原电池基础知识及同步练习 附答案

原电池【知识回顾】

【知识点1】原电池的构成和工作原理

1.定义:原电池——将化学能转化为电能的装置

2.构成:

①两个活泼性不同的两极

②电解质溶液:电极必与电解质溶液接触。

形成闭合回路:电极相互接触或连接。

④能发生自发的氧化还原反应

3.工作原理:较活泼的金属失去电子,发生氧化反应,电

子沿导线流向较不活泼的金属,在不活泼的金属上得到电

子,发生还原反应。

【知识点2】电池正负极和正负极判断

正极:符号“+”,得到电子,发生

负极:符号“-”,失去电子,发生

①据组成原电池的两极材料判断

负极——较活泼的金属为,

正极——较不活泼的金属或能导电的非金属。

②据电流方向或电子流动方向判断

外电路:正极流向负极,电子:由负极流向正极。

③据电解质溶液里离子的定向移动方向判断

电解质溶液:阳离子移向正极,阴离子移向负极。

④据两极发生的反应判断

负极:氧化反应,正极:还原反应。

⑤据反应的现象判断

⑥据原电池总反应方程式判断

负极:失电子作还原剂,正极:得电子作氧化剂

⑦据向电极上通入的气体判断

燃料电池:负极:可燃性气体,正极:助燃性气体。

【知识点3】原电池的应用

1.加快氧化还原反应的速率

2.比较金属活动性强弱

3.用于金属的防护

4.设计电池

5.探究金属腐蚀的快慢规律

【考点1】:原电池的构成

1.在下图所示的装置中,能够发生原电池反应的是()

【考点2】原电池的工作原理

1.原电池的反应实质是。写出铜

锌原电池(稀硫酸为介质)的电极反应:

负极,

正极。

2.关于原电池的说法中正确的是:

A.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成

B.流出电子的一极是正极

C.两极均发生氧化反应

D.原电池中的阳离子向正极移动

3.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中

一段时间,以下叙述正确的是()

A、两烧杯中铜片表面均无气泡产生

B、甲中铜片是正极,乙中铜片是负极

C、两烧杯中溶液的pH均增大

D、产生气泡的速度甲比乙慢

4.右图所示的原电池装置,观察到由电流表指针有明显偏

转,下列说法中不正确

...的是

A.原电池装置能将化学能转变为电能

B.原电池的反应本质是氧化还原反应

C.锌失去电子发生还原反应,电子沿导线流向铜

D.铜片表面产生大量气泡

5.下列关于原电池的说法不正确的是

A.①②装置都能将化学能转化为电能

B.②中的硫酸根离子向负极移动

C.②中的电子由Zn流向Cu

D.②中电流的方向是由正极到负极

7.下列说法不正确

...的是

A.原电池负极被氧化B.任何化学反应都能设计成原电

C.原电池是一种将化学能转化为电能的装置

D.原电池要使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区

域进行并形成电流

8.下面是某同学设计的四种原电池,其中铁片上逐渐析

出铜的是( ) 负极正极电解质溶液

(A) Fe Cu CuSO4

(B) Zn Fe CuSO4

(C) Fe Cu H2SO4

(D) Fe Cu FeCl3

【考点3】原电池的应用

1.有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来浸

入电解质溶液中,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

显化,若将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。据此判

断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是

A.D>C>A>B B.D>A>B>C

C.D>B>A>C D.B>A>D>C

2.实验室欲制氢气,所用稀盐酸和稀硫酸的浓度相同,

反应速率最快的是( )

A.纯锌与稀硫酸反应B.纯锌和浓硫酸反应

C.纯锌与稀盐酸反应

D.粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应

【考点4】原电池的设计

21.(5分)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设

计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag +=2Ag+Cu 2+

”设计一个化学电池,并回答下列问题:

(1)该电池的正极材料是___,负极材料是___,电解质溶液是_____。

(2)在外电路中,电子流动方向是_______。 (3)电解质溶液中,阳离子向_______极移动。 【课堂练习】

1.对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池,下列有关说法不.正确..

的是( ) A .Zn 是负极 B .负极上发生氧化反应 C .负极发生的反应是 Zn - 2e -

== +

2Zn

D .正极发生的反应是+

2Cu + 2e -

== Cu 2.下列装置能够组成原电池,产生电流的是

3.下列叙述中,不正确...

的是 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 .把铜片和银片连接后浸入AgNO 3溶液中,结果在银片表面出现一层银

C .铜片、锌片和稀硫酸形成的原电池中,溶液中的H +

向负极移动

D .把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,放出气泡的速率加快

4.某原电池总反应的离子方程式为2Fe 3++Fe=3Fe 2+

,可以实 正极 负极 电解质溶液 A Cu Fe Fe 2(SO 4)3 B Sn Fe FeCl 2

C Ag Fe CuSO 4

D Fe Zn Fe 2(SO 4)3 I.利用 Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu 反应,设计一个原电池:(

1)在右框中画出装置图(标明电解质溶液、正、负极和电极材料)

(2)下列说法中,正确的是 。(填字母) A.电解质溶液中阳离子向负极移动 B.电子通过外导线由负极流向正极

C.当导线中有1mol 电子通过时,理论上正极放出1g 气体

D.若所选电极的质量相等,理论上两极质量差为60g,导线中有1 mol 电子通过

II.三套装置如下图所示,A 、B 、C 烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

(1)比较A 、B 、C 中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序为 ;

6.在锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,下列说法中正确的是

A.铜是正极

B.锌电极的反应为:2H + + 2e - = H 2↑

C.铜电极的质量减轻 D .锌片上发生还原反应 7.下列关于右图所示装置的叙述,正确的是 ( )

A.铜是负极,铜片上有气泡产生

B.铜片质量逐渐减少

C.电流从锌片经导线流向铜片

D.氢离子在铜片表面被还原

8.右图为学生制作的番茄电池,下列说法正确的是 A .一段时间后,锌片质量会变小 B .铜电极附近会出现蓝色 C .电子由铜通过导线流向锌 D .铜是该电池的负极

9.由等质量的锌片、铜片组成的Zn —Cu —H 2SO 4原电池,工作一段时间后,锌片的质量减少了2.6g 。求: (1)生成氢气的体积(标准状况);

(2)若将电解质溶液改为硫酸铜溶液,当电池两极的质量差为12.9 g 时,从电池中流出的电子数目。 10.在铜锌原电池中,盛有浓度为1.25mol/l 的稀硫酸200ml,工作一段时间后,在正极收集气体224ml (标准状况下)。负极的反应式是 ,正极的反应式是 ,通过导线的电子的物质的量 mol 。

原电池同步训练

一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)

1.为探究原电池的形成条件和反应原理,某同学设计了如下实验,并记录了实验现象:

①向一定浓度的稀硫酸中插入锌片,看到有气泡生成;

②向上述浓度的稀硫酸中插入铜片,没有气泡生成;

③将锌片与铜片上端接触并捏住,一起插入上述浓度的稀硫酸中,看到铜片上有气泡生成,且生成气泡的速率比实验①中快;

④在锌片和铜片中间接上电流计,再将锌片和铜片插入上述浓度的稀硫酸中,发现电流计指针偏转.

