第16讲　原电池　化学电源

这是一份第16讲　原电池　化学电源，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，必备知识·梳理夯实，自发进行，氧化还原，原电池的构成条件，电解质，自发的，Zn片，Cu片等内容，欢迎下载使用。

第16讲　原电池　化学电源
1．原电池定义及本质原电池是把_______能转化为_______的装置。其反应本质是___________的___________反应。
考点一　原电池的工作原理及应用
3．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
4．原电池中的三个移动方向
(1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。(3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液(离子不上岸，电子不下水)。(4)注意盐桥不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池，一个是电解池。
5．原电池原理的四大应用(1)设计制作化学电源
(2)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率_______。如在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液构成原电池，反应速率_______。(3)比较金属的活动性强弱原电池中，一般活动性强的金属作_______，而活动性弱的金属(或非金属导体)作_______。
(4)用于金属的防护使需要保护的金属制品作原电池_______而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的_______。
原电池的设计方法设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是：(1)首先判断出氧化还原反应中的还原剂和氧化剂，将还原剂(一般为比较活泼的金属)作负极，活动性比负极弱的金属或非金属作正极，含氧化剂的溶液作电解质溶液。(2)如果两个半反应分别在要求的两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。
(3)设计实例：根据反应2FeCl3＋Cu══2FeCl2＋CuCl2设计的原电池为：
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动。(　　)[提示]　阳离子向正极移动，阴离子移向负极。(2)在铜锌原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生。(　　)[提示]　电子不经过电解质溶液。
(3)某原电池反应为Cu＋2AgNO3══Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液。(　　)[提示]　琼脂中少量的Cl－会进入AgNO3溶液和银离子反应。(4)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极。(　　)[提示]　活泼金属不一定作负极，铝－NaOH溶液－镁电池中铝作负极。
(5)把锌片和铜片用导线连起来，浸入食盐水中，不能形成原电池。(　　)[提示]　发生了吸氧腐蚀形成原电池。(6)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极。(　　)[提示]　氧化反应是失去电子的反应，因此在原电池中一定为负极上的反应。(7)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应。(　　)
(8)Mg-Al-稀H2SO4组成的原电池中，Mg作负极，Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池中，Mg作正极。(　　)
(12)由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池中，正极反应为Cu－2e－══Cu2＋。(　　)(13)因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，必是铁为负极、铜为正极。(　　)
2．在如图所示的4个装置中，不能形成原电池的是_______(填序号)，并指出原因_________________________________________。
①中酒精是非电解质；④中未形成闭合回路　
3．深度思考：(1)在双液原电池中，盐桥的作用是什么？[提示]　形成闭合回路，使两溶液保持电中性。(2)能用金属代替盐桥吗？为什么？[提示]　不能。在电路接通的情况下，盐桥是原电池内电路的一部分，盐桥中含有的阴、阳离子定向移动，从而达到传导电流及保持溶液呈电中性的目的；若用金属代替盐桥，溶液中的离子不能通过金属，故不能用金属代替盐桥。
(3)依据氧化还原反应2Ag＋(aq)＋Cu(s)══Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示(盐桥为盛有KNO3琼脂的U形管)。
请回答下列问题：①电极X的材料是_____；电解质溶液Y中的溶质是________(填化学式)。②银电极为电池的_____极，其电极反应式为__________________。③盐桥中的NO移向___________溶液。(4)设计原电池装置证明Fe3＋的氧化性比Cu2＋强。①写出能说明氧化性Fe3＋大于Cu2＋的离子方程式：______________________________。
Ag＋＋e－══Ag　
2Fe3＋＋Cu══2Fe2＋＋Cu2＋　
