高三化学原电池原理

原电池原理
考纲解读：
1、 掌握原电池的工作原理
2、掌握愿电池的形成条件 知识点：
1、 原电池的概念：
2、 原电池正、负极的确定
3、 原电池正、负极的电极反应
4、 原电池电子的流向
5、 原电池内部离子定向移动的方向
6、 原电池的正、负极的现象
7、 形成原电池的条件
典型例题：
例1：如右图：写出电极反应：正极： 负极： 总方程式为： 。

电子的流向：
电流的流向： 在电解质溶液中H +
运动到： 极。

实现的能量转化： 。

上述原电池工作一段时间后，硫酸溶液的pH 怎样变化： 。

例2：关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）
A 、铜是阳极，铜片上有气泡产生
B 、铜片质量逐渐减少
C 、电流从锌片经导线流向铜片
D 、氢离子在铜片表面被还原
例3：（08年宁夏理综·10）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。

该电池负极发生的反应是（ ）
A ．CH 3OH(g)+O 2(g)=H 2O(1)+CO 2(g)+2H +(aq)+2e -
B．O2(g)+4H＋(aq)+4e－=2H2O(1)
C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H＋(aq)+6e－
D．O2(g)+2H2O(1)+4e－=4OH－
例4：（09年北京顺义）依据氧化还原反应：2A g+(a q)+C u(s)==C u2+(a q)+2A g(s)设计的原电池如图所示。

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。

强化训练：
1、（08年重庆理综·12）如题12图所示，将紧紧缠绕不同
金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的
琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动）。

下列叙述正确的是（）
A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生
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
3、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。

若a、b 相连时a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为（）A.a＞b＞c＞d B.a＞c＞d＞b C.c＞a＞b＞d D.b＞d＞c＞a
4、在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是（）
A.锌片是正极，铜片上有气泡产生 C 电流方向是从锌片流向铜片
B.溶液中H2SO4的物质的量减少 D 电解液的pH保持不变
5、2+2+（）
6、某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（）A：正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液
B：正极为C，负极为Fe，电解质为Fe（NO3）3溶液
C：正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
D：正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液
7、100 mL浓度为2 mol/L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6 mol/L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
8、如下图所示的装置，在盛有水的烧坏中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的
溶液．片刻后可观察到的现象是（）
细丝，使之平衡．小心地从烧杯中央滴入CuSO
A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜
9、锌与100mL1mol/L盐酸反应的实验中，若设想向溶液中加入少量的①醋酸钠，②溴化铜，③醋酸铜（均为可溶性），并测定生成H2的速率（mL/min），预计三种方案的速率大小是（）
A、①＞③＞②
B、③＞②＞①
C、②＞③＞①
D、①＞②＞③
10、锂电池是新型的高能电池，它以质轻、容量大而受到重视，目前已经制成多功能的锂电池。

某种锂电池的总方程式可表示为：Li+MnO2→LiMnO2。

若该电池提供0.5C电量，则消耗正极材料的质量约为（其他损耗忽略不计）（）
A、3.5克
B、7克
C、4.52×10－4克
D、43.5克
11、将等质量的两份锌粉a和b，分别加入两个盛过量的稀硫酸的烧杯中，并向加入a的烧杯中再加入少量CuO粉末。

下列各图表示氢气体积V（H2）与反应时间t的关系，其中正确的是（）
12、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
13、（09年福建理综·11）控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－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，乙中石墨电极为负极
14、被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一
边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。

在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。

电池总反应为：Zn + 2 MnO2十H2O == ZnO + 2MnO (OH)2。

下列说法正确的是（）
A．该电池的正极为锌
B．该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C．当0.l mol Zn 完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×l023
D．电池正极反应式为：2MnO2 + 2e -＋2H2O ==2MnO (OH)2+2OH-
15、某同学设计实验探究构成原电池的条件，装置如下：
实验一：实验探究电极的构成〈甲图〉
①A、B 两极均选用石墨作电极，发现电流计指针不偏转；②A、
B 两极均选用铜片作电极，发现电流计指针不偏转；③A极用锌片，
B极用铜片，发现电流计指针向左偏转；④A极用锌片，B极用石墨，
发现电流计指针向左偏转。

结论一：____________________________________。

实验二：探究溶液的构成〈甲图，A极用锌片，B极用铜片)
①液体采用无水乙醇，发现电流计指针不偏转；
②改用硫酸溶液，发现电流计指针偏转，B极上有气体产生。

结论二：____________________________________。

实验三：对比实验，探究乙图装置能否构成原电池
将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中，发现锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象，电流计指针不发生偏转。

结论三：____________________________________。

思考：对该同学的实验，同学乙提出了如下疑问，请你帮助解决。

（1）在甲图装置中，若A 为镁片，B为铝片，电解质溶液为NaOH溶液，电流计的指针应向____偏转。

（2）一根金属丝两端分别放在图乙的两个烧杯之中，电流计指针_______（填“能”或“不能”）偏转。

16、（09山东卷29）（12分）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。

（1）该电池的负极材料是。

电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。

（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。

欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。

a.NaOH
b.Zn
c.Fe
d.NH3·H2O
参考答案：
典型例题：
例1：2H++2e—=H2↑Zn—2e—=Zn2+2H+ +Zn=H2↑+Zn2+负极到正极
正极到负极正化学能转化为电能减低
例2：D 例3：C 例4：（1）铜硝酸银溶液
（2）正极2Ag++2e—=2Ag Cu—2E—=Cu2+
（3）铜银
强化训练：
1、B
2、B
3、B
4、B
5、D
6、CD
7、B
8、D
9、C 10、C 11、A12、C
13、D 14、D
15、结论一：电极必须是两活泼性不同的电极；结论二：溶液必须是电解质溶液；结论三：必须构成闭合回路。

（1）右（2）不能
16、（1）Zn（或锌）正极
（2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而。