原电池学案.A
【练1
】 一些微生物在代谢过程中会产生硫化物。科学家设计出利用一种菌种生成的硫化物，与氧气构成
微生物燃料电池，电解质溶液呈酸性。下列关于该电池的说法不正确．．．的是 A ．将化学能转化为电能电池 B ．放电时，H +向正极移动
C ．正极反应式为：O 2＋2H 2O ＋4e -＝4OH -
D ．负极反应式可能为：S 2-＋4H 2O －8e -＝SO 42-＋8H +
【练2】 有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是
图Ⅰ 碱性锌锰电池
图Ⅱ 铅-硫酸蓄电池
图Ⅲ 电解精炼铜
图Ⅳ 银锌纽扣电
池
A ．图Ⅰ所示电池中，MnO 2的作用是催化剂
B ．图II 所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大
C ．图III 所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu 2+浓度始终不变
D ．图IV 所示电池中，Ag 2O 是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
【练3】 钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H 2O+O 2
2Fe 2++4OH -。以下说法正
确的是
A.负极发生的反应为：Fe-2e -Fe 2+
B.正极发生的反应为：2H 2O+O 2+2e -
4OH -
C.原电池是将电能转变为化学能的装置
D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
【练4】 在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是 ( )
A ．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子
学案提升
B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
【练5】将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上面并压紧（如下图所示）。在每次实验时，记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表：（已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。）
依据记录数据判断，下列结论中正确的是
A．金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜
B．甲、乙形成合金时，将该合金露置在空气中，甲先被腐蚀
C．在四种金属中乙的还原性最强
D．甲、丁若形成原电池时，甲为正极
【练6】下图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图，下列说法不正确
．．．的是
A．该装置将化学能转化为电能
B．催化剂b表面O2发生还原反应，其附近酸性增强
C．催化剂a表面的反应是：SO2＋2H2O－2e- ═SO42-＋4H+
D．若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2
与加入的H2O的质量比为8: 15
【练7】肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。
已知：
N2(g) + 2O2(g) ＝2 NO2(g) ΔH = +67.7kJ/mol
2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝3N2(g)+ 4H2O (g) ΔH = －1 135.7kJ/mol
下列说法正确的是
A. N2H4(g) + O2(g) ＝N2(g) + 2H2O(g)ΔH = －1 068 kJ/mol
B. 肼是与氨类似的弱碱，它易溶于水，其电离方程式：N2H4 + H2O N2H5+ + OH-
C. 铂做电极，以KOH溶液为电解质溶液的肼——空气燃料电池，放电时的负极反应式：
N2H4－4e－+ 4OH－＝N2 + 4H2O
D. 铂做电极，以KOH溶液为电解质溶液的肼——空气燃料电池，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大
【练8】某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。下列叙述不正确
．．．的是
A．a和b用导线连接时，正极发生的反应：Cu2+ +2e- ==Cu
B．a和b不连接时，铁片质量会增加，原因是发生：Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+
C．无论a和b是否连接，铁片均被腐蚀，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接电源正、负极，Cu电极发生的反应：4OH-_ 4e- == 2H2O+ O2↑
【练9】近年来，为提高能源利用率，西方提出共生系统。特指为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。
（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V。实际过程中，将SO2通入电池
的极（填“正”或“负”），负极反应式为。用这种方法处理SO2废气的优点是
【练10】工作温度650℃的熔融盐燃料电池，是用煤炭气（CO、H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。负极的电极反应式为：CO+H2－4e-+2CO32-=3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为___
____
【练11】研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式：
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）
【练12】铁屑与石墨能形成微型原电池，SO32—在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的，写出SO32—在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式：。
【练13】为了减少煤燃烧对大气造成的污染，煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的重要途径，而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题。煤综合利用的一种途径如下所示：
用图装置可以完成⑤的转化，同时提高能量的利用率。其实现的能量转化形式主要是 ，a 的电极反应式是 。
【练14】 以甲醇为原料，使用酸性电解质构成燃料电池，该燃料电池的负极反
应式为 ;若以甲烷代替该燃料电池中的甲醇，向外界提供相等电量，则每代替32 g 甲醇，所需标准状况下的甲烷的体积为 L 。
【练15】 利用电化学法生产硫酸，可使绝大多数硫磺直接转化为SO 3，在生产
硫酸的同时还能化学发电，请回答下列问题：
