已解决问题
原电池必须是放热的氧化还原反应吗？
李政老师讲到利用氨气和氧气生成氮气和水反应能设计成原电池的原因是：氧化还原反应、放热反应。我认为氧化还原反应自发就可以，不一定放热，不知道对不对？想请教老师。谢谢。
提问时间： 20:09:43提问者：
还是刚才的问题，我是这样想的：李政老师讲的铁离子和碘离子生成亚铁离子和碘单质的可逆反应，无论反应向正向进行还是向逆向进行都能形成原电池。那就说明吸热反应、放热反应，只要自发就能形成原电池。谢谢。
你的理解是对的，不需要放热反应这一条件，只要有自发进行的氧化还原反应即可。 欢迎登陆新东方在线欢迎到新东方在线论坛感谢您对新东方在线的支持和信任如您的问题未能得到妥善解决或有其他问题请访问：或联系售后客服：400 676 2300
回答时间： 15:04:45
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京公安备110-1081940　原电池正、负极判断方法
考点二　原电池原理的“四”个基本应用
使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。
首先将氧化还原反应分成两个半反应。
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。
两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在与稀反应时加入少量溶液能使产生的反应速率加快。
　铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电路断路
．将上面题中的溶液改成溶液，其他条件不变，请画出产生的体积与时间的关系图像。
．将过量的两份锌粉、分别加入定量的稀硫酸，同时向中加入少量的溶液，请画出产生的体积与时间的关系图像。
改变与＋反应速率的方法
．加入或，形成原电池，加快反应速率，加入不影响的量，但加入，的量减少，是否影响产生的量，应根据、＋的相对量多少判断。
．加入强碱弱酸盐，由于弱酸根与＋反应，使＋减小，反应速率减小，但不影响生成的量。
题组一　判断金属的活泼性
．有、、、、五块金属片，进行如下实验：①、用导线相连后，同时浸入稀溶液中，极为负极；②、用导线相连后，同时浸入稀溶液中，电流由→导线→；③、相连后，同时浸入稀溶液中，极产生大量气泡；④、相连后，同时浸入稀溶液中，极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含离子和离子的溶液，先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是　　
．有、、、四种金属，做如下实验：①将与用导线连接起来，浸入电解质溶液中，不易腐蚀；②将、分别投入等物质的量浓度的盐酸中，比反应剧烈；③将铜浸入的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入的盐溶液里，有金属析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是　　
．＞＞＞．＞＞＞
．＞＞＞．＞＞＞
比较金属活泼性的“三种方法”
．根据原电池：一般情况下，负极大于正极。
．根据电解池：易得电子的金属阳离子，相应金属的活动性较弱。
．根据金属活动性顺序表。
题组二　设计原电池，画出装置图
．请运用原电池原理设计实验，验证＋、＋氧化性的强弱。请写出电极反应式，负极，
并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。
　－－＋　＋＋－＋
&“装置图”常见失分点提示
．不注明电极材料名称或元素符号。
．不画出电解质溶液或画出但不标注。
．误把盐桥画成导线。
．不能连成闭合回路。
考点三　化学电源的工作原理
碱性锌锰干电池一次电池
正极反应：＋＋－＋－；
负极反应：＋－－－；
总反应：＋＋=2MnOOH＋。
锌银电池一次电池
负极反应：＋－－－；
正极反应：＋＋－＋－；
总反应：＋＋=Zn(OH)2＋。
二次电池可充电电池
铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是，正极材料是。
①放电时的反应
．负极反应：＋－－；
．正极反应：＋＋＋＋－＋；
．总反应：＋＋=2PbSO4＋。
②充电时的反应
．阴极反应：＋－＋；
．阳极反应：＋－－＋＋＋；
．总反应：＋=Pb＋＋。
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。
负极反应式
正极反应式
电池总反应式
“”“”“”
“”“”“”
　减小　减小　减小　增大
题组一　判断正、负极，书写化学电源电极反应式
．－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。电池的总反应可表示为＋=4LiCl＋＋↑。
请回答下列问题：
电池的负极材料为，发生的电极反应为
电池正极发生的电极反应为。
　锂　－－＋
＋－－＋＋↑
．－电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为＋=Mg2＋＋＋－
试书写该电池的正、负极电极反应式。
负极：－－＋
正极：＋－＋－
．铝－空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为＋＋=4Al(OH)3
　－－＋　＋＋－－
化学电源中电极反应式书写的一般步骤
“加减法”书写电极反应式
．先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
