电化学 第一课原电池讲解及其练习有答案
原电池练习及答案.doc
1.下列有关原电池的说法中正确的是()A.在内电路中,电子由正极流向负极B.在原电池中,相对较活泼的金属作负极,不活泼的金属作正极C.原电池工作时,正极表面一定有气泡产生D.原电池工作时,可能会伴随着热能变化答案 D解析 A 项,内电路中不存在电子的移动; B 项,若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池,则负极是铝; C 项,若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池,则正极表面析出铜,没有气泡产生。
2. 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 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 HNO反应失去电子作负极, A、C 错;②中电池总反应为 2Al3+ 2NaOH+ 2H2O===2NaAlO+ 3H2↑,负极反应式为---2Al + 8OH -6e ===2AlO2+ 4H2O,二者相减得到正极反应式为6H O+ 6e --Cu 是正极,电极反应式为===6OH+ 3H ↑, B 正确;④中2 2O2+ 2H2O+ 4e--===4OH, D 错。
3.下列装置中能构成原电池产生电流的是()答案 B解析 A 项,电极相同不能构成原电池;C项,酒精不是电解质溶液,不能构成原电池; D 项,锌与电解质溶液不反应,无电流产生。
4. 有关电化学知识的描述正确的是()+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动性不同的两种金属组成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答案 D解析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。
电化学-原电池
电化学—原电池一、原电池的工作原理1、电流是如何产生的?先考虑Zn片。
在如是体系中,Zn有失去电子的趋势,失去电子之后自身变成Zn2+进入到溶液中。
失去的电子可能会经过导线来到Cu片,那么就需要有物质(微粒)在Cu片上得到这些电子,否则Cu片上电子累积而其所带负电荷不被中和,是不可能的。
考量Cu片这边,Cu本身属于金属单质,金属单质不存在负价,所以不可能是Cu片本身得到电子,那么只有与Cu片接触的溶液中寻找可以得到电子的微粒。
由于溶液中存在CuSO4,故Cu2+可以于Cu片表面得到电子,成为Cu单质,在Cu表面析出(因为必须接触到Cu片才能够从Cu片得到电子)。
由此电子在导线中流动,也就产生了电流。
而这个过程中发生的物质变化则是Zn→Zn2+,Cu2+→Cu。
这样的装置能够对外输出电能,被称为原电池。
所以原电池是能够将化学能转化为电能的装置。
2、几个基本定义由于这个装置能够产生电流,向外输出电能,所以可以和物理中的相关定义联系起来。
在物理学中,向外输出电能的装置是电源。
在一个完整的电路中,电流的方向是‹从电源的正极流向负极›,电流的方向被规定为正电荷定向移动的方向,而事实上,在电路中移动的是电子,所以电子的流向就应该是正电荷移动方向的反方向,也就是电流方向的反方向。
电流是正极流出,负极流入,那么电子就是负极流出,正极流入。
所以对于原电池,将流出电子(即失去电子,这个说法将更常用)的一极称为负极,将流入电子(即得到电子)的一极称为正极。
电极名称负极正极电极材料Zn片Cu片电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn片沿导线流向Cu片电流方向由Cu片沿导线流向Zn片在氧化还原的原理中,失去电子化合价上升,是被氧化;得到电子化合价下降,是被还原。
结合这个特点,可以丰富对原电池正负极的认识。
负极:失去电子,化合价上升,发生氧化反应正极:得到电子,化合价下降,发生还原反应这是最重要的判断依据。
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。
第一课时原电池习题带答案