（1）已知下列反应的能量变化示意图
① 1molS(g)与O 2(g)完全反应生成SO 2(g)，反应的ΔH -297.0kJ/mol （填“>”或“<”） ② 写出S(s)与O 2(g)反应生成SO 3(g)的热化学方程式 。
（2）下图为电化学法生产硫酸的工艺示意图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质 能传导O 2-离子。
① 正极反应式为 。
S(s)
-
+
SO 2
O 2
固体电解质
S(g)
S(s)
浓H 2SO 4 稀H 2SO 4
③
④
⑤
CO 2(g)+H 2O(g ) ①
② 煤粉
合成气CO(g)+H 2(g)
二甲醚（CH 3OCH 3)
ΔH =-297.0kJ/mol S(s)+O 2(g)
SO 2(g)
能量
反应过程
能量
SO 3(g)
SO 2(g)+21O 2(g)
ΔH =-98.7kJ/mol
反应过程
② S(g)在负极发生的反应为 、 。
③ 用化学方程式解释装置中稀硫酸转变为浓硫酸的原因 。
④ 每生产1L 浓度为98%，密度为1.84g/mL 的浓硫酸，理论上可向用电器提供 mol 电子,将消耗 mol 氧气。
⑤ 已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应，请分析为提高硫磺蒸气的转化率,该工艺采取的措施有 。
【题1】 右图是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U 型管左端红墨水水柱下降，一段时间后U 型管左
端红墨水水柱又上升。下列说法不正确．．．的是 A ．开始时发生的是析氢腐蚀 B ．一段时间后发生的是吸氧腐蚀
C ．两种腐蚀负极的电极反应均为：Fe - 2e - == Fe 2+
D ．析氢腐蚀的总反应为：2Fe + O 2 + 2H 2O == 2Fe(OH)2
【题2】 查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中,理论上乙醇可以
被完全氧化为CO 2，但实际乙醇被氧化为X ，其中一个电极的反应式为：CH 3CH 2OH －2e -→X+2H +
。下列说法中正确的是
A ．电池内部H +由正极向负极移动
B ．另一极的电极反应式为：O 2 + 4e - + 2H 2O = 4OH -
C ．乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极
D ．电池总反应为：2CH 3CH 2OH+O 2→2CH 3CHO+2H 2O
【题3】 WQ 4Y 与Y 2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理
如右图所示，a 极的电极反应式是 。（WQ 4Y ：甲醇，Y 2：O 2）
【题4】 下列叙述正确的是
A ．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极
B ．氯碱工业是电解熔融的NaCl ，在阳极能得到Cl 2
C ．氢氧燃料电池（酸性电解质）中O 2通入正极，电极反应为 O 2+4H ++4e —=2H 2O
D ．右图中电子由Zn 极流向Cu ，盐桥中的Cl —移向CuSO 4溶液
【题5】 煤气化后，混合气体由CO 、H 2和CH 4等组成，可用于制燃料电池。其中碱性条件下CH 4参与反
应的电极反应式为 。
课后作业
红墨水
pH=3的
雨水浸 泡过的 铁钉
【题6】锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）,导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+x Li++x e-=Li x C6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）
废旧锂离子电池放电
处理拆解正极碱浸
NaOH溶液
过滤
滤液
滤渣
调pH
酸浸
滤液
Al(OH)3固体
过滤
调pH 过滤
滤渣
滤液
H2SO4 H2O2
萃取
水相（Li2SO4溶液）
有机相反萃取
有机相再生回用
水相（CoSO4溶液）沉钴过滤滤液CoCO3固体
NH4HCO3溶液
回答下列问题：
⑴LiCoO2 中，Co元素的化合价为___________。
⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_________________________________。
⑶“酸浸”一般在80o C下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式__________________;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_________。
⑷写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_____________。
⑸充放电过程中发生LiCoO2与Li1-x CoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式___________________。
⑹上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收。其原因是___________________________。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_________________(填化学式）。
【答案】（1）+3；（2）2Al+2OH—+6H2O＝2Al(OH)4—+3H2↑
（3）2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2＝Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O；2H2O2＝2H2O＋O2↑；有氯气生成，污染大
（4）CoSO4+2NH4HCO3＝CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑
（5）Li1-x CoO2+Li x C6＝LiCoO2+6C
（6）Li+从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中；Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4
