高考 原电池原理及其应用.doc

考点36原电池原理及其应用考纲要求1 理解原电池的原理，初步了解化学电源。2 了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。知识归纳：知识归纳实例 概念将化学能转化为电能的装置叫原电池 实质将化学能转化为电能构成前提能自发的氧化还原反应 构成条件1） 由相互连接，活性不同的金属作电极。2） 有电解质溶液3） 形成闭合回路。自发的氧化还原电极构成相对活泼的易失电子的电极作负极，另一导体作正极。负极：锌板正极：铜板电流方向电子由负极流向正极，电流方向是由正极流到负极。电子流向：锌到铜。电流方向：铜到锌电极反应负极失电子发生氧化反应，溶液中氧化性较强的微粒在正极得电子而发生还原反应。负极：Zn-2e-=Zn2+正极：Cu2+2e-=Cu总反应式正负极分别发生的氧化反应和还原反应综合起来所得总式。Zn+Cu2+= Zn2+ Cu应用1） 制作多种电池2） 加快化学反应速率。3） 根据原电池原里防护金属。如干电池，蓄电池，高能电池。如铁铜连接处于电解质溶液，则铜被保护。典例析思：1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- 。2. 写出燃料电池“CH4+2O2=CO2+2H2O”中负极反应的电极反应式：（1）介质为酸性时_；（2）介质为碱性时_。强化基础：一、选择题（每小题有12个选项符合题意）1下列叙述中不正确的是（ ）电子从原电池正极经导线流向负极电子从原电池负极经导线流向正极原电池中电子从发生氧化反应的电极流出原电池中电子从发生还原反应的电极流出原电池中的两个电极，相对活泼的金属是负极ABC D2由铁、锌、铜和稀、一些导线，可能组成的原电池种类是（ ）A1 B2 C3 D43如图所示，两极中有一极为铜棒，另一极为锌棒，若电流表G的指针发生偏转，电极a表面有大量气泡产生，则电极a和电解质溶液符合（ ）Aa为负极，电解液为硫酸溶液Ba为负极，电解液为硫酸铜溶液Ca为正极，电解液为硫酸溶液Da为正极，电解液为硫酸铜溶液4表面金属甲的活动性比金属乙的活动性强的叙述正确的是（ ）A在氧化还原反应中，甲失电子比乙失电子多B甲比乙同价态阳离子的氧化性强C甲能与稀反应生成而乙不能D将甲、乙组成原电池时，甲为负极5铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为（ ）A形成原电池时铝做负极B形成原电池时铜做负极C形成原电池时，电流是由铝经导线流向铜D铝铆钉发生了化学腐蚀6以下叙述的原因不是由电池反应造成的是A含杂质的锌与盐酸比纯锌与盐酸反应速率快B金属在潮湿的空气中易腐蚀C纯铁和盐酸反应，如滴入几滴硫酸铜溶液，则可加快反应速率D化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏7埋在地下的输油铸铁管道，在下列情况下，被腐蚀速率最慢的是（ ）A在含铁元素较多的酸性土壤中B在潮湿疏松透气的土壤中C在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中D在干燥致密不透气的土壤中8下列方法中不能用于进行金属防腐处理的是（ ）A油漆 B铝热反应 C电镀 D改变金属内部结构9铁钉和碳棒用导线连接后浸入的食盐溶液中，可能发生（ ）A碳棒附近聚集 B碳棒上放出C铁钉被氧化 D碳棒上放出10如图所示，如果电流计指针偏转，a变粗，b变细，符合这一情况的是（ ）Aa是锌，b是铜，c是硫酸溶液 Ba是铁，b是银，c是硝酸银溶液Ca是银，b是铁，c是硝酸银溶液Da是铁，b是碳，c是氯化铜溶液11由铜、锌和稀组成的原电池中，下列各叙述中正确的是（ ）A溶液中的值由大变小B负极附近逐渐变大C两极上同时有气泡产生，则说明锌片不纯D溶液中浓度不变12据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池。锌电池具有容量大、污染少等优点，电池反应为，原料为锌粒、电解液和空气。下列叙述中正确的是（ ）A锌为正极，空气进入负极反应 B负极反应为C正极发生氧化反应 D电解液肯定不是强酸二.填空题：13将锌片和碳棒连接，浸入氯化铵溶液中，也可以产生电流，此时正极为 ，电极反应式为 ；负极为 ，电极反应式为 。14将A和B两种金属分别与盐酸反应，产生氢气的速率相近。能证明A和B两种金属的活泼性强弱的实验是 。15纯净的锌与稀硫酸反应制氢气，反应速率较慢。为了加快反应速率，可向稀硫酸中加入一种盐，这种盐是 ，原因是 。16电工操作中规定，不能把铜线和铝线拧成一起连接线路，这是因为 。17阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池总反应式为，且在碱性介质中进行，则电池的正极反应是 ，负极反应是 。18科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以、为电极材料，依靠人体体液中含有一定浓度的溶解氧进行工作，试写出两极的电极反应式：负极 ，正极 。19如图所示，试管中放一枚铁钉，并盛放一定量的溶液，形导管中有少量蒸馏水。（1）数天后观察到的现象有 ，说明铁钉发生了 。（2）其中作正极的是 ，电极反应式为 。（3）溶液中发生变化的反应式为 。（4）试管中气体的平均式量将 （填“增大”、“减小”、或“不变”）。能力提升：一 选择题：（每小题由1至2个正确答案）1 普通干电池中装有二氧化锰和其他物质，二氧化锰的作用是：（）A.和正极作用把碳氧化成二氧化碳。