网校教育资源平台

渝冀闽2018_2019版高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能学案苏教版必修2

评价文档:
文档评论: 0

相关文档推荐

渝冀闽2018_2019版高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第2课时化学电源学案苏教版必修2
免费
渝冀闽2018_2019版高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能学案苏教版必修2
免费
2018年高中化学专题二化学反应与能量转化课时跟踪检测十一电能转化为化学能苏教版必修2
免费
2018年高中化学专题二化学反应与能量转化课时跟踪检测十化学能转化为电能化学电源苏教版必修2
免费
苏教版必修2专题2.2 化学能与电能同步试题(解析)
免费
苏教版 必修二:专题二 3、电能转化为化学能课件1课时
免费
化学能与电能的转化 练习
免费
化学能与电能的转化 练习及答案
免费
化学能与电能的转化
免费
第三单元化学能与电能的转化总课件
免费
[新人教版]2011届新课标高中总复习:第9课时《化学能与电能的转化》课件(第2轮浙江专用)
免费
化学:2-3《化学能与电能的转化》精品教案(苏教版必修二)
免费
[苏教版][江苏]高中学业水平测试化学考点复习:化学能与电能的转化
免费
[吉林]化学:2.3.2《化学能与电能的转化》教案(2)(新人教版必修2)
免费
望亭中学高二化学学案:1.2《化学能与电能的转化》(苏教版选修4)
免费
化学能与电能的转化
免费
化学:1.2《化学能与电能的转化》测试(苏教版选修4)
免费
化学:1.2《化学能与电能的转化》学案(苏教版选修4)
免费
化学:1.2《化学能与电能的转化》教案(苏教版选修4)
免费
[苏教版][福建]化学能与电能的转化单元测试
免费

高中化学审核员

中国现代教育网
分享到:
4积分 下载
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

                      第  1 课时 化学能转化为电能


一、原电池工作原理
1.实验探究


   实验步骤


                              锌与稀硫酸反应,
              锌与稀硫酸发生                         锌与稀硫酸反应         乙醇是非电解质,
                              但氢气在铜片上
  解释或说明       置换反应产生氢                         产生氢气,但导         与锌、铜都不反
                              产生,导线中有
              气,而铜则不能                         线中无电流           应
                              电流

2.原电池的概念
原电池是将化学能转化为电能的装置;
原电池的反应本质是氧化还原反应。
3.原电池的构成条件
理论上,自发的氧化还原反应均可构成原电池。
具体条件是:(1)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。
(2)溶液:两电极均插入电解质溶液中。
(3)导线:两电极用导线相连,形成闭合回路。
4.原电池的工作原理
(1)分析下图并填空
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

                      +    2+
原电池总反应式:Zn+2H          ===Zn +H2↑。
(2)能量转化:化学能转变为电能。


 例 1  如图所示装置能够组成原电池的是_______________________________________。
其他不能构成原电池的说明理由:_____________________________________________。


考点 原电池工作原理
题点 原电池的形成条件与判断方法
答案 EFG A    装置的两个电极的活泼性相同,电子不会流动形成电流;B                        装置为非电解质
溶液,不能发生氧化还原反应;C              装置电解质溶液在两个分开的装置中,不成形成闭合回
路;D   装置无导线连接电极,不能形成闭合回路。它们均不能构成原电池
思维启迪
原电池的判定方法:一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应);二看构成条件(两极一
液成回路:两个活泼性不同的电极,插入电解质溶液中,装置形成闭合回路)。

 例 2  如图,电流计的指针发生偏转,同时                A 极的质量减小,B       极上有气泡产生,C        为电

解质溶液,下列说法错误的是(  )


A.B  极为原电池的正极

B.A、B、C   分别可以为      Zn、Cu 和稀盐酸

C.C  中阳离子向     A 极移动
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

D.A  极发生氧化反应

答案 C

解析 原电池中,负极金属失去电子,发生氧化反应溶解,质量减小,故                               A 极为负极,

B 极为正极,A、D      项正确;A、B、C      分别为   Zn、Cu 和稀盐酸时,可以构成原电池,且现象

符合题意,B     项正确;电解质溶液中阳离子移向正极,C                  项错误。
二、原电池原理的应用
1.钢铁的电化学腐蚀
(1)电化学腐蚀
金属跟电解质溶液接触,发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。
(2)钢铁的电化学腐蚀