下列关于以上实验设计及现象的分析,不.正确的是()

A.实验①、②说明锌能与稀硫酸反应而铜不能

B.实验③说明发生原电池反应时会加快化学反应速率

C.实验③说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气

D.实验③、④说明该原电池中铜为正极、锌为负极

2.原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关.下列说法中正确的是() A.由Fe、Cu和FeCl3溶液组成的原电池中,负极反应式为:Cu-2e-===Cu2+

B.由Al、Cu和稀硫酸组成的原电池中,负极反应式为:Cu-2e-===Cu2+

C.由Al、Mg和NaOH溶液组成的原电池中,负极反应式为:Al+4OH--3e-===AlO-2+2H2O

D.由Al、Cu和浓HNO3溶液组成的原电池中,负极反应式为:Al-3e-===Al3+

3.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

C.Na+不断向“水”电池的负极移动

D.AgCl是还原产物

4.世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池,总功率达4兆瓦,是历届世博会之最.下列有关叙述正确的是()

A.光伏电池是将太阳能转变为电能

B.光伏电池是将化学能转变为电能

C.电流从a流向b

D.图中N型半导体为正极,P型半导体为负极

5.根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是()

A.2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s) B.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq)

C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq) D.2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq)

6.下列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.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁作负极,铜作正极

D.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池

7.(2011·汕头模拟)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点.其中一种镁原电池的反应为

Mg x Mo3S4;在镁原电池放电时,下列说法错误的是()

x Mg+Mo3S4放电

充电

A.Mg2+向正极迁移B.正极反应为:Mo3S4+2x e-===Mo3S2x-

4

C.Mo3S4发生氧化反应D.负极反应为:x Mg-2x e-===x Mg2+

8结合图B-1

图B-1

A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护

B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2+

C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-===4OH-

D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀

9.上海世博会期间,氢氧燃料电池车进入世博园,园区内实现了公共交通“二氧化碳零排放”.下列说法中正确的是()

A.CH4燃料电池车也能实现“二氧化碳零排放”

B.燃料电池正极发生氧化反应

C.通入氢气的一极为燃料电池的负极

D.氢氧燃料电池把H2和O2燃烧放出的热能转化为电能

10.高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车.总反应方程式如下:Ni(OH)2+M放电

NiOOH

充电

+MH,下列叙述正确的是()

A.放电时正极附近溶液的碱性增强

B.放电时负极反应为:M+H2O+e-===MH+OH-

C.充电时阳极反应为:NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-

D.放电时每转移1 mol电子,正极有1 mol NiOOH被氧化

11.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()

A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成

C.放电时OH-向正极移动D.总反应为:2Li+2H2O===2LiOH+H2↑

12.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确

...的是()

A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出

B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-===Cu

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

D.a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

13.根据右图,下列判断中正确的是()

A.烧杯a中的溶液pH升高

B.烧杯b中发生氧化反应

C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-===H2

D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl2

14. 铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:

Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2

下列有关该电池的说法不正确

...的是()

A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe

B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2

C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低

D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O

15.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是()

A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程

B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系

C. 电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率

D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用

二、非选择题(共50分)

16.[2011·山东卷] 科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。

(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程

式为________________________。要清洗附着在试管壁上的硫,可用的

图1-15 试剂是________。

(2)如图1-15所示的为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+x S=Na2S x,正极的电极反应式为________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________________。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。

(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________,向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为________________________(用离子方程式表示)。17.((1)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法不.正确的是________.A.太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学

B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境

C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同

D.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同

(2)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:3Zn

+2K2FeO4+8H2O放电

3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.

充电

①该电池放电时负极反应式为_________________.

②放电时每转移3 mol电子,正极有________ mol K2FeO4被还原.

(3)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位.电池反

应式为:Li 1-x MnO4+Li x放电

LiMnO4,下列有关说法不.正确的是________.

充电

A.放电时电池的正极反应式为:Li1-x MnO4+x Li++x e-===LiMnO4

B.放电过程中,石墨没有得失电子

C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作

D .充电时电池上标有“-”的电极应与外接电源的负极相连

18.某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO 4+10FeSO 4+8H 2SO 4===2MnSO 4+5Fe 2(SO 4)3+K 2SO 4+8H 2O 设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L -

1,盐桥中装有饱和K 2SO 4溶液.回答下列问题:

(1)发生氧化反应的烧杯是________(填“甲”或“乙”). (2)外电路的电流方向为:从________到________.(填“a”或“b”) (3)电池工作时,盐桥中的SO 2-

4移向________(填“甲”或“乙”)烧杯.

(4)甲烧杯中发生的电极反应为______________________________________________.

19.(2011·东北高三联考)锌银电池比能量大、电压平稳,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器.电解质溶液是KOH 溶液,电池总反应为Zn +Ag 2O===ZnO +2Ag.请回答下列问题:

(1)该电池的正极材料是________;电池工作时,阳离子向________(填“正极”或“负极”)移动;负极的反应式为____________.

(2)①电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌,然后用碳还原来制取,化学反应方程式为 ZnO +C=====高温

Zn +CO ↑,此法为________. A .电解法 B .热还原法 C .热分解法 ②电极材料氧化银可回收利用得到银,其化学方程式为________________________.

(3)可用石墨作电极电解提纯氢氧化钾电解液.电解池内的阳离子交换膜只允许阳离子通过,其工作原理如图所示. ①该电解池的阴极反应式为______________.

②除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口________(填“A”或“B”)导出.

③在相同条件下,a 处与b 处产生的气体体积比为______________________.

