【优化方案】2017版高考化学大一轮复习 第六章 化学反应与能量 第二讲 原电池新型化学电源讲义
优化方案2017版高考化学大一轮复习 第六章 化学反应与能量章末综合检测
第六章化学反应与能量[学生用书单独成册](时间：45分钟；满分：100分)一、选择题(本题包括9个小题，每小题5分，共45分)1．(2014·高考天津卷)化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是( )A．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放解析：选B。
铁表面镀锌，发生电化学腐蚀时，Zn作负极，失去电子发生氧化反应；Fe作正极，O2、H2O在其表面得到电子发生还原反应，铁受到保护，A正确。
聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料则不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，将加剧白色污染，B不正确。
燃烧化石燃料时，产生大量烟尘、CO等有害物质，是造成雾霾天气的原因之一，C正确。
重金属离子有毒性，含有重金属离子的电镀废液随意排放，易引起水体污染和土壤污染，应进行处理达标后再排放，D正确。
2．(2016·鸡西高三模拟)下列有关金属的腐蚀与防护的说法中，不正确的是( ) A．温度升高，金属腐蚀速率加快B．在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀C．金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应D．将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其被腐蚀解析：选D。
温度升高，金属的腐蚀速率加快，A正确；锌比铁活泼，破损后锌被腐蚀而铁被保护，B正确；金属被腐蚀的过程是金属失去电子被氧化的过程，C正确；防止钢闸门被腐蚀应将其与直流电源的负极相连，D不正确。
3．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，不正确的是( )A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，阳极反应式主要为Cu－2e－===Cu2＋D．钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋解析：选B。
高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 高效演练直
6.2 原电池化学电源高效演练·直击高考1.某原电池装置如图所示。
下列有关叙述中,正确的是 ( )A.Fe作正极,发生氧化反应B.负极反应:2H++2e-H2↑C.工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变D.工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl-)增大【解析】选D。
负极是铁发生氧化反应,A错误;正极是石墨,H+在此电极发生还原反应,B错误;工作一段时间后,右池中H+在石墨棒上被还原为H2,溶液的pH增大,C错误;盐桥中的Cl-移向负极,NaCl溶液中c(Cl-)增大,D正确。
2.(2016·全国卷Ⅱ)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( ) 世纪金榜导学号79100091A.负极反应式为Mg-2e-Mg2+B.正极反应式为Ag++e-AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑【解析】选B。
根据题意,电池总反应式为Mg+2AgCl MgCl2+2Ag,正极反应式为2AgCl+2e-2Cl-+ 2Ag,负极反应式为Mg-2e-Mg2+,A项正确,B项错误;对原电池来说,在电解质溶液的内部,阴离子由正极移向负极,C项正确;由于镁是活泼金属,则负极会发生副反应Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑,D项正确。
3.(新题预测)已知:电流效率=电路中通过的电子数与消耗负极失去电子总数之比。
现有两个电池Ⅰ、Ⅱ,装置如图所示。
下列说法正确的是( )A.Ⅰ和Ⅱ的电池反应不相同B.能量转化形式不同C.Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率D.5 min后,Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质【解析】选C。
Ⅰ、Ⅱ装置中电极材料相同,电解质溶液部分相同,电池反应、负极反应和正极反应式相同,A 项错误;Ⅰ和Ⅱ装置的能量转化形式都是化学能转化成电能,B项错误;Ⅰ装置中铜与氯化铁直接接触,会在铜极表面发生反应,导致部分能量损失(或部分电子没有通过电路),导致电流效率降低。
(全国)2017版高考化学一轮复习 真题专训 第六章 化学反应与能量转化 基础课时2 电能转化为
基础课时2 电能转化为化学能——电解1．(2014·海南，3)以石墨为电极，电解KI 溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。
下列说法错误的是( )A ．阴极附近溶液呈红色B ．阴极逸出气体C ．阳极附近溶液呈蓝色D ．溶液的pH 变小解析 以石墨为电极，电解KI 溶液，发生的反应为2KI ＋2H 2O=====电解2KOH ＋H 2↑＋I 2(类似于电解饱和食盐水)，阴极产物是H 2和KOH ，阳极产物是I 2。
由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝)，阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性)，A 、B 、C 正确；由于电解产物有KOH 生成，所以溶液的pH 逐渐增大，D 错误。
