电化学 第一课原电池讲解及其练习有答案.doc

新希望教育培训中心_原电池高考命题重点】1、 了解原电池的构成,理解原电池必须是氧化还原反应2、原电池正、负极的判断，电极反应式及总反应的书写3、闭合回路中的电解质溶液里阴、阳离子的移动方向及电解质pH的变化4、新型的原电池的工作原理【自主复习】一、 原电池1、 原电池的原理（以铜锌原电池为例）把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯里，现象 用导线把锌片和铜片连起来，可以发现 ,在导线中间接一个电流表，指针 。（1）装置特点：从能量转化的角度来说，将 能转化成 能，每个原电池都有对应的 反应，而且是通过 反应产生电流。（2）构成条件： 【注意】必须是氧化还原反应，自发进行的氧化还原反应和点然条件下进行的氧化还原反应。（3）电极名称：原电池中电子流出的一极为 ，电子流入的一极为 【注意】：Fe失电子只能变成 。【思考】金属活动性较强的那一极一定为负极吗？Mg、Al、NaOH溶液；Fe、Cu、浓HNO3溶液燃料电池的两电极往往活泼性相同（4）电极反应：负极发生 反应， 正极发生 反应。【总结】正负极的判断：以负极为例。金属活动性较强的那一极 发生氧化反应的那一极 电子流出那一极（5）原电池带电粒子移动的两种情况：在导线中电子的移动方向是从原电池的 极移向原电池的 极。在电解质溶液中阴离子移向 极，阳离子移向 极【总结】原电池中的负极 电子，电子不会直接给氧化剂，必须沿 走；如果不经过导线，电子直接给氧化剂，那是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀。【练习】电极反应式的书写： 负极 正极 总的方程式 铜锌原电池 负极 正极 吸氧腐蚀 总的方程式 负极 正极 总的方程式 析氢腐蚀2、电池原理的应用 （1）原电池的设计电池总反应正极负极电解质溶液电极反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+Fe+2Fe3+=3Fe2+Zn+2H+=H2+Zn2+（2）比较金属还原性的强弱【练习】：根据下列实验事实：X+Y2+=X2+Y Z+2H2O=Z(OH)2+H2 Z2+离子的氧化性比X2+弱 由Y、W构成原电池，电极反应为：W2+2e-=W Y-2e-=Y2+,可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为 。（3）比较反应速率的快慢【练习】：为了加快锌粒和稀硫酸反应放出氢气的速率，可向稀硫酸中加入 ：( ) 锌粒 等浓度的硫酸 比原硫酸浓度大的稀硫酸 醋酸钠 铜粉（少量） 硫酸铜 (少量) 硝酸铜（少量） 3、钢铁的腐蚀和防护（1）金属腐蚀是指： 或 与周围接触到的气体或液体进行 反应而腐蚀损耗的过程（2）金属腐蚀的实质为：金属原子 电子变成 的过程。（3）金属腐蚀分类:化学腐蚀：金属跟接触的物质直接发生 反应而引起的腐蚀电化腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生 反应而引起的腐蚀。例如：钢铁的腐蚀 a.在酸性强的条件下主要发生 腐蚀， 其电极反应为：负极： ， 正极： 。b.在中性和极弱的酸性条件下主要发生 腐蚀，其电极反应为：负极： ， 正极： 。【思考】溶液中继续反应的方程式为 、 、 （铁制品生锈的原因?）【总结】：化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与 等直接接触不纯金属或合金与 接触本质金属 电子被 较活活金属 电子被 特征 能转化为 能， 电流产生 能转化为 能， 电流产生实例氯气工厂里铁制品被腐蚀铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 (4)金属防护方法：改善金属内部结构（形成合金如不锈钢）在金属表面覆盖保护层（涂油漆、白铁皮、马口铁、形成四氧化三铁薄膜）电化学保护.如：构成原电池-被保护金属作 极； 【思考1】：马口铁和白铁一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？【思考2】：把a、b、c、d四块金属片浸入稀H2SO4中，分别用导线两两相连可以组成原电池。a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由 dc； a、c相连时 c极上产生大量气泡； b、 d相连时，d极发生氧化反应。这4种金属的活动性由强到弱的顺序是 。二、化学电源1、燃料电池（1）航天技术使用的氢氧燃料电池具有高能，轻便，无污染等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式均可表示为：2H2+O2=2H20。酸式，其负极反应为：2H2-4e-=4H+,则正极反应为： 碱式，其正极表示为：O2+2H2O+4e-=4OH-,则负极反应为： （2）一种新型燃料电池，它是用两根金属作电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入甲烷和氧气，其电极反应为： X极:CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O Y极:4H2O+2O2+8e-=8OH-关于此燃料电池的说法正确的是（ ）A X为负极，Y为正极 B工作一段时间后KOH的物质的量不变C在标况下通入5.6LO2完全反应则有1.0mole发生转移D该电池工作时甲烷一极附近溶液pH值升高2、 蓄电池（放电时为原电池过程；充电时为电解池过程）（1）氢镍蓄电池是近年开发出来的可充电电池， 其电池总反应为：下列叙述正确的是（ ） A电池放电时，电池负极周围溶液pH值不断增大 B电池放电时，H2是负极 C电池放电时，镍元素被氧化 D电池充电时，氢元素被还原 （2）银锌蓄电池：总反应为：放电时两极反应：负极(锌片) 正极(氧化银) 3、干电池：手电筒中使用的干电池一般是锌锰干电池，插在电池中央的石墨棒是正极，顶端有一个铜帽；在石墨棒的周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸作隔膜；隔膜外是调成糊状的氯化铵作电解质溶液；最外面是由锌筒制成的干电池外壳，它作为负极，电池顶部用蜡和火漆封口。