1．在原电池工作时，由于　　　　 失去电子进入电解溶液，正极附近的阳离子得到电子从溶液中析出,可能会引起溶液PH值的变化。

(1)当负极产生的金属离子结合溶液中的OH^－时,电极附近的溶液PH值　　　　 。当正极O₂得电子时结合溶液中的水时，生成OH^－使溶液中的PH值增大。

(2)电池工作时整个溶液PH值的变化必须从总反应式来分析。当电解液中酸被消耗时，溶液PH值增大，当电解质溶液中碱被消耗时，溶液PH值减小。

3．正确书写电极反应式

(1)列出正负电电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。

(2)在反应式的左边写出得失电子数,使得失电子　　　　 。(得失电子守恒)

(3)使质量守恒。电极反应式书写时注意:负极反应生成物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该写入负极反应式;若正极上的反应物质是O₂，且电解质溶液为中性或碱性，则H₂O必须写入正极反应式，且生成物为OH^－,若电解液为酸性，则H⁺必须写入反应式中,生成物为H₂O。电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。

(4)正负极反应式相加得到　　　　 。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式。

[例2] (08江苏卷)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH +2H₂O Cd(OH)₂ + 2Ni(OH)₂

有关该电池的说法正确的是(　 )

A．充电时阳极反应：Ni(OH)₂ －e^- + OH^- == NiOOH + H₂O

B．充电过程是化学能转化为电能的过程

C．放电时负极附近溶液的碱性不变

D．放电时电解质溶液中的OH^-向正极移动

[解析] 本题是考查常见的镍镉(Ni-Cd)可充电电池的工作原理。由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知，充电时Ni(OH)₂作阳极，电解质溶液为KOH，所以电极反应式为：Ni(OH)₂－e^－ +OH-₌₌₌NiOOH+H₂O；Cd(OH)₂作阴极，Cd(OH)₂+2e^－ ₌₌₌Cd+2OH^－；充电的过程是将电能转化为化学能，放电时，Cd作负极，Cd－2e^－+2OH^－ ₌₌₌Cd(OH)₂，Cd周围的c(OH^－)下降，OH^－向负极移动。

[答案]A。

　[方法技巧]: 二次电池首先需要判断什么情况下是原电池，什么情况下是电解池，二次电池充电时是电解池，放电时是原电池。充电和放电是在两种不同的条件下发生的，充电是在外接电源条件下发生的非自发氧化还原反应, 放电是在无外接电源条件下发生的自发氧化还原反应。

考点3原电池PH值的变化和简单计算

2．几种常见的电池和新型电池分类及反应原理简介

化学电池分类:

　　　　 电池(如锌锰干电池、碱性锌锰电池)

　　　　 电池(又叫充电电池或蓄电池)(如铅蓄电池)

　　　　 电池(如氢氧燃料电池)

(1)一次电池

①碱性锌锰电池　

构成:负极是锌,正极是MnO₂,正极是KOH

工作原理:负极 Zn+2OH^-－2e^－=Zn(OH)₂；正极:2MnO₂+2H₂O+2e^－=2MnOOH+2OH^－

总反应式:Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂

特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。

②钮扣式电池(银锌电池)

锌银电池的负极是Zn，正极是Ag₂0，电解质是KOH，总反应方程式：Zn+Ag₂0=2Ag+ZnO

　　 特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续放电。

③锂电池

　　 锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl₄)溶解在亚硫酰氯(SOC1₂)中组成。

　　 锂电池的主要反应为：负极：8Li－8e^-＝8Li⁺ ；正极：3SOC1₂+8e^-＝SO₃^2－+2S+6Cl^-

　　 总反应式为：8Li+3SOC1₂=6LiCl+Li₂SO₃+2S

特点：锂电池是一种高能电池，质量轻、电压稳定、工作效率高和贮存寿命长的优点。

(2)二次电池

①铅蓄电池:

(1)铅蓄电池放电原理的电极反应

负极：Pb+S0₄^2-－2e^-＝PbSO₄；　 　正极：Pb0₂+4H⁺+S0₄^2-+2e^-＝PbSO₄+2H₂0

总反应式：Pb+PbO₂+2H₂SO₄＝2PbS0₄+2H₂O

(2)铅蓄电池充电原理的电极反应

　　　　 阳极：PbSO₄+2H₂O－2e^－=PbO₂+4H⁺+SO₄^2－；阴极：PbSO₄+2e^－=Pb+SO₄^2－

总反应：2PbSO₄+2H₂O=Pb+PbO₂+2H₂SO₄

　 　②镍一镉碱性蓄电池　 　

构成:放电时镉(Cd)为负极,正极是NiO(OH),电解液是KOH

工作原理:负极:Cd+2OH^-－2e^－=Cd(OH)₂；正极:2NiO(OH)+2H₂O+2e^－=2Ni(OH)₂+2OH^-

　　 总反应式:

特点：电压稳定、使用方便、安全可靠、使用寿命长，但一般体积大、废弃电池易污染环境。

(3)燃料电池

①氢氧燃料电池

当用碱性电解质时，电极反应为：

负极：2H₂+40H^-－4e^-＝4H₂0；正极：0₂+2H₂0+4e^-＝40H^-

总反应：2H₂+0₂＝2H₂O

②甲烷燃料电池

该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气；

负极：CH₄+10OH^－－8e^－=CO₃^2－+7H₂O；正极：2O₂+4H₂O+8e^－=8OH^－

总反应方程式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O

③CH₃OH燃料电池

用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH₃OH和O₂，则发生了原电池反应。

负极：2CH₃OH +16OH^－－12e^－=2CO₃^2－+12H₂O；正极：3O₂+6H₂O+12e^－=12OH^－

总反应方程式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O

1．实用电池的特点

实用电池一般具有以下的特点：

(1)能产生比较稳定而且较高电压的电流；(2)安全、耐用且便于携带,易于维护；

(3)能够适用于各种环境；(4)便于回收处理,不污染环境或对环境的污染影响较小；

(5)能量转换率　　　　 。

3．原电池形成的一般条件：

(1)两极：　　　　 的金属(或一种是金属，另一种是非金属导体)。

(2)电解质溶液：电极必与电解质溶液接触。

(3)形成闭合回路：电极相互接触或　　　　 连接。

特别提醒：原电池形成还有一个隐蔽条件：能发生自发的氧化还原反应

[例1]在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是(　　　 )　　　　　　　

　 [解析] A两个电极相同，所以不能发生原电池反应；C中液体为非电解质乙醇，所以不能发生原电池反应；F不能形成闭合电路，所以不能发生原电池反应。

　[答案]B、D、E。

[规律总结]掌握形成原电池的一般条件.

考点2常用的化学电源和新型化学电源

2．原电池的电极和电极反应：

正极：符号“+”，得到电子，发生　　　　

负极：符号“－”，失去电子，发生　　　

以锌铜电池(电解液H₂SO₄溶液)为例：

　　　　　　 电子经导线流向正极

氧化反应　　　 　　　　　　　　　　　　还原反应

失电子　　　　 Zn　　　　　　　 Cu　　 得电子

　 锌溶解　　　　　　　 SO₄^2－　　　　　　　 铜极不变

　Zn－2e^－=Zn²⁺阴离子向负极移动；阳离子向正极移动 2H⁺+2e^－=H₂↑

1．原电池的反应原理：自发的、放热的氧化还原反应

原电池的电路工作原理：(外电路)负极失去电子，电子经导线流向正极。(内电路)溶液中阴阳离子发生定向移动，　　　 向负极移动，　　　 向正极移动。

Qc=［Aⁿ⁺］^a［B^m-］^b　, 这里的反应商也是乘积形式，故称 Q_c 为离子积。 　Q_c > K_sp 时，平衡　　 ，沉淀　　 ； Q_c < K_sp 时，平衡　　 ，沉淀　　　 ；

