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l，Mg和硫酸溶液组成的原电池为什么Al做负极浓硫酸也不是会让Mg钝化,Mg不反应所以铝作负极楼主是不是想问Al--Cu--浓硝酸的原电池,这里因为Al被钝化,是让Al钝化的好不好.氢氧化钠做电解质时,因为铝和NaOH反应
7-07 18:11《原电池》知识点整理
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《原电池》知识点整理
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
《原电池》知识点整理
文章来源莲山 课件 w ww.5 YK J.COM 《原电池》知识点整理
1.原电池的定义电能的把化学能转变为装置叫做原电池。2.原电池的工作原理将氧化还原反应中的还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂，使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，从而形成电流。3.构成条件两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发进行的氧化还原反应)。4.正负极判断负极：电子流出的极为负极，发生氧化反应，一般较活泼的金属做负极正极：电子流入的极为正极，发生还原反应，一般较不活泼金属做正极判断方法：①由组成原电池的两极电极材料判断:一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。注意：Cu-Fe(Al)与浓HNO3组成的原电池以及Mg-Al与NaOH溶液组成的原电池例外。②根据电流方向或电子流动方向判断:电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。③根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。④根据现象判断：溶解的电极为负极，增重或有气泡放出的电极为正极⑤根据离子的流动方向判断：在原电池内的电解质溶液，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。5.电子、电流、离子的移动方向电子：负极流向正极电流：正极流向负极阳离子：向正极移动阴离子：向负极移动6.电极反应式(以铜-锌原电池为例)负极(Zn)：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极(Cu)：Cu2++2e-= Cu (还原反应)总反应： Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu7.原电池的改进普通原电池的缺点：正负极反应相互干扰;原电池的电流损耗快。①改进办法：使正负极在两个不同的区域，让原电池的氧化剂和还原剂分开进行反应，用导体(盐桥)将两部分连接起来。②盐桥：把装有饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻的玻璃管叫做盐桥。胶冻的作用是防止管中溶液流出。③盐桥的作用：盐桥是沟通原电池两部分溶液的桥梁。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。a.盐桥中的电解质溶液使原电池的两部分连成一个通路，形成闭合回路b.平衡电荷，使原电池不断产生电流④盐桥的工作原理：当接通电路之后，锌电极失去电子产生锌离子进入溶液，电子通过导线流向铜电极，并在铜电极表面将电子传给铜离子，铜离子得到电子变成铜原子。锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电，从而阻止电子从锌片流向铜片，导致原电池不产生电流。盐桥中的钾离子进入硫酸铜溶液，盐桥中的氯离子进入硫酸锌溶液，使硫酸铜溶液和硫酸锌溶液均保持电中性，使氧化还原反应得以持续进行，从而使原电池不断产生电流。【说明】盐桥使用一段时间后，由于氯化钾的流失，需要在饱和氯化钾溶液中浸泡，以补充流失的氯化钾，然后才能正常反复使用。⑤原电池组成的变化：原电池变化：改进后的原电池由两个半电池组成，电解质溶液在两个半电池中不同，两个半电池中间通过盐桥连接。改进后电池的优点：原电池能产生持续、稳定的电流。文章来源莲山 课件 w ww.5 YK J.COM
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第3节 化学能转化为电能――电池第1课时 原电池的工作原理[经典基础题]1．下列关于实验现象的描述不正确的是( )A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加快答案 C解析 A项：形成原电池，铜为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，铜片表面出现气泡；B项：锌片作负极，铜片作正极，发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，在铜片上析出铜使其质量增加；C项：发生的反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，没析出单质铁；D项：发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，置换出的Cu与剩余的Zn接触，置于盐酸中，构成了原电池，放出H2的速率加快。2．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( )A．正极附近的SO离子浓度逐渐增大B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出答案 D解析 铜锌原电池中，锌为负极，铜为正极，原电池工作时，Zn失电子被氧化而溶解，H＋在铜片上得电子逸出氢气，电解质溶液中SO向负极移动，电子沿导线由锌流向铜。3．原电池正、负电极的极性不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列由不同材料组成的原电池，电极反应正确的是( )A．由Fe、Cu与稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋B．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2C．由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池，其正极反应式为Cu－2e－===Cu2＋D．由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋答案 D解析 由Fe、Cu与稀硫酸组成的原电池，Fe作负极，电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，A错；由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，电池总反应为2Al＋6H2O＋2NaOH===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，Al作负极，电极反应式为Al―3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－，B错；由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池，正极为Pb，电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，C错；由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池，Al遇浓硝酸钝化，Cu作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，D对。4．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池的反应相同A．①②B．②③C．②④D．③④答案 C解析 铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、盐桥构成原电池，Cu作负极，Ag作正极，两极电极反应分别为：负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－===2Ag，盐桥起到了传导离子、形成闭合回路的作用，电子的流向是由负极流向正极，电流的方向和电子的流向相反，因此C正确。5．以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2mol电子时，下列说法正确的是( )A．锌片溶解了1mol，铜片上析出1molH2B．两极上溶解和析出的物质质量相等C．锌片溶解31g，铜片上析出1gH2D．锌片溶解了1mol，硫酸消耗0.5mol答案 A解析 根据两电极得失电子数相等计算。