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考点规范练7 原电池 化学电源
一、选择题
1.(2021江苏苏州高三期中)一种Zn-PbO2电池工作原理如装置图所示。下列说法正确的是( )。
A.电池工作时电能转化为化学能
B.放电过程中电极a区溶液的pH增大
C.电池工作一段时间后K2SO4浓度增大
D.b极区的电极反应式为PbO2+4H++4e-Pb2++2H2O
2.下图所示原电池的盐桥中装有饱和K2SO4溶液,电池工作一段时间后,甲烧杯中溶液颜色不断变浅。下列叙述中正确的是 ( )。
A.b极是电池的正极
B.甲烧杯中K+经盐桥流向乙烧杯
C.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小
D.电池总反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O
3.(2020山东卷)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是( )。
A.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-2CO2↑+7H+
B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C.当电路中转移1 mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5 g
D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
4.(2021吉林长春高三检测)以铅蓄电池为电源,将CO2转化为乙烯的装置如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。下列说法正确的是( )。 2
A.a极为铅蓄电池的正极
B.电解过程中,阳极区溶液中c(H+)逐渐减小
C.阴极反应式:2CO2+12H++12e-C2H4+4H2O
D.每生成1 mol乙烯,理论上铅蓄电池中消耗6 molH2SO4
5.如图为流动电池,其电解质溶液可在电池外部流动,调节电解质,可维持电池内部电解质溶液浓度稳定。下列关于该电池的说法错误的是( )。
A.Cu为该电池的负极
高三化学原电池知识点
原电池是一种基于化学反应转化化学能为电能的装置。它的原理是通过两种不同金属中的电子传递来产生电流。在高三化学中，了解原电池的构造和工作原理是非常关键的。下面将介绍原电池的相关知识点。
1. 基本概念
原电池是由一个或多个电池元件组成的电化学装置。它由正极、负极和电解质三部分组成。正极是提供电子的极板，负极是接受电子的极板，电解质是电流载体。
2. 原电池的构成材料
常见的原电池材料有锌、铜、铅、银、铁等金属。其中，锌通常作为负极，而铜则作为正极。电解质常采用硫酸、盐酸、氢氧化钠等溶液。
3. 原电池的工作原理
原电池中发生的化学反应导致正负电极之间产生电位差。以锌铜原电池为例，锌在电解质中转化为锌离子，同时释放出电子；电子通过外部电路从负极流向正极；在正极，铜离子在电解质中还原为铜原子，同时接受电子。整个过程形成了一条电子流，产生了电流。
4. 原电池的电势差
原电池的电势差由正负电极之间的电子传递引起。电势差与正负电极的电极电势差有关。电极电势差是指电解质中两种金属溶解产生的离子与电解质中其他离子之间的电位差。
5. 原电池的标准电极电势
原电池的标准电极电势是指在标准状态下，正负电极之间的电子传递引起的电势差。标准电极电势可以通过将电池连接到一个参比电极来测量。
6. 原电池的电解质浓度对电势差的影响
原电池中的电势差与电解质浓度有关。一般情况下，电解质浓度越高，电势差越大。这是因为溶液中离子的浓度越高，电势差就越大。
7. 原电池的内阻 原电池中存在内阻，它取决于电极和电解质的性质以及电池的结构。内阻会降低电路中的电流强度，并消耗电能。
8. 原电池的用途
原电池广泛应用于生活中的各个领域，如遥控器、手电筒、闹钟等。原电池还可以作为其他电化学装置的电源，如电解槽和电镀槽。
总结：高三化学中的原电池知识点包括原电池的基本概念、构成材料、工作原理、电势差、标准电极电势、电解质浓度对电势差的影响、内阻和用途等方面。了解这些知识点对于掌握化学原理、理解电化学反应以及应用化学在实际生活中的意义非常重要。通过学习和掌握这些知识点，我们可以更好地理解和应用原电池技术。
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高三化学一轮复习精品教辅第25讲：
原电池原理及其应用
【考纲要求】
1.掌握判断某装置是否是原电池的方法。2.会书写原电池电极反应式及总的化学反应方程式。3. 会判断原电池工作时电解质溶液pH的变化。4. 会对新型原电池工作原理的分析。5.了解金属的腐蚀和防护。
6. 掌声原电池的有关计算。
教与学方案
一、原电池的工作原理
1．定义：将化学能转化为电能的装置称为原电池
2．形成条件
（1）具有活动性不同的电极（2）具有电解质溶液
（3）能与电解质发生氧化-还原反应 （4）具有（导线相连组成）闭合回路。
3．电极判断
负极：失电子的电极（较活泼的金属）
正极：得电子的电极（较不活泼的金属或非金属）
4．电极反应
负极：失电子——氧化反应 正极：得电子——还原反应
5．能量转化：化学能转化为电能 （提供电流）
外电路 电子移动方向：负极→正极； 电流方向：正极→负极
二、化学电池
1．锌锰干电池
负极Zn +2OH－ → Zn（OH）2 +2e－
正极2MnO2（S）+ H2O（l）+ 2e －→ Mn2O3 + 2OH－
电池反应为： Zn +2MnO2 +H2O == Zn（OH）2 + Mn2O3
2．铅蓄电池
负极：Pb-2e－ +24SO= PbSO4正极： PbO2 + 4H+ + 24SO + 2e－ = PbSO4 + 2H2O
电池反应PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
3．氢氧燃料电池（以KOH为电解质溶液）
负极2H2 + 4OH－ → 4H2O + 4e－
正极 O2 + 2H2O + 4e－ → 4OH－
电池反应 2H2 + O2 == 2H2O
三、金属的腐蚀与防腐
化学腐蚀：腐蚀过程中无电流产生
电化学腐蚀：腐蚀过程中有电流产生
实验探究——锌铜原电池
一、原电池的基本概念
1．概念：原电池是将化学能转化为电能的装置。
2．本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
3．电极：(1)负极：________电子，发生________反应；
(2)正极：________电子，发生________反应。
4．构成原电池的条件：
(1)自发进行的氧化还原反应；
(2)两个活动性不同的电极；
(3)电解质溶液(或熔融电解质)； 第24讲 原电池的工作原理
知识导航
知识精讲
实验装置 实验操作 实验现象 实验结论
将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌片上有气泡冒出，铜片上无现象 装置中有电流产生，化学能转化为电能 用导线连接锌片和铜片 铜片上有气泡冒出
用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表 电流表指针发生偏转
(4)形成闭合回路。
【答案】失去 氧化 得到 还原
二、锌铜原电池的工作原理
工作原理
(反应方程式) 负极(Zn)
正极(Cu)
总反应离子方程式： 。
电子移动方向 由 极经导线流向 极(电流方向相反)。
离子移动方向 阳离子向 极移动，阴离子向 极移动。
【答案】 Zn - 2e- === Zn2+ 2H+ + 2e- === H2↑ Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑ 负 正 正 负
三、盐桥的作用
(1)形成闭合回路；
(2)平衡电荷，使溶液呈电中性；
(3)避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。
四、原电池的应用
1．比较金属活动性
两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。
2．加快氧化还原反应的速率
一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
