高中化學(xué)第1輪總復(fù)習(xí) 第9章 第28講 原電池 C（化學(xué)人教版）全國(guó)版

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1、考點(diǎn)考點(diǎn)1 原電池基本原理原電池基本原理原電池的正負(fù)極的判斷：根據(jù)電子流動(dòng)方向判斷。在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極；電子流入的一極是正極。根據(jù)兩極材料判斷。一般活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極；活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷。陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。考點(diǎn)考點(diǎn)1 原電池基本原理原電池基本原理原電池的正負(fù)極的判斷：根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；正極發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)現(xiàn)象判斷。溶解的一極為負(fù)極，質(zhì)量增加或放出氣體的一極為正極。例例1(2011無(wú)錫模擬無(wú)錫模擬)根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq

2、)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示，其中鹽橋?yàn)榄傊?飽和KNO3鹽橋。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_；(2)銀電極為電池的_極，寫(xiě)出兩電極的電極反應(yīng)式：銀電極：_；X電極：_。Cu-2e-=Cu2+ CuAgNO3溶液正2Ag+2e-=2Ag例例1(2011無(wú)錫模擬無(wú)錫模擬)根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示，其中鹽橋?yàn)榄傊?飽和KNO3鹽橋。BCuAg(3)外電路中的電子是從_電極流向_電極。(4)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是_(填序號(hào))。 AK+ B CAg+ D -3NO24SO考點(diǎn)考點(diǎn)2

3、 原電池電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)原電池電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě) 一般電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(2)復(fù)雜的電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 對(duì)于復(fù)雜的電極反應(yīng)式可由電池反應(yīng)減去正極反應(yīng)而得到負(fù)極反應(yīng)(或由電池反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)而得到正極反應(yīng))。此時(shí)必須保證電池反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)等于電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，即遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒和電子守恒規(guī)律。(1)如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)_。設(shè)計(jì)的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，導(dǎo)線中通過(guò)_mol電子。Fe+Cu2+=Cu+Fe2+0.2例例2 (2011濟(jì)南模擬濟(jì)南模擬)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。(2)其他條件不變，若

4、將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為_(kāi)，這是由于NH4Cl溶液顯_(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因_，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_，2H+2e-=H22Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-NH+H2O H+NH3 H2O酸性 然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過(guò)量新制飽和氯水，顏色褪去，同學(xué)們對(duì)此做了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)。”如果+3價(jià)鐵被氧化 為 F e O ， 試 寫(xiě) 出 該 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式_。(3)如圖其他條件

5、不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n形，如圖所示，一段時(shí)間后，在甲 裝 置 銅 絲 附 近 滴 加 酚 酞 試 液 ， 現(xiàn) 象 是_，2Fe3+3Cl2+8H2O=2FeO+6Cl-+16H+甲裝置銅絲附近溶液變紅 電極反應(yīng)為_(kāi)；乙裝置中石墨(1)為_(kāi)極(填“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽(yáng)”)，乙裝置中與 銅 絲 相 連 石 墨 電 極 上 發(fā) 生 的 反 應(yīng) 式 為_(kāi)，產(chǎn)物常用_檢驗(yàn)，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。Cl2+2I-=2Cl-+I2O2+2H2O+4e-=4OH-陰濕潤(rùn)淀粉碘化鉀試紙 (1)若一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，消耗負(fù)極0.1 mol Fe，同時(shí)正極生成0.1 mol C

6、u，導(dǎo)線中通過(guò)0.2 mol電子。 (2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，由于NH水解，NH+H2O NH3H2O+H+，所以NH4Cl溶液顯酸性，石墨電極上H+得到電子，電極反應(yīng)式為2H+2e-=H2；鐵電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加 少 量 新 制 飽 和 氯 水 ， 離 子 方 程 式 為2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-【解析】 然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，由于存在Fe3+，所以溶液變紅，繼續(xù)滴加過(guò)量新制飽和氯水，顏色褪去，如果原因是+3價(jià)鐵被氧化為FeO，則該反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+3Cl2+8H2O=2Fe

7、O+6Cl-+16H+。 (3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n形，則甲池為原電池，鐵電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，銅電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-； 【解析】 乙池為電解池，石墨電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為2Cl-2e-=Cl2，石墨(1)電極為陰極，電極反應(yīng)為Cu2+2e-=Cu；所以一段時(shí)間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，溶液變紅，乙裝置中石墨電極產(chǎn)物可以用濕潤(rùn)淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2I-=2Cl-+I2，反應(yīng)后試紙變藍(lán)。 【解析】 判斷原電池電極時(shí)，不能簡(jiǎn)單地比較金屬的活潑性，要看反應(yīng)的具體情況，如Al在強(qiáng)堿性溶液中比Mg更易失電

