专题七 原电池类选择题解题方法策略
考试方向
电化学类试题是高考的必考点,在多数省市的选择题中考查,少数以化学反应原理在大题中考查。通查考查电极反应方程式的书写、电子电流以及离子的流动方向的判断、有关电子转移数目、产物的量和电极增减量等的相关计算。原电池的考查是近几年考查的热点,通常考查可充电电池中充电和放电两个过程的分析,新型燃料电池等。在复习过程中学会分析几种典型模型,重点训练电极反应方程式的书写,结合近几年的高考题训练,灵活运用。
经典题例析
【例题1】【2018新课标Ⅰ卷】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+6H2O 【答案】A
【考点定位】原电池原理;难度为一般等级
【名师点晴】本题是关于能量转化的题目,电化学包括原电池和电解
池。原电池是将化学能转化为电能的装置,组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路,活动性强的电极为负极,发生氧化反应,活动性弱的电极为正极,正极上发生还原反应。电解池是将电能转化为化学能的装置。与外加电源正极连接的为阳极,与电源负极连接的为阴极。阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。若阳极是活性电极,则是电极本身失去电子,若电极是惰性电极,则电解质溶液(或熔融状态)阴离子发生还原反应。掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合回路中电子转移数目相等是本题的关键。
【例题2】【2018天津卷】锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子
和水分子通过,下列有关叙述正确的是( )
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
【答案】C
【考点定位】本题主要考查了原电池的反应原理,涉及反应类型、离子浓度的变化、电
极的判断、离子的移动方向的判断等
【名师点睛】电化学反应原理是选修4中的重要内容,也是难点之一。原电池的反应原
理的应用,抓住化学反应的本质、正负极的判断、正负极反应类型的判断、电极反应式的书写、总反应方程式的书写、电子的流向、电流的流向、溶液中离子的流向、电极是否参加反应、电子的转移、有关氧化还原反应的计算、溶液质量的
变化、离子交换膜的判断、溶液的pH的计算或变化、溶液颜色的变化是解题的关键。综合性较强,针对每个知识点进行详细剖析,使学生真正理解原电池的反应中所涉及的知识。
解题方法与策略
电化学类试题具有很强的规律性和策略性,在解题过程中需要不断总结,归纳。 1、池型判断
(1)根据概念:原电池是将化学能转化为电能,电解池是将电能转化为化学能。
(2)根据是否有外接电源判断:有的为电解池。
(3)根据可充电电池判断:放电为原电池,充电为电解池。 2、原电池反应式的书写
①一般电极反应式的书写
列物质 按照负极发生氧化反应,正极发生还原看环境 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+应让其结两式加 ②复杂电极反应式的书写
两电极反应式相加,与总反应离子方程式
复杂电极反应式=总反应式—较简单一极的电极反应式 如CH4酸性燃料电池中
CH4+2O2=CO2+2H2O……总反应式
2O2+8H++8e-=4H2O……正极反应式 CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+……负极反应式 这类试题的一般解题方法为:
审题 根据原电池①活性不同的两极,②电解质溶液,活泼的材料做负极,失电子,经过外电路流向正极。电流从正极流向负极,析题 原电池的工解题 写电极反应结合上面两步,注意电解质溶液的酸跟踪训练
1.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类
型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)2 + M=NiOOH + MH,已知:6NiOOH + NH3 + H2O + OH-=6 Ni(OH)2 + NO2-,下列说法正确的是 A.NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-
B.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移
C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-= MH + OH
-
,H2O中的H被M还原
D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A