《原电池+化学电源》练习题 一、选择题 1. 下列关于原电池的叙述正确的是（） A．原电池将化学能转化为电能B．原电池负极发生的反应是还原反应 C．原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极 D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 2．下列对碱性锌锰电池的叙述不正确的是() A．锌是正极，MnO2是负极B．电解质是KOH溶液 C．锌发生氧化反应，MnO2发生还原反应D．它的能量和储存时间比普通锌锰电池高3. 如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电 子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是( ) A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 4. 发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应的是（） A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ；△H＞0 B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)= BaCl2(aq)+ 2NH3·H2O(l)+ 8H2O(l) ；△H＞0 (s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) ；△H＜0 D．CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l) ；△H＜0 5.下列各装置能够构成原电池的是（） 6.分析如图所示的四个原电池装置, 其中结论正确的是( ) A.①②中Mg作为负极,③④中Fe 作为负极 B.②中Mg作为正极,电极反应式 为6H2O+6e-==6OH-+3H2↑ C.③中Fe作为负极,电极反应式 为Fe-2e-==Fe2+ D.④中Cu作为正极,电极反应式 为2H++2e-==H2↑ 7. 目前人们正研究开发一种高能电池一—钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+导 电的β，，——Al2O3陶瓷作固体电解质，反应如下：2Na+x S Na2S x，以下说法，正确的是( ) A．放电时，钠作正极，硫作负极
实验九 原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1．测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。 2．学会几种电极的制备和处理方法。 3．掌握SDC -Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 电池由正、负两极组成。电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池内部还可以发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： G nFE ?=- （9-1） 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中得失电子的数目；F 为法拉第常数（其数值为965001C mol -?）；E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后，进而又可求出其它热力学函数。但必须注意，测定电池电动势时，首先要求电池反应本身是可逆的，可逆电池应满足如下条件： (1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆； (2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界； (3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，亦即允许通过电池的电流为无限小。 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。 在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位计测量。原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能测定出两个电极的电势，就
可计算得到由它们组成的电池的电动势。由（9-1）式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为： 4142()()()()Zn s ZnSO m CuSO m Cu s |||| 符号“｜”代表固相（Zn 或Cu ）和液相（4ZnSO 或4CuSO ）两相界面；“‖”代表连通两个液相的“盐桥”；1m 和2m 分别为4ZnSO 和4CuSO 的质量摩尔浓度。 当电池放电时， 负极起氧化反应： { }22() ()2Zn Zn s Zn a e ++-+ 正极起还原反应： 22()2()Cu Cu a e Cu s ++-+ 电池总反应为： 2222()()()()Cu Zn Zn s Cu a Zn a Cu s ++++++ 电池反应的吉布斯自由能变化值为： 22ln Cu Zn Zn Cu a a G G RT a a ++?=?- （9-2） 上述式中G ?为标准态时自由能的变化值；a 为物质的活度，纯固体物质的活度等于1，即1Cu Zn a a ==。而在标态时，221Cu Zn a a ++==，则有： G G nFE ?=?=- （9-3） 式中E 为电池的标准电动势。由（9-1）至（9-1）式可得： 22ln Zn Cu a RT E E nF a + + =- （9-4） 对于任一电池，其电动势等于两个电极电势之差值，其计算式为： E ??+-=- （9-5） 对铜-锌电池而言 22,1 ln 2Cu Cu Cu RT F a ??+ + += - （9-6） 22,1 ln 2Zn Zn Zn RT F a ??+ + -= - （9-7） 式中2,Cu Cu ? +和2,Zn Zn ?+是当221Cu Zn a a ++==时，铜电极和锌电极的标准电极电势。 对于单个离子，其活度是无法测定的，但强电解质的活度与物质的平均质量摩尔浓度和
原电池、化学电源跟踪测试 一、选择题 1．下列关于原电池的叙述正确的是 A. 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B. 原电池是化学能转变为电能的装置 C. 在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D. 原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 2．镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 3．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A ．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B ．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C ．两烧杯中溶液的pH 均增大 D ．产生气泡的速度甲比乙慢 4．下列各变化中属于原电池反应的是 A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D ．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5．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，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．． 的是 A ．充电时作阳极，放电时作负极 B ．充电时作阳极，放电时作正极 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 6．下列事实能说明Al 的金属活动性比Cu 强的是 A ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中 B ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中 C ． 与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子 D ． 常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化 充电 放电
