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(完满word 版)高中化学原电池知识点总结 1 / 1
选修四 第四章 电化学基础
第一节 原电池
1．定义：把化学能转变成电能的装置
2．实质：一个能自觉进行的氧化还原反应。
3．构成条件：
（ 1）两个活性不同样的金属（其中一种可以为非金属，即作导体用）作电极。
（ 2）两电极插入电解质溶液中。
（ 3）形成闭合回路。
（两电极外线用导线连接，可以接用电器。
）
（ 4）自觉地发生氧化还原反应
※ 4．原理：
Ⅰ
Ⅱ 电极名称
负极 正极 电极资料
Zn Cu 电极反应
Zn — 2e - =Zn 2+ Cu 2++2e - =Cu 反应种类
氧化反应 还原反应 电子方向：电子从负极流出经外电路流入正极；
三个方向 电流方向：电流从正极流出经外电路流入负极。
离子方向：阴离子
? 负极 阳离子 ? 正极 两种装置的比较：
装置Ⅰ中还原剂 Zn 与氧化剂 Cu 2+直接接触，易造成能量耗费；装置Ⅱ能防备能量耗费；装置Ⅱ中盐桥的作用是供应离子迁移通路，导电。
5. 盐桥：含有琼胶的 KCl 饱和溶液
盐桥作用：连接两个溶液，并保持两个溶液呈电中性。
+ - ? 负极
K ? 正极， Cl。
第一讲电化学综合1．100mL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2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO+2CO32--4e-== 4CO2阴极反应式：_________________，电池总反应式：_______________。
3.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：由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．Cd D．NiO(OH)4．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：2MnO2(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6.5g外电路中每通过O.2mol电子，Zn的质量理论上减小6.5g。
故答案为C项。
5.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO＋2CO-23−→−4CO2＋4e－阴极反应式：总电池反应式：6.（10分）（1）今有反应2H2＋O2KOH====2H2O构成了燃料电池，则负极通的应是，正极通的应是。
(完整word版)【教材分析】原电池_化学_高中
第四章电化学基础
第一节原电池
教材分析
本节课的教学内容“原电池”，是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理》中第四章电化学基础的第一节内容。
原电池是中学电化学基础知识，也是学生了解化学原理应用于生活实际的重要切入点之一。
在前期学习过程中，学生已初步掌握将化学能转化为电能的途径，并已有原电池、正极、负极、电解质溶液的概念。
选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。
另一方面课本将实验探究充分融入到理论知的学习过程当中,让学生经历科学探究的过程,为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。
同时，也充分联系原理在实际生产生活中的运用，让学生体会到化学的有用性，体验科学、技术、社会与环境的密切关系，达到提高学生科学素养的目标.
选修四第四章第一节再次学习原电池的目的在于学生在本节课的学习中,从学生已有的知识基础入手，进一步深化巩固原电池的工作原理及其构成条件，并随之引入盐桥的概念，结合实验探究和理论探究,学习盐桥的作用，并从微观本质上学习掌握盐桥的工作原理。
并在教师引导下进一步掌握判断原电池的正负极的方法和学会正确书写电极反应方程式.同时，也让学生了解原电池的本质及其实质应用,为学习化学电源、燃料电池等打下基础。
1。
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第四章电化学基础一、原电池课标要求1、掌握原电池的工作原理2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲1、原电池的工作原理(1）原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池.若化学反应的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。
只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能；非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。
（2）原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体)作电极。
②电极材料均插入电解质溶液中。
③两极相连形成闭合电路.（3）原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。
负极发生氧化反应，正极发生还原反应，简易记法：负失氧，正得还。
2、原电池原理的应用（1)依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。
②在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极,发生还原反应。
③原电池的正极通常有气体生成，或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。
第4章电化学基础本章复习课1．下列叙述不正确的是( )A ．铁表面镀锌，铁作阳极B ．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C ．钢铁吸氧腐蚀的正极反应式：O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －D ．工业上电解饱和食盐水的阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑答案 A解析 铁表面镀锌，铁应作阴极而锌作阳极，A 错误；锌比铁活泼，在船底镶嵌锌块，可有效防护船体被腐蚀；钢铁的吸氧腐蚀中正极上O 2得到e －被还原；工业电解饱和食盐水的反应中阳极上Cl －失去e －被氧化，故B 、C 、D 均正确。
2．如图所示，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答案 B解析 依据原电池原理分析可知：a 中铁钉作负极，发生氧化反应，铜丝作正极，发生O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －的还原反应，可知A 、C 错误；b 中铁钉作正极，发生O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH－的还原反应，而铝条发生氧化反应，不会冒气泡，B 正确、D 错误。
