《优化指导》化学总复习(人教)配套讲义：第六章 基础课2原电池化学电源 含答案

基础课2原电池化学电源考点一原电池的工作原理1．原电池的概念和反应本质原电池是把__化学__能转化为__电__能的装置，其反应的本质是__氧化还原反应__.2．工作原理以铜锌原电池为例电极名称负极正极点拨：（1）盐桥的组成：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻.(2）盐桥的作用：①连接内电路,形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。

3．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。

(1）在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极(√)(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强(×)（3)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(×）(4）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（×）（5）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(×）(6）两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极(×)错误!1．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装有含琼胶的KCl饱和溶液C．原电池的两极一定是由活泼性不同的两种金属组成D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池解析:选D CaO＋H2O===Ca(OH）2不是氧化还原反应；KCl 和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。

2．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是()A．①④B．③④⑤C．④⑧D．②④⑥⑦解析：选D根据原电池的构成条件可知：①中只有一个电极，③中两电极材料相同，⑤中酒精不是电解质，⑧中两电极材料相同且无闭合回路,故①③⑤⑧不能构成原电池。

错误!3．(2018·信阳质检)分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极,电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．③中Fe作负极,电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑答案：B4．(2018·华中师大附中月考)控制适当的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。

下列判断正确的是(）A．反应开始时，乙中电极反应式为2I－＋2e－===I2B．反应开始时，甲中石墨电极上发生氧化反应C．电流表指针为零时，两池溶液颜色相同D．平衡时甲中溶入FeCl2固体后，乙中的石墨电极为负极解析:选C由电池总反应式可知，反应开始时，反应达到平衡，此时乙中I－发生氧化反应生成I2,则电极反应式为2I－－2e－===I2，A错误。

反应开始时,甲中Fe3＋在石墨电极上发生还原反应生成Fe2＋，B错误。

电流表指针为零时，反应达到平衡，此时乙中生成I2，溶液呈黄色;甲中含有Fe3＋，溶液呈黄色，故两池溶液颜色相同，C正确.甲中溶入FeCl2固体后，题述平衡逆向移动，则Fe2＋失电子生成Fe3＋，此时甲中石墨电极为负极，乙中石墨电极为正极，D错误。

原电池正、负极判断方法题组三原电池原理的三个应用应用1加快氧化还原反应速率5．将两份过量的锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a 中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系正确的是(）解析：选B加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池’加快反应速率，由于H2SO4定量，产生H2的体积一样多。

应用2比较金属活泼性强弱6．有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验:（1)A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极，活动性____________;（2)C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D→导线→C,活动性____________;(3）A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡，活动性____________；(4）B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，活动性____________。

(5）用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液,E先析出，活动性____________。

综上所述,这五种金属的活动性从强到弱的顺序为____________________。

答案：（1）A〉B（2)C〉D(3)A〉C(4)D〉B（5)B〉E A>C>D〉B>E应用3设计原电池7．某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH 溶液为电解质溶液设计原电池。

（1)给你一只电流表,请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。

(2)一段时间后,铝片发生的电极反应式是________________________________________________________________________________________ ___________________;镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极产生的主要反应的电极反应式为_________________________________________________________ _______________。

解析：铝能够与NaOH溶液反应，所以作原电池的负极，而镁与NaOH溶液不反应，故作原电池的正极。

答案：（1）如图所示(2）Al＋4OH－－3e－===AlO错误!＋2H2O2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－发生氧化反应的物质作负极，找一种比负极不活泼的物质作正极，以含负极氧化产物的溶液作为负极电解质溶液，以含氧化剂的溶液作为正极电解质溶液，然后用盐桥连接两个电池，用导线连接两个电极即可.考点二常见化学电源1．两种常见的一次电池(1)碱性锌锰干电池总反应：__Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2__（2)锌银电池负极反应：__Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2__正极反应:__Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－－总反应：__Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag__2．一种常用的二次电池—-铅蓄电池（1）放电时的反应：负极反应：__Pb－2e－＋SO错误!===PbSO4__正极反应：__PbO2＋2e－＋4H＋＋SO错误!===PbSO4＋2H2O__总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O(2)充电时的反应阴极反应：__PbSO4＋2e－===Pb＋SO错误!__阳极反应:__PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO错误!__总反应：2PbSO4＋2H2O错误!Pb＋PbO2＋2H2SO4可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？提示：3．两种新型的“高效、环境友好"的氢氧燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分酸性和碱性两种.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____________，溶液的pH____________。

