《2018年高考化学(全国通用版)大一轮复习第六章化学反应与能量第2讲原电池化学电源》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高考化学(全国通用版)大一轮复习第六章化学反应与能量第2讲原电池化学电源（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 原电池 化学电源 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 知识整合 核心主干 系统全面 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 考点一 原电池工作原理 氧化还原反应 2 构成条件 反应应能发发生 的氧化还还原反应应 一般是活泼泼性 强的金属与电电解质质溶液反应应 电电极一般是活泼泼性不同的两电电极 金属或 闭闭合回路形成需三个条件 两电电极直接或 间间接接触 两电电极插入电电解质质溶液中 自发进行 石墨 电解质溶液 3 工作原理 单单液原电电池双液原电电池 装置图图 电电极与 电
2、电极反应应 负负极 片 反应应 正极 片 反应应 电电子流向由 片沿导线导线 流向 片 离子迁 移方向 阴离子向 迁移 阳离子向 迁移 电电池反应应 方程式 两类类装置 的不同点 还还原剂剂Zn与氧化剂剂Cu2 直接 接触 既有化学能转转化为电为电 能 又有化学能转转化为热为热 能 造成能量损损耗 Zn与氧化剂剂Cu2 不直接接触 仅仅有 化学能转转化为电为电 能 避免了能量 损损耗 故电电流稳稳定 持续时间长续时间长 锌氧化 铜还原 锌铜 负极 正极 多维思考 1 判断下列说法是否正确 正确的画 错误的画 1 不是所有氧化还原反应都可以设计成原电池 2 在原电池中 负极材料的活泼性一定比正极
3、材料强 3 带有 盐桥 的原电池比不带 盐桥 的原电池电流持续时间长 4 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 5 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 6 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 提示 1 2 3 4 5 6 2 在双液原电池中 盐桥的作用是什么 提示 形成闭合回路 使两溶液保持电中性 题组一 原电池工作原理 1 2017 浙江嘉兴模拟 下列说说法正确的是 A 构成原电电池的两个电电极必须须是活泼泼性不同的两种金属 B 如图图原电电池中 电电流由锌锌棒经经外电电路流向铜铜棒 C 通过
4、过构成原电电池 能将反应应的化学能全部转转化为电为电 能 D 银锌纽银锌纽 扣电电池的放电电反应应 Zn Ag2O H2O Zn OH 2 2Ag 其中Ag2O 作正极 发发生还还原反应应 D 题组演练 精挑细选 练透练全 2 分析下图所示的四个原电池装置 其中结论正确的是 B 练后归纳 判断原电池正 负极的五种方法 注意 原电池的正极和负极与电极材料的性质有关 也与电解质溶液有 关 不要形成活泼电极一定作负极的思维定式 题组二 盐桥原电池 3 2016 江西铜鼓二模 用铜铜片 银银片设计设计 成如图图所示的原电电池 以下 有关该该原电电池的叙述正确的是 A 电电子通过盐桥过盐桥 从乙池流向甲
5、池 B 铜导线铜导线 替换盐桥换盐桥 原电电池将能继续继续 工作 C 开始时时 银银片上发发生的反应应是Ag e Ag D 将铜铜片浸入AgNO3溶液中发发生的化学反应应与该该原电电池总总反应应相同 D 解析 原电池负极铜失电子 正极银得电子 电子从负极沿导线流向正极 电解质溶液通过离子的定向移动形成电流 所以电子不经过电解质溶液 故A错误 铜线代替盐桥 乙池是原电池 甲池是电解池发生电镀 所以不 是原来的装置反应原理 故B错误 银片是原电池的正极 溶液中的银离子 得到电子发生还原反应 电极反应是Ag e Ag 故C错误 铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应都是发生了Cu