②若要将上述反应设计成原电池，电极反应式分别是A．负极：____________________。B．正极：_________________________。③在表中画出装置图，指出电极材料和电解质溶液：
Cu－2e－══Cu2＋　
2Fe3＋＋2e－══2Fe2＋　
微考点1　原电池的工作原理(1)(2021·广东，9，2分)火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时(　　)A．负极上发生还原反应B．将电能转化为化学能C．阳离子由正极移向负极D．CO2在正极上得电子
[解析]　A项，负极发生氧化反应，错误；B项，原电池放电时将化学能转化为电能，错误；C项，阳离子移向正极，错误；D项，金属钠为负极，失去电子，CO2在正极上得电子，正确。
(2)下图中四种电池装置是依据原电池原理设计的，下列有关叙述错误的是(　　)A．①中锌电极发生氧化反应B．②中电子由a电极经导线流向b电极
C．③中外电路中电流由A电极流向B电极D．④中LixC6作负极[答案]　C[解析]　在原电池中阴离子移向负极，所以③中A电极为负极，则外电路中电流应由B电极流向A电极。
[方法技巧]　判断原电池正、负极的五种方法
注意：原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不能认为活泼金属电极一定为负极。如Mg－Al－NaOH溶液形成的原电池中，Al作负极。
〔对点集训1〕　(1)(2022·广东广州模拟)某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是(　　)A．若X为Fe，Y为Cu，铁为正极B．若X为Fe，Y为Cu，电子由铜片流向铁片C．若X为Fe，Y为C，碳棒上有红色固体析出D．若X为Cu，Y为Zn，锌片发生还原反应[解析]　Fe比Cu活泼，Fe作负极，电子从Fe流向Cu，故A、B错误；若X为Fe，Y为C，电解质为硫酸铜，则正极C上析出Cu，故C正确；Zn比Cu活泼，Zn作负极，发生氧化反应，故D错误。
(2)(2022·福建福州模拟)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。下列说法中正确的是(　　) A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－══6OH－＋3H2↑C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－══Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－══H2↑
[解析]　①中Mg作负极；②中Al作负极；③中铜作负极；④是铁的吸氧腐蚀，Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－══4OH－。
微考点2　聚焦“盐桥”原电池(1)(2022·山东滨州高三检测)如图为锌铜原电池装置图，下列说法不正确的是(　　)A．电子经导线由Zn极流向Cu极B．该装置的总反应Zn＋Cu2＋══Zn2＋＋CuC．一段时间后，A池带正电荷，B池带负电荷D．取出盐桥，电流表指针不再偏转
[解析]　原电池电子从负极流向正极，A项正确；该电池负极为锌，电解质溶液是硫酸铜溶液，总反应Zn＋Cu2＋══Zn2＋＋Cu，B项正确；盐桥中阳离子移向B池，阴离子移向A池，起到平衡电荷的作用，故A池和B池中溶液仍然保持电中性，C项错误；取出盐桥后，不再是闭合回路，电流表指针不再偏转，D项正确。
(2)将镉(Cd)浸在氯化钴(CCl2)溶液中，发生反应的离子方程式为C2＋(aq)＋Cd(s)══C(s)＋Cd2＋(aq)，如将该反应设计为如图的原电池，则下列说法一定错误的是(　　)A．Cd作负极，C作正极B．原电池工作时，电子从负极沿导线流向正极C．根据阴阳相吸原理，盐桥中的阳离子向负极(甲池)移动D．甲池中盛放的是CdCl2溶液，乙池中盛放的是CCl2溶液
[解析]　将该反应设计为原电池时，Cd作负极，电极反应为Cd－2e－══Cd2＋；C作正极，电极反应为C2＋＋2e－══C，盐桥中的阳离子向正极(乙池)移动。
盐桥的组成及在原电池中的作用组成：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻盐桥中的离子流向：盐桥中的阳离子(K＋)向正极区移动，阴离子(Cl－或NO)向负极区移动
作用：连接内电路，形成闭合回路；平衡电荷，使原电池不断产生电流[若没有盐桥，当反应进行到一定时间后，负极的正电荷增多而导致电子(负电荷)难以流出，正极负电荷增多也会导致电子流入困难，从而电池电流减弱]盐桥导电利用的是阴、阳离子的定向移动，使电解质溶液保持电中性，从而使原电池能相对持续、稳定产生电流。盐桥不能用导线代替。
〔对点集训2〕　(1)(2022·山东滨州高三检测)如图所示为锌铜原电池。下列叙述中正确的是(　　)A．盐桥的作用是传导离子B．外电路电子由铜片流向锌片C．锌片上的电极反应式为Zn2＋＋2e－══ZnD．外电路中有0.2 ml电子通过时，铜片表面质量增加约3.2 g
[解析]　A项，“双液”原电池中，盐桥连接左、右两个烧杯中的溶液，传导离子，起到导电作用，正确：B项，锌的活动性强于铜，则锌片作负极，铜片作正极，在外电路中，电子由负极流向正极，则电子由锌片流向铜片，错误；C项，锌片是负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn－2e－══Zn2＋，错误；D项，铜片是正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－══Cu，外电路中通过0.2 ml电子时，铜片上析出0.1 ml Cu，其质量为0.1 ml×64 g·ml－1＝6.4g，错误。
