2022届高三化学一轮复习讲义:原电池 化学电源

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原电池 化学电源
复习目标  1.解原电池的构成、工作原理及应用,正确判断原电池的两极,能书写电极
反应式和总反应方程式。2.解常见化学电源的种类及其工作原理;了解燃料电池的应用。
体会研制新型电池的重要性。3.能够认识和书写新型化学电源的电极反应式。
考点一 原电池的工作原理及应用
1.原电池的概念及构成条件
(1)定义:把化学能转化为电能的装置。
(2)原电池的形成条件
① 能自发进行的氧化还原反应。
② 两个金属活动性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)
③ 形成闭合回路需满足三个条件:a.在电解质b.电极直接或间接接触;c.电极
入电解质溶液或熔融电解质中。
2.工作原理(以锌铜原电池为例)
电极名称 负极 正极
电极材料 锌片 铜片
电极反应 Zn2e===Zn2Cu22e===Cu
电极质量变化 减小 增大
反应类型 氧化反应 还原反应
电子流向 Zn
片沿导线流向 Cu
盐桥中离子移向 盐桥含饱和 KCl 溶液,K移向正极,Cl移向负极
盐桥作用 a.连接内电路形成闭合回路
b.维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流
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3.电极的判断
4.原电池的应用
(1)设计制作化学电源
(2)比较金属的活动性强弱:原电池中,负极一般是活动性较强的金属,正极一般是活动性
较弱的金属(或非金属)
(3)加快化学反应速率:氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。
(4)用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
(1)NaOH 溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应,此反应可以设计成原电池(×)
错因:该反应不是氧化还原反应,没有电子转移。
(2)Mg—Al 形成的原电池,Mg 一定作负极(×)
错因:若是酸性介质
Mg
作负极,若是碱性介质
Al
作负极
(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()
(4)原电池工作时,电子从负极流出经导线流入正极,然后通过溶液流回负极(×)
错因:电子不进入溶液,溶液中阴阳离子定向移动形成电流。
(5)Cu|CuSO4|Zn 电池荷定向移动的电流的方向,Cu2
(×)
错因:在外电路中电流由正极流向负极,而在电解质溶液中,阳离子都由负极移向正极。
活泼性强的金属一定是原电池的负极吗?
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答案 不一定。一般在原电池反应中活泼金属作负极包含两层含义:
(1)“活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。
(2)在大部分原电池反应中,金属活泼性较强的作负极,另一电极作正极。但在某些特殊条
件下例外,如:
① 冷的浓硝酸作电解质溶液,金属铁或铝与金属铜作电极时,铁或铝在冷的浓硝酸中钝化
金属活动性弱的铜与浓硝酸发生反应,作负极。
NaOH 溶液作电解质溶液,金属镁与金属铝作电极时,因铝能与 NaOH 溶液反应,作负极,
而金属活动性强的镁只能作正极。
题组一 原电池装置及电极的判断
1.在如图所示的 8个装置中,属于原电池的是_______________________________________
答案 ②④⑥⑦⑧
2.将相同的锌片和铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中,以下叙述正确的是(  )
A.两烧杯中铜片表面无气泡产
B.两烧杯中溶液的 H浓度都减小
C气泡的速率乙慢
D中铜片是正极,中铜片是负极
答案 B
解析 甲装置形成原电池,铜是正极,氢离子放电产生氢气,铜片表面有气泡产生;乙装置
不能构成原电池,锌与稀硫酸反应产生氢气,铜不反应A误;两烧杯中溶液中的 H
得到电子被还原为氢气,因此氢离子浓度都减小,B正确;形成原电池时反应速率加快,则
产生气泡的速率甲比乙快,C错误;金属性锌强于铜,则甲中铜片是正极,锌片是负极,乙
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