20.[2011·四川卷] 开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS 2)燃烧产生的SO 2通过下列碘循环工艺过程既能制H ,又能制H 。

请回答下列问题:

(1)已知1 g FeS 2完全燃烧放出7.1 kJ 热量,FeS 2燃烧反应的热化学方程式为______________________。 (2)该循环工艺过程的总反应方程式为______________________。

(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI 分解反应中使用膜反应器分离出H 2的目的是______________________。 (4)用吸收H 2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH 表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH 溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:

NiO(OH)+MH

放电充电

Ni(OH)2+M

①电池放电时,负极的电极反应式为________________________。

②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O 2,O 2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为________________________。

原电池同步训练答案

一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)

323222

(2)x S+2e-===S2-x(或2Na++x S+2e-===Na2S x)

离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫 4.5

(3)c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)减小

2S2-+O2+2H2O===2S↓+4OH-

【解析】(2)负极发生氧化反应:2Na-2e-=2Na+,正极发生还原反应:x S+2e-=S2-x。在铅蓄电池中,铅作负极,

当铅蓄电池消耗a g Pb时转移电子的物质的量为2a

207mol,而钠硫电池消耗a g Na时转移电子的物质的量为a

23mol,故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4.5倍。

(3)Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2-+OH-和HS-+H22S+OH-,故溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。当加入CuSO4时,Cu2+与S2-结合成CuS沉淀,使上述两个平衡均向左移动,使溶液中c(OH-)减小,溶液pH减小。而Na2S溶液长期放置有硫析出,则是由于S2-被空气中的氧气氧化所致。

17.解析:(1)选项A,电解获得H2消耗较多的能量,而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学.选项B,氢氧燃料电池中生成物为H2O,对环境无污染.选项C,以稀H2SO4为介质的电池负极反应式为:H2-2e-===2H +,以KOH为介质的电池负极反应式为H2+2OH--2e-===2H2O..选项D,氢氧燃料电池的总反应式均为:2H2+O2===2H2O.

(2)①放电时,在碱性条件下,负极反应式为:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2.

②根据电池总反应式可知,2 mol K2FeO4被还原时有6 mol电子转移,所以放电时每转移3 mol电子,有1 mol K2FeO4被还原.

(3)选项A,根据总反应式可知Li失去电子,电池负极反应式为:x Li-x e-===x Li+,由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1-x MnO4+x Li++x e-===LiMnO4.选项B,根据总反应式可判断石墨没有得失电子.选项C,Li能与KOH溶液中的H2O反应,导致电池无法正常工作.选项D,充电过程是放电的逆向过程,外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应,所以标有“-”的电极应与外接电源的负极相连.答案:(1)C(2)①Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2②1(3)C

18.解析:根据氧化还原反应可知:甲烧杯中石墨作正极,发生还原反应,电极反应为:MnO 4+8H ++5e -===Mn 2

++4H 2

O ;乙烧杯中石墨作负极,发生氧化反应,电极反应为Fe 2+-e -===Fe 3+,外电路电流方向从正极流向负极,即

从a 到b.电池工作时,盐桥中的阴离子移向负极,阳离子移向正极,即SO 2-4移向乙烧杯.

答案:(1)乙 (2)a b (3)乙 (4)MnO -

4+8H +

+5e -

===Mn 2+

+4H 2O

19.解析:(1)依据电池总反应式:Zn +Ag 2O===ZnO +2Ag ,锌为活泼金属,故锌为负极,电极反应式为:Zn -2e -+2OH -===ZnO +H 2O ;Ag 2O 为正极;电池工作时,阳离子向正极移动.(2)①化学反应方程式为ZnO +C=====高温

Zn +CO ↑,说明碳还原氧化锌,故此法为热还原法,选B.②氧化银不稳定,受热会分解得到银,其化学方程式为2Ag 2O=====△

4Ag +O 2↑.

(3)①电解池的阴极是H +放电,故电极反应式为2H ++2e -===H 2↑;②除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口B 导出;③a 为电解池的阳极,放出的是氧气,b 为电解池的阴极,放出的是氢气,总反应方程式为:2H 2O=====电解

2H 2↑+ O 2↑,所以相同条件下a 处与b 处产生的气体体积比为1∶2. 答案:(1)Ag 2O 正极 Zn -2e -

+2OH -

===ZnO +H 2O (2)①B ②2Ag 2O=====△

4Ag +O 2↑ (3)①2H +

+2e -

===H 2↑ ②B ③1∶2

20. (1)4FeS 2(s)+11O 2(g)=====高温

2Fe 2O 3(s)+8SO 2(g);ΔH =-3408 kJ/mol

(2)2H 2O +SO 2===H 2SO 4+H 2

(3)减小H 2浓度,使HI 分解平衡正向移动,提高HI 的分解率

(4)①MH +OH --e -

===M +H 2O

②2H 2O +O 2+4e -===4OH -

【解析】 该工艺过程的原理是:①SO 2+I 2+2H 2O===H 2SO 4+2HI ,②2+I 2。

则总反应式为①+②,即2H 2O +SO 2===H 2SO 4+H 2。(4)①蓄电池放电时是原电池、充电时是电解池。只要记清原电池中“负氧化、正还原”,电解池中“阳氧化、阴还原”的规律,在写电极反应式时先弄清楚是原电池还是电解池,然后将给出的总反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应按需选取即可。②中阴极的电极反应有两个,第一阶段是充电时的反应式,由①中的方法不难确定

为M +H 2O +e -===MH +OH -

,第二阶段为吸收氧气的电解反应式,由题意氧气在阴极被还原,结合该蓄电池中电解质

溶液显碱性可知氧气被还原为OH -,所以其电极方程式为:2H 2O +O 2+4e -===4OH -

高一化学原电池知识点综合练习题(附答案)

高一化学原电池知识点综合练习题 一、单选题 1.下列各组的电极材料和电解液,不能组成原电池的是( ) A.铜片、石墨棒,蔗糖溶液 B.锌片、石墨棒,硫酸铜溶液 C.锌片、铜片,稀盐酸 D.铜片、银片,硝酸银溶液 2.根据反应:2Ag++Cu=Cu2++2Ag,设计如图所示原电池,下列说法错误的是( ) A.X可以是银或石墨 B.Y是硫酸铜溶液 C.电子从铜电极经外电路流向X电极 D.X极上的电极反应式为:Ag++e-=Ag 3.将编号为①②③④的四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可构成原电池,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.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④ 4.有A、B、C、D四块金属片,用导线两两相连插入稀硫酸中,可以组成各种原电池.若A和B相连时,A为负极;C与D相连时,C溶解,D上有氢气生成;A与C相连时,C为正极;B与D相连时,电子由D 极经导线流向B极,则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序为( ) A.A>B>C>D B.A>C>D>B C.C>A>D>B D.B>D>C>A 5.已知空气—锌电池的电极反应为锌片:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;石墨:O2+2H2O+4e-= 4OH-,根据此判断,锌片是( ) A. 负极,并被氧化B.负极,并被还原 C.正极,并被氧化D.正极,并被还原 6.对于原电池的电极名称叙述有错误的是( ) A.发生氧化反应的为负极 B.正极为电子流入的一极 C.比较不活泼的金属为负极 D.电流的方向由正极到负极 7.如图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是( )