(2)根据下图，判断下列说法正确的是(　　)A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－══Fe2＋B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－══4OH－C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大
[解析]　装置Ⅰ中，由于Zn比Fe活泼，所以Zn作原电池的负极，电极反应式为Zn－2e－══Zn2＋；Fe作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－══4OH－，由于正极有OH－生成，因此溶液的pH增大。装置Ⅱ中，Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－══Fe2＋；Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－══H2↑，正极由于不断消耗H＋，所以溶液的pH逐渐增大，据此可知A、B均错误，D正确；在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，所以C错误。
原电池装置中微粒移动方向电子从负极流出沿导线流入正极，电子不能通过电解质溶液。若有盐桥，盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区。若有交换膜，离子可选择性通过交换膜，如阳离子交换膜，阳离子可通过交换膜移向正板。
微考点3　原电池原理的应用(2022·四川成都模拟)有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属的活动顺序是(　　)A．a>b>c>d　　　B．b>c>d>aC．d>a>b>c　　　D．a>b>d>c[解析]　把四个实验从左到右分别编号为①、②、③、④，则由实验①可知，a作原电池负极，b作原电池正极，金属活动性：a>b；由实验②可知，b极有气体产生，c极无变化，则活动性：b>c；由实验③可知，d极溶解，则d作原电池负极，c作正极，活动性：d>c；由实验④可知，电流从a极流向d极，则d极为原电池负极，a极为原电池正极，活动性：d>a。综上所述可知活动性：d>a>b>c。
〔对点集训3〕　(2021·河北衡水高三检测)能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2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：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见图)，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铜片为电极之一，CuSO4(aq)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、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_____，其原因是_______________________________________________ _________________________________________________________________________________________。
电池乙的负极可与CuSO4溶液直接发生反应，导致部分化学能转化为热能；电池甲的负极不与所接触的电解质溶液反应，化学能在转化为电能时损耗较小　
[解析]　以Zn和Cu作电极为例分析，如果不用盐桥，则除了发生电化学反应外还发生Zn和Cu2＋的置换反应，反应放热，会使部分化学能以热能形式散失，使其不能完全转化为电能，而盐桥的使用，可以避免Zn和Cu2＋的直接接触，从而避免能量损失，提供稳定电流。
(2)(2022·山东日照期末校际联考)下图装置的盐桥内为KCl溶液与琼脂。某小组用该装置探究H2O2和Fe3＋在不同酸度时氧化性的强弱，闭合K后，电流计显示电子由石墨极流入铂极。下列说法错误的是(　　)A．装置工作时，盐桥中阴离子向石墨极迁移
B．转移0.05 ml电子时，左侧烧杯中FeCl3净增0.05 mlC．右侧烧杯中换为30%H2O2溶液和硫酸时，电子由铂极流入石墨极，此时铂极的电极反应：Fe2＋－e－══Fe3＋D．酸性较弱时，Fe3＋的氧化性比H2O2强；酸性较强时，H2O2的氧化性比Fe3＋强[答案]　B
[解析]　原电池中，阳离子向正极移动，依题意，石墨为负极，铂极为正极，盐桥中阳离子向铂极移动，阴离子向石墨极移动，故A正确；左侧烧杯中发生还原反应，氧化性：Fe3＋>Fe2＋，因此Fe3＋＋e－══Fe2＋，所以转移0.05 ml电子时，左侧烧杯中FeCl3减少0.05 ml，故B错误；右侧烧杯中换为30%H2O2溶液和硫酸时，电子由铂极流入石墨极，此时铂极为负极，还原性：Fe2＋>Fe3＋，因此铂极的电极反应为Fe2＋－e－══Fe3＋，故C正确；酸性较弱时，H2O2还原Fe3＋，氧化性：Fe3＋>H2O2，当加入30%H2O2和硫酸后，酸性较强时，H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，根据同一反应中氧化剂氧化性强于氧化产物，得出氧化性强弱顺序：H2O2>Fe3＋，故D正确。
[微点拨]　使用盐桥的目的是将两个半电池完全隔开，使副反应减至最低程度，可以获得单纯的电极反应，最大限度地将化学能转化为电能。负极半电池中：还原性强的材料作负极，失电子被氧化；正极半电池中：电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原；外电路中：电子由负极经导线流向正极；内电路中：两极之间通过盐桥构成闭合回路。