                                           +     -
   电解质溶液                钢铁表面水膜中含有         H  和 OH ,还溶有     O2 等气体
         负极                  材料:Fe,电极反应:Fe-2e-===Fe2+
  电极
                                                  -            -
         正极                材料:C,电极反应:O2+4e          +2H2O===4OH

                    2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,进一步被氧化,4Fe(OH)2+O2+
    总反应
                     2H2O===4Fe(OH)3,Fe(OH)3 易分解生成铁锈(Fe2O3·xH2O)

2.金属活动性强弱的判断
由  A、B、C、D   四种金属按下表中装置进行实验


       装置


       现象      二价金属    A 不断溶解         C 的质量增加           A 上有气体产生

(1)装置甲中负极的电极反应式是             A-2e-===A2+。
(2)装置乙中正极的电极反应式是             Cu2++2e-===Cu。
(3)四种金属活动性由强到弱的顺序是               D>A>B>C。


                             原电池工作原理的应用
(1)比较金属活动性
原电池中,作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强。
(2)改变化学反应速率

如:在   Zn 和稀硫酸反应时,滴加少量            CuSO4 溶液,则   Zn 置换出的铜和锌能构成原电池的
正负极,从而加快        Zn 与稀硫酸反应的速率。
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

(3)设计原电池

             3+      2+
如:把   Fe+2Fe   ===3Fe  设计成原电池,可用         Fe 作负极,铜(或石墨)作正极,FeCl3          溶
液作电解质溶液。
(4)保护金属设备
如:船体是钢铁材料,在海水中易被腐蚀,在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如                                  Zn),则
构成以   Zn、Fe  为电极的原电池,Zn        被消耗掉而     Fe 得到保护。
 例 3  (2018·台州月考)在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,放置一段时间后看到铁片上

有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2,

Fe(OH)2 进一步被氧气氧化为        Fe(OH)3,再在一定条件下脱水生成铁锈,其原理如图。下列
说法正确的是(  )


A.铁片发生还原反应而被腐蚀
B.铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C.铁片腐蚀中负极发生的电极反应:

           -      -
2H2O+O2+4e  ===4OH
D.铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,发生了电化学腐蚀
答案 D
解析 铁作负极,发生失电子的氧化反应,选项                    A 错误;铁片负极腐蚀最严重,由于离子
的移动,在正极区域生成铁锈最多,选项                  B 错误;铁作负极,发生失电子的氧化反应,即
Fe-2e-===Fe2+,选项    C 错误;D   项,铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,发
生了电化学腐蚀,铁作负极,碳作正极,选项                    D 正确。
 例 4  某原电池的离子方程式是           Zn+Cu2+===Zn2++Cu,该原电池正确的组成是(  )
                      选项      正极      负极     电解质溶液

                        A      Cu      Zn       HCl

                        B      Zn      Cu       CuSO4

                        C      Cu      Zn       CuSO4

                        D      Cu      Zn       ZnCl2

考点 原电池原理的应用
题点 设计原电池
答案 C
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

解析 将    Zn+Cu2+===Zn2++Cu  拆开两个半反应:
氧化反应(负极反应):Zn-2e-===Zn2+。
还原反应(正极反应):Cu2++2e-===Cu。
则电池的负极是       Zn,正极是比锌不活泼的金属或导电的非金属,电解质溶液中含                          Cu2+。
方法技巧——设计原电池的方法
(1)依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料
(或在负极上被氧化),氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
(2)选择合适的材料
①电极材料:电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料,或者在该氧化还
原反应中,本身失去电子的材料。
②电解质溶液:电解质溶液一般能与负极反应。


原电池是把化学能转化为电能的装置。其工作原理是


1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源(  )

(2)NaOH+HCl===NaCl+H2O 是放热反应,可以设计成原电池(  )

(3)原电池中的阳离子由负极区向正极区移动(  )

(4)在  Zn|稀硫酸|Cu   原电池中,电子由锌通过导线流向铜,再由铜通过电解质溶液到达锌(  )

(5)把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴                  CuCl2 溶液,气泡放出速率加快(  )

考点 原电池工作原理

题点 原电池的综合应用

答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.如图为某兴趣小组制作的番茄电池,下列说法正确的是(  )
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


