1、第 1 轮复习 80 课时达标教程厦门市 2011 届高三化学指导组1课时 39 原电池【考试说明详解】【要求】了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。【解读】1了解原电池的构造特点和工作原理，能够正确书写电极反应式和电池反应方程式。2根据常见的氧化还原反应判断、设计简单的原电池，书写电极反应式和电池反应方程式。【自学达标】一 、 原电池是把 的装置。1、构成电池的条件是： ； ； 。2、原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定) ：作负极，发生 (电子流出的一极) ；另一导体作 极，发生还原反应(电子 的一极) 。二、书写电极反
2、应式时先写明电极名称(正极或负极) ，得失电子数均写在 “”左侧。总反应式为氧化还原反应的方程式。三、对于化学电源和新型电池工作原理的分析，可类比于铜、锌、硫酸原电池，可把总反应折成两部分进行处理。知道两极反应式，或一极反应式或总反应式，可通过 的方法求出另一极反应或总反应方程式。【引导探究】在如图所示的锌铜原电池中：Zn 为 极，Cu 为 极；负极上发生 反应，电极反应式为 ，正极上发生 反应，电极反应式为 ；电子流出的极是 极，电子流入的极是_ 极；电流方向 。盐桥中的盐溶液是 溶液，其作用为 。盐桥中的 会移向 ZnSO4 溶液， 移向 CuSO4溶液，使 ZnSO4 溶液和 CuSO4
3、 溶液均保持电中性。该原电池工作一段时间后，两电极的质量将会 。原电池正负极的比较：比较项目 正极 负极电子流动方向金属活泼性电极反应 电极质量变化离子移动方向【典例分析】例 1、 （09 福建卷11）控制适合的条件，将反应 2Fe3 +2 I-= 2Fe2 + I2设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B. 反应开始时，甲中石墨电极上 Fe3+被还原C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D. 电流计读数为零后，在甲中溶入 FeCl2 固定，乙中石墨电极为负第 1 轮复习 80 课时达标教程厦门市 2011 届高三化学指导组2极解析
4、：乙中 I 失去电子放电，为氧化反应， A 项正确；由总反应方程式知， Fe3 被还原成Fe2 ，B 项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，证明反应达平衡，C 项正确。加入 Fe2 ，导致平衡逆向移动，则 Fe2 失去电子生成 Fe3 ，而作为负极，D 项错，答案：D。例 2、依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)= Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图所示。请回答下列问题：（1）电极 X 的材料是 ；电解质溶液Y 是 ；2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；X 电极上发生的电极反应为 ；（3）外电路中的电子是从 电极流向 电极。解析 根据所给氧化还原反应方
5、程式，结合原电池反应原理以及所给原电池装置，Cu 应作负极，AgNO 3 溶液为电解质溶液，从而推知：（1）X 的材料为铜，Y 是 AgNO3 溶液。2）银为原电池的正极，发生的电极反应式为Ag+e- Ag。X 电极上发生的电极反应式为 Cu-2e- Cu2+。 （3）外电路中的电子从X（负）电极流向银（正）电极。答案 （1）铜（或 Cu）, AgNO 3 溶液（2）正 , Ag+e- Ag ,Cu Cu 2+2e- (3) Cu , Ag例 3、 （2010 安徽卷）某固体酸燃料电池以 CaHSO4 固体为电解质传递 H ，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O 22H 2O，下列有
6、关说法正确的是A.电子通过外电路从 b 极流向 a 极B.b 极上的电极反应式为：O 22H 2O4e 4OH C.每转移 0.1 mol 电子，消耗 1.12 L 的 H2D.H 由 a 极通过固体酸电解质传递到 b 极解析：首先明确 a 为负极，这样电子应该是通过外电路由 a 极流向 b，A 错；B 选项反应应为 O2+4e-+4H+=2H2O ; C 没有告知标准状况。答案：D例 4、（2010 广东理综卷）铜锌原电池（如图 9）工作时，下列叙述正确的是（ ） A 正极反应为：Zn2e -=Zn2+ B 电池反应为：Zn+Cu 2+=Zn2+ +CU C 在外电路中，电子从正极流向负极
7、D 盐桥中的 K+移向 ZnSO4 溶液 解析：Zn 是负极，故 A 错；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故 B 正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C 不正确；在溶液中，阳离子往正极移动，故 D 错误。答案：B【达标自测】1下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是（ ）A铜片、石墨棒，稀硫酸 B铜片、石墨棒，硝酸银溶液C锌片、铜片，稀盐酸 D铜片、银片，FeCl 3 溶液2已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱标有“+”，另一个接线柱标有“ ”。关于标有“+”的接线柱，下列说法正确的是 （ ）第 1 轮复
8、习 80 课时达标教程厦门市 2011 届高三化学指导组3A充电时作阳极，放电时作正极 B充电时作阳极，放电时作负极C充电时作阴极，放电时作负极 D充电时作阴极，放电时作正极3我国首创的铝空气海水电池被称为“海洋电池”，是一种无污染的长效电池，以铁铂合金网(接触空气)和铝分别为电池的两极放入海水中即可供电，下列反应与该电池的工作原理有关的是（ ） Fe2e =Fe2 Al3e =A13 O 22H 2O4e =4OH 4Al3O 26H 2O=4Al(OH)3 2FeO 22H 2O=2Fe(OH)2A. B. C. D.4 （09 广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以 Na