〔对点集训4〕　(1)在Fe、Cu和稀硫酸组成的原电池中，负极反应为____________________，正极反应为_____________________，电池总反应为__________________________。(2)由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池，其正极反应为_________________________，负极反应为于____________________。(3)由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池，其负极反应为____________________。
Fe－2e－══Fe2＋　
2H＋＋2e－══H2↑　
Fe＋2H＋══Fe2＋＋H2↑　
Pb－2e－══Pb2＋　
(4)与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应为______________________________________，该电池总反应的离子方程式为_________________________________________________。
[解析]　(1)Fe比Cu活泼，Fe为负极，电极反应为Fe－2e－══Fe2＋；Cu为正极，电极反应为2H＋＋2e－══H2↑。(2)由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池，正极为Cu，电极反应为2Fe3＋＋2e－══2Fe2＋；负极为Pb，电极反应为Pb－2e－══Pb2＋。(3)由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池，Al遇浓硝酸钝化，Cu为负极，电极反应为Cu－2e－══Cu2＋。
[易错提醒]　原电池电极反应书写时的注意事项(1)负失氧、正得还。(2)注意溶液的酸碱性，视情况在电极反应方程式两边添加H＋、OH－、H2O等，使其符合电荷守恒和质量守恒。(3)注意电极反应产物是否与电解质溶液反应。(4)活泼金属不一定为负极，如镁、铝和氢氧化钠溶液组成的电池中，铝为负极。
Zn－2e－══Zn2＋　
Zn＋2OH－－2e－══Zn(OH)2　
2MnO2＋2H2O＋2e－══2MnOOH＋2OH－　
Zn(OH)2＋2MnOOH　
2．二次电池(以铅蓄电池为例)：放电后能充电复原继续使用(1)放电时的反应：(原电池)①负极反应：____________________________________②正极反应：_________________________________________________________③总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)══2PbSO4(s)＋2H2O(l)
[易错警示]　(1)可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。(2)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。(3)可充电电池在充电时，其负极连接外接电源的负极，正极连接外接电源的正极。
3．燃料电池(1)氢氧燃料电池是将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的装置，目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。
2H2－4e－══4H＋　
2H2－4e－＋4OH－══4H2O　
O2＋4e－＋4H＋══2H2O　
O2＋4e－＋2H2O══4OH－　
(2)以CO为燃料气，请分别写出电解质符合下列条件的正、负极的电极反应和总反应。
2CO－4e－＋2H2O══2CO2＋4H＋　
2CO＋O2══2CO2　
O2＋4e－══2O2－　
2CO－4e－＋2O2－══2CO2　
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应。(　　)[提示]　可充电电池的充电与放电不是在相同条件下发生的，故不是可逆反应。(2)碱性锌锰电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长。(　　)[提示]　碱性锌锰电池MnO2是氧化剂参与电极反应。
(3)二次电池充电时，充电器的正极连接二次电池的正极。(　　)[提示]　充电时正极连接电源的正极，作阳极发生氧化反应。(4)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后将热能转化为电能。(　　)[提示]　燃料电池直接将化学能转化为电能。(5)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加。(　　)[提示]　铅蓄电池放电时，负极铅、正极二氧化铅均转变为硫酸铅，质量均增加。
(6)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池，放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移。(　　)[提示]　在原电池中阳离子在电解质溶液中移向正极。(7)铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应。(　　)(8)铅蓄电池工作时，当电路中转移0.2 ml电子时，消耗的H2SO4为0.1 ml。(　　)(9)铅蓄电池工作时，当电路中转移0.1 ml电子时，负极增加4.8 g。(　　)