第一课时化学能转化为电能1.下列有关原电池的叙述中正确的是()A.把电能转变为化学能的装置B.活泼金属作正极,不活泼金属或非金属作负极C.外电路中电子从负极流向正极D.正极发生氧化反应2.如下图,下列装置属于原电池的是()3.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+===Zn2++Cu,该原电池的合理组成是()选项正极负极电解质溶液A Zn Cu CuCl2B Cu Zn H2SO4C Cu Zn CuSO4D Zn Fe CuCl24.如图所示装置,电流计指针发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的()A.A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸C.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO3溶液D.A是Ag,B是Fe,C为稀AgNO3溶液5.某学生用如图装置研究原电池原理,下列有关说法错误的是()A.图(3)中Zn片增重质量与Cu片减轻质量的比为65∶64B.图(2)中如果两极上都有气体产生,则说明Zn片不纯C.图(1)中铜片上没有气体产生D.图(2)与图(3)中正极生成物的质量比为1∶32时,Zn片减轻的质量相等6.如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下,在卡片上描述合理的是()实验后的记录:①Zn为正极,Cu为负极②H+向负极移动③电子流动方向:从Zn经外电路流向Cu④Cu极上有H2产生⑤若有1 mol电子流过导线,则产生H2 0.5 mol⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+7.按下图装置进行实验,若x轴表示流入正极的电子的物质的量,则y轴可以表示()①c(Ag+)②c(NO-3)③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A.①③B.②④C.①③⑤D.②④⑥8.现有M、N、P、E四种金属,已知:①M+N2+===N+M2+;②M、P 用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-===E,N-2e-===N2+。
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(讲义及答案)
原电池(讲义)一、知识点睛1.原电池利用___________将_____能转化为_____能的装置。
(1)原电池的工作原理(以如图原电池为例)①锌________电子,发生_______反应,锌电极消耗;电极反应为_____________________。
②H+在铜上_____电子,发生_____反应,铜电极上有H2析出;电极反应为__________________。
③电子移动方向为锌→铜,导线中有电流通过,方向为铜→锌,则锌为________极,铜为________极;总反应方程式为___________________________。
(2)形成原电池的基本条件①有两个_________不同的电极(如金属跟金属或金属跟能导电的非金属);②有电解质溶液;③构成_______回路;④有一个自发的_________________________。
2.原电池原理的应用(1)比较金属的活动性强弱原电池中,一般活动性强的金属为____极,_____电子,发生_____反应。
(2)原电池相关计算①根据总反应方程式计算物质有关的量。
②根据电极反应计算电子转移的情况。
3.原电池的设计①_______电子,发生_______反应的作负极。
②_______电子,发生_______反应的作正极。
二、精讲精练1.下列关于原电池的叙述中正确的是()A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种不同的金属B.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被氧化D.原电池是将电能转化为化学能的装置2.下图装置中不能构成原电池的是(烧杯中盛稀硫酸)()A B C D3.下列关于原电池的叙述中不正确的是()A.在锌、铁、稀硫酸组成的原电池中,当电池工作时,锌是负极,铁是正极B.在铁、铜、CuSO4溶液组成的原电池中,电子由铁片通过导线流向铜片C.在镁、铝、稀硫酸组成的原电池中,电子由镁片通过导线流向铝片D.在镁、铝、稀NaOH溶液组成的原电池中,镁是负极,铝是正极4.请根据如图所示的原电池装置回答问题。
第1节原电池(完整版)
列判断不正确的是( )
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体, 乙中石墨电极为负极
灵敏电流计
石墨
盐桥
石墨
FeCl3 溶液
甲
KI 溶液
乙
是防止管中溶液流出 。
科学探究 1、注意观察两电极的现象及电流表的变化,取出 盐桥后会如何,盐桥的作用是什么?
盐桥的作用:(1)形成闭合回路。(2)平衡电荷。 改进后的原电池装置还有什么优点?
科学探究
2、基于盐桥的作用,你知道上述原电池装置 还可以怎么改进?
科学探究
3、以硫酸溶液为电解质 溶液的氢氧燃料电池如图 所示,工作原理是什么, 如果没有中间的隔膜将 会如何?