答案 D2．(2015·福建理综，11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H 2O和CO 2转化为O 2和燃料(C 3H 8O)。
下列说法正确的是( )A ．该装置将化学能转化为光能和电能B ．该装置工作时，H ＋从b 极区向a 极区迁移C ．每生成1 mol O 2，有44 g CO 2被还原D ．a 电极的反应为：3CO 2＋18H ＋－18e －===C 3H 8O ＋5H 2O解析 A 项，该装置是电解池，在电解和光的作用下H 2O 在光催化剂的表面转化为O 2和H ＋，故该装置是将电能和光能转化为化学能，错误；B 项，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则，该装置工作时，H ＋从阳极b 极区向阴极a 极区迁移，正确；C项，该电解池的总反应式为：6CO 2＋8H 2O=====电解2C 3H 8O ＋9O 2。
根据总反应方程式可知，每生成1 mol O 2，有23 mol CO 2被还原，其质量为883g ，错误；D 项，a 电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为：3CO 2＋18H ＋＋18e －===C 3H 8O ＋5H 2O ，错误。
答案 B3．(2015·四川理综，4)用右图所示装置除去含CN －、Cl －废水中的CN －时，控制溶液pH 为9～10，阳极产生的ClO －将CN －氧化为两种无污染的气体。
高考化学大一轮复习第六章化学反应与能量第2节考点1原电池工作原理及其应用课件
【解析】(1)根据酸性锌锰干电池的构造可知，放电时负极 Zn 失去电子生成 Zn2 ＋，正极 MnO2 得到电子生成 MnOOH，从而可写出正极和负极的电极反应式，然后 在遵循电子守恒的前提下，将两极反应式相加可得电池反应的离子方程式。(2)电池 工作 5 分钟，通过的电量 Q＝0.5 A×5 min×60 s·min－1＝150 C，因此通过电子的物 质的量 n(e－)＝QF＝96 501050CC·mol－1≈1.554×10－3 mol，则理论消耗 Zn 的质量是 m(Zn) ＝1.554×210－3mol×65 g·mol－1＝0.05 g。
2
考点突破
原电池工作原理★★★★
1．(2018·辽宁大连模拟)图 1 是铜锌原电池示意图。图 2 中，x 轴表示实验时流 入正极的电子的物质的量，y 轴表示( )
A．铜棒的质量 B．c(Zn2＋) C．c(H＋) D．c(SO24－)
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一下眼 睛，
【答案】B
【解析】②中 Mg 不与 NaOH 溶液反应，而 Al 能和 NaOH 溶液反应失去电子， 故 Al 是负极；③中 Fe 在浓硝酸中钝化，Cu 和浓 HNO3 反应失去电子作负极，A、 C 项错误；②中电池总反应为 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应 式为 2Al＋8OH－－6e－===2AlO2－＋4H2O，二者相减得到正极反应式为 6H2O＋6e－ ===6OH－＋3H2↑，B 项正确；④中 Cu 是正极，电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH －，D 项错误。
3．工作原理 (1)以铜－锌原电池为例。
简单原电池
装置图
电极名称
优化方案高考化学一轮复习(真题集训把脉高考)第六章 第二讲 原电池新型化学电源
【优化方案】2016届高考化学一轮复习（真题集训·把脉高考）第六章第二讲原电池新型化学电源1．(2014·高考福建卷)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。
下列说法正确的是( )A.正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－B.放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子解析：选D。
根据电池总反应可以看出Cl2得电子，Ag失电子，所以在原电池中Cl2在正极上发生还原反应，Ag在负极上发生氧化反应。
正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，A项错误；因为电解质溶液为盐酸，所以负极上Ag失电子生成的Ag＋随即与附近的Cl－反应，B项错误；用氯化钠代替盐酸后，电极反应不发生改变，C项错误；当电路中转移0.01 mol e－时，负极生成0.01 mol Ag＋，由于Ag＋＋Cl－===AgCl↓，所以消耗0.01 mol Cl－，由于电荷守恒，同时有0.01 mol H＋通过阳离子交换膜转移至右侧，D项正确。
2．(2014·高考大纲全国卷)如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。
下列有关说法不正确的是( )A．放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反应为MH＋OH－－e－===H2O＋MD．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高解析：选C。
A.在原电池的负极发生的是氧化反应，在原电池的正极发生的是还原反应，分析化合价的升降，可知A选项正确；B.因为本电池为金属氢化物镍电池，又有Ni(OH)2等产生，因此可用碱性溶液作电解质溶液，B选项正确；C.该反应为放电时的负极反应，C选项错误；D.氢密度越大，单位体积内放出的电量越多，电池的能量密度越高，D选项正确。
高考化学大一轮温习第6章化学反映与能量第2讲原电池化学电源课时规范训练
原电池 化学电源[单独成册]1．有关下图所示原电池的叙述不正确的是( )A ．电子沿导线由Cu 片流向Ag 片B ．正极的电极反映是Ag ＋＋e －===AgC ．Cu 片上发生氧化反映，Ag 片上发生还原反映D ．反映时盐桥中的阳离子移向Cu(NO 3)2溶液解析：选D 。
