原电池(知识点归纳总结+例题解析)
高考化学原电池知识点归纳
高考化学原电池知识点归纳一、原电池的原理1.构成原电池的四个条件以铜锌原电池为例①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路2.原电池正负极的确定①活拨性较强的金属作负极,活拨性弱的金属或非金属作正极。
②负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应③外电路由金属等导电。
在外电路中电子由负极流入正极④内电路由电解液导电。
在内电路中阳离子移向正极,阴离子会移向负极区。
Cu-Zn原电池:负极: Zn-2e=Zn2+ 正极:2H+ +2e=H2↑ 总反应:Zn +2H+=Zn2++H2↑氢氧燃料电池,分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下:碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极:O2+4e-+2 H2O=4OH-酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+ 正极:O2+4e-+4H+=2 H2O总反应都是:2H2+ O2=2 H2O二、电解池的原理1.构成电解池的四个条件以NaCl的电解为例①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源2.电解池阴阳极的确定①与电源负极相连的一极为阴极,与电源正极相连的一极为阳极②电子由电源负极→ 导线→ 电解池的阴极→ 电解液中的被还原,电解池中阴离子被氧化→ 电解池的阳极→导线→电源正极③阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动④阴极上发生阳离子得电子的还原反应,阳极上发生阴离子失电子的氧化反应。
注意:在惰性电极上,各种离子的放电顺序三.原电池与电解池的比较原电池电解池1定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置2形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液或熔融的电解质、外接电源、形成回路3电极名称负极正极阳极阴极4反应类型氧化还原氧化还原5外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入四、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:1、放电顺序:如果阳极是惰性电极Pt、Au、石墨,则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。
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。
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。
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>bC.c>a>b>d D.b>d>c>a3.下列反应不可用于设计原电池的是()A.NaOH+HCl===NaCl+H2OB.2CH3OH+3O2―→2CO2+4H2OC.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑D.4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)34.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①C.③和①D.④和①5.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________。
高一化学《原电池》知识点归纳以及典例导析
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||。
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||。
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||,阴阳离子定向移动成内电路||。
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。
原电池知识点归纳
原电池知识一:铜锌原电池自发氧化还原反应:Zn+Cu2+=Zn2++ Cu(得失电子,Zn发生被氧化,Cu2+发生被还原)把氧化反应和还原反应分隔开(如右图)即是一个原电池。
1、现象:有盐桥存在时,电流表指针发生偏转,有电流通过电路。
锌片溶解,质量减少,铜片质量增加。
2、原理:活泼金属锌失电子,铜离子得到电子在硫酸锌溶液中,锌片逐渐被溶解,即锌原子失去电子,Zn被还原,形成Zn2+进入溶液Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)从锌片上释放出的电子,经过导线流向铜片,硫酸铜溶液中的Cu2+ 从铜片上得到电子,还原成为金属铜并沉积在铜片上。
Cu2++2e- =Cu (还原反应)3、盐桥盐桥:盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥的作用:可使由它连接的两溶液保持电中性。
锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电,此时盐桥中的Cl-会移向溶液中的硫酸锌溶液,K+移向硫酸铜溶液,使硫酸锌和硫酸盐溶液保持电中性,氧化还原反应得以继续进行,从而使原电池不断地产生电源。