Al-3e-= Al3+ B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:
Al-3e-= Al3+ C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:
Cu-2e-= Cu2+ D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:
Cu-2e-= Cu2+
第四章 电化学基础
第一节 原 电 池
讨论1:(2011海南)根据下图,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
讨论2:控制适合的条件,将反应:
2Fe3++2I-
2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。下
1、该装置不能提供持续稳定的电流, 请讨论可能的原因是什么? 讨论角度:
高中化学(新人教版)选择性必修一课后习题:原电池的工作原理(课后习题)【含答案及解析】
第四章化学反应与电能第一节原电池第1课时原电池的工作原理课后篇素养形成必备知识基础练1.下列装置不可以组成原电池的是()中的装置不能形成闭合回路。
2.如图所示装置,下列说法正确的是()A.Cu为正极,Cu片上发生还原反应B.Cu为正极,Cu片上发生氧化反应C.Cu为负极,Cu片上发生还原反应D.Cu为负极,Cu片上发生氧化反应,活动性较弱的金属一般作正极,正极上发生还原反应。
3.下列反应不可用于设计成原电池的是()A.CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2OB.2CH3OH+3O22CO2+4H2OC.Zn+2HCl ZnCl2+H2↑D.4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3A项为非氧化还原反应,不能设计成原电池。
4.下列说法正确的是()A.原电池中,负极上发生的反应是还原反应B.原电池中,电流的方向是负极—导线—正极C.双液原电池中的盐桥也可以用金属导线代替D.在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极项,原电池负极上发生氧化反应;B项,电流的方向应是正极—导线—负极;C项,盐桥不能用导线代替。
5.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,则下列说法正确的是()A.用稀硝酸作电解质溶液B.用锌作原电池正极C.用铁作负极,铁的质量不变D.用铜作原电池正极解析根据原电池反应可以确定原电池负极为Fe,电解质溶液可以为稀盐酸或稀硫酸等,但不能为稀硝酸,若为稀硝酸,则原电池反应为3Fe+8H++2N O3-2NO↑+3Fe2++4H2O。
6.关于锌、铜和稀硫酸构成的原电池的下列说法正确的是()A.锌是正极,铜是负极B.电子从铜片经导线流向锌片C.负极的反应式为2H++2e-H2↑D.反应一段时间后,溶液的pH升高7.右图是某同学设计的原电池装置,下列叙述正确的是()A.电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极B.电极Ⅱ的电极反应为Cu2++2e-CuC.该原电池的总反应为2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+D.盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶,其作用是传递电子解析A项,该原电池中,电极Ⅱ为负极,负极发生氧化反应,电极反应为Cu-2e-Cu2+,A、B两项均错误;C项,正极反应为2Fe3++2e-2Fe2+,电池总反应为2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+,C项正确;D项,盐桥的作用是形成闭合回路,通过阴、阳离子的移动平衡两溶液中的电荷,故传递的是阴、阳离子,而不是电子,D项错误。
《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。
高中化学原电池(含答案解析)
第一节原电池知识点一原电池1.下列装置中能构成原电池产生电流的是( )答案 B解析A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应,不能构成原电池;B项符合原电池的构成条件,两电极发生的反应分别是Zn-2e-===Zn2+,2H++2e-===H2↑;C项中酒精不是电解质,故不能构成原电池。
2.下列各装置能形成原电池的是( )答案 D解析判断一个装置能否构成原电池,要看是否符合原电池的构成条件:①电极材料(活动性不同的金属、金属与非金属、金属与金属氧化物);②电解质溶液;③构成闭合回路;④能自发进行的氧化还原反应。
A装置:由于两个电极是同种金属,不能形成原电池;B装置:酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;C 装置:没有形成闭合回路,不能形成原电池;D装置:符合原电池构成的条件,能形成原电池。
知识点二原电池的原理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.产生气泡的速率甲比乙慢答案 C解析因乙杯中锌片和铜片没有接触,故不能构成原电池,A、B皆错;因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池,加快了Zn的溶解,故D错;又因两杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产生H2而消耗H+,故C正确。
4.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。