负极：Zn－2e－===Zn2＋；正极：2H＋＋2e－===H2↑。当溶解1mol锌时失去2mol电子，铜片上析出1mol氢气也得到2mol电子，所以A正确。6．下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是( )答案 B解析 装置A和C中无外接电源，且构成原电池，稀H2SO4作电解质溶液，铜做正极，放出H2。装置B是电解池，铜做阳极，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，无气体生成。装置D是电解池，铜做阴极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。7．一个原电池的反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应的原电池的正确组成是( )ABCD正极ZnCuZnFe负极CuZnAgZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl2答案 D解析 从Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu看，该电池负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，故负极一定为Zn，正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，电解质溶液应含Cu2＋，正极活泼性比Zn弱即可。8．下列叙述是小明做完铜、锌原电池的实验后得出的结论和认识，你认为正确的是( )A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极C．电子沿外导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过答案 D解析 活泼金属与非金属导体，如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池；在原电池中，活泼金属是负极，电子不能通过电解质溶液，应该是氢离子在铜极上得到由锌沿外导线转移过来的电子；铜锌原电池工作时，锌做负极失电子，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，1molZn失去2mol电子，所以0.2mol锌(质量为13g)被溶解，电路中有0.4mol电子通过。9．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是( )A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)答案 A解析 活泼金属作原电池负极，由图可知金属活泼性顺序为Cd>Co>Ag，所以A中Ag不能置换Cd，故B、C、D正确，A错。10．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动答案 D解析 a、b不连接，未形成原电池，Cu2＋与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片作正极，Cu2＋在该电极上得电子，B项正确；a、b连接与否，溶液中的Cu2＋均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2＋，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确；a与电源正极相连时，Cu片作阳极，Cu2＋向Fe电极移动，D项错误。[能力提升题]11．某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________。方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成单池原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：__________________________________________________；负极反应式：__________________________________________________。方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________________，用离子方程式表示其反应原理：__________________________________。答案 方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋方案Ⅲ：将铁片置于CuSO4溶液中，一段时间后观察Fe表面是否有金属铜析出 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu解析 方案Ⅰ：铁与酸反应而铜与酸不反应。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ：设计原电池时以铁、铜为电极，电解质溶液应能与电极反应，实验现象应比较明显。方案Ⅲ：设计简单实验时注意原理与方案Ⅰ及方案Ⅱ的原理不同，且现象明显，操作简单。12．能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。(1)完成原电池的甲装置如右图所示，并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。(2)以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极_________________________________________。(3)甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是______________________________。答案 (1)(装置图如右)(2)电极逐渐溶解变细(3)甲 可以避免活泼金属Zn和CuSO4的接触，从而避免能量损失，并提供稳定电流解析 由题给试剂，结合原电池的形成条件可知，组合的原电池可以是：锌与铜、锌与铁、铁与铜原电池。由图示所给电子移动方向可知，左边为负极(活泼金属)、右边为正极(不活泼金属)，则组装的原电池可以如下：当铜片做电极时，铜片一定是正极，则负极是活泼的金属(失电子发生氧化反应)，反应的现象是电极逐渐溶解。以Zn和Cu做电极为例，如果不用盐桥则Zn与CuSO4反应，置换出的Cu附着在Zn表面，阻碍了Zn与CuSO4的接触，不能提供稳定电流。13．某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol?L－1的稀H2SO4中，乙同学将电极放入6mol?L－1的NaOH溶液中，如图所示。(1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式：负极___________________________________________________________，正极______________________________________________________。(2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式：负极___________________________________________________________，正极____________________________________________________________。总反应离子方程式为_____________________________________________。答案 (1)Mg－2e－===Mg2＋ 2H＋＋2e－===H2↑(2)2Al＋8OH－－6e－===2[Al(OH)4]－ 6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑解析 (1)甲池中电池总反应方程式为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，Mg作负极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，Al作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。(2)乙池中电池总反应方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，负极上为Al被氧化生成Al3＋后与OH－反应生成[Al(OH)4]－，电极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2[Al(OH)4]－；正极产物为H2，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑。
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