没有盐桥的情况下,则会停止反应。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路。
知识点二:原电池1、原电池概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
实质:将自发的氧化还原反应的不规则电子转移变成电子的定向移动。
即将化学能转化成电能的形式释放。
(原电池反应速率比化学反应速率快)2、原电池的构成条件(1)自发的氧化还原反应(本质条件)(2)活泼性不同的两电极(其中能与电解质溶液自发反应的为负极)(3)电解质溶液(能与电极反应)(4)形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液)3、电极材料的选择(了解知道)必须导电。
电池的负极必须能与电解质溶液反应,且正负电极用不同材料。
一般情况下,两个电极的构成可分为四种:1)活泼性不同的两种金属。
例,锌铜原电池中,锌为负极,铜为正极2)金属和非金属:例,锌锰干电池中,锌为负极,石墨为正极3)金属和化合物:例,铅蓄电池中,铅板为负极,二氧化铅为正极4)惰性电极:例,氢氧燃料电池中,两个电极都可用Pt (特殊)知识点三、电极方程式或电极反应1、我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。
高二化学原电池知识点总结及例题分析(2021版)
高二化学原电池知识点归及例题分析一、原电池1、原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
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。
➢原电池的构成条件有三个:(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。
(3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。
只要具备以上三个条件就可构成原电池。
而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。
也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。
(4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应➢电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。
➢电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。
➢原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。
电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。
溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极2、电极反应方程式的书写正确书写电极反应式(1)列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。
经典原电池题型及讲解
考点一:原电池正、负极的判断及电极反应式的书写【规律〃方法、技巧】1.凡是失电子发生氧化反应的电极为负极,得电子发生还原反应的电极为正极。
2.依据外电路中电子的流向:电子流出的电极为负极,电子流人的电极为正极。
3.依据内电路电解质溶液中阴、阳离子的移向:阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。
4.依据反应现象判断:通常负极会逐渐溶解,正极有气体逸出或有固体析出。
5.原电池的正、负极判断不仅要看两极活性的相对强弱,还要看电解质溶液的种类。
重点不会的 例.Mg 、A1为电极,若以H 2SO 4溶液为电解质溶液,Mg 为负极;若以NaOH 溶液为电解质溶液,A1为负极。
6,电极反应式的书写负极:还原剂一ne —→氧化产物正极:氧化剂+ne —→还原产物注意还应结合电解质溶液进行配平,即看氧化产物、还原产物能否与电解质溶液中的某一成分发生离子反应。
原电池两极电子得失相等,其总反应为正、负两极反应“相加”,电池总反应减去某一电极的反应,便可得到另一电极反应。
附:铝镁电池、铝铜电池在不同电解质溶液中两极反应式的书写(1)铝镁电池(2)铜铝电池例1、甲醇燃料电池的笔记本因其有超长的续航能力而深受用户的欢迎。
电池的工作原理是甲醇在催化剂的作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应:电池总反应为2CH 3OH+3O 2=2C02+4H 20。
下列说法中正确的是 ( )A .左边的电极为电池的正极,a 处通人的是甲醇B.右边的电极为电池的负极,b 处通人的是空气C.电池负极的反应式为CH 30H+H 2O 一6e-= C02↑+6H +D.电极的正极反应方程式为O 2+2H 2O+4e —=4OH -(解析)电子流出的一极为负极,由图可知左边的电极是负极,a 处通入的是甲醇,右边的电极是正极,b 处通入的是空气,故A 、B 均错误;甲醇提供质子和电子,故C 正确;因生成的H +可到达正极,正极反应式为O 2+4H ++4e —=2H 20,故D 错误。
《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。