3．摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应式为2CH 3OH ＋3O 2＋4OH －2CO 2－3＋6H 2O ，则下列有关说法错误的是( ) A ．放电时CH 3OH 参与反应的电极为正极B ．充电时电解质溶液的pH 逐渐增大C ．放电时负极的电极反应式为CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2OD ．充电时每生成1 mol CH 3OH 转移6 mol 电子答案 A解析 从总反应式可知：电池放电时甲醇被氧化生成碳酸根离子，而原电池中负极发生氧化反应，故甲醇参与反应的电极为负极，电极反应式为CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2O 。
绝密★启用前人教版高中化学选修四第四章电化学基础练习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示，电流计指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是()A． B极为原电池的正极B． A、B、C可能分别为锌、铜、稀盐酸C． C中阳离子向A极移动D． A极发生氧化反应2.现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图，下列说法正确的是()A．电解开始时阴极有H2放出B．电解开始时阳极上发生：Cu2＋＋2e－===CuC．当电路中通过电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生了变化D．整个电解过程中，不参与电极反应3.有关电化学知识的描述正确的是()A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是由KCl饱和溶液制得的琼脂C．因为铁的活动性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极，铜作正极D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池4.研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。
下列“水”电池在海水中放电时的有关说法不正确的是()A．负极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgClB．正极反应式：5MnO2＋2e－=== Mn5C．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子D． AgCl是还原产物5.用质量均为100 g的铜棒做电极，电解硝酸银溶液，电解一段时间后，两个电极的质量差为28 g，则阴极的质量为()A． 128 gB． 114 gC． 119 gD． 121.6 g6.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。
高中化学学习材料（灿若寒星**整理制作）[电化学基础](满分100分时间90分钟)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是()解析：干电池将化学能转化为电能；电解是将电能转化为化学能；水力发电是将势能转化为电能；太阳能热水器是将太阳能转化为热能。
答案：D2．下列有关电池的说法不．正确的是()A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极解析：铜锌原电池工作时，电子由负极(锌)沿外电路流向正极(铜)，B错误。
答案：B3．铜—锌—稀硫酸组成的原电池，放电一段时间后，溶液的pH将()A．不变B．升高C．降低D．无法确定解析：此原电池放电时，反应消耗硫酸，使溶液的酸性降低。
答案：B4．为防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是()A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极解析：A、B中形成原电池都是铁作负极，加速铁的腐蚀；D中铸铁管作阳极，加速腐蚀；C中锌比铁活泼，铁作正极，受到保护。
答案：C5．(2011·衡水模拟)下列说法正确的是()A．铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应B．电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到金属钠C．给铁钉镀铜可采用CuSO4作电镀液D．生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀解析：铅蓄电池放电时铅电极失去电子发生氧化反应，A错误；电解饱和食盐水，阳极上得到氯气，阴极上得到氢气，B错误；电镀时电镀液采用镀层金属的可溶性盐溶液，C正确；食盐水为中性溶液，所以应发生吸氧腐蚀，D错误。
答案：C6．[双选题](2011·海南高考)根据下图，下列判断中正确的是()A．烧杯a中的溶液pH升高B．烧杯b中发生氧化反应C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2解析：由图知，烧杯b中的Zn棒失去电子，发生氧化反应，电子转移到Fe棒上，烧杯a中通入的氧气在Fe棒表面得电子生成氢氧根离子，使a中溶液的pH升高。
所以正确的为A、B。
答案：AB7．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋解析：在氢氧燃料电池的负极上反应的是氢气；粗铜精炼时，纯铜与电源的负极相连，钢铁腐蚀的负极反应是Fe－2e－===Fe2＋。
答案：A8．如下图所示是某太空空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH 溶液为电解液，下列有关说法中正确的是()向日面时背日面时A．该能量转化系统工作时，需不断补充H2OB．该转化系统的能量本质上来源于太阳能C．水电解系统中的阴极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．燃料电池放电时的负极反应：H2－2e－===2H＋解析：水电解时阴极为2H＋＋2e－===H2↑，C项错误；燃料电池放电时负极为H2＋2OH －－2e－===2HO，故D项错误；A项中H2O可以循环利用，错误；B项正确。
2答案：B9．(2011·长春高二检测)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，原电池仍继续工作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解析：根据原电池工作原理，电子由负极(Cu)沿导线传递给正极(Ag)，电解质溶液中阴离子沿盐桥从乙流向甲；正极(Ag)：2Ag＋＋2e－===2Ag，负极(Cu)：Cu－2e－===Cu2＋，总反应：Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，与将Cu片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应相同。
故选D。
答案：D10．(2011·山东省实验中学高二检测)氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。
