原电池知识点总结
高三化学原电池知识点

高三化学原电池知识点原电池是一种基于化学反应转化化学能为电能的装置。
它的原理是通过两种不同金属中的电子传递来产生电流。
在高三化学中,了解原电池的构造和工作原理是非常关键的。
下面将介绍原电池的相关知识点。
1. 基本概念原电池是由一个或多个电池元件组成的电化学装置。
它由正极、负极和电解质三部分组成。
正极是提供电子的极板,负极是接受电子的极板,电解质是电流载体。
2. 原电池的构成材料常见的原电池材料有锌、铜、铅、银、铁等金属。
其中,锌通常作为负极,而铜则作为正极。
电解质常采用硫酸、盐酸、氢氧化钠等溶液。
3. 原电池的工作原理原电池中发生的化学反应导致正负电极之间产生电位差。
以锌铜原电池为例,锌在电解质中转化为锌离子,同时释放出电子;电子通过外部电路从负极流向正极;在正极,铜离子在电解质中还原为铜原子,同时接受电子。
整个过程形成了一条电子流,产生了电流。
4. 原电池的电势差原电池的电势差由正负电极之间的电子传递引起。
电势差与正负电极的电极电势差有关。
电极电势差是指电解质中两种金属溶解产生的离子与电解质中其他离子之间的电位差。
5. 原电池的标准电极电势原电池的标准电极电势是指在标准状态下,正负电极之间的电子传递引起的电势差。
标准电极电势可以通过将电池连接到一个参比电极来测量。
6. 原电池的电解质浓度对电势差的影响原电池中的电势差与电解质浓度有关。
一般情况下,电解质浓度越高,电势差越大。
这是因为溶液中离子的浓度越高,电势差就越大。
7. 原电池的内阻原电池中存在内阻,它取决于电极和电解质的性质以及电池的结构。
内阻会降低电路中的电流强度,并消耗电能。
8. 原电池的用途原电池广泛应用于生活中的各个领域,如遥控器、手电筒、闹钟等。
原电池还可以作为其他电化学装置的电源,如电解槽和电镀槽。
总结:高三化学中的原电池知识点包括原电池的基本概念、构成材料、工作原理、电势差、标准电极电势、电解质浓度对电势差的影响、内阻和用途等方面。
原电池知识点

原电池知识点1、原电池定义:将化学能转化为电能的装置(发生自发的氧化还原反应)。
2、原电池工作原理:负极反应:Zn−2e−=Zn2+正极反应:2H++2e−=H2↑总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑3、原电池组成条件:(1)电极为导体且活泼性不同(负极:较活泼的金属;正极:较不活泼的金属或石墨);(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路;(4)能发生自发的氧化还原反应。
4、电极反应:负极发生氧化反应,电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子。
负极现象:负极溶解,负极质量减少。
正极发生还原反应,电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质。
正极现象:一般有气体放出或正极质量增加。
5、原电池正负极的判断方法:(1)依据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
(2)根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
(3)根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
(正正负负)(4)根据原电池中的反应类型:负极:较活泼金属、失电子、电子流出、电流流入、氧化反应;正极:较不活泼金属或石墨、得电子、电子流入、电流流出、还原反应。
(5)根据电极现象:负极:电极溶解或质量减轻;正极:电极上产生气泡或质量增加。
6、原电池的应用:(1)加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快;(2)比较金属活动性强弱;(3)设计原电池;(4)金属的腐蚀。
1。
原电池知识点系统总结

原电池知识点系统总结原电池知识点系统总结从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
下面是小编整理的原电池知识点系统总结,欢迎来参考!1.原电池的定义电能的把化学能转变为装置叫做原电池。
2.原电池的工作原理将氧化还原反应中的还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂,使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行,从而形成电流。
3.构成条件两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发进行的氧化还原反应)。
4.正负极判断负极:电子流出的极为负极,发生氧化反应,一般较活泼的金属做负极正极:电子流入的极为正极,发生还原反应,一般较不活泼金属做正极判断方法:①由组成原电池的两极电极材料判断:一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
注意:Cu-Fe(Al)与浓HNO3组成的原电池以及Mg-Al与NaOH 溶液组成的原电池例外。
②根据电流方向或电子流动方向判断:电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池两极发生的变化来判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。
④根据现象判断:溶解的电极为负极,增重或有气泡放出的电极为正极⑤根据离子的流动方向判断:在原电池内的电解质溶液,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。
