高三暑假化学补课专题四：原电池原理及应用

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1、专题三：原电池原理及应用复习重点1．原电池的电极名称及电极反应式，2．对几种化学电源的电极反应式的认识和书写，3．原电池原理的应用。4．其中原电池原理及有关计算是高考的命题热点。一、原电池原理1、定义：原电池装置是将化学能转变为电能的装置2、构成要素（-）较活泼的金属（a）电极（+）较不活泼的金属或非金属（b）电解质溶液（c）闭合回路3、原电池原理：电子负极正极活泼的一极（导线）不活泼的一极流出电子流入电子发生氧化反应发生还原反应（1）电极反应Zn-2e=Zn2+2H++2e=H2↑（2）电池总反应Zn+2H+=H2↑+Zn2+（3）、微粒流向：外电路：

2、电子：负极导线正极内电路：离子：阳离子向正极移动小结：原电池是一种负极流出电子，发生氧化反应，正极流入电子，发生还原反应，从而实现化学能转换为电能的装置。二．例题精讲1．确定金属活动性顺序例1．有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（）A．D＞C＞A＞BB．D＞A＞B＞CC．D＞B＞A＞CD．B＞A＞D＞C解析：根据原电池原理，较活泼金属作负极，较不活泼

3、金属作正极，B不易被腐蚀，说明B为正极，金属活动性A＞B。另可比较出金属活动性D＞A，B＞C。故答案为B项。2．比较反应速率例2．100mL浓度为2mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）A．加入适量的6mol·L-1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液解析：向溶液中再加入盐酸，H+的物质的量增加，生成H2的总量也增加，A错。加入氯化铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，形成了原电池反应，反应速率加快，又锌是过量的，生成H2的总量决定于盐酸的量，故B正确。向原溶液中加入

4、水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降，反应速率变慢，故C、D都不正确。本题答案为B项。83．书写电极反应式、总反应式例3．熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO+2CO32--4e-==4CO2阴极反应式：_________________，电池总反应式：_______________。解析：作为燃料电池，总的效果就是把燃料进行燃烧。本题中CO为还原剂，空气中O2为氧

5、化剂，电池总反应式为：2CO+O2==2CO2。用总反应式减去电池负极（即题目指的阳极）反应式，就可得到电池正极（即题目指的阴极）反应式：O2+2CO2+4e-==2CO32-。4．分析电极反应例4．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：(1/2)H2+NiO(OH)Ni(OH)2根据此反应式判断下列叙述中正确的是（）A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大　B．电池放电时，镍元素被氧化C．电池充电时，氢元素被还原　　D．电池放电时，H2是负极解析：电池的充、放电互为相反的过程，放电时是原电池反应

6、，充电时是电解池反应。根据氢镍电池放电时的总反应式可知，电解质溶液只能是强碱性溶液，不能是强酸性溶液，因为在强酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)2都会溶解。这样可写出负极反应式：H2+2OH--2e-==2H2O，H2为负极，附近的pH应下降。放电时镍元素由+3价变为+2价，被还原，充电时氢元素由+1价变为0价，被还原。故答案为C、D项。例5．钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应（）A．2H++2e-==H2B．2H2O+O2+4e-==4OH-C．Fe-2e-==Fe2+D．4OH-+4e-==2H2O+O2解析：钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时

7、，负极为铁，正极为碳，电解质溶液为溶有O2或CO2等气体的水膜。当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-==Fe2+，正极反应为：2H2O+O2+4e-==4OH-；当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e-==Fe2+，正极反应为：2H++2e-==H2。钢铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。故答案为C项。5．判断原电池的电极例6．镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiO(OH)解析：此电池放电时为原

8、电池反应，所列反应由右向左进行，Cd元素由0价变为+2价，失去电子，被氧化，故C