2018——2019学年高三化学一轮复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（）
A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连
原电池电动势的测定及热力学函数的测定 一、实验目的 1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法； 2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法； 3) 加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解； 4) 了解可逆电池电动势测定的应用； 5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池，测定其在不同温度下的电动势值，计算电池 反应的热力学函数△G 、△S 、△H 。 二、实验原理 1．用对消法测定原电池电动势： 原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生生极化，结果使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。而测量可逆电池的电动势，只能在无电流通过电池的情况下进行，因此，采用对消法。对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源，这样待测电池中没有电流通过，外加电源的大小即等于待测电池的电动势。 2．电池电动势测定原理： Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位： 其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+ t ?；而+ ++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1 ln a F RT ?? 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值，故其电极电位只与温度有关，其关系式： φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25) 而电池电动势 饱和甘汞理论—??+=Ag /Ag E ；可以算出该电池电动势的理论值。与测定值 比较即可。 3．电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S ： 如果原电池内进行的化学反应是可逆的，且电池在可逆条件下工作，则此电池反应在定温定
第一节原电池 知识点原电池 [学生预习区] 1．构成条件 (1)具有两个活泼性不同的电极。 (2)合适的电解质溶液。 (3)形成闭合回路(外电路用导线相连或互相接触并将两电极插入电解质溶液中或使用盐桥)。 (4)能自发地发生氧化还原反应。 2．原电池工作原理(以锌铜原电池为例) 盐桥内盛放的是什么物质？其作用是什么？ 提示：盐桥内通常装有含有琼胶的KCl饱和溶液。离子在盐桥中能定向移动，形成闭合回路，并维持两个半池区的电荷守恒，可使电流持续传导。另外使用盐桥将两个半电池完全隔开，使副反应减至最小程度，可以获得单纯的电极反应，便于分析放电过程，有利于最大程度地将化学能转化为电能。 [教师点拨区] 1．原电池的设计 从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点： (1)外电路 e－ 正极(氧化性较强的物质)负极(还原性较强的物质)――→ 导线 (2)内电路 将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。 (3)闭合回路 特别提示：电子只在外电路移动，不在电解质溶液中移动。 2．原电池的工作原理 3．原电池工作原理的应用
(1)比较金属的活泼性强弱 有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极反应现象判断出a是负极，b 是正极，因此，金属活动性a>b。 (2)加快化学反应速率 例证：实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气时，通常向稀硫酸中滴入几滴硫酸铜溶液。 原理：锌与置换出的铜及稀硫酸构成原电池，使产生氢气的速率加快。 (3)设计原电池 以Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag为依据，设计一个原电池。 ①将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式。本例的电极反应式为负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－===2Ag。 ②确定电极材料。 发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。 发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。 本例中可用铜棒作负极，用银棒作正极。 ③确定电解质溶液。 电解质是使负极放电的物质，因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。 如本例中可用AgNO3溶液作电解液。 ④构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成闭合回路。