5.电子、电流、离子的移动方向电子:负极流向正极电流:正极流向负极阳离子:向正极移动阴离子:向负极移动6.电极反应式(以铜-锌原电池为例)负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极(Cu):Cu2++2e-= Cu (还原反应)总反应: Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu7.原电池的改进普通原电池的缺点:正负极反应相互干扰;原电池的电流损耗快。
①改进办法:使正负极在两个不同的区域,让原电池的氧化剂和还原剂分开进行反应,用导体(盐桥)将两部分连接起来。
原电池的所有知识点

原电池的所有知识点原电池是一种将化学能转化为电能的装置,广泛应用于各个领域,如电子产品、交通工具、能源储备等。
下面将从电池的类型、工作原理、构造、使用注意事项和环境影响等方面进行详细介绍。
一、电池的类型1.原电池按照化学反应方式可分为原电池和蓄电池。
原电池是一次性使用的,无法进行充电,如碱性电池、锌碳电池等;蓄电池则可以通过反向化学反应进行充电和放电,如铅酸蓄电池、锂离子电池等。
2.原电池按照电化学反应类型可分为干电池和湿电池。
干电池是指电解质以固体形式存在于电池中,如碱性电池;湿电池是指电解质以液体形式存在于电池中,如铅酸蓄电池。
二、电池的工作原理电池的工作原理是利用化学反应将化学能转化为电能。
在电池中,正极和负极之间存在差异的电势,通过连接导线和外部电路,电子在负极和正极之间流动,从而产生电流。
化学反应中的氧化物和还原物在电解质中发生氧化还原反应,产生电子和离子,从而维持电池的电荷平衡。
三、电池的构造1.原电池通常由正极、负极、电解质和外壳组成。
正极是电池的正极电极,负极是电池的负极电极,电解质是正负极之间的介质,外壳则用来保护电池内部结构。
2.蓄电池的构造比较复杂,包含正极、负极、电解质、隔膜、电解液和外壳等部分。
正极和负极分别由活性材料和电极支撑材料构成,电解质用于离子传递,隔膜用于阻止正负极直接接触,电解液则是导电介质。
四、电池的使用注意事项1.不同类型的电池具有不同的电压和容量,使用时应根据设备要求选择合适的电池。
2.电池在长时间不使用时,应储存在干燥、通风的地方,避免高温和湿度。
3.在更换电池时,应注意正负极的正确安装,避免反装导致电池短路或损坏。
五、电池的环境影响1.电池的生产和回收过程会产生一定的环境污染,如废水、废气和废渣等。
2.部分电池中含有有害物质,如重金属铅、汞等,如果处理不当,会对环境和人体健康造成潜在风险。
3.因此,应该加强电池的回收利用,推广绿色环保的电池技术,减少对环境的影响。
原电池知识点

第四章电化学基础第一节原电池原电池及其工作原理1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
2.构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。
3.工作原理(以铜—锌原电池为例)负极正极续表易错警示原电池工作原理中四个常见失分点的规避(1)只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池,将化学能转化为电能。
(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。
(3)无论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液,溶液中的离子不能通过盐桥。
(4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
原电池正负极的判断方法说明:(1)活泼性强的金属不一定作负极,但在负极的电极上一定发生氧化反应。
(2)溶液中的离子不能通过盐桥。
(3)负极本身不一定参加反应,如燃料电池中,作为负极的材料不参加反应,只起到了导电的作用。
原电池原理的四大应用1.比较金属活泼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。
2.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加快。
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.设计制作化学电源(1)必须是能自发进行且放热的氧化还原反应。
(2)正、负极材料的选择:根据氧化还原关系找出正、负极材料,一般选择活泼性较强的金属作为负极;活泼性较弱的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为正极。
(3)电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。
但如果氧化反应和还原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选择与电极材料相同的阳离子,这样可减少离子极化作用,便于电子和离子的移动,如在Cu-Zn构成的原电池中,负极Zn浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中,而正极Cu浸泡在含有Cu2+的电解质溶液中。
原电池知识点巧计总结

原电池知识点巧计总结一、电池的基本结构和工作原理1. 电池的基本结构电池由正极、负极和电解质组成。
正极是电池的正极板,通常由氧化物或氢化物制成;负极是电池的负极板,通常由金属或合金制成;电解质是正极和负极之间的导电介质,通常是液体或固体。
2. 电池的工作原理当电池连接到外部电路时,正极和负极之间会发生化学反应,电解质中的离子将在正负极之间传导,从而产生电流。
这种化学反应的性质决定了电池的电压和电流特性。
二、电池的种类和特性1. 按用途分(1)一次性电池:一次性电池是一种一次性使用的电池,通常由碱性锰电池或锌碳电池制成。
它们具有较低的成本和较短的使用寿命,适用于对电池寿命要求不高的应用场合。
(2)可充电电池:可充电电池是一种可重复充放电的电池,通常由镍氢电池、锂离子电池等制成。