A、B相连时,A为负极;C、D相连时,D上有气泡逸出;A、C相连时,A 极减轻;B、D相连时,B为正极。
则四种金属的活动性顺序由大到小排列为( )A .A>B>C>DB .A>C>B>DC .A>C>D>BD .B>D>C>A 答案 C解析 金属组成原电池,相对活泼的金属失去电子作负极,相对不活泼的金属作正极。
负极被氧化,质量减轻,正极发生还原反应,有物质析出,由题意得活动性A>B 、A>C 、C>D 、D>B ,故正确答案为C 。
高三化学一轮复习 第12章 电化学 第一节 原电池习题详解(含解析)(实验班)
第一节原电池一、填空题1.人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。
在现代生活、生产和科学技术的发展中,电池发挥着越来越重要的作用,大至宇宙火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船,小至电脑、收音机、照相机、电话、助听器、电子手表、心脏起搏器等,都离不开各式各样的电池。
以下每小题中的电池即为广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面的实用电池,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)电子表和电子计算器中所用的是钮扣式的微型银锌电池,其电极分别为2Ag O 和Zn ,电解液为KOH 溶液。
工作时电池总反应为:222Ag O+Zn+H O 2Ag+Zn(OH)→。
①工作时电子从_________________极流向_________________极(两空均填“2Ag O ”或“Zn ”)。
②电极反应式为:正极____________________,负极________________。
③工作时电池正极区的pH _______________________________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。
爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应为:2222Fe+NiO 2H O Fe(OH)Ni(OH)++放电充电。
①放电时,正极为_____________________。
正极的电极反应式为__________________。
②充电时,阴极的电极反应式为_________________________________________________。
③该蓄电池中的电解质溶液应为_________________________(填“酸性”或“碱性”)溶液。
(3) 1991年我国首创以铝一空气一海水电池为能源的新型海水标志灯已经研制成功。
这种灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。
只要把灯放人海水 中数分钟就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高20~50倍。
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。
电化学第课原电池讲解及其练习有答案
原电池高考命题重点】1、了解原电池的构成,理解原电池必须是氧化还原反应2、2、原电池正、负极的判断,电极反应式及总反应的书写3、3、闭合回路中的电解质溶液里阴、阳离子的移动方向及电解质pH的变化4、4、新型的原电池的工作原理【自主复习】一、原电池1、原电池的原理(以铜锌原电池为例)把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯里,现象用导线把锌片和铜片连起来,可以发现,在导线中间接一个电流表,指针。
(1)装置特点:从能量转化的角度来说,将能转化成能,每个原电池都有对应的反应,而且是通过反应产生电流。
(2)构成条件:①②③【注意】必须是氧化还原反应,自发进行的氧化还原反应和点然条件下进行的氧化还原反应。
(3)电极名称:原电池中电子流出的一极为,电子流入的一极为【注意】:Fe失电子只能变成。
【思考】金属活动性较强的那一极一定为负极吗?①Mg、Al、NaOH溶液;Fe、Cu、浓HNO3溶液②燃料电池的两电极往往活泼性相同(4)电极反应:负极发生反应,正极发生反应。
【总结】正负极的判断:以负极为例。
⑴金属活动性较强的那一极⑵发生氧化反应的那一极⑶电子流出那一极(5)原电池带电粒子移动的两种情况:⑴在导线中电子的移动方向是从原电池的极移向原电池的极。
⑵在电解质溶液中阴离子移向极,阳离子移向极【总结】原电池中的负极电子,电子不会直接给氧化剂,必须沿走;如果不经过导线,电子直接给氧化剂,那是化学腐蚀,而不是电化学腐蚀。
【练习】电极反应式的书写:负极正极总的方程式铜锌原电池负极正极总的方程式吸氧腐蚀负极正极总的方程式析氢腐蚀2、电池原理的应用电池总反应正极负极电解质溶液电极反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+Fe+2Fe3+==3Fe2+Zn+2H+==H2+Zn2+(2)比较金属还原性的强弱【练习】:根据下列实验事实:①X+Y2+==X2++Y ②Z+2H2O==Z(OH)2+H2③Z2+离子的氧化性比X2+弱④由Y、W构成原电池,电极反应为:W2++2e-=W Y-2e-=Y2+,可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为。
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—→正极内电路: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)根据电解质溶液内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。