B.把正极附近生成得氢气氧化成水。C.电池中发生化学反应的催化剂。D.和负极作用，将锌氧化成锌离子。2.将Al 和Cu用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀NaOH溶液中，分别形成了源电池，则在这两个源电池中，正极分别为：A. Al Cu B.Cu AL C. Al Al D. Cu Cu 3. 国外新近研制的溴锌蓄电池的基本构造是用碳棒作两极，溴化锌溶液作电解液，现有四个电极反应： Zn2eZn2+ Zn2+2eZn Br22e2Br- 2Br-2eBr2 那么充电时的阳极和放电时的负极的反应分别是 ( ) A. B. C. D. 4.蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池作用，下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应： FeNiO22H2O Fe(OH)2Ni(OH)2 下面有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是 ( ) A. 放电时，Fe是负极，NiO2是正极 B. 充电时，阴极上的电极反应为：Fe(OH)2 + 2e Fe2+ + 2OH C. 放电时，正极电极反应为：NiO2 + 2e + 2H2O Ni(OH)2 + 2OH D. 蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中5.（2004年天津高考理综题）下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 ( )Aa电极是负极Bb电极的电极反应为：4OH-4e-= 2H2O+O2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置6.（2004年江苏高考化学题）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) =Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是（ ）A电池工作时，锌失去电子 B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq) C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g二 填空题：7约6 cm长，2 cm宽的铜片和铝片各一片，分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上（间隔2 cm），将铜片与铝片分别和电流表的“+”、“”端相连结，电流表指针调到中间位 置，取50 mL两只小烧杯，在一只烧杯中注入40 mL浓HNO3，另一只烧杯中注入40 mL稀硫酸，试回答下列问题：两电极同时插入稀H2SO4中，原电池的负极为_（填“铝”或“铜”）极，铝片上的电极反应式为：_。两电极同时插入浓HNO3中，原电池的负极为_（填“铝”或“铜”）极，铝片上的电极反应式为：_。8.阿波罗宇宙飞船使用的氢氧燃料电池是一种新型化学电源，其构造如图5所示。图中两个电极均由多孔性碳制成，所通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。 （1）a是 极，b是 极。电极反应式分别是： a极： b极： 图5 （2）飞船上宇航员的生活用水由燃料电池供给。已知电池每发1度电能产生350 g水。请根据反应：2H2(g)O2(g)2H2O(aq)572 kJ，计算该电池的能量转化率。 （3）该电池的输出电压为1.2 V，要使标示电压1.2V、功率1.5 W的的灯泡连续发光1 h，应消耗标准状况下的H2的体积为 L。9称取三份锌粉，分盛三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上导管塞子，定时间测定生成氢气体积。试管甲中加入pH3的盐酸50 mL，乙加入pH3的醋酸50 mL，丙加入pH3的醋酸50 mL及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气一样多，且没有剩余的锌，请用、，回答： (1) 开始时反应速率的大小为_； (2) 三支试管中参加反应的锌的质量_； (3) 反应终了，所需时间_； (4) 简要说明在反应过程中乙、丙速度不同的理由是_。 考点36、参考答案1C 2A、D 3B、D 4C 5A 6D 7D 8B 9A、C 10C 11B、C 12B、D13碳棒； ； 锌片； 14将A、B两种金属片用导线连接后，同时浸入盐酸溶液中，金属表面有较多的小气泡逸出的金属的活泼性弱。15 置换出，析出的附在粒表面，、同时接触溶液，发生原电池，加速了失去电子被氧化的反应速率。16铝线与铜线拧在一起后，紧密接触的、在潮湿空气中发生电化学腐蚀，作负极，加速了失去电子被氧化的反应速率，从而易造成线路故障（断路）。17 （注：碱性介质中，氧化生成的立即被中和）18负极（）：； 正极（）：19（1）形导管中端液面高于端液面（铁钉腐蚀时消耗了试管中的），溶液中有少量红褐色固体物质析出；电化学腐蚀 （2）铁钉中含的碳粒； （3）； （4）减小能力提升1、B 2、B 3、A 4、D 5、B 6、C7、铝， Al-3e-=Al3+ Cu 2NO3-+4H+2e-=2NO2+2H2O8、（1）负；正；2H24