201x高考化学大一轮复习第9章电化学基础9-1原电池化学电源新人教版

板块一 主干层级突破
考点 1 原电池及其工作原理
1．概念和反应本质
原电池是把_化__学__能__转化为__电__能___的装置，其反应本质是 __氧__化__还__原__反__应_____。
2．构成条件
(1)一看反应：看是否有能自发进行的_氧__化__还___原__反应发
生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
【基础辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)CaO＋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。( × ) (2)在原电池中，发生氧化反应的电极一定是负极。( √ ) (3) 其 他 条 件 均 相 同 ， 带 有 “ 盐 桥 ” 的 原 电 池 比 不 带 “盐桥”的原电池电流持续时间长。( √ )
A．①②③ C．③④⑤
B．④⑤⑥ D．②③⑥
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解析 由图可知，该电池反应为：Zn＋H2SO4===ZnSO4 ＋H2↑，活泼金属 Zn 作负极，Cu 作正极；外电路中电流由 正极流向负极，①、④、⑤错误；Zn 失去电子被氧化成 Zn2 ＋，失去的电子经外电路流向正极，溶液中的 H＋在正极上得 到电子，析出 H2，②、③、⑥正确。
题组一 原电池的工作原理 1．在如图所示的 8 个装置中，属于原电池的是( )
A．①④ C．④⑧
B．③④⑤ D．②④⑥⑦
解析 根据原电池的构成条件可知：①中只有一个电 极，③中两电极材料相同，⑤中酒精不是电解质，⑧中两电 极材料相同且无闭合回路，故①③⑤⑧不能构成原电池。
2．如下图是 Zn 和 Cu 组成的原电池示意图，某小组做 完该实验后，在读书卡片上作了如下记录，其中合理的是 ()
解析 (1)中 Mg 作负极；(2)中 Al 作负极；(3)中铜作负 极；(4)是铁的吸氧腐蚀，Fe 作负极。
4．用铜片、银片、Cu(NO3)2 溶液、AgNO3 溶液、导 线和盐桥(装有琼脂－KNO3 的 U 形管)构成一个原电池(如 图)。下列有关该原电池的叙述中正确的是( )
①在外电路中，电子由铜电极流向银电极 ②正极反应：Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
3．设计制作化学电源 (1)必须是能自发进行的_氧__化__还__原___反应。 (2)正、负极材料的选择：根据氧化还原关系找出正、负 极材料，一般选择活泼性_较__强__的金属作为负极；活泼性_较__弱__ 的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为正极。
(3)电解质溶液的选择：电解质溶液一般要能够与负__极___ 发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生 反应(如溶解于溶液中的空气)。但如果氧化反应和还原反应分 别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质 溶液选择与电极材料相同的阳离子，这样可减少离子极化作 用，便于电子和离子的移动，如在 Cu-Zn 构成的原电池中， 负极 Zn 浸泡在含有 Zn2＋的电解质溶液中，而正极 Cu 浸泡 在含有 Cu2＋的电解质溶液中。
(4)某原电池反应为 Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag， 装置中的盐桥内可以是含琼脂的 KCl 饱和溶液。(×)
(5)因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接 后放入浓硝酸中组成原电池，必是铁作负极、铜作正极。(×)
(6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金 属一定作负极。( × )
④将铜片浸入 AgNO3 溶液中发生的化学反应与该原电 池反应相同
A．①②
B．①②④
C．②③
D．①③④
解析 该原电池中铜作负极，银作正极，电子由铜电极 流向银电极，①正确；该原电池中 Ag＋在正极上得到电子， 电极反应为 Ag＋＋e－===Ag，②正确；实验过程中取出盐桥， 不能形成闭合回路，原电池不能继续工作，③错误；该原电 池的总反应为 Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，④正确。
原电池正负极的判断方法
考点 2 原电池原理的应用
1．比较金属活泼性强弱
两种金属分别作原电池的两极时，一般作_负__极__的金属比 作_正__极__的金属活泼。
2．加快氧化还原反应的速率
一个_自__发__进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速 率_加__快__。例如，在 Zn 与稀 H2SO4 反应时加入少量 CuSO4 溶 液能使产生 H2 的反应速率 加快 。
第9章 电化学基础
第1节 原电池 化学电源
考试说明 1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池 反应方程式。 2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。
命题规律 本节内容是高考的常考点，其考查形式一般以新型能源 电池或燃料电池为载体，考查原电池正负极的判断、电极反 应式的书写、电子或电流的方向及溶液 pH 的变化等；原电 池的应用主要考查原电池的设计、电化学腐蚀及解释某些化 学现象等，主要以选择题、填空题形式出现。
(2)二看两电极：一般是_活__泼__性__不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：
①__电__解__质__溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极 插入_电__解__质___溶液中。
3．工作原理(以铜一锌原电池为例)
(1)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原 电池。
(2)活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化 反应。
(3)电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐 桥。
(4)负极失去电子总数一定等于正极得到电子总数。
(5)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的 KCl、KNO3 等溶液和琼脂制成的胶 冻。 ②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。
题组二 原电池正负极的判断 3．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也 与电解质溶液有关。下列说法中正确的是 ( )
A．(1)(2)中 Mg 作负极，(3)(4)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↑