2017年高三化学总复习（专题攻略）之电化学2原电池原理的应用

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1、原电池原理的应用【高考预测】1.(★★)利用原电池原理设计化学电源。2.(★★)金属的防护。微2耆歉1.(2015上海)研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是()A.d为石墨，铁片腐蚀加快B.d为石墨，石墨上电极反应为：02+21L0+4e-40H'C.d为锌块，铁片不易被腐蚀D.d为锌块，铁片上电极反应为：2H++2e->H2t【答案】D【解析】由于活动性：Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为员极，失去电子被氧化变为FW+进入滚液，滚解在海水中的氧气在正极石羞上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确。B.d为石墨，由于是中性电解质，

2、所以发生的杲吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：6+扯0+4€->40氐正确。C.若d为锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe,Zn为原电池的员极，Fe为正极，首先被腐蚀的是孤铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。D.d为锌块，由于电解质为中性环境,发生的是吸氧隔蚀，在铁片上电极反应为：<>2-2H2O-4e^4OH-,错误。1.加快氧化还原反应的速率例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO寸溶液，能使产生也的速率加快。2.比较金属活动性强弱厂G•般作负极的金属比作正极的金閒蔽)—(电极质量减小，作负极，较活泼J「有气体生成、电极质量不断增大1P或不变，催板：较不

3、活泼丿3.设计化学电池例如：以Fe+CuCl2=FeCl2+Cu为依据，设计一个原电池。(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式。负极：Fe—2e^=Fe2+,正极：Cu2'+2e_^Cuo(1)确定电极材料若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；若发生氧化反应的为气体(如出)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。本例中可用Fe作负极，用钳丝或碳棒作正极。(2)确定电解质溶液--般选用反应物中的电解质溶液即可，如本例中可用CuCl2溶液作电解液。(3

4、)构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成闭合冋路。典例1根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：Cu+2Ag,=Cu2++2Ago(1)装置采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置图，注明原电池的正、负极和外电路中电子流向(2)写出两个电极上的电极反应【答案】(1)如图所示AgN&溶液CuS&溶液(2)负极(Cu极)：Cu—2e_=Cu2+,正极(Ag极):2Ag++2e_=2Ago【解析】解析：首先将已知反应拆成两个半反应：Cu-2e-=2+,2Ag++2e-=2Ag,然后结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的员极材料为g正极材料为Ago原电池由两个半电池组成，铜和铜盐

5、滚液组成铜半电池，银和银盐溶'液组成银半电池，中间通过盐桥连接起来。1.(2016浙江)金属(M)■空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+n02+2nH20=4M(0H)„□已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是•••A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触血积，并有利于氧气扩散至电极表面B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池，A1-空气电池的理论比能量最高C.M-空气电池放电过程的正极反应式：4Mr++n0,+2nII20+4n

6、e-=4M（Oil）nD.在驱-空气电池中，为防止负极区沉积Mg（0II）2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜1.（2015课标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，英工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）A.正极反应中有CO?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C6Hl206+602=6C02+6H202.（2015天津）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c（SO?-）减小B.电

7、池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液屮电荷平衡1.（2014福建）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCloH列说法正确的是OA.正极反应为AgCl+e「=Ag+C1B.放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用WC1溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01mole一吋，交换膜左侧溶液屮约减少0.02mol离子2.（2017北京清华附中期中）高效能电池的研发制约电动汽车的推广.有一种新型的燃料电池，