（填“减小”、“增大”或“不变”）提示：减小减小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____________。

(填“减小”、“增大"或“不变”)提示：减小增大1．(2018·安庆一中检测）美国NASA曾开发一种铁-空气二次电池。

该电池放电时,其原理如图所示，电池反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH）2。

有关该电池放电时的说法正确的是（)A．电极a质量不变B．电极b为电池负极C．电子由电极a经负载流向电极bD．由电能转变为化学能解析：选C从已知的反应原理看，Fe在反应过程中失去电子,则在原电池的负极发生反应，O2在反应过程中得到电子,则在原电池的正极发生反应。

电极a Fe失去电子生成Fe2＋，并进一步变成Fe(OH)2，所以电极a的质量增大，A错误；电极b O2得到电子,作原电池的正极，B错误；电子从负极流出，经过外电路流向正极,C 正确；原电池是一种将化学能转变成电能的装置，D错误.2．(2018·潍坊模拟）通过NO传感器可监测汽车排放的尾气中NO含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是(）A．O2－向正极移动B．负极的电极反应式为NO－2e－＋O2－===NO2C．O2的电极反应产物是H2OD．反应消耗的NO与O2的物质的量之比为1∶2解析：选B根据工作原理图知,Pt电极上氧气得电子发生还原反应，作正极，NiO电极上NO失电子发生氧化反应，则NiO为负极;正极上电极反应式为O2＋4e－===2O2－，负极上电极反应式为NO－2e－＋O2－===NO2。

由图可知O2－移向NiO电极，即向负极移动，故A错误;NiO电极上NO失电子和O2－反应生成二氧化氮，所以电极反应式为NO＋O2－－2e－===NO2，故B正确；正极上电极反应式为O2＋4e－===2O2－，故C错误；反应消耗的NO与O2的物质的量之比为2∶1，故D错误。

3．（2018·茂名模拟)肼（N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示，下列叙述正确的是()A．电池工作时，正极附近的pH降低B．当消耗1 mol O2时，有2 mol Na＋由甲槽向乙槽迁移C．负极反应式为4OH－＋N2H4－4e－===N2↑＋4H2OD．若去掉阳离子交换膜，电池也能正常工作解析：选C电池工作时，O2在正极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－,由于生成OH－，溶液的pH增大，A错误；当消耗1 mol O2时，电路中转移4 mol电子,生成4 mol OH－，为保持溶液呈电中性，应有4 mol Na＋由甲槽向乙槽迁移，B错误;N2H4在负极上失电子发生氧化反应，则负极反应式为4OH－＋N2H4－4e－===N2↑＋4H2O,C正确；若去掉阳离子交换膜，正极产生的OH－直接向负极移动,不能产生稳定的电流，D错误。

4．(2018·兰州一中月考）硼化钒(VB2）-空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如下，该电池工作时总反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，下列说法正确的是（）A．电极a为电池负极，发生还原反应B．每消耗1 mol VB2转移6 mol电子C．电池工作时，OH－向电极a移动D．VB2极发生的电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O解析:选D由题图可知，空气通入电极a，显然电极a为正极，发生还原反应，A错误；4 mol VB2发生反应时消耗11 mol O2，同时转移44 mol电子，故消耗1 mol VB2时转移11 mol电子，B错误;电池工作时，阴离子(OH－)向负极（VB2极)移动，C错误；正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，用总反应式减去正极反应式的11倍即得负极反应式，故VB2在负极上发生氧化反应，电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O，D正确.新型化学电源电极反应式的书写近几年高考中的新型电池种类繁多，“储氢电池”、“高铁电池"、“海洋电池”、“燃料电池”、“锂离子电池”等，这些新型电源常以选择题的形式呈现。