高考化学专题复习 原电池

2009届高考化学专题复习原电池

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考纲要求：1、理解原电池原理，掌握构成原电池条件、电极确定方法和电极反应式的书写。

2、了解金属的电化学腐蚀及防护、常用的化学电源和新型化学电池

一．选择题：

1．能够使反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑发生的是（ C ）

A.铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液

B.铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀

C.用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钠溶液

D.用铜片作阴、阳电极，电解硫酸铜溶液

解法与规律：电池反应必须是自发放热的氧化—还原反应。这是形成原电池的首要条件。

2．把a、b、c、d四块金属浸入稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时a溶解；c、d相连时c为负极；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b为正极，则四种金属活动性顺序由强到弱为：（ B ）

A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a

解法与规律：本题判断金属性强弱，全是根据原电池原理。一般以较活泼金属为负极，被氧化而溶解，较不活泼金属为正极，溶液中阳离子得电子被还原或氧气还原。

3．原电池电极名称既与电极材料性质也与电解质溶液有关，下列说法不正确的是：（ C ）A．由铝、铜、稀硫酸溶液组成原电池，负极反应为：Al-3e-= Al3+

B．由镁、铝、氢氧化钠溶液组成原电池，负极反应为：Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O

C．由铁、铜、氯化铁溶液组成原电池，负极反应为：Cu-2e-= Cu 2+

D．由铝、铜、浓硝酸组成原电池，负极反应为：Cu-2e-= Cu 2+

解法与规律：判断电池反应先看两极与电解质溶液是否有自发的氧化还原反应，若均反应，易反应为电池反应。若只有一极反应，该极为负极，以该反应为电池反应。

4．右图是2004年批量生产的笔记本电

脑所用甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇

在催化剂作用下提供质子(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

2CH30H+302→2C02+4H20。

下列说法正确的是( AC ) A．左电极为负极，a处通入的是甲醇B．右电极为负极，b处通入的是空气

C．负极反应式为：CH30H+H20-6e-→CO2+6H+

D．正极反应式为：02+2H20+4e-→40H—

解法与规律：要求基本原电池工作原理清楚。根据信息选用适当的离子配平电极反应式。

） ：金属腐蚀速度：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极保护＞电解池阴极保护二．填空题：

6．熔融碳酸盐燃料电池（MCFS ），发明于1889年，上世

纪的30~60年代在荷兰得到广泛的发展，而且建成了寿

命超过40000小时的电池，可应用于中心电站。现有一

个碳酸盐燃料电池，以一定比例Li 2CO 3和Na 2CO 3低熔混

合物为电解质。操作温度为650℃，在此温度下以镍为

催化剂，以煤气（CO 、H 2）直接作燃料，其工作原理如

图所示。请回答下列问题：

（1）B 极为 极，发生 （填“氧化”或“还原”）反应，该极发生的电极反应为 ；

（2）电池总反应为_________________________ 。

解法与规律：（1）正 还原 2CO 2 + O 2 + 4e = 2CO 32― （2）CO + H 2 + O 2 CO 2 +H 2O

7．银器日久表面逐渐变黑，这是由于银器与空气中少量的H 2S 反应生成硫化银。有人设计用原电池原理加以除去．其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一般时间后，黑色会褪去而银不会损失．试回答：

（1）在此原电池中，负极反应为_________；正极反应为___________________；

（2）反应过程中，产生臭鸡蛋气味的气体，原电池的总反应方程___________________． 解法与规律：根据题意，银器皿表面由黑变亮，是由于Ag 2S 转变为Ag ，即Ag 2S 被还原。那么整个过程中什么物质充当还原剂呢？食盐溶液不可能，作为活泼金属铝有很强的还原性。将三种物质Ag S 、Al 和食盐溶液联系起来，很快就想到原电池的反应：Al 作负极，Ag 2S(和Ag)作正极，食盐溶液为电解质溶液，其中Al 和Ag 2S 又通过接触连在一起。因此，此法的原理是原电池反应。 负极 2Al －6e ＝2Al 3＋

正极 2Ag 2S ＋6e ＝6Ag ＋3S 2－ 题意有：反应过程中，产生臭鸡蛋气味气体，可理解为两极生成的Al 3＋与S 2－发生双水解，生成Al(OH)3沉淀和H 2S 气体．原电池的总反应方程式为： 2Al ＋3Ag 2S ＋6H 2O ＝2Al(OH)3↓＋6Ag ＋3H 2S ↑

三．实验题：

8．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝，电解质溶液：氯化铜溶液、硫酸铁溶液、盐酸。按要求回答下列问题：

①电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，请说明原因。

②若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？，若能，请写出电极反应式，负极，正极。若不能后面两空不填。

③若电池反应为：Cu+2H+= Cu2++H2，该电池属于原电池还是电解池？请写出电极材料和电解质溶液。

④有M、N两种金属分别与稀盐酸反应，产生氢气速率相近，请设计一个实验证明M、N两种金属的活泼性。

解法与规律：形成原电池加速铝导线的腐蚀能，Cu—2 e-= Cu2+，2Fe3+ +2 e-=2Fe2+，电解池，阳极铜，阴极碳棒，稀硫酸作电解液，用M、N作电极，盐酸作电解液构成原电池，观察产生气泡情况。

四．计算题：

9.按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行)：

(1)U型管内和a、b烧杯中发生什么现象?写出有关反应的化学方程式。

(2)如果小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯中，负极减轻多少克?

解法与规律：两极上均有气体产生，气体分别导入a、b两只小烧杯中，有关的反是：

略、0.13克

【方法规律总结】

原电池装置本质将自发的氧化还原反应分解在两极上反应形成电流，一般根据反应的情况判断电极反应，原电池中电解质充当重要角色，判断电池反应先看两极与电解质溶液是否有自发的氧化还原反应，若均反应，活泼的为负极，以该极反应为电池反应。若只有一极反应，该极为负极，以该极反应为电池反应。若均不反应，考虑空气中氧气参与。若燃料电池，可燃性气体负极反应，氧气正极反应。写电极反应式，一般先写总电池方程式，然后写出较简单的一极反应式，然后在转移电子相等的基础上，用总电池方程式减去该极反应式，即得另极反应式。在有关计算中把握电子守衡原则进行计算即可。