人教版选修四第四章、电化学基础 期末基础知识复习及训练(含答案)

人教版高二化学必修四 第四章、电化学基础期末基础知识复习及训练(含答案) 基础知识点整理 一、原电池基本概念理解。 1、原电池的概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 2、化学电池的分类: 常见的原电池可以分为三类: (1)一次电池:常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等; (2)二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池; (3)燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。 3、原电池的电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 4、常见原电池的电极反应总结。 ⑴干电池(属于一次电池) ①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。 ②电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:2NH4++2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2++4NH3=Zn(NH3)42+⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池) ①结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。 ②A.放电反应负极: Pb-2e-+ SO42- = PbSO4

正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O B.充电反应:阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42- 阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42- === 总反应式:Pb + PbO 2 + 2H2SO4放电 充电2PbSO4 + 2H2O 5、典型例题分析。 例题1、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是( ) A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)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:B 解析:(1)中Mg作负极;(2)中Al作负极; (3)中铜作负极;(4)是铁的吸氧腐蚀,Fe作负极。所以选B 例题2、利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池。 (1)负极材料是________(写名称),电极反应为__________________。 (2)正极电极反应式为__________________________________。 (3)溶液中SO42—向________极移动。 答案:(1)铜Cu-2e-=Cu2+(2)O2+4e-+4H+=2H2O (3)负

【同步测控 优化设计】高二人教版化学选修四练习:4.1原电池 Word版含答案[ 高考]

第四章电化学基础 第一节原电池 A组 1.有关原电池的下列说法中正确的是() A.在外电路中电子由正极流向负极 B.在原电池中负极发生还原反应 C.阳离子向正极方向移动 D.原电池中正极一定是不活泼金属 解析:在外电路中,电子从负极流向正极;原电池中负极发生氧化反应;随着反应的进行,阳离子在正极被还原,所以电解质溶液中的阳离子向正极移动;原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差,但不一定是不活泼金属。 答案:C 2.理论上不能设计为原电池的化学反应是() A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH<0 B.HNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH<0 C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH<0 D.2FeCl3(aq)+Fe(s)3FeCl2(aq)ΔH<0 解析:原电池反应均是自发进行的放热的氧化还原反应,选项A、C、D均属氧化还原反应,理论上可以设计成原电池,而选项B是非氧化还原反应,不能设计成原电池。 答案:B 3.某同学制作一个原电池,电池总反应离子方程式为Zn+Cu2+Zn2++Cu,它的组成是() A.Cu为正极,Zn为负极,CuCl2为电解质溶液 B.Cu为正极,Zn为负极,ZnCl2为电解质溶液 C.Zn为正极,Cu为负极,CuCl2为电解质溶液 D.Zn为正极,Cu为负极,CuSO4为电解质溶液 解析:根据原电池中正负极的判断方法,可以分析在将反应Zn+Cu2+Zn2++Cu设计为原电池时,由于锌发生了氧化反应,因而负极材料应选择锌;正极材料选择比锌不活泼的金属或者非金属;而电解质溶液中要含有Cu2+。 答案:A 4.如图所示的原电池装置,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,对此装置的下列说法正确的是() A.外电路的电流方向为:X→外电路→Y B.若两电极分别为Zn和石墨棒,则X为石墨棒,Y为Zn

《原电池》知识点及练习题

《原电池》 一、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。

2021年人教版化学必修二原电池知识点与经典练习

化学能与电能转化—原电池专项 1、概念:把化学能直接转化为电能装置叫做原电池。 2、原电池工作原理:通过氧化还原反映(有电子转移)把化学能转变为电能。 3、构成原电池条件:(1)电极为导体且活泼性不同;(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个互相连接电极插入电解质溶液构成闭合回路。 【例题分析】 例1、在如图所示8个装置中,属于原电池是() A.①④ B.③④⑤C.④⑧D.②④⑥⑦ 4、电极名称及发生反映: 负极:较活泼金属作负极,负极发生氧化反映, 电极反映式: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:较不活泼金属或石墨作正极,正极发生还原反映, 电极反映式:溶液中阳离子+ne-=单质 正极现象:普通有气体放出或正极质量增长。 5、原电池正负极判断办法: ①根据原电池两极材料: 较活泼金属作负极(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依照电流方向或电子流向:(外电路)电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流 向原电池正极。 ③依照内电路离子迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。 ④依照原电池中反映类型: 负极:失电子,发生氧化反映,现象普通是电极自身消耗,质量减小。 正极:得电子,发生还原反映,现象是常随着金属析出或H2放出。 6、原电池电极反映书写办法: (i)原电池反映所依托化学反映原理是氧化还原反映,负极反映是氧化反映,正极反映是还原反映。因而书写电极反映办法归纳如下: ①写出总反映方程式。②把总反映依照电子得失状况,提成氧化反映、还原反映。 ③氧化反映在负极发生,还原反映在正极发生,反映物和生成物对号入座,注意酸碱 介质和水等参加反映。 (ii)原电池总反映式普通把正极和负极反映式相加而得。 【例题分析】 例2、被称之为“软电池”纸质电池,其电池总反映为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH).下列说法对的是() A.该电池负极为锌 B.该电池反映中二氧化锰起催化剂作用 C.当65 g Zn完全溶解时,流经电极电子1.204×1023个 D.电池正极发生MnO2得电子氧化反映 例3、Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法对的是()