二、练习题1.下列说法正确的是()A.化学反应不一定伴随着能量的变化B.释放能量的反应都有电子的转移C.释放能量的反应都可通过原电池实现化学能到电能的转化D.化学能和其他能量间可以相互转化2.关于如图所示装置的叙述,正确的是()A.铜是阳极,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3.下列关于能量转化的认识不正确的是()A.绿色植物的光合作用是将光能转变为化学能B.煤燃烧时化学能转变成热能和光能C.原电池工作时,化学能转变为电能D.白炽灯工作时,电能全部转变成光能4.下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的是()A.2Al + 2NaOH + 6H2O == 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ B.2H2 + O2 == 2H2OC.NaOH + HCl == NaCl + H2O D.CH4 + 2O2 == CO2 + 2H2O5. 如图所示原电池,指出正负极,并写出电极反应式正极:负极:总式:6. 能够组成原电池装置的是()7. 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。
原电池基本知识点总结
原电池基本知识点总结1、原电池的基本情况(1)构成:两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发实行的氧化还原反应)。
(2)能量转化形式:化学能转化为电能。
(3)电极与电极反应:较活泼的一极是负极,发生氧化反应;较不活泼的一极是正极,发生还原反应。
(4)溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子移向正极;阴离子移向负极。
(5)电子流向:负极(通过导线)→正极;在电解质溶液中,靠阴、阳离子发生定向移动而导电。
2、原电池电极反应规律(1)负极反应(与电极材料相关)①若为活泼电极:金属失去电子生成金属离子(注意:Fe→Fe2+);②若为惰性电极(石墨、铂):通到正极上的H2、CH4等燃料发生氧化反应;②正极反应(与电极材料无关):阳离子放电(常见阳离子的放电顺序为: H+<Cu2+< Fe3+< Ag +)或通到正极上的O2、Cl2等氧化剂发生还原反应。
3、重要原电池的的电极反应式和电池总式(1)铜—锌—稀硫酸电池负极:Zn - 2e- == Zn2+ 正极:2H+ +2e- == H2↑总反应式:Zn+ 2H+ == Zn2+ + H2↑Zn+ H2SO4== ZnSO4+ H2↑(2)铜—锌—硫酸铜溶液电池负极:Zn - 2e- == Zn2+ 正极:Cu2+ + 2e- == Cu总反应式:Zn+ Cu2+ == Zn2+ + Cu Zn+ CuSO4 == ZnSO4+ Cu(3) 铜—石墨—FeCl3溶液电池负极:Cu - 2e- == Cu2+正极:2Fe3++ 2e- == 2Fe2+总反应式:2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 2FeCl3 + Cu == 2FeCl2+ CuCl2*(4)铅蓄电池负极:Pb+SO42--2e- == PbSO4正极:PbO2+4H++SO42- +2e- == PbSO4+2H2O电池总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(5)氢氧燃料电池①电解质溶液为KOH溶液负极:2H2+4OH--4e- =4H2O 正极:O2+2H2O+4e-=4OH-②电解质溶液为稀硫酸负极:2H2-4e- =4H+ 正极:O2+4H++4e-=2H2O电池总反应:2H2+ O2=2H2O(6)钢铁的电化学腐蚀①吸氧腐蚀负极:2Fe - 4e- == 2Fe2+ 正极:O2+2H2O+4e-=4OH-总反应式:2Fe + O2+2H2O=2Fe(OH)2②析氢腐蚀负极:Fe - 2e- == Fe2+ 正极:2H+ +2e- == H2↑总反应式:Fe+ 2H+ == Fe2+ + H2↑4、金属腐蚀(1)金属腐蚀的类型:化学腐蚀和电化学腐蚀。
1_原电池知识点总结
原电池知识点总结一、原电池工作原理1、原电池:将化学能转变为电能的装置。
2、原理以Zn—(H2SO4)—Cu原电池为例负极(一):Zn - 2e = Zn2+(氧化反应)正极(+):2H+ + 2e = H2↑(还原反应)总反应:原电池工作原理相当于将氧化还原反应中电子转移过程中通过外电路产生电能,因此原电池的作用为将化学能转化成电能。
二、原电池构成条件组成原电池必须具备四个条件:①提供两个活泼性不同的电极(不活泼电极可以为石墨)②电解质溶液或熔融电解质③形成闭合通路④自发进行的放热的氧化还原反应三、原电池装置判断利用“原电池构成条件”学会判断所给装置是否为原电池装置。
四、特殊类型原电池①电极材料性质特殊②双液电池负极:2Al – 6e— + 8OH— = 2AlO2—+4H2O正极:6H2O + 6e— = 3H2 +6OH—总反应:2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑第一类当中,由于Al与NaOH溶液反应,而Mg与其不反应,找原电池负极不能只比较电极活泼性,应具体问题具体分析。
第二类当中,单独一边不反应,交叉看反应;其中盐桥作用:1、离子库,阴阳离子流出可平衡溶液电荷,阴离子流向负极区域,阳离子流向正极区域。
2、形成闭合回路。
另外,盐桥可再生。
五、特别强调必须掌握1、原电池正负极判断:负极(—):相对活泼金属~失电子~氧化反应~电子流出正极(+):相对不活泼金属~得电子~还原反应~电子流入失去电子的一极为负极,简称失负,谐音“师傅”,判断出负极,另一极即为正极。
2、电子、电流、阴阳离子流向判断:电子:负极→导线(外电路或用电器)→正极形成外电路电子不会游泳、不下水,不走电解质电流:与外电路电子流向反向阴离子:阴离子向负极方向移动阳离子:阳离子向正极方向移动阳离子永远找电子,电子经外电路流向正极,所以阳离子向正极移动,从正极得电子被还原。
离子不上岸!由电子流向即可判断阳离子流向,进而判断阴离子流向。