7、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。
化学电池:1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类: 一次电池 、 二次电池 、 燃料电池 一次电池1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二次电池1、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。
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原电池高考命题重点】1、了解原电池的构成,理解原电池必须是氧化还原反应2、原电池正、负极的判断,电极反应式及总反应的书写3、闭合回路中的电解质溶液里阴、阳离子的移动方向及电解质pH的变化4、新型的原电池的工作原理【自主复习】一、原电池1、原电池的原理(以铜锌原电池为例)把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯里,现象用导线把锌片和铜片连起来,可以发现 ,在导线中间接一个电流表,指针。
(1)装置特点:从能量转化的角度来说,将能转化成能,每个原电池都有对应的反应,而且是通过反应产生电流。
(2)构成条件:①②③【注意】必须是氧化还原反应,自发进行的氧化还原反应和点然条件下进行的氧化还原反应。
(3)电极名称:原电池中电子流出的一极为,电子流入的一极为【注意】:Fe失电子只能变成。
【思考】金属活动性较强的那一极一定为负极吗?①Mg、Al、NaOH溶液;Fe、Cu、浓HNO3溶液②燃料电池的两电极往往活泼性相同(4)电极反应:负极发生反应,正极发生反应。
【总结】正负极的判断:以负极为例。
⑴金属活动性较强的那一极⑵发生氧化反应的那一极⑶电子流出那一极(5)原电池带电粒子移动的两种情况:⑴在导线中电子的移动方向是从原电池的极移向原电池的极。
⑵在电解质溶液中阴离子移向极,阳离子移向极【总结】原电池中的负极电子,电子不会直接给氧化剂,必须沿走;如果不经过导线,电子直接给氧化剂,那是化学腐蚀,而不是电化学腐蚀。
【练习】电极反应式的书写:负极正极总的方程式铜锌原电池负极 正极 总的方程式负极正极 总的方程式析氢腐蚀2、电池原理的应用 (1)原电池的设计电池总反应 正极 负极 电解质溶液电极反应 Cu+2Ag +===2Ag+Cu 2+Fe+2Fe 3+==3Fe 2+Zn+2H +==H 2+Zn 2+(2)比较金属还原性的强弱【练习】:根据下列实验事实:①X+Y 2+==X 2++Y ②Z+2H 2O==Z(OH)2+H 2 ③Z 2+离子的氧化性比X 2+弱 ④由Y 、W 构成原电池,电极反应为:W 2++2e -=W Y-2e -=Y 2+,可知X 、Y 、Z 、W 的还原性由强到弱的顺序为 。
(3)比较反应速率的快慢【练习】:为了加快锌粒和稀硫酸反应放出氢气的速率,可向稀硫酸中加入 :( )①锌粒 ②等浓度的硫酸 ③比原硫酸浓度大的稀硫酸 ④醋酸钠 ⑤铜粉(少量) ⑥硫酸铜 (少量) ⑦硝酸铜(少量) 3、钢铁的腐蚀和防护(1)金属腐蚀是指: 或 与周围接触到的气体或液体进行 反应而腐蚀损耗的过程 (2)金属腐蚀的实质为:金属原子 电子变成 的过程。
(3)金属腐蚀分类:①化学腐蚀:金属跟接触的物质直接发生 反应而引起的腐蚀吸氧腐蚀②电化腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生反应而引起的腐蚀。
例如:钢铁的腐蚀a.在酸性强的条件下主要发生腐蚀,其电极反应为:负极:,正极:。
b.在中性和极弱的酸性条件下主要发生腐蚀,其电极反应为:负极:,正极:。
【思考】溶液中继续反应的方程式为、、(铁制品生锈的原因?)【总结】:化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与等直接接触不纯金属或合金与接触本质金属电子被较活活金属电子被特征能转化为能,电流产生能转化为能,电流产生实例氯气工厂里铁制品被腐蚀铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀(4)金属防护方法:①改善金属内部结构(形成合金如不锈钢)②在金属表面覆盖保护层(涂油漆、白铁皮、马口铁、形成四氧化三铁薄膜)③电化学保护.如:构成原电池---被保护金属作极;【思考1】:马口铁和白铁一旦有划痕后,在潮湿的空气中,谁被腐蚀的速度快?【思考2】:把a、b、c、d四块金属片浸入稀H2SO4中,分别用导线两两相连可以组成原电池。
a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由 d→c; a、c相连时 c极上产生大量气泡; b、 d 相连时,d极发生氧化反应。
这4种金属的活动性由强到弱的顺序是。
二、化学电源1、燃料电池(1)航天技术使用的氢氧燃料电池具有高能,轻便,无污染等优点。
氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式均可表示为:2H2+O2=2H20。
酸式,其负极反应为:2H2-4e-=4H+,则正极反应为:碱式,其正极表示为:O2+2H2O+4e-=4OH-,则负极反应为:(2)一种新型燃料电池,它是用两根金属作电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入甲烷和氧气,其电极反应为: X 极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OY极:4H2O+2O2+8e-=8OH-关于此燃料电池的说法正确的是()A.X为负极,Y为正极 B.工作一段时间后KOH的物质的量不变C.在标况下通入5.6LO2完全反应则有1.0mole发生转移D.该电池工作时甲烷一极附近溶液pH值升高2、蓄电池(放电时为原电池过程;充电时为电解池过程)(1)氢镍蓄电池是近年开发出来的可充电电池,其电池总反应为:下列叙述正确的是()A.电池放电时,电池负极周围溶液pH值不断增大 B.电池放电时,H2是负极C.电池放电时,镍元素被氧化 D.电池充电时,氢元素被还原(2)银锌蓄电池:总反应为:放电时两极反应:负极(锌片)正极(氧化银)3、干电池:手电筒中使用的干电池一般是锌——锰干电池,插在电池中央的石墨棒是正极,顶端有一个铜帽;在石墨棒的周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸作隔膜;隔膜外是调成糊状的氯化铵作电解质溶液;最外面是由锌筒制成的干电池外壳,它作为负极,电池顶部用蜡和火漆封口。
