电解池和原电池(讲义及答案)

原电池和电解池知识点全解（2014·浙江理综化学卷，T11）镍氢电池（NiMH ）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。

NiMH 中的M 表示储氢金属或合金。

该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH 。

已知：6NiOOH + NH 3 + H 2O + OH －=6 Ni(OH)2 + NO 2－下列说法正确的是A ．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H 2O + e －= Ni(OH)2 + OH －B ．充电过程中OH －离子从阳极向阴极迁移C ．充电过程中阴极的电极反应式：H 2O + M + e －= MH + OH －，H 2O 中的H 被M 还原 D ．NiMH 电池中可以用KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液（2014·天津理综化学卷，T6）已知：锂离子电池的总反应为Li x C ＋Li 1－x CoO 2 C ＋LiCoO 2 锂硫电池的总反应2Li ＋S Li 2S 有关上述两种电池说法正确的是( )A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电（2014·全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。

下列有关说法不正确的是A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反应为：MH＋OH－→M＋H2O＋e－D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高（2014·全国理综II化学卷，T12）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。

下列叙述错误的是A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1-x Mn2O4+xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中的Li+从b向a迁移（2014·福建理综化学卷，T11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。

个性化辅导讲义讲义编号学员编号：年级：高二课时数：学员姓名：辅导科目：化学学科教师：授课课题电化学基础-原电池、电解池授课时间及时段年月日星期时段：—教学目标1.理解原电池的工作原理，了解组成原电池的条件2.掌握电极反应和原电池总反应方程式的书写3.认识化学能与电能的相互转化教学内容与过程1．原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流。

这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。

形成条件①电极：两种不同的导体相连；②电解质溶液：能与电极反应。

③能自发的发生氧化还原反应①电源；②电极（惰性或非惰性）；③电解质（水溶液或熔化态）。

回答下列问题：（1）外电路的电流方向是由____极流向____极。

（填字母） （2）电池正极反应式为 。

（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____（填“是”或“否”），原因是____________。

（4）MnO 2可与KOH 和KClO 3，在高温下反应，生成K 2MnO 4，反应的化学方程式为_______________。

K 2MnO 4在酸性溶液中歧化，生成KMnO 4和MnO 2的物质的量之比为___________。

二、二次电池1、定义：二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生．这类电池可以多次重复使用．2、常见的二次电池：（1）铅蓄电池是最常见的二次电池，它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO 2，负极板上覆盖有Pb ，电解质是H 2SO 4． 铅蓄电池放电的电极反应如下： 负极：Pb+SO 42﹣﹣2e ﹣=PbSO 4（氧化反应）正极：PbO 2+SO 42﹣十4H ++2e ﹣=PbSO 4+2H 2O （还原反应） 总反应：Pb+PbO 2+2H 2SO 4=2PbSO 4十2H 2O 铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程： 阴极：PbSO 4+2e ﹣=Pb+SO 42﹣（还原反应）阳极：PbSO 4+2H 2O ﹣2e ﹣=PbO 2+SO 42﹣十4H +（氧化反应） 总反应：2PbSO 4十2H 2O=Pb+PbO 2+2H 2SO 4 可以把上述反应写成一个可逆反应方程式： Pb+PbO 2+2H 2SO 4⇌2PbSO 4十2H 2O练习：已知铅蓄电池的工作原理为Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 42PbSO 4＋2H 2O ，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。

原电池原理及应用考点一原电池的工作原理及其应用1．原电池的概念：将化学能转化为电能的装置。

2．原电池的构成条件：(1)能自发地发生氧化还原反应。

(2)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。

①负极：活泼性较强的金属。

②正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属。

(3)电极均插入电解质溶液中。

(4)构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。

3．工作原理以锌铜原电池为例：单液单池：双液双池：：(1)原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生，正极发生，（简称：）一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到电池总反应方程式。

(2)不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中的浓度，(3)原电池反应速率一定比直接发生的氧化还原反应快。

4．原电池原理的三大应用(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。

例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。

(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。

(3)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。

②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。

如：根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计的原电池为：【互动思考】1．原电池内部阴、阳离子如何移动？电解池内部阴、阳离子如何移动？2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(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)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )答案(1)√(2)×(3)×(4)√[示向题组]1．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。

Cu ZnH 2SO 4高中化学学习材料金戈铁骑整理制作专题八 电化学（原电池和电解池）考纲解读：1、 掌握原电池原理2、 了解化学电源、化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防护腐蚀的方法3、 掌握电解的原理4、 了解铜的精炼、镀铜、氯碱工业、铝的冶炼等反应原理。