它们具有较高的成本和较长的使用寿命,适用于对电池寿命要求较高的应用场合。
2. 按工作原理分(1)干电池:干电池是一种干态电解质的电池,通常由锌碳电池、碱性锰电池等制成。
它们具有较低的成本和较短的使用寿命,适用于对电池寿命要求不高的应用场合。
(2)湿电池:湿电池是一种液态电解质的电池,通常由铅酸电池、镍氢电池等制成。
它们具有较高的成本和较长的使用寿命,适用于对电池寿命要求较高的应用场合。
三、电池的使用和维护1. 电池的使用(1)合理使用:在使用电池时应注意合理使用,避免短路、过放电等情况,以延长电池的使用寿命。
(2)适当充放电:在充放电过程中应注意适当充放电,避免过充或过放,以增加电池的循环寿命。
2. 电池的维护(1)定期充电:对于可充电电池,应定期进行充电以防止自放电,延长电池的寿命。
(2)避免高温:电池应避免长时间暴露在高温环境中,以防止电池容量的损失。
四、电池的安全使用1. 避免短路:在使用电池时应避免短路,以避免发生安全事故。
2. 避免过充/过放:在充放电过程中应避免过充或过放,以避免发生安全事故。
3. 避免高温环境:电池应避免长时间暴露在高温环境中,以防止发生安全事故。
原电池相关知识点总结

原电池相关知识点总结一、原电池1. 原电池(1) 概念:将化学能转化为电能的装置。
(2) 实质:自发进行氧化还原反应,把化学能转化为电能。
2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)3.原电池形成的条件(1) 两个活泼性不同的电极。
(2) 电解质溶液或熔融电解质,形成闭合回路(或两极直接接触)。
(3) 能自发地发生氧化还原反应。
4. 电子流向负极→ 正极(电子不能通过溶液)5.电极反应负极:一般是活泼性较强的金属,发生氧化反应。
正极:一般是活泼性较弱的金属(或导电非金属),发生还原反应。
6. 盐桥的组成和作用⑴ 盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
⑵ 盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。
【总结提升】1.工作原理示意图(以铜锌原电池为例)2.原电池电极的判断3. 原电池的负极一般,在原电池反应中活泼金属作负极包含两层含义:(1) “活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。
(2) 在大部分原电池反应中,金属活动性较强的一极作负极,另一电极作正极。
但在某些特殊条件下例外,例如:①冷的浓硝酸作电解质溶液,金属铁或铝与金属铜作电极时,铁或铝在冷的浓硝酸中钝化,金属活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化反应作负极。
② NaOH溶液作电解质溶液,金属镁与金属铝作电极时,因铝能与NaOH溶液反应,作负极,而金属活动性强的镁只能作正极。
4. 原电池的设计从理论上讲,能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池,实际设计时应注意以下几点:⑴负极(还原性较强的物质);⑵正极是活动性较差的金属或能导电的非金属;⑶电解质溶液:两电极浸入电解质溶液中,阴离子移向负极,阳离子移向正极。
二、原电池原理的应用1.加快氧化还原反应的速率例如:在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液,能使产生H2的速率加快。
2.比较金属活动性强弱3.设计化学电池例如:以Fe+CuCl2===FeCl2+Cu为依据,设计一个原电池。
原电池(知识点归纳总结+例题解析)

原电池(知识点归纳总结+例题解析)研究目标】1、了解化学能与电能的转化方式及应用;2、掌握原电池的组成及工作原理;3、认识常见的化学电源和新型电池的开发利用。
要点梳理】要点一、原电池的工作原理1、原电池的定义燃煤发电将化学能转化为电能的过程繁琐、复杂且能耗较大。
而原电池则是一种装置,能够将氧化还原反应释放的能量直接转变为电能。
2、原电池的工作原理实验1:将一块锌片和一块铜片插入稀硫酸中,会出现气泡。
反应:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑。
锌失去电子生成锌离子,硫酸得到电子生成氢离子。
实验2:将锌片和铜片用电线连接起来,中间接一电流计。
锌片逐渐溶解,铜片上有气泡出现,电流计指针发生偏转。
结论:锌反应生成锌离子溶解,铜片上有氢气产生,电流产生。
这样,就构成了原电池。
要点二、原电池的组成条件组成原电池必须具备三个条件:1)提供两个活泼性不同的电极,分别作负极和正极。
负极:活泼性强的金属,该金属失电子,发生氧化反应。
正极:活泼性弱的金属或非金属(常用碳棒、石墨),该电极上得电子,发生还原反应。
2)两个电极必须直接和电解质溶液接触,电解质溶液中阴离子向负极方向移动,阳离子向正极方向移动,阴阳离子定向移动成内电路。
3)必须有导线将两电极连接,形成闭合通路。
要点三、原电池的正、负极的判断方法原电池中正负极的判断方法如下:本文介绍了判断电极类型的几种方法,包括根据电极材料、电流方向、离子移动方向、电极反应类型和电极上反应现象等。
同时还提到了判断电流方向时需要注意电源内外电路的不同。
在书写电极反应式时,需要标出正负极和电极材料,并遵循电子得失守恒、质量守恒和电荷守恒三大守恒原则。
此外,还需要根据所处的电解质溶液的酸碱性环境来选择反应产物。
最后,文章以氢氧燃料电池为例,介绍了两种书写电极反应式的方法。
3Cu的反应,可以设计成原电池:Cu|Cu2+||Fe3+|Fe。
其中,Cu为正极,Fe为负极,Cu2+和Fe3+为电解质溶液。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
