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1、. .专业 . 高考化学复习热点问题专题训练八原电池及其应用相关知识点：一、原电池的化学原理原电池的本质是将化学能转化为电能。是一个能自发进行的氧化还原反应分别在两极上发生。原电池的正负极变化规律为：负极电子流出的一极，通常是活泼性较强的金属，电极被氧化，电极发生氧化反应。正极电子流入的一极，通常是活泼性较弱的金属或非金属或金属氧化物导体，电极上发生还原反应。原电池中电子从负极流出，流入正极，与电流方向相反。如，锌铜原电池（硫酸溶液为电解质溶液）：负极（锌）：Zn 2e= Zn2+（氧化反应）正极（铜）：2H+ 2e= H2 （还原反应）总反应：Zn 2H+= Zn2+ H2二、形成原电池的条
2、件两种不同的金属（或一种为能导电的非金属或金属氧化物）以导线相联（或直接接触），插入电解质溶液里，形成闭合回路。三、金属的化学腐蚀与防护金属的腐蚀指金属或合金接触到气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。1化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触. .专业 . 现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害严重2钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性正极反应2H+ + 2e= H2O2 + 2H2O
3、+ 4e= 4OH负极反应Fe 2e= Fe2+ 溶液反应Fe2+ + 2OH= Fe(OH)24 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)33.金属腐蚀快慢的判断：（1）电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀剂化学腐蚀有防护措施的腐蚀（ 2）同种金属的腐蚀在强电解质中弱电解质中非电解质中（ 3）O2的浓度越大，腐蚀越快4防护金属腐蚀的方法（1）加保护层（涂油漆、电镀）（2）改变金属内部结构（制成合金）（ 3）牺牲阳极（如铁上接锌保护铁） （4）外加电源的阴极保护法（铁接电源的负极保护铁）四、原电池原理在化学上的应用1.通过原电池正负极的判断，比较两种金属的活泼性，比较活泼
4、的金属作负极。2.利用原电池原理加快反应速率。3.判断金属腐蚀的先后顺序，比较金属的腐蚀速率并进行金属的防护。例题分析例 1、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：. .专业 . 2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O ，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A. Ag B. Zn(OH)2C.Ag2O D.Zn 解析本题考查原电池的负极的判断，遵循最基本的原理：氧化还原反应中，失去电子的物质作为负极。电池放电时作原电池，则该原电池发生的反应为：Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，在此反应中， Zn 的化合价升高，失去了电子，所以Zn 是负极。
5、正确答案为D。例 2、有 a、b、c、d 四种金属，将a与 b 用导线联结后浸入溶液中，b 不易腐蚀；将a、d 分别投入等浓度的盐酸中，d 比 a反应剧烈；将铜浸入b 的盐溶液中，无明显变化；将铜浸入C的溶液中，有金属C 析出。据此可推知它们的活动性由强到弱的顺序（）A.dcab B.dabc C.dbac D.badc 解析本题主要考查利用电化学知识，金属与酸反应的难易程度及置换反应的规律，比较金属活泼性的方法，同时着重考查逻辑推理能力。依条件， a、b 作为电极构成原电池，b 不易腐蚀，则为正极，故金属活动性ab。d 与盐酸反应比 a 剧烈，证明d 的金属性比a 活泼。将铜分别浸入b、c
6、的盐溶液中，只能置换出c，说明金属活动性：bac。综上所述，四种金属的活动性由强到弱的顺序为：dabc。则正确答案为 B。例 3、以下现象与原电池无关的的是（）A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈D.银质奖牌久置后表面变暗解析本题考查应用原电池的原理分析实际问题的能力。A. 黄铜（铜锌合金） 发生电化腐蚀时，充电放电. .专业 . 被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜。B.生铁中含较多的碳比较软铁芯（几乎是纯铁）在接触电解质溶液时更容易形成原电池，铁作负极，所以更容易生锈。C. 铁质器件附有铜质配件，在接触
7、电解质溶液时易形成原电池，铁是负极，易被腐蚀生成铁锈。D. 银质奖牌久置后表面被硫氧化成银的化合物而变暗，是化学腐蚀，与原电池无关。例 4、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 为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式：负极反应式： 2CO+2CO32-=4CO2+4e-正极反应式：总电池反应式：解析本题主要考查原电池原理的应用。解答此题的关键是弄清原电池的概念，负极失去电子发生氧化反应 （已知）， 正极得到电子发生还原反应。依题意得总电池反应式为：2CO+O2=2CO
8、2，根据正极反应 +负极反应 =总电池反应，可推知正极反应式。正确答案为： 2CO2+O2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO2 强化训练1.日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl 和 ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2） ，电极反应可简化为：Zn 2e-=Zn2+，2NH4+2e-=2NH3+H2，根据上述叙述判断下列说法正确的（）A.干电池中锌为负极B.干电池工作时，电子由锌极经外电路流向碳极C.干电池长时间连续工作时，内装糊状物可能流出腐蚀所用电器D.干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化. .专业 . 2.镍-镉充电电池，电极材料是Cd
