2012高考复习电化学----原电池 知识点 例题

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 电子流出 电子流入原 铜锌原电池 正极（还原反应） 理 活泼金属主 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 ④ 金属腐蚀 析氢腐蚀吸氧腐蚀金属腐蚀（1）化学腐蚀：金属跟接触的的物质直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。

（2）电化学腐蚀1）定义：金属或合金发生 原电池反应 所引起的腐蚀。

金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。

2）吸氧腐蚀和析氢腐蚀（3）金属的防护1）改变金属内部结构。

把普通钢制成不锈钢2）覆盖保护层：涂油漆、搪瓷、塑料；电镀耐腐蚀的金属3）电化学保护法：多采用牺牲阳极法。

【例1】100 mL浓度为2 mol/L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6 mol/L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【例2】某同学设计实验探究构成原电池的条件，装置如下：实验一：实验探究电极的构成〈甲图〉①A、B 两极均选用石墨作电极，发现电流计指针不偏转；② A、B 两极均选用铜片作电极，发现电流计指针不偏转；③ A极用锌片，B极用铜片，发现电流计指针向左偏转；④ A极用锌片，B极用石墨，发现电流计指针向左偏转。

结论一：____________________________________。

实验二：探究溶液的构成〈甲图，A极用锌片，B极用铜片)①液体采用无水乙醇，发现电流计指针不偏转；②改用硫酸溶液，发现电流计指针偏转，B极上有气体产生。

结论二：____________________________________。

实验三：对比实验，探究乙图装置能否构成原电池将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中，发现锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象，电流计指针不发生偏转。

结论三：____________________________________。

思考：对该同学的实验，同学乙提出了如下疑问，请你帮助解决。

（1）在甲图装置中，若A 为镁片，B为铝片，电解质溶液为NaOH溶液，电流计的指针应向____偏转。

（2）一根金属丝两端分别放在图乙的两个烧杯之中，电流计指针_______（填“能”或“不能”）偏转。

【例3】．下列反应可以设计成原电池的是( )①CaO＋H2O===Ca(OH)2②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑③2H2O===2H2↑＋O2↑④NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3⑤Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2⑥Fe＋2FeCl3===3FeCl2A．①②④⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．②⑤⑥ D．全部【例4】出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。

下列说法正确的是() A．锡青铜的熔点比纯铜高B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程【例5】相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是()【例6】下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是()答案：1B2结论一：电极必须是两活泼性不同的电极；结论二：溶液必须是电解质溶液；结论三：必须构成闭合回路。

（1）右（2）不能3 C 4B 5C 6D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。

<常见误区>误区一：原电池中较活泼金属一定作负极分析：原电池反应是自发进行的反应，原电池形成电流，是由于两极在电解质溶液中放电能力不同而造成的，其中负极是在反应中失电子的一极，负极材料必然是失电子能力较强，但是电极材料在电解质溶液中的放电能力与金属的活泼性并不完全一致，即金属活动性强的不一定是负极。

哪一种金属作负极，不仅与金属的活泼性有关，还与该金属与电解质反应的难易有关，即与电解质的酸碱性、电解质的强氧化性等性质有关。

如Mg、Al为两极，NaOH溶液为电解质溶液时，Al能与NaOH溶液反应，而Mg不能与NaOH溶液反应，虽然Al 较Mg 不活泼，但Al 却作该原电池的负极。

误区二：原电池中负极材料一定参与电极反应分析：当某种电极材料能直接与电解质溶液（或H 2O 、O 2）反应时，负极本身失去电子而直接参与反应。

但当电极材料不能与电解质溶液（或H 2O 、O 2）反应时，应是相应的还原剂在负极上反应，如燃料电池，其两极一般用镍、铂等金属粉末或活性炭压制成透气多孔且具有催化活性的电极，通可燃性气体（H 2、CH 4、C 2H 6、CO 、甲醇蒸气等）的电极为负极，失去电子，发生氧化反应；通助燃性气体（氧气或空气）的电极为正极，得到电子发生还原反应。

但两电极材料本身并不参与化学反应，只起传导电子的作用。

误区三：原电池中的电解质一定参与原电池反应分析：一般常见原电池的电解质都是其中的阳离子（或溶在电解质中的分子）在正极上放电，如锌铜原电池正极反应：2H ++2e -=H 2↑，在钢铁的吸氧腐蚀中正极反应：O 2+2H 2O+4e -=4OH -等，易造成若电解质本身不能得失电子就不能构成原电池的错觉。

其实大部分电池中的电解质在充、放电时是没有电子得失的，只是起着内电路导电功能和调节离子浓度的作用。

如以KOH 溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池，负极：2H 2+4OH -―4e -=4H 2O ，正极：O 2+2H 2O+4e -=4OH -，电池总反应式：2H 2+O 2=2H 2O ，KOH 没有参加原电池反应，只起增强溶液的导电性作用。

【例1】在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是（ ）【例2】用铜片、银片、Cu (NO 3)2溶液、AgNO 3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO 3的U 型管）构成一个原电池。

以下有关该原电池的叙述正确的是（ ） ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag ++e -=Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO 3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A ． ①②B ．②③C ．②④D ．③④ 【例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【例4】依据氧化还原反应：2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)设计的原电池如图所示。

A B C D E F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。

【例5】下列关于原电池的叙述正确的是（）A：构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B：原电池是化学能转变为电能的装置C：在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D：原电池放电时，电流的方向是从负极到正极【例6】把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。

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上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为（）A.a＞b＞c＞d B.a＞c＞d＞b C.c＞a＞b＞d D.b＞d＞c＞a【例7】在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是（）A.锌片是正极，铜片上有气泡产生 C 电流方向是从锌片流向铜片B.溶液中H2SO4的物质的量减少 D 电解液的pH保持不变【例8】一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该反应的原电池的正确组成是（）【例（）A：正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液B：正极为C，负极为Fe，电解质为Fe（NO3）3溶液C：正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液D：正极为Ag，负极为Fe，电解质为Fe2(SO4)3溶液【例10】如下图所示的装置，在盛有水的烧坏中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡．小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液．片刻后可观察到的现象是（）A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状态不变C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜【例11】将等质量的两份锌粉a和b，分别加入两个盛过量的稀硫酸的烧杯中，并向加入a的烧杯中再加入少量CuO粉末。

下列各图表示氢气体积V（H2）与反应时间t的关系，其中正确的是（）1BD 2C 3C 4：（1）铜硝酸银溶液（2）正极2Ag++2e—=2Ag Cu—2E—=Cu2+（3）铜银5B 6B 7C 8C 9C 10D 11A考点2 常用的化学电源和新型化学电源1．实用电池的特点实用电池一般具有以下的特点：（1）能产生比较稳定而且较高电压的电流；（2）安全、耐用且便于携带,易于维护；（3）能够适用于各种环境；（4）便于回收处理,不污染环境或对环境的污染影响较小；2．几种常见的电池和新型电池分类及反应原理简介化学电池分类:电池(如锌锰干电池、碱性锌锰电池)电池(如氢氧燃料电池)3（1）先写出电池反应（对于简单的电池反应，复杂的电池反应考试往往是已知的）（2）标出反应前后元素化合价变化（3）找出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，确定电极反应的反应物及生成物（4）根据化合价的升降数确定得或失的电子数（5）配平电极反应式（注意考虑电解质溶液的性质，常需考虑H＋、OH-、H2O）（6）可根据电极反应或电池反应分析两极及电解质溶液的变化等【例1】据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。