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。
高中化学原电池的知识点总结
高中化学原电池的知识点总结(一)原电池的工作原理及应用1、原电池:把化学能转化为电能的装置。
(1)原电池的形成条件:①能自发进行的氧化还原反应;②两个活泼性不同的电极;③电解质溶液或者熔融状态的离子化合物。
(2)原电池的两极:①负极:活动性较强的金属,失去电子,发生氧化反应;②正极:活动性较弱的金属或能导电的非金属,发生还原反应。
(3)原电池的电子流向:外电路:负极提供电子,电子从负极沿导线流向正极(电流方向是电子流向的反方向);内电路:负极不断溶解进入电解质溶液,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。
2、原电池正负极的判断:(1)根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。
(2)根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极;电流方向:正极→负极。
(3)根据电极变化判断:氧化反应→负极;还原反应→正极。
(4)根据现象判断:电极溶解→负极;电极重量增加或者有气泡生成→正极。
(5)根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;阳离子→移向正极。
注意事项:金属的活泼性受所处的环境影响。
例如:①Mg与Al连接后,放入盐酸中,Mg是负极,Al是正极;放入NaOH溶液中,Al是负极,Mg是正极。
②Fe、Cu相连,浸入稀HNO3中,Fe是负极,Cu是正极;浸入浓HNO3中,Cu 是负极(Fe钝化),Fe是正极。
(3)金属的防护①防止化学腐蚀:在金属表面覆盖油漆、或者形成致密的氧化膜等保护层,隔绝氧化剂;。
②防止电化学腐蚀:利用原电池原理,使被保护的金属作为正极,然后与之相连的活泼金属作为负极。
例如:要保护一个钢铁桥梁,可以将其与一个锌块相连,使锌作为原电池的负极。
③改变金属的内部结构,增强抗腐蚀的能力。
例如:不锈钢4、原电池电极反应式的书写方法:(1)酸性锌锰电池以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。
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。
即:负极:CH3OH (还原剂)→ CO32- (氧化产物) 第二步:分析电子转移的物质的量,CH3OH 中碳元素为-2价,CO32-中碳元素为+4价,1 mol CH3OH 转移6 mol 电子。
《原电池》考点分析
《原电池》考点分析考点1原电池原理1.原电池的反应原理:自发的、放热的氧化复原反应原电池的电路工作原理:(外电路)负极失去电子,电子经导线流向正极。
(内电路)溶液中阴阳离子发生定向移动,向负极移动,向正极移动。
2.原电池的电极和电极反应:正极:符号“+”,得到电子,发生负极:符号“-”,失去电子,发生以锌铜电池(电解液H2SO4溶液)为例:电子经导线流向正极氧化反应复原反应失电子Zn Cu 得电子锌溶解SO42-铜极不变Zn-2e-=Zn2+阴离子向负极移动;阳离子向正极移动2H++2e-=H2↑3.原电池形成的一般条件:(1)两极:的金属(或一种是金属,另一种是非金属导体)。
(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。
特别提醒:原电池形成还有一个隐蔽条件:能发生自发的氧化复原反应[例1]在下列图所示的装置中,能够发生原电池反应的是〔〕A B C D E F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;〔5〕能量转换率。
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(又叫充电电池或蓄电池)(如铅蓄电池)电池(如氢氧燃料电池)(1)一次电池①碱性锌锰电池构成:负极是锌,正极是MnO2,正极是KOH工作原理:负极Zn+2OH—-2e-=Zn(OH)2;正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。
②钮扣式电池(银锌电池)锌银电池的负极是Zn,正极是Ag20,电解质是KOH,总反应方程式:Zn+Ag20=2Ag+ZnO特点:此种电池比能量大,电压稳定,储存时间长,适宜小电流连续放电。
原电池知识点总结
原电池知识点总结原电池和化学电源常考知识汇总⼀、原电池【⼯作原理】【常考点】1、负失氧(氧化反应),正得还(还原反应)。
注意:正极材料不发⽣电极反应,⽽是电解质溶液中的阳离⼦在正极得电⼦2、阳(阳离⼦)向正,阴(阴离⼦)向负。
3、电⼦流向:负极→正极电流⽅向:正极→负极4、原电池外电路是电⼦的定向移动,内电路是离⼦的定向移动【问题】1.在原电池中是否较活泼⾦属⼀定作负极?2.原电池的正负极的反应现象通常是什么?⼆.化学电源1.⼀次电池(1)碱性锌锰⼲电池总反应式:Zn +2MnO 2+2H 2O===2MnOOH +Zn(OH)2负极材料_______;电极反应:_________________ ___正极材料;电极反应:________________________________________ (2)锌银电池总反应式:Zn +Ag 2O +H 2O===Zn(OH)2+2Ag 。
负极反应:___________ ________________;正极反应:;2.⼆次电池(可充电,可多次重复使⽤)铅蓄电池:总反应式:Pb +PbO 2+2H 2SO 42PbSO 4+2H 2O 。