原电池基础知识及同步练习 附答案

原电池【知识回顾】 【知识点1】原电池的构成和工作原理 1.定义:原电池——将化学能转化为电能的装置 2.构成: ①两个活泼性不同的两极 ②电解质溶液:电极必与电解质溶液接触。 ③ 形成闭合回路:电极相互接触或连接。 ④能发生自发的氧化还原反应 3.工作原理:较活泼的金属失去电子,发生氧化反应,电 子沿导线流向较不活泼的金属,在不活泼的金属上得到电 子,发生还原反应。 【知识点2】电池正负极和正负极判断 正极:符号“+”,得到电子,发生 负极:符号“-”,失去电子,发生 ①据组成原电池的两极材料判断 负极——较活泼的金属为, 正极——较不活泼的金属或能导电的非金属。 ②据电流方向或电子流动方向判断 外电路:正极流向负极,电子:由负极流向正极。 ③据电解质溶液里离子的定向移动方向判断 电解质溶液:阳离子移向正极,阴离子移向负极。 ④据两极发生的反应判断 负极:氧化反应,正极:还原反应。 ⑤据反应的现象判断 ⑥据原电池总反应方程式判断 负极:失电子作还原剂,正极:得电子作氧化剂 ⑦据向电极上通入的气体判断 燃料电池:负极:可燃性气体,正极:助燃性气体。 【知识点3】原电池的应用 1.加快氧化还原反应的速率 2.比较金属活动性强弱 3.用于金属的防护 4.设计电池 5.探究金属腐蚀的快慢规律 【考点1】:原电池的构成 1.在下图所示的装置中,能够发生原电池反应的是() 【考点2】原电池的工作原理 1.原电池的反应实质是。写出铜 锌原电池(稀硫酸为介质)的电极反应: 负极, 正极。 2.关于原电池的说法中正确的是: A.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成 B.流出电子的一极是正极 C.两极均发生氧化反应 D.原电池中的阳离子向正极移动 3.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中 一段时间,以下叙述正确的是() A、两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B、甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C、两烧杯中溶液的pH均增大 D、产生气泡的速度甲比乙慢 4.右图所示的原电池装置,观察到由电流表指针有明显偏 转,下列说法中不正确 ...的是 A.原电池装置能将化学能转变为电能 B.原电池的反应本质是氧化还原反应 C.锌失去电子发生还原反应,电子沿导线流向铜 D.铜片表面产生大量气泡 5.下列关于原电池的说法不正确的是 A.①②装置都能将化学能转化为电能 B.②中的硫酸根离子向负极移动 C.②中的电子由Zn流向Cu D.②中电流的方向是由正极到负极 7.下列说法不正确 ...的是 A.原电池负极被氧化B.任何化学反应都能设计成原电 池 C.原电池是一种将化学能转化为电能的装置 D.原电池要使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区 域进行并形成电流 8.下面是某同学设计的四种原电池,其中铁片上逐渐析 出铜的是( ) 负极正极电解质溶液 (A) Fe Cu CuSO4 (B) Zn Fe CuSO4 (C) Fe Cu H2SO4 (D) Fe Cu FeCl3 【考点3】原电池的应用 1.有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来浸 入电解质溶液中,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 显化,若将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。据此判 断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是 A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C 2.实验室欲制氢气,所用稀盐酸和稀硫酸的浓度相同, 反应速率最快的是( ) A.纯锌与稀硫酸反应B.纯锌和浓硫酸反应 C.纯锌与稀盐酸反应 D.粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应

高考化学专题复习:原电池知识点讲解及练习

高考化学专题复习:原电池专题 一、 知识讲解 1、定义:化学能转化为电能的装置 2、形成条件: ①两极:两个活泼性不同的电极 ②一液:电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应) ③一回路:形成闭合回路(可为导线连接两插入溶液中的电极,也可是两电极直接接触并插入溶液) ④一反应:能自发进行的氧化还原反应 惰性电极(C、Pt等):只起导电作用,不参与反应; 活性电极(除Pt、Au外的其余金属):当作阳极时,除起导电作用外,还参与反应失去电子变成金属阳离子进入溶液中。 【例】在下图所示的装置中,能够发生原电池反应的是() 3、原理讲解 负极正极 据电极材料判断活泼性强的金属(燃料电池除外)活泼性较弱的金属或导电的非金属 据电极反应类型判断失去电子发生氧化反应的电极得到电子发生还原反应的电极 据电极反应现象判断电极反应不断溶解的电极 (燃料电池除外) 质量增加或附近有气泡产生的电极【燃料 (都不变)、铅蓄(都增)电池除外】 据电池总反应式判断失去电子的一极得到电子的一极 据燃料电池燃料氧气 据电极附近pH变化判断电极附近的pH增大了 金属—化合物电池金属化合物 电子流出流入 A B C D E F

据三移 电流 流入 流出 离子 阴离子移向 阳离子移向 液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 【例】1、在盛有稀H 2SO 4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( ) A .正极附近的OH - 离子浓度逐渐增大 B .电子通过导线由铜片流向锌片 C .正极有O 2逸出 D .铜片上有H 2逸出 E .Zn 是负极 F .电子由Zn 经外电路流向Cu G .溶液中H + 向负极移动 H. SO 42-向负极移动 2、下列关于原电池的叙述正确的是( ) A .原电池是将化学能转变成电能的装置 B .在原电池中失去电子的一极是阴极 C .原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D .原电池的负极发生的是还原反应 3、从理论上分析,关于Fe —CuSO 4溶液—Cu 原电池的叙述正确的是 A .铜极为负极 B .电子从铜沿导线转移到铁 C .铁表面析出金属铜 D .总反应为Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu 4、银锌纽扣电池放电时的反应为:Zn+Ag 2O=ZnO+2Ag ,下列有关说法中不正确的是 A .该反应属于置换反应 B .Zn 做负极 C .Ag 2O 在正极上发生还原反应 D .可用稀硝酸做电解质溶液 5、(2012福建?9)将右图所示实验装置的K 闭合,下列判断正确的是 A .Cu 电极上发生还原反应 B .电子沿Zn →a →b →Cu 路径流动 C .片刻后甲池中c (SO 42 ?)增大 D .片刻后可观察到滤纸b 点变红色 答案:A 6、(1993年全国,12)图14-4中X 、Y 分别是直流电源的两极,通电后发现a 极极板质量增加,b 极极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是( ) 图14—4 7、(01年上海)铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片是 ( ) A .阴极 B .正极 C .阳极 D .负极 负极(与电极材料有关) 正极(与电极材料无关) (1)据电极材料及电解液书写 ①若为活泼电极:金属失去电子生成金属离子M-ne-=Mn+ 如:Zn-2e-=Zn 2+ (注意:Fe →Fe 2+);若生成的阳离子与电解液成分反应, 则参与反应的部分要写入电极反应式中: 如 溶液中的阳离子得电子阳离子得电子的能力顺序为: ① Ag +> Hg 2+> Fe 3+> Cu 2+>H +(酸中)> Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(水中)>Al 3+>Mg 2+>Na + >Ca 2+ >K + a 极板 b 极板 X 电极 Z 溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO 4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO 3 D 铜 石墨 负极 CuCl 2

