原电池 化学电源.docx
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本文格式为Word版，下载可任意编辑原电池 化学电源 第21讲 原电池 化学电源 考纲要求 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极回响和总回响方程式2.了解常见化学电源的种类及其工作原理 考点一 原电池的工作原理及应用 1．概念和回响本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其回响本质是氧化恢复回响 2．原电池的构成条件 (1)一看回响：看是否有能自发举行的氧化恢复回响发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液回响) (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中 3．工作原理 以锌铜原电池为例 (1)回响原理 电极名称 电极材料 电极回响 回响类型 电子流向 盐桥中离子移向 (2)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻 负极 锌片 Zn－2e===Zn2 －＋＋正极 铜片 Cu2＋2e===Cu －氧化回响 恢复回响 由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥含饱和KCl溶液，K移向正极，Cl移向负极 ＋－②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。
(1)理论上说，任何自发的氧化恢复回响都可设计成原电池(√) (2)在原电池中，发生氧化回响的一极确定是负极(√) (3)用Mg、Al分别作电极，用NaOH溶液作电解液构成的原电池，Mg为正极(√) (4)在锌铜原电池中，由于有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生(×) (5)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(×) (6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属确定作负极(×) (7)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(√) (8)由于CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该回响设计成原电池(×) 原电池正负极的判断方法 (1)由组成原电池的电极材料判断一般是活动性较强的金属为______极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为______极 (2)根据电流方向或电子滚动方向判断电流由______极流向______极；电子由______极流向______极 (3)根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向______极，阴离子移向______极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断原电池的______极失电子发生氧化回响，其______极得电子发生恢复回响 (5)根据现象判断一般处境下，溶解的一极为______极，增重或有气体逸出的一极为______极 答案 (1)负 正 (2)正 负 负 正 (3)正 负 (4)负 正 (5)负 正 提示 判断电极时，不能简朴地依据金属的活动性依次来判断，要看回响的概括处境，例如：Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；Fe、Al在浓HNO3中钝化，比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极 题组一 原电池的工作原理 1．(1)以下装置属于原电池的是________ (2)在选出的原电池中，________是负极，电极回响为__________；________是正极，电极回响为__________ 答案 (1)⑤ (2)Fe Fe－2e===Fe2 Cu 2H＋2e===H2↑ － ＋ ＋ － 2．(2022·信阳质检)分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( ) A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．②中Mg作正极，电极回响式为6H2O＋6e===6OH＋3H2↑ C．③中Fe作负极，电极回响式为Fe－2e===Fe2 － ＋ － － D．④中Cu作正极，电极回响式为2H＋2e===H2↑ 答案 B 解析 ②中Mg不与NaOH溶液回响，而Al能和NaOH溶液回响失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3回响失去电子作负极，A、C错；②中电池总回响为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极回响式为2Al＋8OH－6e===2AlO2＋4H2O，二者相减得到正极回响式为6H2O＋6e===6OH＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极回响式为O2＋2H2O＋4e===4OH，D错。
(1)Fe作负极，发生氧化回响时，失2e变成Fe2，而不是Fe3 － ＋ ＋ － － － － － － － ＋－ (2)书写某一极电极回响式时，若书写困难，也可先写另一极的电极回响式用“减法”来处理，即用总的电极回响式减去轻易写出一极的电极回响式(前提是电量守恒) 题组二 聚焦“盐桥”原电池 3．(2022·太原市第五中学高三模拟)根据下图，以下判断中正确的是( ) A．烧杯a中的溶液pH降低 B．烧杯b中发生氧化回响 C．烧杯a中发生的回响为2H＋2e===H2↑ D．烧杯b中发生的回响为2Cl－2e===Cl2↑ 答案 B 解析 由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，那么O2在Fe电极发生恢复回响：O2＋2H2O＋4e===4OH，烧杯a中c(OH)增大，溶液的pH升高；烧杯b中，Zn发生氧化回响：Zn－2e===Zn2 － ＋ － － － － － ＋ － 4．操纵适合的条件，将回响2Fe3＋2I2Fe2＋I2设计成如下图所示的原电池。
以下判 ＋ － ＋ 断不正确的是( ) A．回响开头时，乙中石墨电极上发生氧化回响 B．回响开头时，甲中石墨电极上Fe3被恢复 ＋ C．电流表读数为零时，回响达成化学平衡状态 D．电流表读数为零后，在甲中参与FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 答案 D 解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3得电子变成Fe2被恢复，I失去电子变成I2被 ＋ ＋ － 氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时，Fe3得电子速率等于Fe2失电子速率，回响达 ＋ ＋ 到平衡状态，C正确；在甲中参与FeCl2固体，平衡2Fe3＋2I2Fe2＋I2向左移动，I2 ＋ － ＋ 被恢复为I，乙中石墨为正极，D不正确 题组三 原电池工作原理的应用 5．(2022·江门质检)M、N、P、E四种金属，已知：①M＋N2===N＋M2；②M、P用导线 ＋ ＋ － 连接放入硫酸氢钠溶液中，M外观有大量气泡逸出；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极回响为E2＋2e===E，N－2e===N2那么这四种金属的恢复性由强到弱的依次 ＋ － － ＋ 是( ) A．P＞M＞N＞E C．P＞N＞M＞E 答案 A 解析 由①知，金属活动性：M＞N；M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M外观有大量气泡逸出，说明M作原电池的正极，故金属活动性：P＞M；N、E构成的原电池中，N作负极，故金属活动性：N＞E。
综合可知，A正确 6．依据氧化恢复回响：2Ag(aq)＋Cu(s)===Cu2(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图(盐桥为 ＋ ＋ B．E＞N＞M＞P D．E＞P＞M＞N 盛有KNO3琼脂的U形管) 请回复以下问题： (1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________(填化学式) (2)银电极为电池的________极，其电极回响为____________________________________ ________________________________________________________________________ (3)盐桥中的NO3移向________溶液 答案 (1)Cu AgNO3 (2)正 Ag＋e===Ag(3)Cu(NO3)2 原电池设计类试题的解题思路 (1)利用氧化恢复回响学识判断题给总回响中的氧化回响、恢复回响 (2)选择适合的电极材料和电解质溶液 (3)画出原电池装置图画图时应留神：电极材料、电解质溶液；简易装置图和带有盐桥的装置图的识别等。
7．银器日久外观会逐步变黑，这是由于生成了硫化银有人设计用原电池原理举行“抛光”，其处理方法：将确定浓度的氯化钠溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去，而银器恢复光泽，且不会损失试回复： (1)氯化钠溶液的作用是________________________________________________ (2)在此原电池回响中，负极发生的电极回响为______________________________________ __________________________________________________________，正极发生的电极回响为 ________________________________________________________________________ (3)回响过程中产生臭鸡蛋气味的气体，溶液中发生的回响为____________________________ ＋ － － — 10 —。
