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《(新课改省份专用)2020版高考化学一轮复习 第六章 第二节 原电池 化学电源学案(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二节原电池 化学电源考点(一) 原电池的工作原理【点多面广精细研】1.原电池(1)概念:原电池是把化学能转化为能的装置。(2)构成条件①能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活动性强的金属与电解质溶液反应)。②活动性不同的两电极(金属或石墨)。③形成闭合回路。形成闭合回路需三个条件:电解质溶液;两电极直接或间接接触;两电极插入电解质溶液中。2.原电池的工作原理(1)两种装置图甲和图乙是铜锌原电池装置示意图。[说明] ①图乙盐桥中通常装有含琼脂的KCl饱和溶液。②盐桥的作用:使整个装置构成闭合回路,代替两溶液直接接触;平衡电荷;提高
2、电池效率。(2)反应原理电极名称负极正极电极材料Zn片Cu片电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn片沿导线流向Cu片3.原电池工作时导电粒子流向电子流向(外电路):负极→导线→正极(电流方向与电子流向相反)。离子流向(内电路):阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。4.原电池正、负极的判断[小题练微点]判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极( )(2)由于CaO+H2O===Ca(OH)2可以放出大量的热,故可
3、把该反应设计成原电池( )(3)在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生( )(4)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动( )(5)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( )(6)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高( )答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√[学霸微提醒](1)不论在原电池中还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。(2)金属的活动性受所处环境的影响。如Mg、Al的活动性:在中性或
4、酸性溶液中活动性:Mg>Al;而在碱性溶液中,Al可以与OH-反应,而Mg不反应,所以Mg与Al用导线连接后放入NaOH溶液中,Al是负极,Mg是正极。(3)Fe、Cu相连,浸入稀HNO3中,Fe作负极;浸在浓HNO3中,Cu作负极(Fe发生钝化)。1.(2016·全国卷Ⅱ)Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+B.正极反应式为Ag++e-===AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑解
5、析:选B Mg—AgCl电池的电极反应:负极Mg-2e-===Mg2+,正极2AgCl+2e-===2Ag+2Cl-,A项正确,B项错误;在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极,C项正确;Mg是活泼金属,能和H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2,D项正确。2.(2015·全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12
6、O6+6O26CO2+6H2O解析:选A 图示所给出的是原电池装置。有氧气反应的一极为正极,发生还原反应,因为有质子通过,故正极电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,C6H12O6在微生物的作用下发生氧化反应,电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O===6CO2+24H+,负极上有CO2产生,故A错误;微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置,所以微生物促进了反应中电子的转移,故B正确;质子是阳离子,阳离子由负极区移向正极区,故C正确;正极的电极反应式为6O2+24e-+24H+12H2O,负极的电极
7、反应式为C6H12O6-24e-+6H2O===6CO2+24H+,两式相加得电池总反应为C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O,故D正确。原电池电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写①书写步骤②常见介质常见介质注意事项中性溶液反应物若是H+得电子或OH-失电子,则H+或OH-均来自于水的电离酸性溶液反应物或生成物中均没有OH-碱性溶液反应物或生成物中均没有H+水溶液不能出现O2-(2)用总反应式书写电极反应式①书写三步骤②书写技巧若某电极反应式较难写出时,可先写出较易写的电极反应式,然后根据得失电子守恒,用总反应式减
8、去较易写的电极反应式,即可得出较难写的电极反应式。3.M、N、P、E四种金属,已知:①M+N2+===N+M2+;②M、P用导线连接放入NaHSO4溶液中,M表面有大量气泡逸出;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-===
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