6、2Ag 2Ag Cu2 故D正确 4 导学号 16972147 控制适合的条件 将反应应Fe3 Ag Fe2 Ag 设计设计 成如图图所示的原电电池 盐桥盐桥 装有琼琼脂 硝酸钾钾溶液 灵敏电电流计计的0刻度 居中 左右均有刻度 已知接通后观观察到电电流计计指针针向右偏转转 下列判 断正确的是 A 盐桥盐桥 中的K 移向乙烧烧杯 B 一段时间时间 后 电电流计计指针针反向偏转转 越过过0刻度 向左边边偏转转 C 在外电电路中 电电子从石墨电电极流向银电银电 极 D 电电流计计指针针居中后 往甲烧烧杯中加入一定量的铁铁粉 电电流计计指针针将向左 偏转转 D 解析 该原电池中 Ag失电子作负极 石
7、墨作正极 盐桥中K 移向正极 甲烧 杯 一段时间后 原电池反应结束 电流计指针指向0 原电池外电路电子 由负极流向正极 所以电子从银电极流向石墨电极 电流计指针居中后 往甲烧杯中加入一定量的铁粉 由2Fe3 Fe 3Fe2 c Fe3 降低 c Fe2 增大 该平衡向左移动 故电流计指针向左偏转 练后归纳 氧化还原反应 可逆 设计成原电池的规律 当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时 可逆反应达到化学平 衡状态 电流表指针示数为零 当电流表指针往相反方向偏转 暗示电路 中电子流向相反 说明化学平衡移动方向相反 知识整合 核心主干 系统全面 1 设计制作化学电源 考点二 原电池原理的四大应用
8、 拆分反应 将氧化还原反应分成两个半反应 选择电 极材料 将还原剂 一般为比较活泼金属 作 活泼性比负 极弱的金属或非金属导体作 负极 正极 构成闭 合回路 如果两个半反应分别在两个容器中进行 中间连接盐 桥 则两个容器中的电解质溶液应含有与 相 同的金属的阳离子 电极材料 画出 装置图 结合要求及反应特点 画出原电池装置图 标出电极材料名 称 正负极 电解质溶液等 2 加快氧化还原反应的速率 一个 进行的氧化还原反应 设计成原电池时反应速率 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 3 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 的金属比
9、作 的金属 活泼 4 用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池 而得到保护 例如 要保护一个铁质 的输水管道或钢铁桥梁等 可用导线将其与一块锌块相连 使锌作原电池 的负极 自发增大 负极正极 正极 多维思考 1 电工经常说的一句口头禅 铝接铜 瞎糊弄 所以电工操作上规定 不能把铜导线与铝导线连接在一起使用 试说明原因 提示 铜 铝接触在潮湿的环境中形成原电池 加快了铝的腐蚀 易造成 电路断路 2 有A B C D四种金属 做如下实验 将A与B用导线连接起来 浸入 电解质溶液中 B不易腐蚀 将A D分别投入等物质的量浓度的盐酸中 D比A反应剧烈 将铜浸入B的盐溶液里 无明显变化 如果把铜浸入C
10、的 盐溶液里 有金属C析出 据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 提示 D A B C 题组一 判断金属的活泼性及反应速率 1 2016 江西萍乡校级三模 X Y Z M四种金属 已知X可以从Y的盐溶 液中置换出Y X和Z作原电池电极时 Z为正极 Y和Z的离子共存于电解液中 Y离子先放电 M的离子的氧化性强于Y的离子 则这四种金属的活动性由 强到弱的顺序为 A X Y Z MB X Z M Y C M Z X YD X Z Y M D 题组演练 精挑细选 练透练全 2 等质质量的两份锌锌粉a b 分别别加入过过量的稀H2SO4中 同时时向a中放入少 量的CuSO4溶液 如图图表示产产生H2的体
11、积积 V 与时间时间 t 的关系 其中正确 的是 D 解析 等质量的两份锌粉a b 分别加入过量的稀H2SO4中 同时向a中放入 少量的CuSO4溶液 发生 Zn Cu2 Zn2 Cu 形成原电池 反应速率增 大 反应用时少于b 但生成的氢气也少于b 图像应为D 题组二 设计原电池 3 将镉镉 Cd 浸在氯氯化钴钴 CoCl2 溶液中 发发生反应应的离子方程式为为Co2 aq Cd s Co s Cd2 aq aq表示溶液 若将该该反应设计为应设计为 如图图的原 电电池 则则下列说说法一定错误错误 的是 A Cd作负负极 Co作正极 B 原电电池工作时时 电电子从负负极沿导线导线 流向正极 C