原电池知识点及练习答案详解

化学反应与能量转化——原电池专题 明确复习重点,突出主干知识 装置特点:化学能转化为电能 形 ① 两个活泼性不同的电极 成 ② 电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应) 条 ③ 形成闭合回路(或在溶液中接触) 件 ④ 能自发进行的氧化还原反应 负极:原电池中电子流出的一极,负极一定发生氧化反应 正、负极 正极:原电池中电子流入的一极,正极一定发生还原反应 失电子沿导线传递,有电流产生 反 应 原 理 主 ① 加快化学反应速率 要 ② 判断金属活动性的强弱 应 ③制备各种干电池、蓄电池等实用电池 用 化学腐蚀 ④ 金属 腐蚀 析氢腐蚀 电化学腐蚀 条件、现象、本质、联系 吸氧腐蚀 考点1 原电池工作原理 <原电池电极的极性判断> ⑴ 根据电极材料判断 一般情况下,活泼性强的金属为负极,活泼性较弱的金属或导电的非金属为正极。 ⑵ 根据电极反应类型判断 失去电子发生氧化反应的电极为负极,得到电子发生还原反应的电极为正极。 ⑶ 根据电极反应现象判断 参与电极反应不断溶解的电极为负极(燃料电池除外);质量增加或附近有气泡产生 的电极为正极。 ⑷ 根据电子流动方向(或电流方向)判断 在外电路中,电子由原电池的负极流向正极,电流由原电池的正极流向负极。 ⑸ 根据电解质溶液中离子流动方向判断 在内电路中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 ⑹ 根据电池总反应式判断 若给出电池总反应式,通过标出电子转移的方向可知,失去电子的一极为负极,得到电子的一极为正极。 特别提醒:原电池负极的判断应根据其本质进行判断:即“较易与电解质溶液反应的电极是原电池的负极”,不能一味地根据金属的活泼性进行判断。 例题1....CH3OH 和O2在KOH 溶液中组成燃料电池,该电池的负极反应式为 。 解析:第一步:找氧化还原反应中的对应关系:氧化剂——还原产物;还原剂——氧化产物,在负极反应。

原电池知识点及习题

1.原电池 (1)概念: 将化学能转化为电能的装置。 (2)实质: 利用能自发进行的氧化还原反应,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) 装置示意 锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质生成,电流表指针发生偏转 (1)成分:含有KCl饱和溶液的琼脂。 (2)离子移动方向:Cl-移向ZnSO4溶液(负极区),K+移向CuSO4溶液(正极区)。 (3)作用:使两个半电池形成通路,并保持两溶液的电中性。 4.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; (3)形成闭合回路; (4)能自发地发生氧化还原反应。 5.原电池的判断方法 (1)先分析有无外接直流电源,无外接直流电源的可能是原电池。 (2)然后依据原电池的形成条件判断装置是否为原电池,方法如下:

6.原电池正、负极的判断方法: 1.下列装置中,能构成原电池的是() 2.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极。c、d相连时,电流由d到c。a、c相连时,c极上产生大量气泡。b、d相连时,b极上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为() A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a 3.下列反应不可用于设计原电池的是() A.NaOH+HCl===NaCl+H2O B.2CH3OH+3O2―→2CO2+4H2O

C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ D.4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 4.可以将反应Zn+Br2===ZnBr2设计成原电池,下列4个电极反应: ①Br2+2e-===2Br-,②2Br--2e-===Br2, ③Zn-2e-===Zn2+,④Zn2++2e-===Zn, 其中表示放电时负极和正极反应的分别是() A.②和③B.②和① C.③和①D.④和① 5.如下图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是() 6.据氧化还原反应:2Ag+ 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,发生的电极反应为__________;X电极上发生的电极反应为__________。 (3)外电路中的电子是从________电极流向________电极 7.A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。

原电池知识讲解+练习

化学能转化为电能—原电池 一、原电池 1.概念:把能转化为能的装置. 2.原电池工作原理 (1).原理图示 负极:(反应) 正极:(反应) 总反应方程式: 外电路:电子从流向,电流从 内电路:阴离子移向,阳离子移向 (2).原电池的正负极的判断: ①根据电子流动方向判断。在原电池中,电子流出的一极是;电子流入的一极是。 ②根据两极材料判断。一般活泼性的金属为负极;活泼性的金属或能导电的非金属为正极。 ③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。向正极移动,向负极移动。 ④根据原电池两极发生的变化来判断。负极发生 ;正极发生。 ⑤根据现象判断。或的一极为负极, 或的一极为正极。 二、原电池电极反应式的书写与化学电源 一般来讲,书写原电池的电极反应式应注意如下四点:1、准确判断原电池的正负极 一般而言,较活泼的金属成为原电池的负极,但不是绝对的。如将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时,铜是,因为。此时,其电极反应式为:负极: 正极: 镁-铝-NaOH溶液构成原电池,负极。 主要是看哪一个电极更易与电解质溶液发生氧化还原反应,就是负极,若都是惰性电极,则看哪种离子是失去电子,它所存在的半电池就为负极。 2、高度注意电解质的酸碱性 在正、负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系,当得到或是去电子后形成的离子要检查是否能继续与电解液发生反应。如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种,酸中负极反应: 正极反应式为:;如铅蓄电池中,负极Pb失去电子成为Pb2+后,会继续与SO42-发生发硬生成难溶物质PbSO4,故电极反应为 。 3、牢牢抓住总的反应方程式 两个电极反应相加即得总的反应方程式。所以,对于一个陌生的原电池,只要知道总反应方程式和其中的一个电极反应式,即可迅速写出另一个电极反应式。 4、不能忽视电子转移数相等 在同一个原电池中,负极失去的电子数必等于正极得到的电子数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒。这样可以避免由电极反应式写总反应方程式,或由总反应方程式改写成电极反应式所带来的失误,同时,也可避免在有关计算中产生误差。 三、化学电源 一次电池: 即电池中的反应物质在进行一次电化学反应放电之后就不能再次使用了。 (1)锌锰电池—干电池该电池的负极材料是锌,正极材料是碳棒,电解质是MnO2、NH4Cl、ZnCl2组成的糊状物。 总反应:Zn+2MnO2+2 NH4+ == Zn2+ + Mn2O3+2NH3+H2O 负极:Zn == Zn2+ +2e- 正极: (2)银锌电池—钮扣电池该电池使用寿命较长,广泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液。 总反应式为:Zn+ Ag2O== ZnO+2Ag 负极:正极: (3)高能电池—锂电池。由于锂的相对原子质量很小,所以比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大,使用寿命长,适用于动物体内(如心脏起搏器)。因锂的化学性质很活泼,所以其电解质溶液应为非水溶剂。如作心脏起搏器的锂—碘电池的总反应式为:2Li+I2==2LiI 。则电极反应式为: 负极:正极: (4)海水铝电池 91年我国首创以“铝-空气-海水”电池为能源的新型航海标志灯。这种灯以海水为电解质溶液,靠空气中氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水中就能发出耀眼的闪光,其能量比干电池高20—50倍。其电极反应式为: 负极: 正极: 总反应式为 2、蓄电池: 可以多次反复使用,放电后可以充电复原,又称二次电池。可充电电池电极反应式的书写 可充电电池是联系原电池与电解池的桥梁,它也是电化学知识的重要知识点。放电为原电池反应,充电为电解池反应。原电池的负极反应与电解池的阴极反应,原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆反应。只要学生按前面方法能熟练书写放电(即原电池)的电极反应式,就能很快写出充电(即电解池)的电极反应式。(1)铅蓄电池:铅蓄电池是一种常见的可充电池,在