Q_c 　　K_sp 时，达到平衡。

　[例2].溶液中Cl^-、I^-都为0.010mol/L，慢慢滴入AgCl能否把它们分离。已知Ksp(AgCl)=1.8×10^-10，Ksp(AgI)=9.3×10^-17。

[剖析] 因为Ksp(AgCl)> Ksp(AgI)，所以AgI沉淀先产生。

当AgI完全沉淀时，Ag⁺的浓度为：c(Ag⁺)= Ksp(AgI)/c(I^-)=9.3×10^-15，而此时的离子积为：Qc(AgCl)= c(Ag⁺)c(I^-)=9.3×10^-15×0.01=9.3×10^-13。

所以，Qc(AgCl)< Ksp(AgCl),还没有AgCl沉淀产生。

　　 [答案] 可以把Cl^-、I^-分离。而当AgCl开始析出时，c(Ag⁺)和c(I^-)的浓度分别为：c(Ag⁺)= Ksp(AgCl)/c(Cl^-)=1.8×10^-8/ c(I^-)= Ksp(AgI)/c(Ag⁺)=5.2×10^-9。

　[点评] 在溶液中存在不同离子，若它们与加入的另一种离子都会产生沉淀，则会有先后产生沉淀的现象，而沉淀的先后产生取决于它们各自的Ksp，越小的越先产生沉淀。分步沉淀常应用于离子的分离。

[规律总结]方程式中的系数为该离子浓度的幂，并非浓度的简单乘积。

在水溶液中，Ag⁺和Cl^-作用产生白色的AgCl沉淀，但固态的AgCl并非绝对不溶于水，它仍能微量地溶解成为Ag⁺和Cl^-。在一定条件下，当　　 与　　 的速率相等时，便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡，AgCl沉淀与溶液中的Ag⁺和Cl^-之间的平衡表示为

平衡时， 即

由于［AgCl(s)］是常数，可并入常数项，得K_sp =［Ag⁺］[Cl^-］

K_sp称为溶度积常数，简称溶度积。它反映了难溶电解质在水中的　　　　　 。对于A_aB_b型的难溶电解质A_aB_b (s) aAⁿ⁺?+　 bB^m-? 　　 K_sp=［Aⁿ⁺］^a［B^m-］^b　　

上式表明：在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中离子　　　 之乘积为一常数。

加入　　　 与溶液中的某些离子生成沉淀，达到分离或除去某些离子的目的。反应中，离子趋向于生成　　　　　　 的物质。 　 (2)沉淀的溶解 　　 根据平衡移动原理，减少溶解平衡体系中的某种离子，会使平衡向沉淀向　　 方向移动，沉淀逐渐　　 。例： Mg(OH)₂(s)≒ Mg²⁺(aq) + OH^-(aq)

OH^- + H⁺ 　H₂O　　　　　　

条件的改变　　　 了原难溶电解质的溶解平衡。

　[例1]己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)₂(固)Ca²⁺+2OH^－，CaCO₃(固) Ca²⁺+CO₃^2－。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO₂、O₂、N₂，CO₂等，为了除去有害气体SO₂变废为宝，常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。

(1)写山上述两个反应的化学方程式：

　 　　 ①S0₂与CaCO₃悬浊液反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　

　　 　　②S0₂与Ca(OH)₂悬浊液反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由　　　　　　　　　　　　　　

　[答案](1)①2SO₂+O₂+2CaCO₃+4H₂O=2(CaSO₄·H₂O)+2CO₂

或　 2SO₂+O₂+2CaCO₃+4H₂O=2(CaSO₄·H₂O)+2CO₂ 　　

　　　 ②2SO₂+O₂+2Ca(OH)₂+2H₂O=2(CaSO₄·2H₂O)或2SO₂+O₂+2Ca(OH)₂=2CaSO₄+2H₂O　　　　　　

(2) Ca(OH)₂微溶于水，石灰水中Ca(OH)₂浓度小，不利于吸收SO₂

[规律总结]根据二氧化硫的还原性和其水溶液的酸性强弱，再结合化学平衡和溶解平衡知识，即可解题。

考点2　 有关溶度积的计算