12、 根据阴阳相吸原理 盐桥盐桥 中的阳离子向负负极 甲池 移动动 D 甲池中盛放的是CdCl2溶液 乙池中盛放的是CoCl2溶液 C 解析 在电池反应中 Co2 得电子发生还原反应 则Co作正极 Cd作负极 A正确 放电时 电子从负极Cd沿导线流向正极Co B正确 盐桥中阳离 子向正极区域乙池移动 阴离子向负极区域甲池移动 C错误 甲池中 的电极为Cd 故甲池中 电解质溶液为CdCl2溶液 乙池中盛放的是CoCl2 溶液 D正确 4 2016 四川成都模拟 某校化学兴兴趣小组进组进 行探究性活动动 将氧化还还 原反应应 2Fe3 2I 2Fe2 I2 设计设计 成带盐桥带盐桥 的原电电池 提供的
13、试试 剂剂 FeCl3溶液 KI溶液 其他用品任选选 请请回答下列问题问题 1 请补请补 充下面原电电池的装置图图 在括号内填上正负负极的材料 电电解质质 溶液 解析 1 依据原电池原理分析 氧化还原反应中Fe3 在正极得电子发生还 原反应 I 在负极失电子发生氧化反应 负极所在的电解质溶液为KI溶液 正极所在的电解质溶液为FeCl3溶液 电极材料可选取惰性电极 如石墨 碳棒 或其他不活泼性金属 答案 1 如图 2 发发生氧化反应应的电电极反应应式为为 3 反应应达到平衡时时 外电电路导线导线 中 填 有 或 无 电电流 通过过 4 平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体 当固体全部溶
14、解后 则则此 时该时该 溶液中电电极变为变为 填 正 或 负负 极 解析 2 发生氧化反应的电极是负极 I 失电子 3 反应达到平衡时 从左到右和从右到左移动的电子数目相同 故无电流 产生 4 平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体 平衡逆向移动 此时Fe2 失 电子 电极变成负极 答案 2 2I 2e I2 3 无 4 负负 知识整合 核心主干 系统全面 1 一次电池 考点三 化学电源 负负极材料 Zn 电电极反应应 Zn 2OH 2e Zn OH 2 正极材料 碳棒 电电极反应应 2MnO2 2H2O 2e 2MnO OH 2OH 总总反应应 Zn 2MnO2 2H2O 2MnO
15、OH Zn OH 2 负负极材料 Zn 电电极反应应 Zn 2OH 2e Zn OH 2 正极材料 Ag2O 电电极反应应 Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 总总反应应 Zn Ag2O H2O Zn OH 2 2Ag 2 二次电池 铅蓄电池是最常见的二次电池 总反应为Pb s PbO2 s 2H2SO4 aq 2PbSO4 s 2H2O l 3 燃料电池 1 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池 酸性碱性 负负极 反应应式 正极 反应应式 电电池总总 反应应 2H2 O2 2H2O 2 燃料电池的电极本身不参与反应 燃料和氧化剂连续地由 供给 外部 多维思考 1 判断下列说法是否正确 正确
16、的画 错误的画 1 铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应 2 铅蓄电池工作时 当电路中转移0 2 mol电子时 消耗的H2SO4为0 1 mol 3 铅蓄电池工作时 当电路中转移0 1 mol电子时 负极增加4 8 g 4 在化学电源中 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 5 二次电池充电时 充电器的正极接二次电源的正极 提示 1 2 3 4 5 2 1 氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时 工作一段时间后 电解质 溶液的浓度将 填 减小 增大 或 不变 下同 溶液的pH 2 氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时 工作一段时间后 电解质 溶液的浓度将 溶液的pH 提示 1 减小 减小 2 减小 增大 典例示范 审题答题 规范训练 审 题 指 导 指明了溶液的酸碱性 可推知放电时正极 负极反应式 充电时的总反应式及阴 阳极的反应式等 应根据充电总反应式判断 判断的是放电时 n e 与消耗O2的体积 答案 C 练后归纳 电极反应式的书写方法 题组一 电极 电池反应式的书写 B 题组演练 精挑细选 练透练全 2 2014 大纲全国卷 9 如图图是在航