高中化学 知识讲解_原电池_基础 知识点考点解析含答案

原电池 【学习目标】 1、了解常见化学能与电能转化方式及应用; 2、掌握原电池的组成及反应原理; 3、认识常见的几种化学电源和开发利用新型电池的意义。 【要点梳理】 要点一、原电池的工作原理 1、原电池的定义 燃煤发电的能量转换过程是,该过程虽然实现化学能与电能的转化,但是过程繁琐、复杂且能耗较大。在此过程中,燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。因此,需要设计一种装置使氧化还原反应释放的能量直接转变为电能,原电池就是这样的装置。 将化学能转变为电能的装置叫做原电池。 【高清课堂:化学能与电能(一)—初探原电池ID:370200#原电池原理】 2、原电池的工作原理 实验1、如下图,把一锌片和一铜片插入稀H2SO4中。 现象:Zn片上有气泡出现。 反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。Zn失电子生成Zn2+,H+得电子生成H2。 实验2、把上图中的Zn、Cu用一导线连接起来,中间接一电流计G。 现象:Zn片逐渐溶解,Cu片上有气泡出现,电流计G指针发生偏转。 结论:Zn反应生成Zn2+而溶解,Cu片上有H2产生,有电流产生。 该实验中,产生了电流,就构成了原电池。 要点诠释:原电池工作原理相当于将氧化还原反应中电子通过用电器转移,产生电能,因此原电池的作用为将化学能转化成电能。 【高清课堂:化学能与电能(一)—初探原电池ID:370200#原电池构成条件】 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。 要点诠释: a、负极:活泼性强的金属,该金属失电子,发生氧化反应。 b、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。 c、得失电子的反应为电极反应,上述原电池中的电极反应为: 负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2H++2e-=H2↑,总反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (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,

高一化学下学期原电池基础知识点练习题(附答案)

高一化学下学期原电池基础知识点练习题学校: __________________ ■生名: _________ 级: _____________ 考 注意事项:注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息正 确填写在答题卡上 第1卷 评卷人得分 ---------------- 一、单选题 1. 某原电池结构如图所示,下列有关该原电池的说法正确的是( ) 题号一-二二三四总分 得分 2、请将答案 A.锌棒为正极 B.反应前后溶液中铜离子浓度不变 C.铜棒发生氧化反应 D.电子从锌棒经外电路流向铜棒 2.原电池在放电时的能量转换形式 是 A.把光能转变成了化学能 C.把热能转变成了电能 () B.把化学能转变成了光能 D.把化学能转变成了电能 .关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是

ffl2 A. 图1所示的装置能将化学能转变为电能 B. 图2所示的反应为吸热反应 C. 中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低 D. 化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成 4•根据反应:2Ag ++Cu=Cu 2++2Ag,设计如图所示原电池,下列说法错误的是() A 、 锌片做负极 B 、 电子由铜片经导线流向锌片 C 、 铜片上有气泡产生 D 、 一段时间后,溶液中氢离子的物质的量减少 6.某同学控制适当条件,将反应 Ag + Fe 3+=2 Ag + + Fe 2+设计成如图所示的原电池装置 指针偏向与电子的流向相同)。下列有关判断不正确的是 ()A. X 可以是银或石墨 C.电子从铜电极经外电路流向 X 电极 5•下所示为铜锌原电池,下列有关说法不正确 B.Y 是硫酸铜溶液 D.X 极上的电极反应式为:Ag ++e - =Ag (已知电流表 反应迟和

原电池知识点总结和随堂练习及答案

课程辅导教案 教学过程: 原电池: 1、概念:将化学能转化为电能的装置叫做原电池 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路④某一电极与电解质溶液发生氧化还原反应 原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。 3、电子流向:外电路:负极—→导线—→正极 电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。电流方向:正极—→导线—→负极 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)较活泼的金属作负极,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:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质,正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。 总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向负极流入正极 (3)从电流方向正极流入负极 (4)根据电解质溶液离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 6、原电池电极反应的书写方法: (i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下: ①写出总反应方程式。②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。 ③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和 水等参与反应。 (ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

高一化学下学期原电池基础知识练习题(附答案)

高一化学下学期原电池基础知识练习题 一、单选题 1.下列说法中正确的是( ) A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀 B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀 C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同,引起的正极反应不同 D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被还原 2.下列事实中,与电化学腐蚀无关的是( ) A.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀 B.在空气中,金属银的表面生成一层黑色物质 C.在电工操作中,铜导线和铁线不能放在一起使用 D.镀银的铁制品,镀层部分受损后,露出的铁表面易被腐蚀 3.下列有关金属电化学腐蚀的说法中正确的是( ) A.铜既可以发生析氢腐蚀又可以发生吸氧腐蚀 B.铁只能发生析氢腐蚀 C.铜只能发生吸氧腐蚀 D.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍 4.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( ) A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B.图b中,开关由M改置于N时,Cu -Zn合金的腐蚀速率减小 C.图c中,接通开关时Zn的腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大 D.图d中,Zn - MnO2干电池放电腐浊主要是因为MnO2的还原作用 5.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化氢溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述中错误的是( )

