高二化学电化学基础——原电池人教实验版知识精讲

高二化学电化学基础——原电池人教实验版

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

电化学基础——原电池

二. 重点、难点：

1. 重点是进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式

2. 难点是原电池的工作原理

三. 具体内容：

1. 原电池的概念

2. 原电池构成的条件

3. 正负极的判断，并设计锌和铜离子反应的装置

4. 铜锌原电池

（1）装置

（2）现象

（3）盐桥的作用

（4）电极反应

（5）原理

（6）半电池

（7）电解质溶液和电极的选择

（8）电子和电流的流向

【典型例题】

[例1] 如图所示，烧杯内盛有浓HNO3，在烧杯中放入用导线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb都有剩余。试写出可能的电极反应式，并指出正、负电极及电极反应类型。

（1）Fe：____________、___________（可不填满，也可补充，下同）；

（2）Pb片：__________、____________。

答案：（1）开始时，Fe是正极：4H＋＋2NO3—＋2e－＝2NO2↑＋2H2O（还原反应）；后来，Fe是负极：3Fe－6e－＝3Fe2＋（氧化反应）

（2）开始时，Pb是负极：Pb－2e－＝Pb2＋（氧化反应）；后来，Pb是正极：

2NO3—＋8H＋＋6e－＝2NO↑＋4H2O（还原反应）

解析：把物质的性质和原电池联系。

[例2] 把铁棒和锌棒用导线连接插入硫酸铜溶液中有0.2mol电子通过时，负极的质量变化（）

A. 减少0.1g

B. 减少6.5g

C. 减少5.6g

D. 增加6.4g

答案：B

解析：利用原电池反应的实质是氧化还原反应进行计算。

[例3] 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池，在工作过程中，电解质溶液的pH（）

A. 不变

B. 先变小后变大

C. 逐渐变大

D. 逐渐变小

答案：C

解析：考察基本的电极反应的判断。

[例4] 将等质量的A、B两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。图表示产生氢气的体积V与时间t的关系，其中正确的是（）

答案：D

解析：考察原电池的应用和判断产物的方法。

[例5] 有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连结起来，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的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们活动性由强到弱的须序是（）

A. D>C>A>B

B. D>A>B>C

C. D>B>A>C

D. B>A>D>C

答案：B

解析：根据原电池电极判断的原理判断金属活动性。

[例6] 下列关于实验现象的描述不正确的是（）

A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡

B. 实验室中用稀HNO3溶液与Cu反应制取NO气体反应很慢，加一块石墨使之与Cu 接触后反应加快

C. 把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁

D. 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快

答案：C

解析：具体原电池的判断。

[例7]（1）当K断开时，________上有气泡产生，生成气体对应的离子方程式为__________。（2）当K闭合时，________片上有气泡。生成气体对应的离子方程式为____________。

K

Zn Cu

答案：（1）Zn；Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑；

（2）Cu；2H+ + 2e—= H2↑

解析：考察原电池形成的条件和电极反应。

[例8] 在Cu—Zn原电池中，200mL H2SO4溶液的浓度为0.125mol/L，若工作一段时间后，从装置中共收集到0.168L升气体，则流过导线的电子为__________mol，溶液的pH值为_________。（溶液体积变化忽略不计，已知lg2=0.3 lg3=0.5）

答案：0.015 、3.2

解析：考察有关原电池的计算和pH的结合。

【模拟试题】

1. 下列叙述中，金属甲的活动性一定比金属乙的活动性强的是（）

A. 在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多

B. 同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强

C. 甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能

D. 将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极

2. 形成原电池的条件一般有：①电解质溶液；②两个电极；③能自发地发生氧化还原反应；④形成闭合回路，请根据上述条件判断下列装置中属于原电池的是（）

3. Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：①Cu作____极，②Fe作____极；电极反应式是：负极_________，正极_________，总反应式是__________。

4. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。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 > b

C. c > a > b .> d

D. b > d > c > a

5. 在如下图所示的8个装置中，属于原电池的有。