高一化学原电池练习题及答案 班级姓名学号 1．下列关于原电池的叙述中，正确的是 A. 原电池中，正极就是阳极，负极就是阴极 B. 形成原电池时，在负极上发生氧化反应 C. 原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动 D. 电子从负极流向正极 2．下列关于原电池的叙述正确的是 A. 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 D. Mg片上有气泡产生 6．下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是 A、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中 B、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中 C、与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子 D、常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化 7．有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A →B ；当A、D组成原电池时，A为正极；B 与E构成原电池时，电极反应式为：E2-+2e-=E，B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为 A、A﹥B﹥E﹥D B、A﹥B﹥D﹥E C、D﹥E﹥A﹥B D、D﹥A ﹥B﹥E．原电池的正负极的判断： ①由组成原电池的两极材料判断。一般是的金属为负极，活泼性的金属或能的非金属为正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由流向；电子流动方向是由极流向极。 ③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是极，阴离子移向的极为极。 是 9．______极，发生1011 34．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 A．稀硝酸 B．硝酸铜 C．稀盐酸 D．氢氧化钠 35．下列物质的组合，不属于铝热剂的是 A.FeO＋Al B.Mg＋Al2O C.Al＋V2O D.Al＋Cr2O3 36．下列金属冶炼的反应原理，错误的是 高一化学《原电池》专项练习 1. 下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生氢气 2. 如下图，下列装置属于原电池的是 3. 关于原电池的叙述中正确的是 A．构成原电池的电极是两种不同的金属B．原电池是将化学能转化为电能的装置 C．原电池负极发生的电极反应是还原反应 D．原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此
2018——2019学年高二化学期末复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（）
A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连
《原电池+化学电源》练习题
《原电池+化学电源》练习题 一、选择题 1. 下列关于原电池的叙述正确的是（） A．原电池将化学能转化为电能B．原电池负极发生的反应是还原反应 C．原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极 D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成2．下列对碱性锌锰电池的叙述不正确的是() A．锌是正极，MnO2是负极B．电解质是KOH溶液 C．锌发生氧化反应，MnO2发生还原反应D．它的能量和储存时间比普通锌锰电池高 3. 如图，在盛有稀H 2SO 4 的烧杯中放入 用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是( ) A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y 为Fe 第 - 2 - 页共 20 页
C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 4. 发生原电池的反应通常是放热反应，在理论上可设计成原电池的化学反应的是（） A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ；△H＞0 B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)= BaCl2(aq)+ 2NH3·H2O(l)+ 8H2O(l) ；△H＞0 C.CaC2(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) ； △H＜0 D．CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l) ；△H＜0 5.下列各装置能够构成原电池的是（） 6.分析如图所示 的四个原电池装 置,其中结论正确 的是( ) A.①②中Mg 作为 第 - 3 - 页共 20 页
高中常见的原电池电极反应式的书写练习 一、一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn ，正极—Cu ，电解液—H 2SO 4） 负极： 正极： 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——酸性) 负极： 正极： 总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——中性或碱性) 负极： 正极： 总反应化学方程式：2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 ； (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al ，正极—Ni ，电解液——NaCl 溶液) 负极： 正极： 总反应化学方程式： 4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极——Zn ，正极——碳棒，电解液——NH 4Cl 糊状物) 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn ，正极——碳棒，电解液KOH 糊状物） 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池：(负极——Zn ，正极－－Ag 2O ，电解液NaOH ) 负极： 正极 ： 总反应化学方程式： Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池：（负极－－Al ，正极－－Mg ，电解液KOH ） 负极(Al)： 正极(Mg ）： 总反应化学方程式： 2Al + 2OH － + 2H 2O ＝ 2AlO 2－+ 3H 2↑ 9、高铁电池 （负极－－Zn ，正极－－碳，电解液KOH 和K 2FeO 4） 正极： 负极： 总反应化学方程式：3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极： 负极： 总反应化学方程式：Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O 二、充电电池 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸） 负极： 正极： 总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O 2、镍镉电池（负极－－Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液）放电时 负极： 正极： 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池 1、氢氧燃料电池：总反应方程式： 2H 2 + O 2 === 2H 2O （1）电解质是KOH 溶液（碱性电解质） 负极： 正极： （2）电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质） 负极： 正极： 放电 充电
