高中化学原电池部分专题讲解

高中化学原电池部分专题讲解

除火力发电外，我们发现在发生氧化还原反应的过程中，有电子的定向转移。如我们熟悉的金属溶于酸的过程。

联系上述原电池的形成原理与装置，我们能否分析总结出原电池的工作原理与形成条件是什么？

普通氧化还原反应与原电池反应的联系与区别

【例1】

在下图的8个装置中，属于原电池的是( )

【例2】

由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化( ) A．不变 B．先变小后变大

C．逐渐变大 D．逐渐变小

【例3】

下列关于铜—锌—稀H2SO4构成的原电池的有关叙述中错误的是( ) A．锌为负极，锌发生氧化反应

B．铜为正极，铜不易失去电子而受到保护

C．负极发生还原反应，正极发生氧化反应

D．外电路电子流入的一极为正极，电子流出的一极为负极

【例4】

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．原电池是将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5】

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；

②A、B两极均选用铜片作电极，发现电流计指针不偏转；

③A极用锌片，B极用铜片，发现电流计指针向左偏转；

④A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。

⑴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。

⑵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6】

⑴若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象。

正极反应式为：；

负极反应式为：。

该装置将能转化为能。

⑵若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，

则负极为，

负电极反应式为：

正极为：，

正电极反应式为：

总反应方程式为

【例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；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，无明显变化；若将铜浸入C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

【例8】

某原电池, 将两金属X、Y用导线连接, 同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的 ( )

A．X是负极, 电解质溶液为CuSO4溶液

B．X是负极, 电解质溶液为稀H2SO4溶液

C．X是正极, 电解质溶液为CuSO4溶液

D．X是正极, 电解质溶液为稀H2SO4溶液

测试题

【例1】

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2】

原电池的电极反应不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是（）

A．有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3e—=Al3+

B．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+

【例3】

某原电池总反应为：Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+下列能实现该反应的原电池是（）

参考答案

例1：C

【解析】甲构成原电池；乙中发生普通氧化还原反应（Cu是打酱油的），B错。甲中Cu 为正极，表面有气泡（H2）冒出，A错。反应的实质均为Zn+2H+= +H2↑，

故C正确。D为高中化学多年来约定俗成的“结论”：某些反应因构成原电池而使

速率加快，但高中从不解释为什么。按本讲内容简言之，就是改变了反应物间的

电势差——氧化还原反应的源动力。

例2：B

【解析】分析原电池反应，实际是分析氧化还原反应。通过所给的组成“材料”，寻找氧化还原反应的反应物，并判断出氧化剂和还原剂。原电池中还原剂发生氧化反应，所对

应的电极为负极。由题干及选项，综合参考“电极的性质”及“电解质溶液”，B错误。

【例3】B

【解析】由例2解析，及给定的方程式，易推知B正确。A的反应物是Zn不是Cu，C无反应发生，D的反应物是Zn。