．注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且生成－，若电解质溶液为酸性，则＋必须写入正极反应式中，生成水。
．正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。
题组二　“一池多变”的燃料电池
．以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。
酸性介质如
总反应式：。
－－＋=CO2＋＋
碱性介质如
总反应式：。
－－＋－＋
＋－＋=8OH－
固体电解质高温下能传导－
总反应式：。
－－＋－＋
熔融碳酸盐如熔融环境下
总反应式：。
＋－＋=4CO
熟记“离子趋向”，抓住“电荷守恒”，熟练书写
燃料电池电极反应式
阳离子趋向正极，在正极上参与反应，在负极上生成如＋；阴离子趋向负极，在负极上参与反应，在正极上生成如：－、－、。
．“－－”是正电荷，“＋－”是负电荷，依据电荷守恒配平其他物质的系数。
．电池总反应式＝正极反应式＋负极反应式。
题组三　“久考不衰”的可逆电池
．一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池如下图所示的碳电极。该电池的电解质溶液为－的溶液。
写出放电时的正、负极电极反应式。
负极：－－＋－
正极：＋＋－＋－
写出充电时的阴、阳极电极反应式。
阴极：＋－↑＋－
阳极：＋－－－＋
考点四　盐桥原电池的专题突破
盐桥中装有饱和的、等溶液和琼胶制成的胶冻。
盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。
图和图两装置的相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。
负极：－－＋
正极：＋＋－
总反应：＋＋＋＋
不同点：图中在溶液中直接接触＋，会有一部分与＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。
图中和溶液分别在两个池子中，与＋不直接接触，不存在与＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。
关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。
　不可以，在电路接通的情况下，这个盐桥只是整个回路的一部分，随时要保持电中性，琼胶作为盐桥因其中含有两种离子，可以与溶液中的离子交换，从而达到传导电流的目的，而且琼胶本身可以容纳离子在其中运动；若用金属代替盐桥，电子流向一极后不能直接从另一极得到补充，必然结果就是向另一极释放金属阳离子或者溶液中的金属阳离子在电子流出的那一极得电子析出金属，从而降低了整个电池的电势。所以，只有自由电子是不够的，应该有一个离子的通道即“盐桥”。
　可以，如果该溶液中溶质的阳离子对应的金属单质比电极强的话没有问题。因为负极区发生的反应只是的溶解而已。但是如果比电极弱的话，例如硫酸铜，锌就会置换出铜，在表面形成原电池，减少供电量。使用盐桥就是为了避免这种情况，至于电解液要跟电极相同那只是一个做题的技巧，具体问题具体分析就行。
题组一　根据装置明确原理
．根据下图，下列判断中正确的是　　
．烧杯中的溶液降低
．烧杯中发生氧化反应
．烧杯中发生的反应为＋＋－↑
．烧杯中发生的反应为－－－↑
．如图所示，杠杆两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是实验过程中，不考虑两球的浮力变化　　
．杠杆为导体或绝缘体时，均为端高端低
．杠杆为导体或绝缘体时，均为端低端高
．当杠杆为导体时，端低端高
．当杠杆为导体时，端高端低
题组二　平衡移动与“盐桥”作用
．控制适合的条件，将反应＋＋－＋＋设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是　　
．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
．反应开始时，甲中石墨电极上＋被还原
．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
．电流表读数为零后，在甲中溶入固体，乙中的石墨电极为负极
．下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“＋－＋＋＋＋”设计成的原电池装置，其中、均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图Ⅱ烧杯中逐滴加入适量溶液。
下列叙述中正确的是　　
．甲组操作时，电流表指针发生偏转
．甲组操作时，溶液颜色变浅
．乙组操作时，作正极
．乙组操作时，上发生的电极反应为＋－－
当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时，可逆反应达到化学平衡状态，电流表指针示数为零；当电流表指针往相反方向偏转，暗示电路中电子流向相反，说明化学平衡移动方向相反。
．电子流向的分析方法
改变条件，平衡移动；平衡移动，电子转移；
电子转移，判断区域；根据区域，判断流向；
根据流向，判断电极。
探究高考　明确考向
全国卷Ⅰ、Ⅱ高考题调研
．年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　　
．为电池的正极
．电池充电反应为=Li1－＋
．放电时，极锂的化合价发生变化
．放电时，溶液中＋从向迁移