实验九 原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1．测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。 2．学会几种电极的制备和处理方法。 3．掌握数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 电池由正、负两极组成.电池在放电过程中，正极起还原反应,负极起氧化反应,电池内部还可以发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系: G nFE ?=- (9-1） 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量;n 为电极反应中得失电子的数目；F 为法拉第常数（其数值为965001C mol -?）；E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后,进而又可求出其它热力学函数。但必须注意，测定电池电动势时，首先要求电池反应本身是可逆的,可逆电池应满足如下条件： (1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆; (2）电池中不允许存在任何不可逆的液接界； (3）电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行,亦即允许通过电池的电流为无限小. 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件,在精确度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。 在进行电池电动势测量时,为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位计测量.原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和,如能测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池的电动势。由（9-1)式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为： 4142()()()()Zn s ZnSO m CuSO m Cu s ||||
化学原电池和化学电源教案 要点一原电池原理 1．原电池概念：利用________反应原理将________能转化为________能的装置。 2 ______ ，铜片上有② ______ 电极Cu ______ ⑤ 电子⑦____ 3.原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极： 相对活泼的金属作________， 较不活泼的金属或能导电的非金属作________； (2)________溶液； (3)形成________回路； (4)能自发发生氧化还原反应。 盐桥的作用是什么？ 1．(双选题)下列装置不可以组成原电池的是() 2．(2014·潮州市高二期末考)用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是() A．电子通过盐桥从乙池流向甲池 B．铜导线替换盐桥，原电池将不能继续工作 C．开始时，银片上发生的反应是：Ag－e－===Ag＋ D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
3．下列反应可用于设计原电池的是() A．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O B．2FeCl3＋Fe===3FeCl2 C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ D．NaCl＋AgNO3===NaNO3＋AgCl↓ 例2如右图装置，电流表G发生偏转，同时a极逐渐变粗，b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c可以是下列各组中的() A．a是Zn，b是Cu，c为稀H2SO4 B．a是Cu，b是Zn，c为稀H2SO4 C．a是Fe，b是Ag，c为AgNO3溶液 D．a是Ag，b是Fe，c为AgNO3溶液 4．将Al片和Cu片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀氢氧化钠溶液中，分别形成原电池。在这两个原电池中，负极分别为() A．Al片、Cu片B．Cu片、Al片 C．Al片、Al片D．Cu片、Cu片 例3利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图，并指出正极材料为________，电极反应式为____________________；负极材料为________，电极反应式为________________________________________________________________________。 5．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应。 要点一化学电池 化学电池是将________能变成________能的装置。 1．化学电池的分类 化学电池 2．优点 (1)化学电池的______________较高，供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 例1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。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．电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 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0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 1．(2013·海南卷)Mg—AgCl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：2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是() A．Mg为电池的正极 B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ C．不能被KCl溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 要点二一次电池 一次电池的电解质溶液制成________，不流动，也叫做干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。
× 第四章 电化学基础 第一节 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§ 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤 现 象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相