放电(原电池原理)负极材料_______;电极反应:_________________ ___正极材料;电极反应:________________________________________充电(电解池原理)时的电极反应式:阴极:阳极:3.燃料电池【负极通燃料,正极通氧化剂(⼀般是氧⽓)】放电充电(1)氢氧燃料电池①⽤酸性电解质时:总反应:负极:______________ 正极:_____________ __②⽤NaOH等碱性溶液时:总反应:负极:__________________ __ ;正极:______________ _________(2)CH4燃料电池:电解质为KOH,总反应:负极:_________________________正极:_________________例.科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷⽓体为燃料。
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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。
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。
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,阴阳离子定向移动成内电路。
要点诠释:电源内部电解质溶液中,阳离子移动的方向即是电流的方向,所以阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
(3)必须有导线将两电极连接,形成闭合通路。
要点诠释:在电源的外电路电流由正极流向负极,在电源的内电路电流由负极流向正极,从而形成闭合回路。
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:(1)根据电极材料:较活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向:电流是由正极流向负极的,电子是由负极流向正极的。
(3)根据离子移动方向:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据电极反应类型:发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。
(5)根据电极上反应现象:如电极粗细的变化、质量的变化、是否有气泡产生等。
要点诠释:在判断电流方向时,要注意电源的内电路和外电路的电流方向的不同:在电源的外电路电流由正极流向负极,在电源的内电路电流由负极流向正极。
要点四、原电池电极反应式的书写书写电极反应式时需掌握以下要点:(1)需标出正负极及电极材料。
(2)遵循三大守恒(电子得失守恒、质量守恒、电荷守恒)。
(3)电池的电极反应书写要满足所处的电解质溶液的酸碱性环境。
例如在氢氧燃料电池的电极反应书写中,在碱性环境中O2得电子后的产物写OH-比写H2O更合适,在传导O2-的固体电解质中,O2得电子后的产物写O2-比写OH-更合适。
(4)电池的电极反应式可以直接写,也可以将总电池反应减去某一极反应得到另一极反应。
减的时候要注意不要在负(正)极出现正(负)极得(失)电子的物质。
以氢氧燃料电池为例:方法一:直接写。
负极电极反应式书写:酸性介质中:H2失电子为负极,产物写成H+就可以。
负极:2H2-4e-=4H+碱性介质中:H2失电子的产物写成H+就不合适了,写成H2O更合适,根据电荷守恒,左边补OH-。
负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O正极电极反应式书写:酸性介质中:O2得电子,根据电荷守恒再补4H+,产物写成H2O:正极:O2+4H++4e-=2H2O碱性介质中:O2得电子,产物写成OH-更合适,根据元素守恒,左边以H2O来补。
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-方法二:用总反应。
总反应:2H2+O2=2H2O 减去负极反应:2H2-4e-=4H+,将负极中失电子的H2抵消掉,可得酸性条件下的正极反应。
要点诠释:①书写的原则是:按照负极发生氧化反应、正极发生还原反应的规律,正确判断出两极物质反应生成的产物,然后结合电解质溶液所能提供的离子,结合质量守恒定律、电荷守恒配平各电极式,两电极反应式相加则得总反应式。
结合具体的情况,我们可以概括为以下两种情况:a.根据两个电极反应式,写出总反应式,使两个电极式得失电子数相等后,将两式相加,消去相同的部分。
若电解质为弱电解质,在相加时应把离子改为相应的弱电解质。
b.根据总反应式,写电极反应式一般分四个步骤:列物质,标得失;选离子,配电荷;配个数,巧用水;两式加,验总式。
②写电极反应式时应注意:a.两极得失电子数相等。
b.电极反应式常用“”,不用“”。
c.电极反应式中若有气体生成,需加“↑”;若有固体生成,一般不标“↓”。
要点五、原电池原理的应用1.作化学电源。
人们利用原电池原理,将化学能直接转化为电能,制作了多种电池,如干电池、蓄电池、充电电池、高能燃料电池等,以满足不同的需要。
2.比较金属的活动性。
原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。
例如,有两种金属A和B,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生,由原电池原理可知,A为负极,B为正极,金属活动性A>B。
3.加快氧化还原反应速率。
实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快,原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4的溶液形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生H2的速率加快。