原电池的知识梳理3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。
5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。
6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。
(1)在外电路:①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。
②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。
(2)在内电路:①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。
②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。
(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,并可能伴有沉淀或气体的产生。
11、在特定的电解质溶液的条件下:能单独反应的金属做负极,不能单独反应的金属做正极。
例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池的正极。
例2:两极材料分别是镁片和铝片,电解质溶液是氢氧化钠溶液,虽然金属活动性镁比铝活泼,但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产生氢气,而镁与氢氧化钠溶液不反应,在电池中,铝作原电池的负极,镁作原电池的正极。
12、在非氧化性酸的酸性条件下或中性条件下,金属活动性强的金属做负极。
二、应该对比掌握几种原电池原电池电极反应式的书写格式:电极名称(电极材料):氧化还原反应的半反应(氧化还原类型)1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池(伏打电池)(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:稀硫酸)(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑(2)电极反应式及其意义正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应)。
(3)微粒移动方向:①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。
②在内电路:SO 24(运载电荷)向锌片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动的电子放出氢气。
2、铜锌强碱溶液的原电池(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn +2OH- =ZnO-22+ H2↑(2)电极反应式及其意义①正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);修正为:2H2O+2e- =H2↑+2OH-②负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应);修正为:Zn +4OH--2e-=ZnO-22+2H2O3、铝铜非氧化性强酸溶液的原电池(电极材料:铜和铝;电解质溶液:稀硫酸。
)(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al+6H+ = 2Al3+ + 3H2↑(2)电极反应式及其意义正极(Cu):6H+ +6e- =3H2↑(还原反应);负极(Al):2Al -6e-=2Al3+ (氧化反应)。
4、铜铝强碱溶液的原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al +2OH- +2H2O=2AlO-2+ 3H2↑(2)电极反应式及其意义①正极(Cu):6H+ +6e-=3H2↑(还原反应);修正为:6H2O+6e- =3H2↑+6OH-②负极(Al):2Al -6e- =2Al3+ (氧化反应);修正为:2Al +8OH--6e-=2AlO-2+4H2O5、铝铜电池浓硝酸原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:浓硝酸)(1)氧化还原反应的离子方程式:Cu+4H+ +2NO3- =Cu2+ +2NO2↑+2H2O(2)电极反应式及其意义①正极(Al):4H+ +2NO3- +2e- =2NO2↑+2H2O(还原反应);②负极(Cu):Cu-2e- =Cu2+(氧化反应);6、镁铝非氧化性强酸溶液的原电池(电极材料:镁和铝;电解质溶液:稀硫酸。
)(1)氧化还原反应的离子方程式:Mg+2H+ = Mg2+ + H2↑(2)电极反应式及其意义正极(Al):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Mg):Mg -2e-=Mg2+ (氧化反应)。