锌——锰干电池内的主要反应:总反应式:Zn+2NH4+ =Zn2++2NH3 +H2负极(锌筒):正极(石墨):4、其它电池(1)科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料,依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧,H+和Zn2+进行工作。
试写出两极的电极反应式。
(2)市场出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量的氯化钠、水等。
热敷袋启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓会放出热量。
使用后,会发现有大量铁锈存在,请回答下列问题①热敷袋放出的热量是利用了铁放出的热量。
②炭粉的主要作用是。
③加入氯化钠的作用是。
④写出有关的电极反应式、离子方程式、化学方程式:5、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。
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。
6、.(2009〃江苏化学卷,5,)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法不.正确的是( )A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁6、.以下现象与电化学腐蚀无关的是( )A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈D.银质奖牌(纯银制成)久置后表面变暗7、.(2007广东理基25)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O2 = 2Fe(OH)2。
以下说法正确的是 ( )A.负极发生的反应为:Fe-2e+ = Fe2+B.正极发生的反应为: 2H2O + O2 + 2e- =4OH-C.原电池是将电能转变为化学能的装置D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀8、.将Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成原电池。
此电池工作时,下列叙述中正确的是…( )A.Mg比Al活泼,Mg失去电子被氧化成Mg2+B.Al条表面虽有氧化膜,但可不必处理C.该电池的内、外电路中,电流均是由电子定向移动形成的D.Al是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出9、某同学按如图所示的装置做实验,并把实验情况记录于下面,其中叙述合理的是( )①锌为正极,铜为负极②电解质溶液的pH不变③电流表的指针发生偏转④铜极上有气泡产生⑤锌极上仍有少量气泡产生⑥溶液中的阳离子向负极移动A.①②③B.③④⑤C.②④⑤D.③④⑤⑥电解质溶液阳极反应式阴极反应式总反应方程式(条件:电解)溶液酸碱性变化CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑——HCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,酸性增强NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,碱性增强NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOHH+放电,碱性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4OHˉ放电,酸性增强电解反应方程式的书写步骤:①分析电解质溶液中存在的离子;②分析离子的放电顺序;③确定电极、写出电极反应式;④写出电解方程式。
如:解NaCl溶液:2NaCl+2H2O 电解====H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,PH增大⑵电解CuSO4溶液:2CuSO4 + 2H2O电解====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应,PH减小。
⑶电解CuCl2溶液:CuCl2电解==== Cu+Cl2↑电解盐酸:2HCl电解==== H2↑+Cl2↑溶剂不变,实际上是电解溶质,PH增大。
⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液:2H2O电解==== 2H2↑+ O2↑,溶质不变,实际上是电解水,PH分别减小、增大、不变。
酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用)。
⑸电解熔融NaOH: 4NaOH电解====4Na + O2↑+ H2O↑⑹用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O电解==== Cu(OH)2 + H2↑(注意:不是电解水。
)。