)極;C、D相連,D上有氣泡逸出;A、C相連時(shí)A極減輕;B、D相連,B為正極。則四種金屬的活潑性順序由大到小排列為AA>B>C>DBA>C>B>DCA>
3、C>D>BDB>D>C>A【例3】電子計(jì)算機(jī)所用鈕扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其電極反應(yīng)是:Zn2OH2e=ZnOH2OAg2OH2O2e=2Ag2OH下列判斷正確的是A鋅為正極,Ag2O為負(fù)極。B鋅為負(fù)極,Ag2O為正極?!咀兪阶兪健炕瘜W(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應(yīng)可以表示為:Cd2NiO(OH)2H2O2Ni(OH)2Cd(OH)2已知N
4、i(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸,以下說法中正確的是①以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)②以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)③充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堍芊烹姇r(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹵①③B②④C①④D②③(2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物,有資料表明一節(jié)廢鎳鎘電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價(jià)值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重。這是因?yàn)椤?3)另一種常用的電池是鋰電池(鋰是一種堿金屬元素,其相對原子質(zhì)量為7),由于它的比容量(單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)
5、換的電量)特別大而廣泛應(yīng)用于心臟起搏器,一般使用時(shí)間可長達(dá)十年。它的負(fù)極用金屬鋰制成,電池總反應(yīng)可表示為:LiMnO2→LiMnO2試回答:鋰電池比容量特別大的原因是。鋰電池中的電解質(zhì)溶液需用非水溶劑配制,為什么這種電池不能使用電解質(zhì)的水溶液?請用化學(xué)方程式表示其原因。放電充電3⑵電解CuSO4溶液:2CuSO42H2O2CuO2↑2溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解反應(yīng),PH。電解====⑶電解CuCl2溶液:CuCl2Cu+Cl2↑電解====電
6、解鹽酸:2HClH2↑+Cl2↑溶劑不變,實(shí)際上是電解溶質(zhì),PH。電解====⑷電解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液:2H2O2H2↑O2↑,溶質(zhì)不變,實(shí)際上是電解水,PH電解====分別、、。酸、堿、鹽的加入增加了溶液導(dǎo)電性從而加快電解速率(不是起催化作用)。⑸電解熔融NaOH:4NaOH4NaO2↑H2O↑電解====⑹用銅電極電解Na2SO4溶液:Cu2H2OH2↑(注意:不是電解水。)電解====8電解原理的應(yīng)用電解
7、原理的應(yīng)用A、電解飽和食鹽水(氯堿工業(yè))⑴反應(yīng)原理陽極:陰極:總反應(yīng):2NaCl2H2OH2↑Cl2↑2NaOH電解====⑵設(shè)備(陽離子交換膜電解槽)①組成:陽極—Ti、陰極—Fe②陽離子交換膜的作用:它只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過。⑶制燒堿生產(chǎn)過程(離子交換膜法)①食鹽水的精制:粗鹽(含泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO42等)→加入NaOH溶液→加入溶液→加入溶液→過濾→加入→加入離子交換劑(NaR)②電解生產(chǎn)主要過程(
8、見圖201):從陽極區(qū)加入,H2O從極區(qū)加入。陰極放電,破壞了水的,使?jié)舛仍龃?,OH和Na形成NaOH溶液。B、電解冶煉鋁⑴原料:(A)、冰晶石:Na3AlF6=3NaAlF63(B)、氧化鋁:鋁土礦NaAlO2Al(OH)3Al2O3△—→⑵原理陽極陰極總反應(yīng):4Al36O2ˉ4Al3O2↑電解====⑶設(shè)備:電解槽(陽極C、陰極Fe)因?yàn)殛枠O材料不斷地與生成的氧氣反應(yīng):CO2→COCO2,故需定時(shí)補(bǔ)充。C、電鍍:用電解的方法在金屬表
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