考点精讲：（一）原电池考点一：原电池工作原理例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思考：什么样的反应可以设计成原电池？原电池正、负极的现象？考点二、燃料电池： 例3：（ 2004，天津理综）下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( )A ．a 电极是负极B ．b 电极的电极反应为： 4OH --4e -= O 2↑+2H 2OC ．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D ．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置例4：(1)氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。

氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能，而不经过热能中间形式,且电极反应产生的水，经过冷凝后又可作为宇航员的饮用水，发生的反应为：2H 2+O 2====2H 2O,(1)则负极通的是，正极通的是，正、负极两极电极反应式分别：，。

(2)如把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式，。

考点三：金属腐蚀例5：下列五个烧杯中均有天然水，铁被腐蚀由快到慢的顺序是思考：金属腐蚀的快慢的判断方法一般判断原则？电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀同种金属腐蚀：强电解质＞弱电解质＞非电解质强化训练：1、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2、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3、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4、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5、我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。

原电池（讲义）一、知识点睛1.原电池利用___________将_____能转化为_____能的装置。

（1）原电池的工作原理（以如图原电池为例）①锌________电子，发生_______反应，锌电极消耗；电极反应为_____________________。

②H+在铜上_____电子，发生_____反应，铜电极上有H2析出；电极反应为__________________。

③电子移动方向为锌→铜，导线中有电流通过，方向为铜→锌，则锌为________极，铜为________极；总反应方程式为___________________________。

（2）形成原电池的基本条件①有两个_________不同的电极（如金属跟金属或金属跟能导电的非金属）；②有电解质溶液；③构成_______回路；④有一个自发的_________________________。

2.原电池原理的应用（1）比较金属的活动性强弱原电池中，一般活动性强的金属为____极，_____电子，发生_____反应。

（2）原电池相关计算①根据总反应方程式计算物质有关的量。

②根据电极反应计算电子转移的情况。

3.原电池的设计①_______电子，发生_______反应的作负极。

②_______电子，发生_______反应的作正极。

二、精讲精练1.下列关于原电池的叙述中正确的是（）A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种不同的金属B．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极C．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被氧化D．原电池是将电能转化为化学能的装置2.下图装置中不能构成原电池的是（烧杯中盛稀硫酸）（）A B C D3.下列关于原电池的叙述中不正确的是（）A．在锌、铁、稀硫酸组成的原电池中，当电池工作时，锌是负极，铁是正极B．在铁、铜、CuSO4溶液组成的原电池中，电子由铁片通过导线流向铜片C．在镁、铝、稀硫酸组成的原电池中，电子由镁片通过导线流向铝片D．在镁、铝、稀NaOH溶液组成的原电池中，镁是负极，铝是正极4.请根据如图所示的原电池装置回答问题。

原电池和电解池一、原电池：1、定义：将化学能转化为电能的装置，如铜-锌原电池。

2、组成原电池的条件：①有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体）；②电极材料均插入电解质溶液中；③两电极相连形成闭合电路。

④一般能自发的发生氧化还原反应。

3、原电池的原理负极----较活泼的金属---- 电子------发生反应正极----较不活泼的金属---- 电子----发生反应在锌上发生的是：失电子，发生氧化反应的一极是负极；在铜上发生的是：得电子，发生还原反应的一极是正极总反应：Zn + 2H+= Zn2+ + H2二、电解池1．定义：将电能转化为化学能的装置，如电解饱和食盐水。

阳极反应：2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应）阴极反应：2H+＋2e-＝H2↑（还原反应）总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑注意：①电流必须是直流②熔融态的电解质也能被电解③阴极上放电的先后顺序是：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞(H+)＞Fe2+＞Zn2+；阳极上放电的先后顺序是：活泼金属电极›S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH ->(F-、NO3-、SO42-等)（惰性电极）④用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。

用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。

电解的电极反应式的书写思路与步骤：分电极（判断正负极）-----析溶液（分析电解质溶液中含有哪些离子）---判流向（判断电子流动方向、离子移动方向）-----断微粒（确定在两极上反应的是什么微粒）----写电极（书写电极反应方程式）---写方程（书写电解质电解的化学方程式或离子方程式）1）电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。

判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。

①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；③若阴极上有H2，阳极上有O2，且V(H2)=2V(O2)，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。

个性化辅导讲义讲义编号学员编号：年级：高二课时数：学员姓名：辅导科目：化学学科教师：授课课题电化学基础-原电池、电解池授课时间及时段年月日星期时段：—教学目标1.理解原电池的工作原理，了解组成原电池的条件2.掌握电极反应和原电池总反应方程式的书写3.认识化学能与电能的相互转化教学内容与过程1．原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流。