．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了的缘故，根据电化学原理可进行如下处理，在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是　　
．处理过程中银器一直保持恒重
．银器为正极，被还原生成单质银
．该过程中总反应为＋=6Ag＋
．黑色褪去的原因是黑色转化为白色
=2Al(OH)3↓↑=6Ag↑
．“”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是　　
．电池反应中有生成
．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
．正极反应为＋－＋－
．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
各省市高考题调研
．已知：锂离子电池的总反应为＋－放电充电＋
锂硫电池的总反应为＋放电充电
有关上述两种电池说法正确的是　　
．锂离子电池放电时，＋向负极迁移
．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
．理论上两种电池的比能量相同
．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
．镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。中的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：
＋=NiOOH＋
已知：＋＋＋－＋
下列说法正确的是　　
．电池放电过程中，正极的电极反应式为＋＋－＋－
．充电过程中－离子从阳极向阴极迁移
．充电过程中阴极的电极反应式：＋＋－＋－，中的被还原
．电池中可以用溶液、氨水等作为电解质溶液
．下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池电池。下列有关说法不正确的是　　
．放电时正极反应为＋＋－→＋－
．电池的电解液可为溶液
．充电时负极反应为＋－→＋＋－
．是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
．某原电池装置如图所示，电池总反应为＋=2AgCl。下列说法正确的是　　
．正极反应为＋－＋－
．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
．若用溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
．当电路中转移－时，交换膜左侧溶液中约减少离子
．燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是　　
．甲醇．天然气
．液化石油气．氢气
．－电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如右。该电池工作时，下列说法正确的是　　
．电极是该电池的正极
．在石墨电极上发生氧化反应
．石墨电极附近溶液的增大
．溶液中－向正极移动
．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水－混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为＋＋=CaCl2＋＋。
下列有关说法正确的是　　
．正极反应式：＋－－－
．放电过程中，＋向负极移动
．每转移电子，理论上生成
．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
能量之间可相互转化：电解食盐水制备是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：，，；铜片，铁片，锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图见右图，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是，其原因是。
④根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在上述的材料中应选作阳极。
通过传感器可监测的含量，其工作原理示意图如下：
①电极上发生的是反应填“氧化”或“还原”
②写出电极的电极反应式：。
①或其他合理答案
②电极逐渐溶解，表面有红色固体析出
③甲　在甲装置中，负极不和＋接触，避免了＋直接与负极发生反应而使化学能转化为热能
①还原　②＋－－－
．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是　　
．由、、稀组成的原电池，负极反应式为－－＋
．由、、溶液组成的原电池，负极反应式为－－＋－＋
．由、、溶液组成的原电池，负极反应式为－－＋
．由、、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为－－＋
．铅酸蓄电池是目前应用普遍的化学电池，新型液流式铅酸蓄电池以可溶的甲基磺酸铅为电解质，电池总反应：＋＋＋放电充电＋＋
下列有关新型液流式铅酸蓄电池的说法不正确的是　　
．放电时，蓄电池由化学能转化为电能
．充放电时，溶液的导电能力变化不大
．放电时的负极反应式为－－＋
．充电时的阳极反应式为＋＋－＋－＋
．由于具有超低耗电量、寿命长的特点，产品越来越受人欢迎。下图是氢氧燃料电池驱动发光的装置。下列有关叙述正确的是　　
．处通入氧气，处通入氢气
．该装置中只涉及两种形式的能量转化
．电池正极电极反应式为＋＋－－
．－型半导体连接的是电池负极