实验一 原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1．测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。 2．学会几种电极的制备和处理方法。 3．掌握SDC -Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 原电池由正、负两极和电解质组成。电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池内部还可以发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： G nFE ?=- （9-1） 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中得失电子的数目；F 为法拉第常数（其数值为965001C mol -?）；E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后，进而又可求出其它热力学函数。但必须注意，测定电池电动势时，首先要求电池反应本身是可逆的，可逆电池应满足如下条件： (1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆； (2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界； (3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，亦即允许通过电池的电流为无限小。 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。 在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位计测量。原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池的电动势。由（9-1）式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为： 符号“｜”代表固相（Zn 或Cu ）和液相（4ZnSO 或4CuSO ）两相界面；“‖”
原电池及化学电源 一、原电池：把能转化为能的装置。 1、基本原电池： 电池总反应 电极反应式： 负极（电极）：反应 正极（电极）：反应 2、盐桥原电池：将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成一个盐桥原电池 电池总反应 负极（电极）：反应 正极（电极）：反应 盐桥的作用是什么 3.原电池中的基本关系 负极: 电子、反应 （1）电极 正极: 电子、反应 （2）三个流向 电子由极流向极电流由极流向极阳离子移动向 阴离子移动向 4. （1）（2） （3）（4） 练习：书写如下电池反应的电池方程式和电极方程式 Al----Mg和稀硫酸 负极：正极： 总式 Fe----Cu和浓硝酸 负极：正极： 总式 Al----Mg氢氧化钠溶液 负极：正极： 总式 二、化学电源 1.二次电池(铅蓄电池) 正极：负极：电解质溶液为： 电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 负极：正极： 铅蓄电池的充电过程（电解池）总反应： 阳极：阴极：
2. 燃料电池(氢氧燃料电池) 总反应： 酸性电解质正极：负极： 碱性电解质正极：负极： 3.甲烷燃料电池 酸性电解质总反应： 正极：负极： 碱性电解质总反应： 正极：负极： 1、有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被 腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（） A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C 2、100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成 氢气的总量，可采用的方法是（） A、加入适量的6mol·L-1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液 3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)＝Zn(OH)2(s)+2Mn2OOH (s)。下列说法错误的是（） A．电池负极的电极反应式为Zn－2e－+2 OH－＝Zn(OH)2 B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 C．电池工作时，锌失去电子 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 4．镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()。 A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg(OH)2 B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小 D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动 5．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计 成如下图所示的原电池。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固体，乙中的石墨电极为负极
原电池化学电源专题训练及答案 一、选择题(本题包括6小题,每题7分,共42分) 1.如图为氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是( ) A.b处通入H2 B.该装置将化学能最终转化为电能 C.通入H2的电极发生反应:2H2-4e-4H+ D.a处为电池负极,发生氧化反应 【解析】选D。由电子流向可知a为负极通入H2, b为正极通入O2,发生还原反应,A错误、D正确;该装置将化学能最终转化为光能,B错误;电解质为KOH溶液,电极反应式中不能含有H+,C错误。 【加固训练】 各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的 叙述正确的是( ) A.手机上用的锂离子电池可以用KOH溶液作电解液 B.锌锰干电池中,锌电极是负极 C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原 D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 【解析】选B。锂能与水反应,不能用水溶液作电解液,A错误;锌锰干电池中锌失去电子生成Zn2+为负极,B正确;氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化,C错误;太阳能电池的主要材料为硅,D错误。 2.(2018·哈尔滨模拟)“便携式乙醇测量仪”运用燃料电池的工作原理。