夹岸高山,皆生寒树,负势竞上,互相轩邈,争高直指,千百成峰。泉水激石,泠泠作响;好鸟相鸣,嘤嘤成韵。蝉则千转不穷,猿则百叫无绝。鸢飞戾天者,望峰息心;经纶世务者,窥谷忘反。横柯上蔽,在昼犹昏;疏条交映,有时见日。
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2024年高考化学一轮综合复习第六章化学反应与能量变化第21讲原电池化学电源练习
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水都是青白色的,深深的江水清澈见底。游动的鱼和细小的石头,一直看下去,可以看得很清楚,毫无障碍。急流的水比箭还快,凶猛的巨浪就像奔腾的骏马。1 / 40
夹岸高山,皆生寒树,负势竞上,互相轩邈,争高直指,千百成峰。泉水激石,泠泠作响;好鸟相鸣,嘤嘤成韵。蝉则千转不穷,猿则百叫无绝。鸢飞戾天者,望峰息心;经纶世务者,窥谷忘反。横柯上蔽,在昼犹昏;疏条交映,有时见日。
考纲要求1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
考点一 原电池的工作原理及应用
1.概念和反应本质
原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。 2.原电池的构成条件
(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。 3.工作原理 以锌铜原电池为例
(1)反应原理
电极名称 电极材料 负极 锌片 正极 铜片 水都是青白色的,深深的江水清澈见底。游动的鱼和细小的石头,一直看下去,可以看得很清楚,毫无障碍。急流的水比箭还快,凶猛的巨浪就像奔腾的骏马。2 / 40
夹岸高山,皆生寒树,负势竞上,互相轩邈,争高直指,千百成峰。泉水激石,泠泠作响;好鸟相鸣,嘤嘤成韵。蝉则千转不穷,猿则百叫无绝。鸢飞戾天者,望峰息心;经纶世务者,窥谷忘反。横柯上蔽,在昼犹昏;疏条交映,有时见日。
电极反应 反应类型 电子流向 盐桥中离子移向
Zn-2e===Zn 氧化反应 -2+Cu+2e===Cu 还原反应 2+-由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极 (2)盐桥的组成和作用
①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
②盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。
(1)理论上说,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池(√) (2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极(√)
(3)用Mg、Al分别作电极,用NaOH溶液作电解液构成的原电池,Mg为正极(√)
(4)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(×)
(5)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(×)
(6)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(×)
(7)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(√)
水都是青白色的,深深的江水清澈见底。游动的鱼和细小的石头,一直看下去,可以看得很清楚,毫无障碍。急流的水比箭还快,凶猛的巨浪就像奔腾的骏马。3 / 40
夹岸高山,皆生寒树,负势竞上,互相轩邈,争高直指,千百成峰。泉水激石,泠泠作响;好鸟相鸣,嘤嘤成韵。蝉则千转不穷,猿则百叫无绝。鸢飞戾天者,望峰息心;经纶世务者,窥谷忘反。横柯上蔽,在昼犹昏;疏条交映,有时见日。
(8)由于CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池(×)
原电池正负极的判断方法
(1)由组成原电池的电极材料判断。一般是活动性较强的金属为______极,活动性较弱的金属或能导电的非金属为______极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流由______极流向______极;电子由______极流向______极。
(3)根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向______极,阴离子移向______极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的______极失电子发生氧化反应,其______极得电子发生还原反应。
(5)根据现象判断。一般情况下,溶解的一极为______极,增重或有气体逸出的一极为______极。
答案 (1)负 正 (2)正 负 负 正 (3)正 负 (4)负 正 (5)负 正
提示 判断电极时,不能简单地依据金属的活动性顺序来判断,要看反应的具体情况,例如:Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子,Al作负极,Mg作正极;Fe、Al在浓HNO3中钝化,比Cu等金属更难失电子,Cu等金属作负极,Fe、Al作正极。
题组一 原电池的工作原理
1.(1)下列装置属于原电池的是________。
水都是青白色的,深深的江水清澈见底。游动的鱼和细小的石头,一直看下去,可以看得很清楚,毫无障碍。急流的水比箭还快,凶猛的巨浪就像奔腾的骏马。4 / 40
夹岸高山,皆生寒树,负势竞上,互相轩邈,争高直指,千百成峰。泉水激石,泠泠作响;好鸟相鸣,嘤嘤成韵。蝉则千转不穷,猿则百叫无绝。鸢飞戾天者,望峰息心;经纶世务者,窥谷忘反。横柯上蔽,在昼犹昏;疏条交映,有时见日。
(2)在选出的原电池中,________是负极,电极反应为__________;________是正极,电极反应为__________。
答案 (1)⑤(2)FeFe-2e-===Fe2+Cu2H++2e-===H2↑
2.(2017·信阳质检)分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()
A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极
B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑ C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+ D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑ 答案 B
解析 ②中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,故Al是负极;③中Fe在浓硝酸中钝化,Cu和浓HNO3反应失去电子作负极,A、C错;②中电池总反应为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2
水都是青白色的,深深的江水清澈见底。游动的鱼和细小的石头,一直看下去,可以看得很清楚,毫无障碍。急流的水比箭还快,凶猛的巨浪就像奔腾的骏马。5 / 40