9、Cl 溶液或 NaOH 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（ ）A以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时，正极反应都为：O 22H 2O4e 4OH B以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH 3e -Al(OH) 3C以 NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的 pH 保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极5有关装置图中的叙述正确的是（ ）A这是电解 NaOH 溶液的装置B这是一个原电池装置，利用该装置可长时间的观察到Fe(OH)2 沉淀的颜色CPt 为正极，其电极反应为：O 22H 2O 4e 4OH D这是一个原电池装置
10、，Pt 为负极，Fe 为正极。6有 A、B、C、D 四种金属。将 A 与 B 用导线连结起来，浸入电解质溶液中，B 不易腐蚀。将 A、D 分别投入等浓度的盐酸中，D 比 A 反应剧烈。将铜浸入 B 的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入 C 的盐溶液里，有金属 C 析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 ( ) AD、C、A、B B D、A 、B、C CD 、B 、A 、C D B 、A 、D、C 7把一小块镁、铝合金放入 10molL-1 的 NaOH 溶液中，可形成微型原电池。则该电池负极上发生的电极反应为 ( )AMg2e -Mg 2+ BA14OH - 3e-A1(OH) 4 -C4
11、OH -4e -2H 2OO 2 D2H 2O2e -2OH -H 2 8碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是（ ）A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：2MnO 2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(s)+2OH(aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过 O.2mol 电子，锌的质量理论上减小 6.5g9称三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上导管塞子，
12、定时间测定生成氢气的体积。甲加入 50mLpH3 的盐酸；乙加入 50mLpH3 的醋酸，丙加入 50mLpH3 的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。将甲、乙、丙用符号“”、 “”、“”表示它们之间关系：(1)开始时反应速率的大小为_；(2)三试管中参加反应的锌的质量为_ ；(3)反应终了，所需时间为_；(4)在反应过程中，乙、丙速率不同的理由( 简要说明 )是_。第 1 轮复习 80 课时达标教程厦门市 2011 届高三化学指导组411利用下列反应：Fe 2Fe3+ 3 Fe2+ 制一个化学电池（给出若干导线和一个小灯泡，电极材料和电解液自选） ，画出实验
13、装置图，注明电解质溶液名称和正负极材料，标出电子流动方向和电流方向，写出电极反应式。【综合提高】10 （09 海南卷15）(9 分) 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 LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl 2 = 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 ；(3)SOCl2 易挥发，实验室中常用 NaOH 溶液吸收 SOCl2，有 Na2SO3 和 NaCl 生成。 如果把少量水滴到 SOCl2 中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ；(4
14、)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。11某校化学研究性学习小组欲设计实验验证 Fe、Cu 的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案:有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为。方案：有人利用 Fe、Cu 作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式： ；负极反应式： 。方案.结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证 Fe、Cu 活动性的简单实验方案（与方案、不能雷同）： ，用离子方程式表示其反应原理： 。12 （1）将 Al 片和 Cu 片用导线相连，插入稀 H2SO4 中组成原电池，写出电极名称及电极反应式：Al 片（ ） ，Cu 片（ ） 。（2）若将 Al 片和 Cu 片用导线相连，插入浓 HNO3 中能否组成原电池？ （填“能”或“不能 ”） ，若能组成原电池，写出电极名称及电极反应式：Al 片（ ） ，Cu 片（ ） 。装置图第 1 轮复习 80 课时达标教程厦门市 2011 届高三化学指导组5
