1、第1课时 原电池的工作原理1锌铜原电池装置如图所示,下列说法正确的是(B)A铜片作负极B锌电极的反应式:Zn2e=Zn2C电流从锌片流向铜片D盐桥的作用是传递电子解析:A项,Zn易失电子发生氧化反应而作负极,错误;B项,Zn易失电子发生氧化反应,锌电极的反应式:Zn2e=Zn2,正确;C项,铜作正极,电流由铜片流向锌片,错误;D项,盐桥的作用是传递离子,电子不能通过溶液,错误。2有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动
2、性由强到弱的顺序是 (B)ADCABBDABCCDBACDBADC解析:将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,该装置构成了原电池,原电池中较活泼的金属作负极,负极上金属失电子生成金属阳离子进入溶液而被腐蚀,较不活泼的金属作正极而不易腐蚀,B不易腐蚀,所以金属活动性AB;金属和酸反应,较活泼的金属与酸反应较剧烈,将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈,所以金属活动性DA;金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,所以金属活动性:BCu;如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出,说明金属活动性:CuC。所以它们的活动性由强到弱的顺序是DABC
3、,故合理选项是B。3由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是(C)装置现象金属W不断溶解Y的质量增加W上有气体产生A装置甲中X作原电池正极B装置乙中Y电极上的反应式为Cu22e=CuC装置丙中溶液的c(H)不变D四种金属的活动性强弱顺序为ZWXY解析:装置甲中金属W不断溶解,负极失电子逐渐溶解,则W作原电池负极,X为正极,氢离子得到电子生成氢气,故A正确;Y上铜离子得电子生成Cu,电极反应式为Cu22e=Cu,故B正确;W上氢离子得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度减小,故C错误;甲中W为负极,X为正极,则活动性:WX;乙中X为负极,Y为正极,则活动性:XY;丙中Z为负极,W
4、为正极,则活动性:ZW,所以四种金属的活动性强弱顺序为ZWXY,故D正确。4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)完成原电池甲的装置示意图,并作相应标注。答案:(1)下列三幅图中,作出任意一幅即可要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。(2)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_逐渐溶解_。(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_甲_,其原因是乙池的负极_甲中Zn和Cu2不直接接触,避免两种的质直接
5、反应,从而避免了化学能转化为热能,提高电池效率。_。解析:(1)根据图示装置中电子流向,左烧杯中电极为负极,右烧杯中电极为正极。由金属活泼性:ZnFeCu,以下三种组合:ZnSO4(aq)/Zn(负极)CuSO4(aq)/Cu(正极)、FeSO4(aq)/Fe(负极)CuSO4(aq)/Cu(正极)和ZnSO4(aq)/Zn(负极)FeSO4(aq)/Fe(正极),都能构成符合装置示意图所要求的原电池。(2)根据无盐桥原电池的工作原理,Zn(负极)CuSO4(aq)Cu(正极)、Fe(负极)CuSO4(aq)Cu(正极),都能构成符合题目所要求的原电池。在这样的原电池中,Cu作正极,负极金属失
6、去电子被氧化,反应现象是电极逐渐溶解。(3)在原电池甲中,负极不与CuSO4溶液直接接触,所发生的化学反应只有原电池反应,而在原电池乙中,负极与CuSO4溶液直接接触,所发生的化学反应除原电池反应以外,还有非原电池反应,因此,在原电池甲和乙中,甲可更有效地将化学能转化为电能。52019年10月9日下午,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2019年度诺贝尔化学奖授予美国和日本的三位化学家,以表彰他们在锂离子电池发展方面作出的贡献。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着20世纪末微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。某种锂电池的总反应方程式为LiMnO2=LiMnO2。(1)该电池的负极材料是什么?发生什么反应?正极呢?(2)如何书写正、负极电极反应式?答案:(1)Li氧化反应还原反应(2)LieLiMnO2eMnO解析:(1)由总反应方程式LiMnO2=LiMnO2可知,锂元素在反应后化合价升高(01),锰元素在反应后化合价降低(43)。Li被氧化,在电池中作负极,MnO2在正极上得电子。(2)负极电极反应为Lie=Li,正极电极反应为MnO2e=MnO。