(10)多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料。(　　)(11)根据反应4Li＋FeS2══Fe＋2Li2S设计的可充电电池是一种应用广泛的锂电池，可用水溶液作电解质溶液。(　　)(12)一种基本酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O══CH3COOH＋4H＋，正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O══4OH－。(　　)
(14)碘可用作锂碘电池的材料，该电池反应为2Li(s)＋I2(s)══2LiI(s)，则碘电极作该电池的负极。(　　)[提示]　碘在反应中的化合价降低，发生还原反应，碘作正极。(15)负极材料不与电解质溶液反应就不能构成原电池。(　　)(16)若使反应Fe＋2Fe3＋══3Fe2＋以原电池方式进行，可用锌、铁作电极材料。(　　)(17)固体酸燃料电池以Ca(HSO4)2固体为电解质传递H＋，电池总反应可表示为2H2＋O2══2H2O，则电池工作时电子从通O2的一极通过外电路流向通H2的一极。(　　)
2．电子表和电子计算器中所用的是纽扣式的微型银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解液为KOH溶液。工作时电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O══2Ag＋Zn(OH)2(1)工作时电流从_______极流向_____极(两空均选填“Ag2O”或“Zn”)。(2)负极的电极反应式为_____________________________。(3)工作时电池正极区的pH_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。(4)外电路中每通过0.2 ml电子，锌的质量理论上减少_______g。
3．深度思考：(1)①氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将_______(填“减小”“增大”或“不变”，下同)，溶液的pH_______。②氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将_______，溶液的pH_______。
(2)化学电源中电极反应式的书写：甲烷—氧气燃料电池(只需写出负极反应式即可)①__________________________________(碱性介质)②_______________________________(酸性介质)③_________________________________(熔融碳酸盐作介质)④________________________________(熔融的金属氧化物作介质，高温下能传导O2－)
CH4－8e－＋2H2O══CO2＋8H＋　
CH4－8e－＋4O2－══CO2＋2H2O　
(3)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＋3O2＋6H2O══4Al(OH)3负极：_________________________________正极：_____________________________
4Al－12e－＋12OH－══4Al(OH)3　
3O2＋6H2O＋12e－══12OH－　
(4)如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图，根据燃料电池有关知识回答：a电极为燃料电池的_______(填“正极”或“负极”)，其电极反应为__________________________________；电池总反应为________________________________。
(5)Li-SOCl2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LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li＋2SOCl2══4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：①电池的负极材料为_____，发生的电极反应为_____________________。②电池正极发生的电极反应为__________________________________。
4Li－4e－══4Li＋　
2SOCl2＋4e－══4Cl－＋S＋SO2↑　
[提示]　分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。①负极材料为Li(还原剂)，4Li－4e－══4Li＋。②正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－══4Cl－＋S＋SO2↑。
微考点1　一次电池(2022·天津高三检测)普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn＋2NH＋2MnO2══[Zn(NH3)2]2＋＋Mn2O3＋H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是(　　)
[方法点拨]　化学电源中电极反应的书写方法(1)拆分法：①写出原电池的总反应，如2Fe3＋＋Cu══2Fe2＋＋Cu2＋。②把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应：(正极)2Fe3＋＋2e－══2Fe2＋，(负极)Cu－2e－══Cu2＋。