A.电子由铜通过导线流向锌
B.该装置是将电能转化为化学能的装置
C.锌电极发生氧化反应
D.电流由锌通过导线流向铜
考点 原电池工原理
题点 原电池工作原理
答案 C
解析 A   项,铜作正极,锌作负极,因此电子由锌流向铜,故错误;B                         项,该装置将化学能
转化为电能,故错误;C          项,锌作负极失去电子,发生氧化反应,故正确;D                     项,电子与电
流的方向相反,因此电流由铜极流向锌极,故错误。
3.在钢铁腐蚀过程中,下列五种变化可能发生的是(  )

    2+        3+
①Fe   转化为   Fe   ②O2  被还原 ③产生       H2   ④Fe(OH)3 失水形成    Fe2O3·xH2O ⑤杂质碳
被氧化
A.①②                                    B.②③④
C.①②③④                                  D.①②③④⑤
答案 C

                                                       -     2+            +
解析 本题考查钢铁的电化学腐蚀。在腐蚀过程中,负极                        Fe-2e  ===Fe  ,正极   O2 或 H

          2+    -
得电子,Fe      与 OH  结合生成    Fe(OH)2,Fe(OH)2 被氧化生成    Fe(OH)3,Fe(OH)3 失水形成铁
锈。
4.下列装置中四块相同的           Zn 片,放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(  )


A.①②③④                                  B.④②①③
C.③①②④                                  D.②①③④
考点 原电池原理的应用
题点 金属腐蚀快慢的比较
答案 B
解析 ③中的锌作负极,腐蚀速率最快;④中的锌与外界不接触,腐蚀速率最慢;②中的
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

锌作正极,腐蚀速率比①中的锌要慢;因此腐蚀速率由慢到快的顺序为④②①③,故                                    B 正
确。
5.在铜锌原电池中(如下图),以硫酸铜为电解质溶液,锌为________极,电极上发生的是
________(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为
______________________________。
锌片上观察到的现象为_______________________________;铜为________极,电极上发生
的是________(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式_________________________;
铜片上观察到的现象为___________________________________________________,原电池
总反应的离子方程式为
__________________________________________________________。


考点 原电池工作原理
题点 常考多变的锌铜原电池
答案 负 氧化 Zn-2e-===Zn2+ 锌片溶解 正 还原 Cu2++2e-===Cu 铜极变粗 
Zn+Cu2+===Zn2++Cu

                                                                  -     2+
解析 CuSO4   为电解质溶液时,铜锌原电池的负极为锌,电极反应式为                        Zn-2e  ===Zn  ,
所以锌片不断溶解,正极为铜,电极反应式为                    Cu2++2e-===Cu,所以铜极不断变粗,原电
池总反应式为      Zn+Cu2+===Zn2++Cu。


                                  [对点训练]
题组一 化学能转化为电能
1.如图所示各装置中,不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)(  )


考点 能源与构成原电池的条件
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

题点 原电池的形成条件与判断
答案 D
解析 原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行
氧化还原反应。对图示各个装置进行观察,发现只有                      D 不能形成闭合回路,因此不能形成
原电池。
2.下列关于原电池的叙述,正确的是(  )
A.构成原电池的正极和负极材料必须是两种活泼性不同的金属
B.原电池是将化学能转变为电能的装置
C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原
D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极
考点 原电池工作原理和正负极的判断
题点 原电池构成和原理的理解
答案 B
解析 构成原电池的正极和负极可以是两种活泼性不同的金属,也可以是导电的非金属(如
石墨棒)和金属,A       错误;原电池是将化学能转变为电能的装置,B                    正确;在原电池中,负
极上发生失去电子的氧化反应,正极上发生得到电子的还原反应,所以电子从负极沿导线
流向正极,C     错误;原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,则电流的方向是从正极
到负极,D    错误。
3.(2017·湖北部分重点中学期末联考)某实验兴趣小组按下图装置实验后,所记录内容合
理的是(  )


                      ①Cu 为正极,Zn    为负极;
                      ②Zn 质量减少,Cu     质量增加;
                      ③SO24-向  Cu 极移动;
           实验记录
                      ④电子流向:由       Zn 经导线流入    Cu 片;
                      ⑤Zn 电极发生还原反应;
                      ⑥正极反应式:Cu2++2e-===Cu。

A.②③④                                   B.①②④⑥
C.①②④⑤                                  D.②③⑤⑥
考点 原电池工作原理和正负极的判断
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