下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中正确的是()A．可以选用石墨棒作为阴、阳极材料，但阳极材料也可以用铁棒B．用湿润的淀粉KI试纸靠近阴极区域，试纸变蓝C．电解过程中，在阳极区域溶液中滴加品红，品红褪色D．实验结束后，将溶液搅拌，然后用pH试纸检验，溶液呈中性解析：电解时阳极不能选用活泼的金属材料，故A错；电解饱和食盐水时阴极产物为还原产物H2，故B错；电解时阳极产物为氧化产物氯气，故C正确；电解饱和食盐水除生成氢气和氯气外，在阴极还有NaOH产生，所以电解实验结束后，搅拌溶液，溶液中有NaOH，显碱性，故D错。
答案：C11．[双选题]将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中有氢气生成。
若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀，B未被腐蚀，关于A、B的叙述正确的是() A．金属活动性A＞BB．还原性B＞AC．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应D．金属B的表面有明显的气泡产生解析：金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中，构成了原电池，负极腐蚀而损耗，正极被保护，即金属A为负极，金属B为正极。
答案：AD12．(2011·杭州师大附中月考)1 L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2＋Al3＋NO－3Cl－物质的量浓度(mol/L) 1 1 a 1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e－通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是()A．电解后溶液的pH＝0 B．a＝3C．阳极生成1.5 mol Cl2D．阴极析出的金属是铜与铝解析：根据电子守恒可知，该反应过程中涉及的反应有：阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(产生氯气的体积，标准状况下为0.5 mol)，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；阴极：Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑。
从电子守恒的角度知，电解后溶液的pH＝0，A项正确；从电荷守恒的角度可知，a＝4，B不正确。
答案：A13．[双选题]银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，放电时它的正、负两极的电极反应式如下：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。
下列判断正确的是()A．锌为负极，氧化银为正极B．锌为正极，氧化银为负极C．原电池工作时，负极区溶液pH增大D．原电池反应的化学方程式为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag解析：从电极反应式看，锌失电子被氧化，所以锌为负极；Ag2O得电子被还原，所以是正极。
由电极反应式相加可得，总化学方程式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。
从负极电极反应式分析，OH－被消耗，所以负极区溶液的pH应减小，选A、D。
答案：AD14．(2011·安徽师大附中模拟)利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。
该电池工作时，有关说法正确的是()A．铝罐将逐渐被腐蚀B．炭粒和炭棒上发生的反应为O2＋4e－===2O2－C．炭棒应与玩具电机的负极相连D．该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻解析：该电池的反应原理是4Al＋3O2===2Al2O3，所以Al作电源负极，与玩具电极的负极相连，逐渐被腐蚀，A项正确，C、D项错误；B项中正确的反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
答案：A15．按下图装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示()①c (Ag ＋) ②c (AgNO 3) ③a 棒的质量 ④b 棒的质量 ⑤溶液的pHA ．①③B ．③④C ．①②④D ．①②⑤解析：该电解池，随着电解的进行，c (Ag ＋)不变，c (AgNO 3)不变，溶液的pH 不变。
因为阳极反应式为Ag －e －===Ag ＋，阴极反应式为Ag ＋＋e －===Ag 。
答案：D16.(2011·北京海淀区期末练习)已知在pH 为4～5的溶液中，Cu 2＋几乎不水解，而Fe 3＋几乎完全水解。
某学生拟用电解CuSO 4溶液的方法测定铜的相对原子质量。
该同学向pH ＝3.8的含有Fe 2(SO 4)3杂质的CuSO 4溶液中加入适量的黑色粉末X ，充分搅拌后过滤，将滤液用右图所示装置电解，其中某电极增重a g ，另一电极上产生标准状况下的气体V mL 。
下列说法正确的是( )A ．黑色粉末X 是铁粉B ．铜电极连接电源正极C ．石墨电极上发生的反应是 4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2OD ．铜的相对原子质量的计算式是22.4a V解析：利用Fe 3＋的水解，除去CuSO 4溶液中Fe 3＋方法是向其中加入黑色的CuO ，与Fe 3＋水解产生的H ＋反应，促进Fe 3＋水解，使Fe 3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去，A 错误；电解时，石墨作阳极，电极反应式：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑，C 正确；铜作阴极，电极反应式为：2Cu 2＋＋4e －===2Cu ，B 错误；据两极上转移电子的量相等可知： aM (Cu )×2＝V ×10－3 L 22.4 L·mol －1×4， 解得：M (Cu)＝11200a V 。
答案：C二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17.(9分)(2011·佛山高二检测)在一个U 形管里盛有CuCl2溶液，并插入两块锌片作电极，按如图连接。
(1)如果把电键K接A，该装置应是电解装置，Zn①极是________极，电极反应式为____________________，Zn②极是________极，电极反应式为__________________________。
(2)上述反应进行5 min后，转换电键K到C，则这个装置是原电池装置，Zn①极是________极，电极反应式为________。
(3)上述装置进行 2 min后，再转换电键K到B，则Zn①极发生的化学反应为________________________________________________________________________，Zn②极发生的有关电化学的反应为_________________________________________。