锌锰干电池内的主要反应：总反应式：Zn+2NH4+ =Zn2+2NH3 +H2负极(锌筒)： 正极(石墨)： 4、其它电池（1）科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧，H+和Zn2+进行工作。试写出两极的电极反应式。 （2）市场出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量的氯化钠、水等。热敷袋启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓会放出热量。使用后，会发现有大量铁锈存在，请回答下列问题热敷袋放出的热量是利用了铁 放出的热量。炭粉的主要作用是 。加入氯化钠的作用是 。写出有关的电极反应式 、离子方程式 、化学方程式： 5、依据氧化还原反应:2Ag+（aq）+Cu（s）=Cu2+（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示。请回答下列问题:（1）电极X的材料是 ；电解质溶液Y是 。（2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ，X电极上发生的电极反应为 。(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。6、(2009江苏化学卷，5，)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率CMgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁6、以下现象与电化学腐蚀无关的是( )A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质奖牌（纯银制成）久置后表面变暗7、(2007广东理基25)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2 = 2Fe（OH）2。以下说法正确的是 ( )A负极发生的反应为：Fe2e+ = Fe2+B正极发生的反应为： 2H2O + O2 + 2e =4OHC原电池是将电能转变为化学能的装置D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀8、.将Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成原电池。此电池工作时，下列叙述中正确的是 ( )A.Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2+B.Al条表面虽有氧化膜，但可不必处理C.该电池的内、外电路中，电流均是由电子定向移动形成的D.Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出9、某同学按如图所示的装置做实验，并把实验情况记录于下面，其中叙述合理的是( )锌为正极，铜为负极 电解质溶液的pH不变电流表的指针发生偏转 铜极上有气泡产生锌极上仍有少量气泡产生 溶液中的阳离子向负极移动A. B. C. D.电解质溶液阳极反应式阴极反应式总反应方程式（条件：电解）溶液酸碱性变化CuCl22Cl-2e-=Cl2Cu2+ +2e-= CuCuCl2= Cu +Cl2HCl2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22HCl=H2+Cl2酸性减弱Na2SO44OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H22H2O=2H2+O2不变H2SO44OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H22H2O=2H2+O2消耗水，酸性增强NaOH4OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H22H2O=2H2+O2消耗水，碱性增强NaCl2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOHH+放电，碱性增强CuSO44OH-4e-=2H2O+O2Cu2+ +2e-= Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2+2H2SO4OH 放电,酸性增强电解反应方程式的书写步骤：分析电解质溶液中存在的离子；分析离子的放电顺序；确定电极、写出电极反应式；写出电解方程式。如：解NaCl溶液：2NaCl+2H2O H2+Cl2+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应，PH增大电解CuSO4溶液：2CuSO4 + 2H2O2Cu + O2+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应， PH减小。 电解CuCl2溶液：CuCl2 CuCl2 电解盐酸： 2HCl H2Cl2溶剂不变，实际