如果用纯锌,可以在稀H2SO4溶液中加入少量的CuSO4溶液,也同样会加快产生H2的速率,原因是Cu2++Zn=Cu+Zn2+,生成的Cu和Zn在稀H2SO4溶液中形成原电池,加快了锌的腐蚀,产生H2的速率加快。
要点诠释:原电池为什么能加快化学反应速率?以Fe与稀H2SO4溶液的反应为例说明。
如下图所示:甲中,Fe失去e-,变为Fe2+,Fe2+进入溶液,排斥了Fe片周围的H+,H+欲得电子须突破Fe2+形成的屏障,因而受到阻碍。
乙中,Fe失去e-,e-转移到Cu片上,Cu片一侧没有Fe2+屏障,H+得e-不受阻碍,故其化学反应速率较快。
4.设计原电池从理论上说,任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。
例如,利用Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2的氧化还原反应设计原电池,由反应式可知:Cu失去电子作负极,FeCl3(Fe3+)在正极上得到电子,且作电解质溶液,正极为活泼性比Cu弱的金属或导电的非金属等。
如图该原电池的电极反应式为:负极(Cu):Cu Cu2++2e—(氧化反应)正极(C):2Fe3++2e—2Fe2+(还原反应)5.金属防腐蚀。
金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应,使金属失去电子变为阳离子而损耗的过程。
在金属腐蚀中,把不纯的金属跟电解质溶液接触时形成的原电池反应发生的腐蚀称为电化学腐蚀(区别于一般的化学腐蚀)。
如钢铁的电化学腐蚀:在潮湿的空气中,钢铁表面吸附一层薄薄的水膜,里面溶解了氧气、CO2,含有少量的H+和OH-,形成电解质溶液。
它跟钢铁里的铁和少量的碳形成无数个微小的原电池。
铁作负极,碳作正极:负极:2Fe-4e-=2Fe2+正极:O2+4e-+2H2O=4OH-电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
【典型例题】类型一:原电池的工作原理例1、原电池产生电流的本质原因是()A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子B.有导线将两个活动性不同的电极连接C.正极发生了氧化反应,而负极发生了还原反应D.两电极上分别进行的氧化还原反应中有电子的转移【答案】D【解析】氧化还原反应是原电池产生电流的本质原因。
【总结升华】抓住原电池产生电流的本质原因才能理解原电池的工作原理和应用。
举一反三:【变式1】下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的是()A.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑B.2H2+O2=2H2OC.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑D.CH4+2O2=CO2+2H2O【答案】C【解析】理论上反应类型为氧化还原反应的化学反应可用于设计原电池。
只有选项C属于非氧化还原反应。
类型二:原电池的组成条件例2、下图各装置中,不能构成原电池的是()【答案】D【解析】根据构成原电池的几个条件可以发现,D答案是错误的,没有构成闭合回路。
【总结升华】本题是对构成原电池的条件的考查。
构成原电池的条件必须同时满足:(1)要有活泼性不同的两个电极;(2)要有电解质溶液;(3)要有导线,能形成闭合回路。
举一反三:【变式1】在下图的八个装置中,属于原电池的是哪几个?【答案】④⑦类型三:原电池的正、负极的判断方法例3、关于如图所示装置的叙述正确的是()A.铜是阳极,铜片上有气泡产生B.铜片是正极,该电极周围溶液氢离子浓度不变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【答案】D【解析】如图所示装置是原电池,电极为正、负极,活泼的锌为负极,失去电子,发生氧化反应,本身质量逐渐减少。
而铜极为正极,上面富集电子,H+移向铜极,H+浓度增大,H+发生还原反应产生H2。
举一反三:【变式1】关于下图所示的原电池,下列说法正确的是()A.电子从锌电极通过检流计流向铜电极B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C.锌电极发生还原反应,铜电极发生氧化反应D.铜电极上发生的电极反应是:2H++2e-===H2↑【答案】A【解析】图示原电池中,Zn为负极发生氧化反应,Cu为正极发生还原反应,故A项正确,C项错;原电池工作时,ZnSO4溶液中的Zn2+浓度增大,所以盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中迁移,B项错;铜电极上发生的反应是Cu2++2e-→Cu,D项错。
类型四:原电池电极反应式的书写例4、如下图所示装置能否构成原电池?__________。
若不能,请说明理由______________________。
若能,请确定两极名称并写出电极反应式和总反应式_____________________,______________________。
【答案】能Al为负极:Al+4OH--3e-===AlO2-+2H2OMg为正极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-总反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑【解析】装置满足原电池构成的条件,有活泼性不同的电极、有电解质溶液并且形成了闭合回路,所以能形成原电池。
在NaOH溶液中,Al的活动性强,是负极,电极反应式为:Al+4OH--3e-===AlO-2+2H2O,Mg 为正极,电极反应式为:2H2O+2e-===H2↑+2OH-【总结升华】如果对原电池的原理理解不透彻,仅根据电极材料的金属活泼性来写原电池的正负极,在解本题时就会出错。