题点 原电池工作原理
答案 B
解析 ①Zn    比  Cu 活泼,Zn  为负极,Cu     为正极,故正确;②铜为正极,发生反应:Cu2++
2e-===Cu,铜极质量增大,故正确;③原电池工作时,阴离子向负极移动,故错误;④电
子由负极流向正极,即电子由             Zn 电极流向    Cu 电极,故正确;⑤Zn       电极发生氧化反应,故
错误;⑥正极发生还原反应,电极反应方程式为                    Cu2++2e-===Cu,故正确。综上所述,
B 正确。
4.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,其电池的电极反应式:Zn+2OH-

    -                        -           -
-2e  ===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e    ===2Ag+2OH 。据此判断氧化银是(  )
A.负极,被氧化                                B.正极,被还原
C.负极,被还原                                D.正极,被氧化
考点 原电池工作原理和正负极的判断
题点 正、负极的判断
答案 B

                              -    -                         -          -
解析 电池的电极反应式:Zn+2OH              -2e  ===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e   ===2Ag+2OH  ,
从中可以看出锌的化合价升高,所以锌为负极,被氧化,而氧化银中的银化合价降低,故
氧化银为正极,被还原,故            B 符合题意。
5.(2017·武汉高一检测)如图将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸中,发生原电池反应,
下列叙述错误的是(  )


A.溶液的    pH 增大
B.溶液中的     Zn2+浓度增大
C.溶液中的     SO24-浓度增大
D.溶液的密度增大
考点 原电池的工作原理和正负极的判断
题点 常考多变的锌铜原电池
答案 C
解析 A   项,氢离子浓度降低,溶液的             pH 增大,正确;B      项,锌不断溶解,溶液中的            Zn2+
浓度增大,正确;C        项,由于在反应过程中溶液中             SO24-没有参加反应,所以溶液中           c(SO
24-)不变,错误;D      项,原电池放电时,溶液由硫酸溶液逐渐变成硫酸锌溶液,所以溶液
的密度增大,正确。
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

6.如图所示装置,电流计指针发生偏转,同时                   A 极逐渐变粗,B     极逐渐变细,C      为电解质溶
液,则   A、B、C   应是下列各组中的(  )


A.A  是 Zn,B 是  Cu,C 为稀硫酸
B.A  是 Cu,B 是  Zn,C 为稀硫酸

C.A  是 Fe,B 是  Ag,C 为稀  AgNO3 溶液

D.A  是 Ag,B 是  Fe,C 为稀  AgNO3 溶液
考点 原电池工作原理和正负极的判断
题点 多角度判断正、负极
答案 D
解析 A   极逐渐变粗,说明        A 极为原电池的正极,溶液中的金属阳离子得到电子后在                       A 极
上析出;B    极逐渐变细,说明        B 极为原电池的负极,失去电子后变成离子进入溶液中。

A 和 B 两项中的反应为       Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,则   A 项 A 极变细,B   项  A 极不变;C   和

D 两项中的反应为       Fe+2AgNO3===2Ag+Fe(NO3)2,其中   C 项 A 极变细,D    项 A 极变粗。
题组二 原电池工作原理的应用
7.X、Y、Z、W    四种金属片浸在稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如图
所示:


则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为(  )
A.Z>Y>X>W                               B.Z>X>Y>W
C.Z>Y>W>X                               D.Y>Z>X>W
考点 原电池工作原理的应用
题点 比较金属活泼性的强弱
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

答案 A
8.(2018·南宁六中      5 月考试)下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的
化学反应是(  )

A.2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
B.2H  +O    点燃     2H O
     2   2 = = = = = 2

C.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑
D.CH  +2O    点燃     CO +2H O
     4    2 = = = = = 2    2
考点 原电池原理的应用
题点 能否设计原电池的化学反应分析
答案 C
解析 只有属于氧化还原反应,才能用于设计原电池;A、B、D                         属于氧化还原反应,均可
以设计为原电池。C        不属于氧化还原反应,不能设计成原电池,C                   正确。

                                         +      3+
9.(2018·北京四中      4 月月考)为将反应       2Al+6H  ===2Al +3H2↑的化学能转化为电能,
下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)(  )