9、 和 NiO(OH), 电解质是氢氧化钾，放电时电极反应是：Cd+2OH- 2e-=Cd(OH)2， 2 NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-， 下列说法正确的是 （）A.电池放电时，电池负极周围溶液的pH 不断增大B.电池的总反应是：Cd+2 NiO(OH)+2H2O= Cd(OH)2+2Ni(OH)2C.电池放电时，镉元素被还原D.电池放电时，电池的正极和电源的正极连接3.生物体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池，下列有关电极反应及产物的判断正的是（）A.负极反应可能是O2+2H2O+4e-=4OH- B.负极反应的产物主要是CO32
10、-、HCO3-和 H2O C.正极反应可能是C6H12O6+24OH-24e-=6CO2+18H2O D.正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2、CO32-和 H2O 4.锂电池是新兴高能电池，它以质轻、 容量大而受到重视。目前已研制成功多种功能的锂电池。某种锂电池总反应可表示为Li+MnO2=LiMnO2，若该电池作电源时3 转移了 0.5mol 的电子，则消耗正极材料的质量为（）A.21.75g B.3.5g C.7.0g D.43.5g 5.在理论上可用于设计成原电池的化学反应是（）A.2Al(s)+2NaOH(aq)+2H2O(l)=2NaAlO2(aq)+3H2(g)； H0 B.B
11、a(OH)2 8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3 H2O(l)+8H2O(l) ； H0 C.CaC2(s)+2H2O(l) Ca(OH)2(s)+C2H2(g)； H0 D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)； H0 6.下列关于实验现象的描述不正确的是（）. .专业 . A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B.用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快7.铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.
12、01mol/L 的食盐溶液中，可能出现的现象是（）A.铁棒附近产生OH-B.铁棒被腐蚀C.石墨棒上放出氯气D. 石墨棒上放出氧气8.氢氧燃料电池以H2和 O2为燃料，电极为多孔镍，电解质溶液为30%的 KOH 溶液，下列有关叙述正确的是（）A.负极反应为： 4OH-4e-=2H2O+O2B.负极反应为： 2H2+4OH-4e-=4H2O C.工作时，溶液中阳离子向负极迁移D.溶液的 pH 与反应前相同9.表明金属甲的活动性比金属乙的活动性的叙述正确的是（）A.在氧化还原反应中，甲比乙失电子多B.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C.甲能与稀盐酸反应生成氢气而乙不能D.将甲、乙组成原电池时，甲为负
13、极10.埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是（）A.在含铁元素较多的酸性土壤中B. 在潮湿疏松的碱性土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中11.有 A、 B、D、E 四种金属，当A、 B 组成原电池时，电子由A 流向 B；当 A、D 组成原电池时， A 为正极； B 与 E 做电极构成原电池时，电极反应为：E2+2e-=E ，B2e-=B2+。则A、B、D、E 金属性由强到弱的顺序为（）. .专业 . A. ABED B.A BDE C.DEA B D.DABE 12.银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银。有人设计用原电池原理加
14、以除去，其处理方法为： 将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。请回答：（1）在此原电池反应中，负极反应式为，正极反应式为（2）反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，则总反应方程式为13.据报道， 最近摩托罗拉 （ MOTOROLA ）公司研发了一种由甲醇和氧气及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10 倍，可连续使用一个月才充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-。（1）该电池反应的总离子方程式为（2）甲醇在极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH 将（ “上升”、“
15、下降”或“不变” ） ；若有 16g 甲醇蒸汽被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的 CuSO4溶液（假设整个过程中能量总利用率为80%） ，则将产生标准状况下O2L。（3）最近，又有科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽。其中固体电解质是掺杂了Y2O3（Y：钇）的ZrO2（Zr：锆）固体，它在高温下能传导O2-离子（其中氧化反应发生完全）。以丁烷（ C4H10）代表汽油。电池的正极反应为放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向极移动（填正或负） 。14.称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上导管塞子，定时间测定生成氢气的体积。甲中加入50mL pH=3 的盐酸，乙中加入50mL pH=3 的醋酸，丙中加入50mL pH=3 的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没. .专业 . 有剩余的锌。请用“”、 “”或“ =”比较甲、乙、丙的情况：（1）开始时反应速率的大小为（2）三支试管中参加反应的锌的质量为（3）反应终了所需时间（4）在反应过程中，乙、丙速率不同的理由