．某种熔融碳酸盐燃料电池以、为电解质、以为燃料时，该电池工作原理见下图。下列说法正确的是　　
．向正极移动
．此电池在常温时也能工作
．正极电极反应式为＋＋－
．锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目，其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是　　
．随着电极反应的不断进行，正极附近的电解液不断升高
．若把碱性电解液换成固体氧化物电解质，则正极会因为生成而引起碳孔堵塞，不利于正极空气的吸附
．放电时，当有标准状况下被还原时，溶液中有＋从左槽移动到右槽
．锂空气电池又称作“锂燃料电池”，其总反应方程式为＋=2Li2O
．利用反应＋=7N2＋构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是　　
．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜
．电极极反应式为－－＋＋
．当有标准状况被处理时，转移电子为
．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼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，作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是　　
．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
．负极发生的电极反应式为＋－－－＋
．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触
．该燃料电池持续放电时，＋从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜
．银制器皿表面日久因生成而变黑，可进行如下处理：将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝质容器中如图，一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是　　
．该处理过程中电能转化为化学能
．银器为正极，还原为单质银
．溶解于食盐水生成了
．铝质容器为阳极，其质量变轻
．铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。
①某原电池装置如图所示，上图右侧烧杯中的电极反应式为，左侧烧杯中的－填“增大”、“减小”或“不变”。
②已知下图甲、乙两池的总反应式均为＋=FeSO4＋↑，且在同侧电极指均在“左电极”或“右电极”产生。请在两池上标出电极材料填“”或“”。
用高铁Ⅵ酸盐设计的高铁Ⅵ电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为溶液，放电时的总反应为＋＋=3Zn(OH)2＋＋。
①写出正极反应式：。
②用高铁Ⅵ电池作电源，以作阳极，以作阴极，对足量溶液进行电解，当电池中有反应时，则在电解池中生成标准状况。
①＋＋－↑　增大
②甲池中：左，右，乙池中：左，右
①＋＋－＋－
．某研究性学习小组根据反应＋＋=2MnSO4＋＋＋设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为－，溶液的体积均为，盐桥中装有饱和溶液。
回答下列问题：
此原电池的正极是石墨填“”或“”，发生反应。
电池工作时，盐桥中的移向填“甲”或“乙”烧杯。
两烧杯中的电极反应式分别为
若不考虑溶液的体积变化，浓度变为－，则反应中转移的电子为。
＋－＋＋＋＋
．分析如图所示的四个装置，请回答下列问题：
①装置和中铝电极上的电极反应式分别为
②装置中产生气泡的电极为电极填“铁”或“铜”，装置中铜电极上的电极反应式为。
观察如图所示的两个装置，图装置中铜电极上产生大量的无色气泡，图装置中铜电极上无气体产生，而铬电极上产生大量的有色气体。根据上述现象试推测金属铬具有的两种重要化学性质为、
　①＋＋－↑　－－＋－＋　②铁　＋＋－－
金属铬的活动性比铜的强且能和稀硫酸反应生成　金属铬易被稀硝酸钝化
．全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。下图是钒电池基本工作原理示意图：
请回答下列问题：
硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的铜锌原电池中，硫酸是，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是。
钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子＋、＋、＋、为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为＋＋＋＋充电放电＋＋＋＋。放电时的正极反应式为，
充电时的阴极反应式为。放电过程中，电解液
的填“升高”、“降低”或“不变”。
钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是填字母。
．、＋混合液．＋、＋混合液
．溶液．＋溶液
．＋溶液．＋溶液
能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是。
　电解质溶液　抑制硫酸亚铁的水解
＋＋＋－＋＋　＋＋－＋　升高　　＋
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