(2)加减法：①写出总反应。如Li＋LiMn2O4══Li2Mn2O4。②写出其中容易写出的一个电极反应(正极反应或负极反应)。如Li－e－══Li＋(负极反应)。③利用总反应减去容易写出的一个电极反应，得到另一个电极反应，如LiMn2O4＋Li＋＋e－══Li2Mn2O4(正极反应)。
〔对点集训2〕　(2022·河北衡水高三检测)科学家近年发明了一种新型Zn－CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
二次电池电极反应式的书写方法①先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质。②写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存)③在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。④充电的电极反应与放电的电极反应过程相反。
微考点3　燃料电池微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
(2)(2021·河北，9，3分)K～O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是(　　)A．隔膜允许K＋通过，不允许O2通过B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极C．产生1 Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9 g水
[解析]　由题图可知，a为负极、b为正极。放电时负极上K失去电子生成K＋，在正极上生成了KO2，故隔膜允许K＋通过，不允许O2通过，A项正确；a为负极，放电时电子由a极到b极，电流方向相反，充电时b极接电源正极作阳极，B项正确；产生1 Ah电量时，两极通过的电子数相等，设为a ml，则负极生成a ml K＋，正极生成a ml KO2，质量为71a g，正极消耗a ml氧气，质量为32a g，生成KO2和消耗O2的质量比值约为2.22，C项正确；
(2)(2022·河北衡水高三检测)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1－xCO2＋LixC6══LiCO2＋C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是(　　)A．放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移B．放电时，负极的电极反应式为LixC6－xe－══xLi＋＋C6C．充电时，若转移1 ml e－，石墨(C6)电极将增重7x gD．充电时，阳极的电极反应式为LiCO2－xe－══Li1－xCO2＋xLi＋
[解析]　放电时，负极反应为LixC6－xe－══xLi＋＋C6，正极反应为Li1－xCO2＋xe－＋xLi＋══LiCO2，A、B正确；充电时，阴极反应为xLi＋＋C6＋xe－══LixC6，转移1 ml e－时，石墨C6电极将增重7 g，C项错误；充电时，阳极反应为放电时正极反应的逆反应：LiCO2－xe－══Li1－xCO2＋xLi＋，D项正确。
燃料电池题目的一般分析思路：
　书写燃料电池电极反应的技巧(1)首先写出正极反应(一般参加反应的是O2)①酸性电解质溶液环境下电极反应为O2＋4H＋＋4e－══2H2O。②碱性电解质溶液环境下电极反应为O2＋2H2O＋4e－══4OH－。③固体氧化物电解质(高温下能传导O2－)环境下电极反应为O2＋4e－══2O2－。
1．原电池中的能量转化及本质(1)能量转化：化学能转化为电能。(2)反应本质：自发进行的氧化还原反应。
2．原电池中粒子的“移动方向”(1)外电路中电子移动方向：负极→正极。(2)外电路中电流方向：正极→负极。(3)电池内部离子移动方向：阴离子→负极，阳离子→正极。(4)盐桥中(含饱和KCl溶液)离子移动方向：K＋→正极，Cl－→负极。
3．判断原电池正负极的六种方法电极材料、电极现象、电子移动方向、离子移动方向、得失电子、电解质溶液。(1)负极：较活泼金属、氧化反应、电子流出、电流流入、阴离子移向的一极、不断溶解。(2)正极：不活泼金属或非金属、还原反应、电子流入、电流流出、阳离子移向的一极、电极增重。
4．化学电源中电极反应式书写的一般方法(1)明确两极的反应物。(2)明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。(3)确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。
(4)配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。注意：①H＋在碱性环境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H＋，生成H2O，在中性或碱性环境中结合H2O，生成OH－；③若已知总反应式时，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。
5．充电电池类题目的解答方法(1)电池放电时发生原电池反应，充电时发生电解池反应，在充电时电池的负极接电源的负极，即负极接负极后为阴极，正极接正极后为阳极。(2)充电时的阴极反应与放电时的负极反应、充电时的阳极反应与放电时的正极反应分别互为逆反应。
(3)阳极和负极都发生氧化反应，阴极和正极都发生还原反应。(4)充电电池放电时，电解质溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，电子从负极经导线流向正极；电池充电时，电解质溶液中的阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。(5)电极附近溶液的pH的变化，根据电极反应进行分析。