这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。

形成条件①电极：两种不同的导体相连；②电解质溶液：能与电极反应。

③能自发的发生氧化还原反应①电源；②电极（惰性或非惰性）；③电解质（水溶液或熔化态）。

1④形成闭合回路反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。

由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应）电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀；②实用电池。

①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。

2.原电池正负极的判断：⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。

⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极→正极。

电流方向：正极→负极。

⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极；还原反应→正极。

2⑷根据现象判断：电极溶解→负极；电极重量增加或者有气泡生成→正极。

⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极；阳离子→移向正极。

第5讲原电池、电解池原理与电极反应方程式一、原电池的工作原理１．概念：原电池是把化学能转化为电能的装置。

２．一般构成条件：①自发进行的氧化还原反应。

②两个电极（一极反应或两极都不反应）。

③电解质溶液（构成回路或参与反应）。

④形成闭合回路（导线连接或两极接触）。

例1．在下图的8个装置中，属于原电池的是哪几个?【答案】④⑥⑦３．电极名称及电极反应。

负极：金属较活泼，失去电子，电子流出，发生氧化反应。

正极：金属较不活泼，得到电子，电子流入，发生还原反应。

举例：铜锌原电池材料电极反应电极现象正极Cu 2H++2e－=H2↑有气体产生负极Zn Zn－2e－=Zn2+锌棒变细总离子反应式Zn+2H+=Zn2+ +H2↑总化学反应式Zn+H2SO4=ZnSO4 +H2↑闭合回路中电子从Zn 到Cu ，电流从Cu 到Zn ；电解质溶液中：阴离子（SO42－）移向Zn 极，阳离子（H+）移向Cu 极。

例2．在如图所示的铜锌原电池中：Zn为负极，Cu为正极；负极上发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－=Zn2+，正极上发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e－=Cu ；电子流出的极是Zn 极，电子流入的极是Cu 极；电流方向由Cu到Zn 。

盐桥中的盐溶液是KCl溶液，其作用为提供定向移动的阴、阳离子。

盐桥中的Cl－会移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4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Zn极减小，Cu极增加。

４．设计原电池：例3．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。

（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

负极反应：正极反应：【答案】（1）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（2）负极反应：Cu－2e－=Cu2+正极反应：2Fe3++2e－=2Fe2+５．原电池正负极的判断及电极方程式的书写用双线桥分析氧化还原反应，失电子的是负极，得电子的是正极。

“原电池（电解池）——电解池组合”题目分类辨析原电池与电解池是每年高考都会涉及的内容，除了能分析区别单个原电池、电解池的基本原理、电极方程式的书写、离子移动等。

将原电池和电解池结合在一起以及多个电解池串联在一起综合考察也是高考试卷中电化学部分的重要题型。

下面就将如何区分这两种模型以及解题方法进行分析。

一、明白原理、确定模型。

下面的组合装置是学生做题过程中经常遇到的，在看到装置图能快速找到其归属模型是后面分析的基础该四幅图的区别点在于整套装置中有没有直接给出的电源。

图3与图4是直接有画出电源的。

因此电源连接的若干烧杯为串联的电解池；而图1与图2是没有直接给出电源的，而是将电源放大为原电池，与电解池串联。

因此，遇到复杂的装置找出有无直接画出的电源是确定分类的关键点。

下面将对这两种模型的分析方法进行总结。

二、原电池与电解池组合图1图2图3 图4（1）首先，找出原电池。

①根据构成原电池条件判断我们知道构成原电池一定要活泼性不同的电极。

因此分析图1、图2可以快速判断左边的装置为原电池。

②根据常见的原电池由图5我们可以看出甲为氢氧燃料电池，因此可以判断甲为原电池，乙为电解池。

当然，根据构成原电池的条件，我们也可以排除乙为原电池。

③根据实验现象若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池。

（2）其次，确定原电池正负极①根据金属单质做负极从图1、图2可以分析出Zn、Pt分别作为原电池的负极。

①根据实验现象图6中，D电极上析出铜，说明发生反应Cu2+ + 2e-= Cu，可以分析其为正极，那么C 电极即为负极。

（3）确定电解池阴阳极。

根据“和电源正极相连的为阳极，和负极相连的为阴极”即可。

然后再根据阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应写出电极方程式。

图5图6三、电解池与电解池组合①②备注：①为给出了电源的正负极；②为未给出电源正负极该类模型的一大特点是题目中有直接给出的电源，对于已经给出电源正负极的装置来说，我们直接根据与正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极。