该装置是原电池装置，实质上发生的是Cu 与硝酸银的反映，所以Cu 失去电子，发生氧化反映，则Cu 是负极，Ag 是正极，电子从负极流向正极，A 正确；正极是Ag＋发生还原反映，取得电子生成Ag ，B 正确；按照以上分析，Cu 片上发生氧化反映，Ag 片上发生还原反映，C 正确；原电池中，阳离子向正极移动，所以盐桥中的阳离子移向AgNO 3溶液，D 错误。
2．某学习小组的同窗查阅相关资料知氧化性：Cr 2O 2－7＞Fe 3＋，设计了盐桥式的原电池，如图，盐桥中装有琼脂与饱和K 2SO 4溶液。
下列叙述中正确的是( )A ．甲烧杯的溶液中发生还原反映B ．乙烧杯中发生的电极反映为2Cr 3＋＋7H 2O －6e －===Cr 2O 2－7＋14H ＋C ．外电路的电流方向是从b 到aD ．电池工作时，盐桥中的SO 2－4移向乙烧杯解析：选C 。
因为氧化性：Cr 2O 2－7＞Fe 3＋，所以该原电池反映是Cr 2O 2－7将Fe 2＋氧化为Fe3＋，所以甲烧杯发生氧化反映，A 错误；乙烧杯发生还原反映，电极反映为Cr 2O 2－7＋6e －＋14H＋===2Cr 3＋＋7H 2O ，B 错误；按照以上分析，a 是负极，b 是正极，则电流方向是从正极向负极流动，C 正确；原电池中的阴离子向负极移动，所以SO 2－4向甲烧杯移动，D 错误。
3．将编号为①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。
①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是( ) A．①③②④B．①③④②C．③④②① D．③①②④解析：选B。
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1 第二讲 原电池 新型化学电源 [2017高考导航]
考纲要求 真题统计 命题趋势
1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2015，卷Ⅰ 11T； 2015，卷Ⅱ 26T(1)(2)； 2014，卷Ⅱ 12T； 2013，卷Ⅰ 10T、27T(5)(6)、28T(5)； 2013，卷Ⅱ 11T 预计2017年高考本部分知识有变“热”的趋势，题目将更加新颖。复习备考时注重实物图分析、新型电池分析、电解池与原电池的联系以及依据原电池工作原理并结合氧化还原反应知识熟练掌握电极反应式的书写方法。
考点一 原电池及其工作原理[学生用书P138]
一、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，其反应本质是氧化还原反应。 二、原电池的构成条件 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。 三、原电池的工作原理 如图是两种锌铜原电池示意图：
1．反应原理 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电池反应 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 2
2.原电池中的三个方向 (1)电子流动方向：从负极流出沿导线流入正极； (2)电流流动方向：从正极沿导线流向负极； (3)离子迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在原电池中，发生氧化反应的一极是负极。( ) (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)带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池电流持续时间长。( ) 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ 2．下列示意图中能构成原电池的是( )
解析：选B。Cu与稀硫酸不反应，A装置不能构成原电池；Al与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，B装置能构成原电池；C装置中的“导线”不是盐桥，不能构成原电池；D装置中缺少盐桥。
(2015·高考全国卷Ⅰ，11，6分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A．正极反应中有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O [解析] 图示所给出的是原电池装置。A.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；在负极，C6H12O6在微生物的作用下发 3
生氧化反应，电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋，则负极上有CO2产生，故A不正确。 B．微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故B正确。 C．质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故C正确。 D．正极的电极反应式为6O2＋24e－＋24H＋===12H2O，负极的电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋，两式相加得电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，故D正确。 [答案] A
在下列原电池图示中，依据电子流向和离子移动方向画出形成闭合回路的原理。
答案：
原电池正、负极的判断方法
题组一 原电池构成及原理考查 1．(教材改编)判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)所有的氧化还原反应都能设计成原电池。( ) (2)只有金属才能作原电池的电极。( ) 4