A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中负极电极反应相同 D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 6.下列与金属腐蚀有关的说法中,正确的是( ) A.图甲中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B.图乙中,发生吸氧腐蚀 C.图丙中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D.图丁中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁输水管的腐蚀,镁作原电池的正极 7.埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法正确的是( ) A.金属棒X的材料可能为铜 B.金属棒X的材料可能为钠 C.钢管附近土壤的pH可能会上升 D.这种方法称为外加电流的阴极保护法 8.下列装置图及有关说法正确的是( ) A.装置①中K键闭合时,片刻后CuSO4溶液中C(Cl-)增大 B.装置①中K键闭合时,片刻后可观察到滤纸a 点变红色 C.装置②中铁腐蚀的速度由大到小的顺序是:只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开 D.装置③中当铁制品上析出1.6g铜时,电源负极输出的电子数为0.025N A 9.下列各种情况中,Fe片腐蚀速率由慢到快的顺序是( )

高一化学原电池基础知识练习题(附答案)

化学原电池基础知识练习题 1.燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景.下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是( ) A.甲醇 B.天然气 C.液化石油气 D.氢气 2.下列说法中不正确的是( ) A.化学电池是将化学能转变成电能的装置 B.化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等 C.化学电池供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小,使用方便,易于维护 D.废旧电池可以随意丢弃 3.下列装置可以构成原电池的是( ) A. B. C. D. 4.下列装置中,电流表指针能发生偏转的是( ) 5.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl —KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为4224PbSO +2LiCl+Ca =CaCl +Li SO +Pb 下列有关说法正确的是( ) A.正极反应式:--2Ca+2Cl -2e =CaCl B.放电过程中,+Li 向负极移动 C.每转移0.1mol 电子,理论上生成20.7g Pb D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转 6.如图,在盛有稀H 2SO 4的烧杯中放入用导线连接的电极X 、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( )

A.外电路的电流方向为:X→外电路→Y B.若两电极分别为Fe 和碳棒,则X 为碳棒,Y 为Fe C.X 极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应 D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y 7.某原电池的电池反应为32+Fe 2Fe 3Fe ++=,与此电池反应不符的原电池是( ) A.铜片、铁片、3FeCl 溶液组成的原电池 B.石墨、铁片、()33Fe NO 溶液组成的原电池 C.铁片、锌片、()243Fe SO 溶液组成的原电池 D.铜片、铁片、()33Fe NO 溶液组成的原电池 8.将等质量的两份锌粉a 、b 分别加入过量的稀硫酸中,同时向a 中加少量CuSO 4溶液,下图中产生H 2的体积V (L)与时间t (min)的关系,其中正确的是( ) A. B. C. D. 9.有a 、b 、c 、d 四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:由此可判断这四种金属的活动性顺序是( ) 实验装置 部分实验现象 a 极质量减小, b 极质量增大 b 极有气体产生, c 极无变化 d 极溶解, c 极有气体产生 电流从a 极流向d 极 A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c 10.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( ) A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.两烧杯中溶液的pH 均增大 D.产生气泡的速度甲比乙慢 11.纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH 溶液。放电时两个电极反应分别为: Zn+2OH --2e -Zn(OH)2 Ag 2O+H 2O+2e -2Ag+2OH - 下列说法中,正确的是( ) A.锌是负极,氧化银是正极 B.锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应 C.溶液中OH -向正极移动,K +、H +向负极移动 D.在电池放电过程中,电解质溶液的酸碱性基本保持不变 12.科学工作者为心脏病患者设计的心脏起搏器的电池是以Pt 和Zn 为电极材料,依靠人体体液中含有的一定浓度的溶解氧、H + 和Zn 2+ 进行工作的。该电池工作时,正极的电极反应式为( ) A.Zn-2e -Zn 2+ B.2H + +2e -H 2↑ C.4OH --4e -O 2↑+2H 2O D.O 2+4H + +4e -2H 2O 13.燃料电池是燃料(例如CO 、H 2、CH 4等)跟氧气或空气起反应,将此反应的化学能转化为电能的装置,电

原电池的知识梳理(知识点总结及习题)

原电池的知识梳理(知识点总结及习题) 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。 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)。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 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。 7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。 (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)8、原电池的基本类型: (1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。 (2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。 (3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。 9、电解质溶液的作用:运载电荷或参与电极反应(产生沉淀、放出气体、改变微粒的存在形式)。 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

高中化学原电池知识练习题(附答案)

高中化学原电池知识练习题 一、单选题 1.最新报道:科学家首次用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下: 下列说法正确的是( ) A.CO 和O 生成2CO 是吸热反应 B.在该过程中,CO 断键形成C 和O C.CO 和O 生成了具有极性共价键的2CO D.状态I→状态III 表示CO 与2O 反应的过程 2.如图所示,a 、b 是石墨电极,通电一段时间后,b 极附近溶液显红色。下列说法正确的是( ) A.X 极是电源负极,Y 极是电源正极 B.a 极上的电极反应是2Cl --2e -=Cl 2↑ C.电解过程中CuSO 4溶液的pH 逐渐增大 D.b 极上产生2.24L(标准状况下)气体时,Pt 极上有6.4g Cu 析出 3.海洋电池以铝合金为电池负极,金属(Pt 、Fe )网为正极,科学家把正极制成仿鱼鳃的网状结构。它以海水为电解质溶液,靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能。海水中只含有0.5%的溶解氧。不放入海洋时,铝极就不会在空气中被氧化,可以长期储存。用时,把电池放入海水中,便可供电,电池设计使用周期可长达一年以上,避免经常更换电池的麻烦。即使更换,也只是换一块铝合金板,电池总反应式: 22436Al O H O ++()34Al OH ↓。下列说法错误的是( ) A.负极铝被氧化 B.海水温度升高,电池反应速率可能加快 C.正极制成仿鱼鳃的网状结构的目的是增大正极材料和氧气的接触面积 D.正极电极反应式为244O H e +- ++22H O 4.三室式电渗析法处理含Na 2SO 4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab 、cd 均为离子交换膜,

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