天津市梅江中学高考化学一轮复习 原电池课件

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1、 第第28讲讲 原电池原电池考点考点1 原电池基本原理原电池基本原理原电池的正负极的判断：根据电子流动方向判断。在原电池中，电子流出的一极是负极；电子流入的一极是正极。根据两极材料判断。一般活泼性较强的金属为负极；活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。考点考点1 原电池基本原理原电池基本原理原电池的正负极的判断：根据原电池两极发生的变化来判断。负极发生氧化反应；正极发生还原反应。根据现象判断。溶解的一极为负极，质量增加或放出气体的一极为正极。例例1 根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+ Cu(s)=Cu2+

2、(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂-饱和KNO3盐桥。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，写出两电极的电极反应式：银电极：_；X电极：_。Cu-2e-=Cu2+ CuAgNO3溶液正2Ag+2e-=2AgBCuAg(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是_(填序号)。 AK+ B CAg+ D 例例1 根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+ Cu(s)=Cu2+ (aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂-饱和KNO3盐桥考点考点2 原电池电极反应式书写原电池电极反

3、应式书写 一般电极反应式的书写(2)复杂的电极反应式的书写 对于复杂的电极反应式可由电池反应减去正极反应而得到负极反应(或由电池反应减去负极反应而得到正极反应)。此时必须保证电池反应转移的电子数等于电极反应转移的电子数，即遵守电荷守恒和质量守恒和电子守恒规律。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_。设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过_mol电子。Fe+Cu2+=Cu+Fe2+0.2例例2 某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为_，这是由

4、于NH4Cl溶液显_(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式_，2H+2e-=H22Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-NH+H2O H+NH3 H2O酸性 然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化 为 FeO， 试 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式_。(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，如图所示，一段时间后，在

5、甲 装 置 铜 丝 附 近 滴 加 酚 酞 试 液 ， 现 象 是_，2Fe3+3Cl2+8H2O=2FeO+6Cl-+16H+甲装置铜丝附近溶液变红 电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中 与 铜 丝 相 连 石 墨 电 极 上 发 生 的 反 应 式 为_，产物常用_检验，反应的离子方程式为_。Cl2+2I-=2Cl-+I2O2+2H2O+4e-=4OH-阴湿润淀粉碘化钾试纸 (1)若一段时间后，两电极质量相差12 g，消耗负极0.1 mol Fe，同时正极生成0.1 mol Cu，导线中通过0.2 mol电子。 (2)其他条件不变，若将CuC

6、l2溶液换为NH4Cl溶液，由 于 NH水 解 ， NH+H2O NH3H2O+H+， 所 以NH4Cl溶液显酸性，石墨电极上H+得到电子，电极反应式为2H+2e-=H2；铁电极反应为Fe-2e-=Fe2+，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴 加 少 量 新 制 饱 和 氯 水 ， 离 子 方 程 式 为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-【解析】 然后滴加几滴硫氰化钾溶液，由于存在Fe3+，所以溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，如果原因是+3价铁被氧化为FeO，则该反应的离子方程式为2Fe3+3Cl2+8H2O=2FeO+6Cl-+16H+。 (3)如图其他条件不变，

7、若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，则甲池为原电池，铁电极反应为 Fe-2e-=Fe2+， 铜 电 极 反 应 为 O2+2H2O+4e-=4OH-； 【解析】 乙池为电解池，石墨电极为阳极，电极反应为2Cl-2e-=Cl2，石墨(1)电极为阴极，电极反应为Cu2+2e-=Cu；所以一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，溶液变红，乙装置中石墨电极产物可以用湿润淀粉碘化钾试纸检验，反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2，反应后试纸变蓝。 【解析】 判断原电池电极时，不能简单地比较金属的活泼性，要看反应的具体情况，如Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极，Fe、

8、Al在浓硝酸中钝化后，比Cu更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。 1.(2011安安徽徽卷卷)研究人员最近发现了一种“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正确的是( ) A正极反应式：Ag+Cl-e-=AgCl B每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 CNa+不断向“水”电池的负极移动 DAgCl是还原产物 B 【解析】 由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确

9、；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(4-18/5)5=2 mol，因此选项B正确。2.(2011北北京京卷卷)结合下图判断，下列叙述正确的是( )A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+C和中正极反应均是O2+2H2O+4e-=4OH-D和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀A 【解析】 锌比铁活泼，装置中锌作负极，方程式为Zn-2e-=Zn2+。铁作正极，但溶液显中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应

10、是O2+2H2O+4e-=4OH-；铁比铜活泼，装置中铁作负极，负极反应为Fe-2e-=Fe2+。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢离子得电子，方程式为2H+2e-=H2。因为装置中没有Fe2+生成，所以装置中加入少量K3Fe(CN)6溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所述，只有选项A是正确的。3.(2011广广东东卷卷)某小组为研究电化学原理，设计如下图装置。下列叙述不正确的是( ) C无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2+向铜电极移动Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上 发 生

11、 的 反 应 为 ： Cu2+2e-=CuD 【解析】 本题考查原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与Cu2+发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：Fe+Cu2+=Fe2+Cu，A正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，电极式分别为：Fe-2e-=Fe2+、Cu2+2e-=Cu，B正确；由A、B分析可知，选项C是正确的；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，因此选项D是错误的。4.下列装置中发生的总反应为2Al+6H+=2Al3+3H2的是(铝条表面的

12、氧化膜均已除去)( )B 【解析】 A为原电池，总反应为：2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2；C为原电池，总反应为：Al+4H+NO=Al3+NO+2H2O；D项为电解池，总反应为：2H2O 2H2+O2。电解5. 控制适合的条件，将反应2Fe3+2I- 2Fe2+I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )DA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固体，乙中石墨电极为负极 【解析】 本题以原电池基本概念为考查背景，属较容易题。乙中I-失去电子放电，故为氧化

13、反应，A项正确；由总反应方程式知，Fe3+被还原成Fe2+，B项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达到平衡，C项正确。加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，做负极，D项错。6. 用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是( )在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：Ag+e-=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A B C DC7. (1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：_；银片上发生的电极反应：_。(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：产生氢气的体积(标准状况)；通过导线的电量。(已知NA=6.021023/mol，电子电荷为1.6010-19C)Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2【解析】 (1)根据金属活泼性分析得出锌片为负极，银片为正极，相应电极反应为：Zn-2e-=Zn2+； 2H+2e-=H2。(2)锌片与银片减轻，是因与酸反应：Zn+2H+=Zn2+H2转移2e-得V(H2)=4.5 L；Q=3.8104C。