考点 原电池原理的应用
题点 原电池的设计
答案 B

                                               -
解析 A   项为原电池,铝为负极,但总反应为                2Al+2OH  +2H2O===2AlO-2 +3H2↑,不符合;

                                               +          3+
C 项为原电池,但硝酸是氧化性酸,则总反应为                   Al+4H  +NO-3 ===Al +NO↑+2H2O,不
符合;D   项装置中有外接电源,不属于原电池,不符合。
10.小颖同学用如图所示装置研究原电池原理,下列说法错误的是(  )


A.若将图    1 装置的   Zn、Cu 直接接触,Cu      片上能看到气泡产生
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

B.图   2 装置中  SO24-向 Cu 片移动
C.若将图    2 中的  Zn 片改为   Mg 片,Cu  片上产生气泡的速率加快
D.图   2 与图 3 中正极生成物的质量比为           1∶32 时,Zn  片减轻的质量相等
考点 原电池原理的应用
题点 原电池工作原理的探究
答案 B
解析 Zn、Cu    直接接触就能构成闭合回路而形成原电池,Cu                   片上可看到有气泡产生,A           项
正确;SO24-带负电荷,应该向负极             Zn 片移动,B   项错误;由于      Mg 的失电子能力强于        Zn,

所以将   Zn 片改为   Mg 片后,电子转移速率加快,生成             H2 的速率也加快,C      项正确;假设图

2 中正极产生     2 g  H2,则转移    2 mol 电子,消耗负极       65 g  Zn,而图   3 中正极析出     64 g 
Cu,也转移    2 mol 电子,消耗负极       65 g Zn,故  Zn 片减轻的质量相等,D        项正确。
题组三 钢铁的电化学腐蚀
11.(2018·深圳高一期末)下图实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是(  )


A.该实验研究的是金属的吸氧腐蚀
B.铁表面的反应为        Fe-3e-===Fe3+
C.红色首先在食盐水滴的中心出现
D.食盐水中有气泡逸出
考点 原电池原理的应用
题点 钢铁的电化学腐蚀
答案 A
解析 A   项,食盐水显中性,因此该实验属于钢铁的吸氧腐蚀,正确;B                          项,负极上发生的
电极反应式为      Fe-2e-===Fe2+,错误;C     项,食盐水滴周围液体少,氧气量多,所以红色

                                                                       -
首先在食盐水滴的周围出现,错误;D                项,正极上发生的电极反应式为             O2+2H2O+4e
===4OH-,所以食盐水中没有气泡逸出,错误,答案选                   A。
12.(2018·毕节市段考)关于金属材料的锈蚀说法不一,其中没有科学道理的是(  )
A.金属接触水和空气锈蚀加快
B.改变金属的内部结构形成合金能抵御金属锈蚀
C.金属表面刷油漆可以抵御金属锈蚀
D.不断擦去铝表面的锈能抵御铝的继续锈蚀
考点 原电池原理的应用
题点 金属的电化学腐蚀与防护
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

答案 D
解析 A   项,金属接触水和空气锈蚀加快,正确;B                  项,铁中掺入铬和镍等金属改变内部结
构,制成不锈钢可以防腐蚀,所以改变金属的内部结构能抵御金属锈蚀,正确;C                                  项,金
属防锈的措施之一是在金属表面刷油漆,正确;D                    项,不断擦去铝表面的锈,使得内部金
属暴露出来,加快了铝的腐蚀而不是抵御铝的继续锈蚀,错误。
                                  [综合强化]
13.(2018·余姚期中)目前,市场上有多种“热敷袋”出售,有一次性的,有可以重复使
用的。某一化学研究性学习小组在研究了某种“热敷袋”的构造后,决定自己制造一个一
次性“热敷袋”,制造过程如下:①称取                  15 g 小颗粒状活性炭,40 g       还原铁粉,5 g     细木
屑,都放在一只烧杯中,再加入              15  mL 15%食盐水,用玻璃棒搅拌均匀。②用大头针在小
塑料袋上扎几十个针眼(袋的两层同时扎穿),把烧杯里的混合物全部加入小塑料袋中,封
上袋口,再放入大塑料袋中,封上袋口,可长期保存。③使用时将大塑料袋袋口打开,反
复搓揉小塑料袋       5~8 min,能感觉温度明显上升。回答下列问题:
(1)该一次性“热敷袋”利用了________原理。
(2)使用时将大塑料袋袋口打开的原因是让氧气进入反应,写出其电极反应式
________________________________________________________________________;
炭粉的作用是__________________________________________________________。
(3)将使用过的“热敷袋”打开,发现有大量棕红色粉末生成,该物质主要成分是
________,写出生成该物质的化学反应方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
答案 (1)原电池

