1、第28讲 原电池2013届学海导航高三化学一轮复习考点1 原电池基本原理原电池的正负极的判断：根据电子流动方向判断。在原电池中，电子流出的一极是负极；电子流入的一极是正极。根据两极材料判断。一般活泼性较强的金属为负极；活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。考点1 原电池基本原理原电池的正负极的判断：根据原电池两极发生的变化来判断。负极发生氧化反应；正极发生还原反应。根据现象判断。溶解的一极为负极，质量增加或放出气体的一极为正极。例1(2011无锡模拟)根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(
2、aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂-饱和KNO3盐桥。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，写出两电极的电极反应式：银电极：_；X电极：_。Cu-2e-=Cu2+CuAgNO3溶液正2Ag+2e-=2Ag例1(2011无锡模拟)根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂-饱和KNO3盐桥。BCuAg(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是_(填序号)。AK+BCAg+D-3NO24SO 考点2 原电池电极反应式书
3、写一般电极反应式的书写(2)复杂的电极反应式的书写对于复杂的电极反应式可由电池反应减去正极反应而得到负极反应(或由电池反应减去负极反应而得到正极反应)。此时必须保证电池反应转移的电子数等于电极反应转移的电子数，即遵守电荷守恒和质量守恒和电子守恒规律。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_。设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时 间 后，两 电 极 质 量 相 差 12 g，导 线 中 通 过_mol电子。Fe+Cu2+=Cu+Fe2+0.2例2(2011济南模拟)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl
4、溶液，石墨电极反应式为_，这是由于NH4Cl溶液显_(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式_，2H+2e-=H22Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-NH+H2OH+NH3 H2O酸性然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化 为 FeO，试 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式_。(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形
5、，如图所示，一段时间后，在甲 装 置 铜 丝 附 近 滴 加 酚 酞 试 液，现 象 是_，2Fe3+3Cl2+8H2O=2FeO+6Cl-+16H+甲装置铜丝附近溶液变红电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中与 铜 丝 相 连 石 墨 电 极 上 发 生 的 反 应 式 为_，产物常用_检验，反应的离子方程式为_。Cl2+2I-=2Cl-+I2O2+2H2O+4e-=4OH-阴湿润淀粉碘化钾试纸(1)若一段时间后，两电极质量相差12 g，消耗负极0.1 mol Fe，同时正极生成0.1 mol Cu，导线中通过0.2 mol电子。(2)其他条件不
6、变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，由 于 NH 水 解，NH+H2ONH3H2O+H+，所 以NH4Cl溶液显酸性，石墨电极上H+得到电子，电极反应式为2H+2e-=H2；铁电极反应为Fe-2e-=Fe2+，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加 少 量 新 制 饱 和 氯 水，离 子 方 程 式 为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-【解析】然后滴加几滴硫氰化钾溶液，由于存在Fe3+，所以溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，如果原因是+3价铁被氧化为FeO，则该反应的离子方程式为2Fe3+3Cl2+8H2O=2FeO+6Cl-+16H+。(3)如图其他条件不变，若
7、将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，则甲池为原电池，铁电极反应为 Fe-2e-=Fe2+，铜 电 极 反 应 为 O2+2H2O+4e-=4OH-；【解析】乙池为电解池，石墨电极为阳极，电极反应为2Cl-2e-=Cl2，石墨(1)电极为阴极，电极反应为Cu2+2e-=Cu；所以一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，溶液变红，乙装置中石墨电极产物可以用湿润淀粉碘化钾试纸检验，反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2，反应后试纸变蓝。【解析】1.(2011安徽卷)研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2
8、Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：Ag+Cl-e-=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa+不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物B【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(4-18/5)5=2 mol，因此选项B正确。
9、2.(2011北京卷)结合下图判断，下列叙述正确的是()A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+C和中正极反应均是O2+2H2O+4e-=4OH-D和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀A【解析】锌比铁活泼，装置中锌作负极，方程式为Zn-2e-=Zn2+。铁作正极，但溶液显中性，所 以 发 生 锌 的 吸 氧 腐 蚀，正 极 反 应 是O2+2H2O+4e-=4OH-；铁比铜活泼，装置中铁作负极，负极反应为Fe-2e-=Fe2+。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢离子得电子，方程式为2H+2e-=H2。因为装置中没有Fe2+生成，所以装置中加入少量K3
10、Fe(CN)6溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所述，只有选项A是正确的。3.(2011广东卷)某小组为研究电化学原理，设计如下图装置。下列叙述不正确的是()C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Da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Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上 发 生 的 反 应 为：Cu2+2e-=CuD【解析】本题考查原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与Cu2+发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：Fe+Cu2+=Fe2+Cu，A正确；若a和b用导线连接，
11、则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，电极式分别为：Fe-2e-=Fe2+、Cu2+2e-=Cu，B正确；由A、B分析可知，选项C是正确的；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，因此选项D是错误的。4.下 列 装 置 中 发 生 的 总 反 应 为2Al+6H+=2Al3+3H2的是(铝条表面的氧化膜均已除去)()B【解析】A为原电池，总反应为：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2；C为原电池，总反应为：Al+4H+NO=Al3+NO+2H2O；D项为电解池，总反应为：2H2O2H2+O2。2AlO电解5.(2011
12、河北省高三高考仿真试题)控制适合的条件，将反应2Fe3+2I-2Fe2+I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()BDA反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被氧化C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极【解析】本题以原电池基本概念为考查背景，属较容易题。乙中I-失去电子放电，故为氧化反应，A项正确；由总反应方程式知，Fe3+被还原成Fe2+，B项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达到平衡，C项正确。加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，做负极，D项错。6.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)构成个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是()A.在外电路中，电流由铜电极流向银电极B.正极反应为：Ag+e-=AgC.实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同BD【解析】在外电路中，电流由银电极流向铜电极，A 错误，实验过程中取盐桥，原电池不能形成闭合回路，不能继续工作，C 错误。