8、子，Al作負(fù)極，Mg作正極，F(xiàn)e、Al在濃硝酸中鈍化后，比Cu更難失電子，Cu等金屬作負(fù)極，F(xiàn)e、Al作正極。 1.(2011安徽卷安徽卷)研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是( ) A正極反應(yīng)式：Ag+Cl-e-=AgCl B每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子 CNa+不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng) DAgCl是還原產(chǎn)物 B 【解析】 由電池總反應(yīng)可知銀失去電子被氧化得氧化產(chǎn)物，即銀做負(fù)極，產(chǎn)物

9、AgCl是氧化產(chǎn)物，A、D都不正確；在原電池中陽(yáng)離子在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以陽(yáng)離子向電池的正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合價(jià)是+18/5價(jià)，所以每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為(4-18/5)5=2 mol，因此選項(xiàng)B正確。2.(2011北京卷北京卷)結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是( )A和中正極均被保護(hù)B和中負(fù)極反應(yīng)均是Fe-2e-=Fe2+C和中正極反應(yīng)均是O2+2H2O+4e-=4OH-D和中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍(lán)色沉淀A 【解析】 鋅比鐵活潑，裝置中鋅作負(fù)極，方程式為Zn-2e-=Zn2+。鐵作正極，但溶液顯中

10、性 ， 所 以 發(fā) 生 鋅 的 吸 氧 腐 蝕 ， 正 極 反 應(yīng) 是O2+2H2O+4e-=4OH-；鐵比銅活潑，裝置中鐵作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+。銅作正極，但溶液顯酸性，所以正極是溶液中的氫離子得電子，方程式為2H+2e-=H2。因?yàn)檠b置中沒(méi)有Fe2+生成，所以裝置中加入少量K3Fe(CN)6溶液時(shí)，沒(méi)有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生。綜上所述，只有選項(xiàng)A是正確的。3.(2011廣東卷廣東卷)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如下圖裝置。下列敘述不正確的是( ) C無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2+向銅電極移動(dòng)Aa和

11、b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2+2e-=CuD 【解析】 本題考查原電池、電解池的原理、判斷及其應(yīng)用。若a和b不連接，則不能構(gòu)成原電池，單質(zhì)鐵直接與Cu2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)而置換出銅，方程式為：Fe+Cu2+=Fe2+Cu，A正確；若a和b用導(dǎo)線連接，則構(gòu)成原電池，此時(shí)鐵作負(fù)極，銅作正極，電極式分別為：Fe-2e-=Fe2+、Cu2+2e-=Cu，B正確；由A、B分析可知，選項(xiàng)C是正確的；若a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，則構(gòu)成電解池，此時(shí)銅作陽(yáng)極失去電子被氧化，鐵作陰極，在電解池中陽(yáng)離子向陰極運(yùn)動(dòng)，因此選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的。4.(2011 濟(jì)南外國(guó)

12、語(yǔ)高三質(zhì)檢濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)高三質(zhì)檢)(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_。(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱(chēng)重，總質(zhì)量為47 g，試計(jì)算：產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；通過(guò)導(dǎo)線的電量。(已知NA=6.021023/mol，電子電荷為1.6010-19C)Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2【解析】 (1)根據(jù)金屬活潑性分析得出鋅片為負(fù)極，銀片為正極，相應(yīng)電極反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+； 2H+2e-=H2。(2)鋅片與銀片減輕，是因與酸反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2+H

13、2轉(zhuǎn)移2e-26522.4L6047HgggV2mol6.02 1023mol1 1.60 10-19CQ 得V(H2)=4.5 L；Q=3.8104C。1.(2011中山模擬中山模擬)下列裝置中發(fā)生的總反應(yīng)為2Al+6H+=2Al3+3H2的是(鋁條表面的氧化膜均已除去)( )B 【解析】 A為原電池，總反應(yīng)為：2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2；C為原電池，總反應(yīng)為：Al+4H+NO=Al3+NO+2H2O；D項(xiàng)為電解池，總反應(yīng)為：2H2O 2H2+O2。2AlO電解2.(2011河北省高三高考仿真試題河北省高三高考仿真試題)控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3+2I- 2Fe2+I2設(shè)計(jì)

14、成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是( )DA反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3+被還原C電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負(fù)極 【解析】 本題以原電池基本概念為考查背景，屬較容易題。乙中I-失去電子放電，故為氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；由總反應(yīng)方程式知，F(xiàn)e3+被還原成Fe2+，B項(xiàng)正確；當(dāng)電流計(jì)為零時(shí)，即說(shuō)明沒(méi)有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，可證明反應(yīng)達(dá)到平衡，C項(xiàng)正確。加入Fe2+，導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，則Fe2+失去電子生成Fe3+，做負(fù)極，D項(xiàng)錯(cuò)。3.(2011重慶南開(kāi)中學(xué)高三月考重慶南開(kāi)中學(xué)高三月考)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)構(gòu)成個(gè)原電池(如圖)。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是( )在外電路中，電流由銅電極流向銀電極正極反應(yīng)為：Ag+e-=Ag實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A B C DC