              -      -
(2)O2+2H2O+4e  ===4OH  作原电池正极,加快铁的腐蚀

(3)铁锈(或   Fe2O3)

①4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3

②2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
解析 (1)铁、碳和氯化钠溶液能自发进行氧化还原反应而构成原电池,所以热敷袋利用原
电池原理。

                                                       -      -
(2)与氧气接触,发生金属的吸氧腐蚀,正极反应为                    O2+2H2O+4e   ===4OH ,其中炭粉的
作用是作原电池正极,加快铁的腐蚀。

(3)铁发生吸氧腐蚀后最终产物红棕色粉末为铁锈,其成分为氧化铁(Fe2O3);发生反应的

化学方程式为      4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。
14.(2017·咸宁高一检测)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请
利用反应“Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


(1)该电池的负极材料是________,发生________反应(填“氧化”或“还原”),电解质溶
液是____________。
(2)正极上出现的现象是________________________________________________。
(3)若导线上转移电子        1 mol,则生成银______ g。
考点 原电池原理的应用
题点 原电池的设计

答案 (1)Cu 氧化 AgNO3      溶液
(2)碳棒上出现银白色物质

(3)108

解析 (1)根据电池的总反应,可知负极一般是失电子的物质,所以负极材料应该是铜,发

生氧化反应,电解质溶液是一种可溶性的银盐溶液,所以是                         AgNO3 溶液。(2)正极上是溶液
中的银离子得到电子变成银单质,所以正极上的现象是碳棒上出现银白色物质。(3)当导线
上转移   1   mol 电子的时候,正极上会析出           1  mol 银单质,所以正极上生成的银的质量是
108 g。
15.某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,在常温下,设计并进行了以下一
系列实验,实验结果记录如下。
          编号        电极材料           电解质溶液          电流计指针偏转方向

            1        Al、Mg           稀盐酸               偏向   Al
            2        Al、Cu           稀盐酸               偏向   Cu
            3      Al、C(石墨)          稀盐酸              偏向石墨
            4        Al、Mg        氢氧化钠溶液               偏向   Mg
            5        Al、Zn           浓硝酸               偏向   Al

试根据上表中的实验现象回答下列问题:
(1)实验  1、2  中 Al 所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)?
____________。
(2)由实验   3 完成下列填空:
①铝为________极,电极反应式:_________________________________________;
②石墨为________极,电极反应式:________________________________________;
③电池总反应式:______________________________________________。
(3)实验  4 中铝作负极还是正极?________,理由是_______________________________
________________________________________________________________________。
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

写出铝电极的电极反应式:______________________________________________。
(4)解释实验    5 中电流计指针偏向铝的原因:______________________________________

________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素:____________________。
考点 原电池工作原理和正负极的判断
题点 多角度判断正、负极
答案 (1)否 (2)①负 2Al-6e-===2Al3+ 

        +    -
②正  6H   +6e  ===3H2↑ ③2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

                                            -     -
(3)负极 在    NaOH 溶液中,活动性:Al>Mg Al-3e          +4OH  ===AlO-2 +2H2O
(4)Al 在浓硝酸中发生钝化,Zn         在浓硝酸中发生反应,被氧化,即在浓硝酸中,活动性:
Zn>Al,Al 是原电池的正极
(5)①另一个电极材料的活动性;②电解质溶液
解析 在稀盐酸中的活动性:Mg>Al>Cu。由实验                1 和 2 可知,原电池中电流计指针是偏向
正极。在实验      3 中电流计指针偏向石墨,由上述规律可知,Al                  是负极,石墨是正极,化学

                           3+           +
反应是   Al 失去电子被氧化为        Al  ,盐酸中的     H 得到电子被还原为        H2。在  NaOH 溶液中活
动性:Al>Mg,则     Al 是负极,Mg    是正极。Al    在浓硝酸中发生钝化,Zn          在浓硝酸中被氧化,
即在浓硝酸中活动性:Zn>Al,Zn           是负极,Al    是正极,所以在实验         5 中电流计指针偏向铝。
4积分下载