(3)原电池的两极中较活泼的金属一定为负极。( ) (4)锌铜原电池工作时，外电路电子由负极流向正极。( ) (5)在原电池中，电子流出的一极是负极，被还原。( ) (6)原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能。( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× 2．(2015·高考天津卷)
锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是( ) A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 解析：选C。A.Cu作正极，电极上发生还原反应，错误；B.电池工作过程中，SO2－4不参加电极反应，故甲池的c(SO2－4)基本不变，错误；C.电池工作时，甲池反应为Zn－2e－===Zn2＋，乙池反应为Cu2＋＋2e－===Cu，甲池中Zn2＋会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64 g Cu析出，则进入乙池的Zn2＋为65 g，溶液总质量略有增加，正确；D.由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜，错误。 题组二 原电池正、负极的判断 3．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是( )
选项 M N P A Zn Cu 稀H2SO4 B Cu Fe 稀HCl C Ag Zn AgNO3溶液 D Zn Fe Fe(NO3)3溶液 解析：选C。在装置中电流计指针发生偏转，说明该装置构成了原电池，根据正负极的判断方法，溶解的一极为负极，增重的一极为正极，所以M棒为正极，N棒为负极，且电解质溶液能析出固体，则只有C项正确。 4．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( ) 5
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↑ 解析：选B。②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中易钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C均错。②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极电极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2
＋4H2O，二者相减得到正极电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确。④中Cu是正
极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。
原电池工作原理中四个常见失分点的规避 (1)只有自发进行的氧化还原反应才能通过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)无论在原电池还是电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (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。 考点二 盐桥原电池的应用[学生用书P140]
一、盐桥的组成和作用 1．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。 二、单池原电池和盐桥原电池的对比
1．相同点 正负极、电极反应、总反应、反应现象均相同。 负极：Zn－2e－===Zn2＋， 正极：Cu2＋＋2e－===Cu， 总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。 6
2．不同点 图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。 图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。 3．关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。
1．(2016·北京丰台区高三模拟)有关下图所示原电池的叙述不正确的是( )
A．电子沿导线由Cu片流向Ag片 B．正极的电极反应式是Ag＋＋e－===Ag C．Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应 D．反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液 解析：选D。A项，该装置是原电池装置，其中Cu为负极，失电子发生氧化反应：Cu－2e－===Cu2＋，Ag为正极，得电子发生还原反应：Ag＋＋e－===Ag，原电池中，负极(Cu)失去的电子沿导线流向正极(Ag)，盐桥中的阳离子移向正极，即移向AgNO3溶液，综上所述，D错误。 2．如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化) ( )
A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低 B．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高 C．当杠杆为导体时，A端低B端高 D．当杠杆为导体时，A端高B端低 解析：选C。当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为 负极：Fe－2e－===Fe2＋， 正极：Cu2＋＋2e－===Cu， 铜球增重，铁球质量减轻，杠杆A端低B端高。
名师点拨 盐桥原电池中半电池的构成条件：电极金属和其对应的盐溶液。一般不要任意替换成其他阳离子盐溶液，否则可能影响效果。
(2016·龙岩检测)某学习小组的同学查阅相关资料知，氧化性：Cr2O2－7＞Fe3＋，设计