7、镁铝强碱溶液的原电池(电极材料:镁片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al +2OH- +2H2O=2AlO-2+ 3H2↑(2)电极反应式及其意义①正极(Mg):6H+ +6e-=3H2↑(还原反应);修正为:6H2O+6e- =3H2↑+6OH-②负极(Al):2Al -6e-=2Al3+ (氧化反应);修正为:2Al +8OH--6e- =2AlO-2+4H2O8.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2+ 4H++ 4e- → 2H2O 负极:2H2- 4e-→ 4H+总反应式:2H2+ O2== 2H2O9.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2+ 2H2O + 4e- → 4OH- 负极:2H2- 4e- + 4OH- → 4H2O 总反应式:2H2+ O2== 2H2O10.铅蓄电池(放电)正极(PbO2) :PbO2+ 2e- + SO42-+ 4H+→ PbSO4+ 2H2O负极(Pb) :Pb-2e-+ (SO4)2-→ PbSO4总反应式:Pb+PbO2+4H++ 2(SO4)2-== 2PbSO4+ 2H2O11、甲烷和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)(1)电极反应式及其意义①正极(惰性材料):2O2 +8e-=4O2-(还原反应);在强碱性条件下修正为:2O2 +4H2O +8e-=8OH-②负极(惰性材料):CH4 -8e-→CO2(氧化反应);修正为:CH4–8e- +10 OH- =CO32- +7 H2O总反应式:CH4+2O2 +2NaOH=Na2CO3+3H2O强调几点:①书写电极反应式要注意酸碱性环境对产物存在形式的影响。
②在酸性环境中,氢元素的存在形式有:H+ 、H2O 、H2三种形式,不会出现OH-形式。
③在碱性环境中,氢元素的存在形式为:OH-、H2O 、H2三种形式,不会出现H+形式。
④在酸性环境中,氧元素的存在形式有:H2O 一种形式,不会出现OH-、O2-两种形式。
⑤在碱性环境中,氧元素的存在形式为:OH-、H2O 两种形式,不会出现O2-形式。
⑥检验电极反应式的三个标准:正负极得失电子数相等,原子个数守恒,微粒存在形式符合酸碱环境。
三、2007年高考原电池部分试题及其详细解答例1.(1993年上海高考化学题)有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来,浸入电解质溶液中,B不易被腐蚀;将A、D分别投入到等浓度的盐酸中,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的盐溶液中,有金属C析出。
据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为()A.D>C>A>B B.D>A>B>CC.D>B>A>C D.B>A>D>C解析:根据原电池原理,较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极,B不易被腐蚀,说明B为正极,金属活动性A>B。
另可比较出金属活动性D>A,B>C。
故答案为B项。
2.比较反应速率例2.(2000年北京春季高考化学题)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解析:向溶液中再加入盐酸,H+的物质的量增加,生成H2的总量也增加,A错。
加入氯化铜后,锌置换出的少量铜附在锌片上,形成了原电池反应,反应速率加快,又锌是过量的,生成H2的总量决定于盐酸的量,故B正确。
向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降,反应速率变慢,故C、D都不正确。
本题答案为B项。
3.书写电极反应式、总反应式例3.(2000年全国高考理综题)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:_______________。
解析:作为燃料电池,总的效果就是把燃料进行燃烧。
本题中CO为还原剂,空气中O2为氧化剂,电池总反应式为:2CO+O2==2CO2。
用总反应式减去电池负极(即题目指的阳极)反应式,就可得到电池正极(即题目指的阴极)反应式:O2+2CO2+4e-== 2CO32-。
4.分析电极反应例4.(1999年全国高考化学题)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。
氢镍电池的总反应式是:(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2根据此反应式判断下列叙述中正确的是()A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大B.电池放电时,镍元素被氧化C.电池充电时,氢元素被还原D.电池放电时,H2是负极解析:电池的充、放电互为相反的过程,放电时是原电池反应,充电时是电解池反应。
根据氢镍电池放电时的总反应式可知,电解质溶液只能是强碱性溶液,不能是强酸性溶液,因为在强酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)2都会溶解。
这样可写出负极反应式:H2+2OH--2e- == 2H2O,H2为负极,附近的pH应下降。
放电时镍元素由+3价变为+2价,被还原,充电时氢元素由+1价变为0价,被还原。
故答案为C、D项。
例5.(2000年全国高考理综题)钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应()A.2H++2e-==H2B.2H2O+O2+4e-== 4OH-C.Fe-2e-==Fe2+D.4OH-+4e-==2H2O+O2解析:钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时,负极为铁,正极为碳,电解质溶液为溶有O2或CO2等气体的水膜。
当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-2e-==Fe2+,正极反应为:2H2O+O2+4e-== 4OH-;当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀,负极反应为:Fe-2e-==Fe2+,正极反应为:2H++2e-==H2。
钢铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。