在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-X+2H+。下列说法中正确的是( ) A.另一极的电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH- B.电池内部H+向负极移动 C.电池总反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O D.乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极 【解析】选C。在酸性环境中,正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,A错误;氢离子为阳离子,应由负极向正极移动,B错误;根据元素守恒,可确定X为CH3CHO,电池总反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,C正确;乙醇被氧化,应在负极发生氧化反应,D错误。 3.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:Cr2错误！未找到引用源。>Fe3+,设计了盐桥式的原电池,如图,盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是( ) A.甲烧杯的溶液中发生还原反应 B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3++7H2O-6e-Cr2错误！未找到引用源。+14H+ C.外电路的电流方向是从b到a D.电池工作时,盐桥中的S错误！未找到引用源。移向乙烧杯 【解析】选C。因为氧化性:Cr2错误！未找到引用源。>Fe3+,所以该原电池反应是Cr2错误！未找到引用源。将Fe2+氧化为Fe3+,所以甲烧杯发生氧化反应,A错误;乙烧杯发生还原反应,电极反应为Cr2错误！未找到引用源。 +6e-+14H+2Cr3++7H2O,B错误;根据以上分析,a是负极,b是正极,则电流方向是从正极向负极流动,C正确;原电池中的阴离子向负极移动,所以S错误！未找到引用源。向甲烧杯移动,D错误。 4.大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池(NiMH电池)正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金,下列关于该电池的说法中正确的是( )
考纲要求 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。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 1．概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2．原电池的构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (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)反应原理 电极名称负极正极 电极材料锌片铜片 电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型氧化反应还原反应 电子流向由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥中 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 离子移向 (2) ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 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。深度思考 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( ) (2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( ) (3)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( ) (4)在锌铜原电池中，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( ) (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，活泼金属一定作负极( )
原电池 一、知识梳理 1．化学电源的定义及其分类： 化学能可以转变为热量，还可以转变为其他形式的能量。把化学能转变为电能的装置，我们称为原化学电源，习惯上称为原电池。化学电源大体上可分为电池、蓄电池和燃料电池三大类。常见的干电池(中性锌、二氧化锰电池)就是一种原电池。 2．构成原电池的条件： 要形成原电池必须同时满足(1)、(2)、(3)三个条件： （1）能自动发生氧化一还原反应；（2）活泼性不同的两种导体做电极；（3）电解质溶液（能导电的溶液），形成闭合回路 3．Cu—Zn原电池： 二、疑难解析 ●为什么原电池的总反应一定是氧化还原反应？ 原电池是产生电流的装置，产生电流必然有电子转移，而只有氧化还原反应中才有电子转移。原电池反应是让氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，通过电子转移形成电流，从而把化学能转化为电能。 ●判断原电池正、负极的方法 原电池的两个电极一般是活泼性不同的两种金属或一种金属与一种能导电的非金属构成。判断原电池的正负极有多种方法： 若从电极材料来判断，活泼的金属一般作负极，不活泼的金属或能导电的非金属材料构成的电极一般作正极； 若从反应的类型来判断，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极； 若从质量变化的情况来判断，质量减轻的一极一般是负极； 若从电子的得失及电流的方向来判断，电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极。 三、典型例题 【例1】纯锌跟稀硫酸反应速率很小，为了加快锌的溶解和放出氢气的速率，并且使产生氢气的量不变，当稀硫酸过量时，可向其中加少量（） A．硫酸铜溶液B．硫化铜固体 C．铜D．镁条 【答案】C。 【例2】若用锌棒和石墨作电极，氯化铵溶液为电解液，制成一化学电源如右图所示。 试回答： (1)电极名称：Zn________；C________。 (2)电子移动方向________；电流方向________。 (3)离子移动方向：阳离子移向________极，阴离子移向________极。 (4)电极反应（本质、现象）、总反应式________________________________ (5)电解质溶液的质量变_______（填“大”或“小”）。 (6)若负极质量减轻1.3 g，则正极生成气体________mol。 【答案】(1)负极正极(2)从Zn流向C 由C流向Zn (3)正负(4)负极：Zn一2e→Zn2+本质是氧化反应，Zn溶解 正极：2NH4++2e→NH3↑+H2↑本质是还原反应，气泡。(5)变大(6)0.02 mol 【归纳】本题是考查原电池原理的一个基础练习题，它是解决与原电池有关的各类问题的基础。 四、课堂练习