原电池原理的常见题型及解法

1、原电池原理的常见题型及解法(2012.4) 有关原电池的知识是考试大纲要求理解并掌握的重要知识，是高中“电化学”知识的重要组成部分，也是化学和物理两个学科知识和能力的交叉点。现为同学们总结几种常见的应用原电池原理的题型及解法，希望对同学们解决原电池问题会有所帮助。题型一、判断所给装置是否原电池解决这类题型必须清楚构成原电池的条件：（1） 有两种活动性不同的金属作电极（或一种惰性电极，如石墨电极、铂电极。）,例 如:Zn-Cu，Cu-Ag，Zn-石墨，Cu-Pt均可以是组成原电池的两个极的材料； （2）电极材料均插入电解质溶液中； （3）两极相连与电解质溶液共同构成闭合回路。 要构成一个原电池，

2、必须满足这样的三个条件，缺一不可，缺少其中的任意一个条 件均不能构成原电池。装置判断 装置判断 在判断一个装置是否原电池时，应该注意这样三点：（1） 不要计较电极的形状和大小；（2）不要计较闭合电路的形成方式，可以有导线，也可以不用导线，只要让两个电极 互相连通就行；（3）也不必考虑电解质的成份，可以是一种溶质，也可以是多种溶质的电解质溶液； 可以是强电解质溶液，也可以是弱电解质溶液。只要符合前面所说的构成原电池 的三个条件，就能构成原电池。 题型二、电极反应式的书写：装置电极反应负极正极一般说来，简单的原电池负极的电极反应一般是负极金属本身失电子变成金属阳离子：R-ne=Rn+，比较容易写出

3、；正极上的反应相对复杂一些，需要我们判断出溶液中的哪种微粒在正极板上得电子，这取决于溶液中各种微粒得电子能力的相对大小，这是正确写出正极上电极反应式的关键。常见的有这样三种情况，（1）酸性溶液中，H+得电子，发生析出氢气的反应，可以看作金属的析氢腐蚀；（2）在弱酸性、中性溶液中，通常溶液中的O2得电子，可以看作是负极发生吸氧反应；（3）当溶液中有金属活动顺序表中H后面的金属阳离子时，通常该金属阳离子得电子，例如：Cu2+、Fe3+、Ag+等。这是一些简单原电池的电极反应式的书写。但是对于一些实用电池的电极反应式的书写，则要认真思考。请看下面这个例子：例题：铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是P

4、b和PbO2，电解质溶液为稀硫酸。工作时，电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其中PbSO4不溶于水也不溶于稀硫酸。根据上述情况判断(1)蓄电池的负极是_，其电极反应式为_。(2)蓄电池的正极是_，其电极反应式为_。(3)蓄电池工作时，其中电解质溶液的pH_（填“增大”、“减小”或“不变”） 书写实用电池的电极反应式时，要注意三个问题：（1）两极得失电子数要相等；（2）电极反应不单纯是电极自身的反应，而是这个电极及其周围的区域发生的反应，也就是说一定要考虑电解质溶液对电极反应的影响；（3）当已知电池的总反应时，如果能够判断出某一极的电极反应，则可以利用两极反应之

5、和等于电池的总反应这一重要关系，推断并写出另一电极上的反应式。题型三、推断反应现象例题：如下图所示,将一个铁片和石墨片用导线连接后,放在一张滤纸上并压紧,使三者充分接触, 并不断向滤纸上滴加饱和食盐水和酚酞的混合液,一段时间后。 (1)先变红的区域在 附近,该电极是 极(2)写出两极上的电极反应式 。 解决这类问题时注意：若要分析原电池在工作过程中出现的现象，必须先分析原电池的两极、以及电解质溶液中所发生的反应，由反应结果去推断反应的现象。题型四、影响化学反应的速率 例题：为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在下图所示的三个装置内，并将这些装

6、置在相同的环境中放置一段时间，铁钉腐蚀最严重的是 （填a、b或c），铁钉几乎未被腐蚀的是 （填a、b或c）。 题型五、按要求设计原电池：例题：某原电池的总反应方程式是：Zn+Cu2+ =Zn 2+Cu该原电池组成是（ ）电解质溶液正极负极ACuCl2溶液ZnMgBCuCl2溶液CuZnCZnCl2溶液ZnCuDZnCl2溶液CuZn题型六、比较金属的活动性顺序。解决这类题型的方法是：利用原电池两极上的现象、两极上的反应、电子或电流的流向判断出原电池的正负极，再根据负极活动性大于正极的活动性，来比较金属的活动性。例题：下图是实验室用氢气还原氧化铜实验的简易装置。其中的铜质燃烧匙可以在试管M中上下

7、移动，实验时,先将细铜丝一端被弯成螺旋状，先在空气中加热变黑后再迅速伸入球型干燥管中。 （1）铜质燃烧匙的作用有 。（2）实验过程中，在试管M中可观察到的现象是 。 例题：燃料电池是目前正在探索的一种新型电池，它可以在燃烧过程中把化学能直接转换为电能，能量的转化率明显高于其它类型的电池。目前已经使用的氢氧燃料电池用多孔铂板做电极，用KOH溶液做电解质溶液，总反应是2H2+O2=2H2O，写出相应的电极反应式 。 排列溶液中微粒浓度的大小顺序专题 有关溶液中离子浓度大小的判断与比较，是高考的热点之一，运用好各种平衡知识解题，可使此类问题顺利得以解决。1、溶解平衡【例1】若把足量的AgCl分别投入

8、10mL蒸馏水10mL 0.1molL1 NaCl溶液10mL 0.1molL1AlCl3溶液10mL 0.1molL1CaCl2溶液中，搅拌后在相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序为 。2、电离平衡【例2】下列溶液中，c（OH-）最小的是 （ ）A向0.1molL1的NaOH溶液中加入同体积的蒸馏水B向0.1molL1的氨水中加入同体积的蒸馏水C向0.2molL1的NaOH溶液中加入同体积的0.1molL1盐酸D向0.2molL1的氨水中加入同体积的加入同体积的0.1molL1盐酸3.水解平衡【例3】5 mL0.2 molL1KOH溶液与10 mL0.1molL1的醋酸混合，在所得溶液中（ ）

9、Ac（K）c(CH3COO) c(H+)c(OH) Bc（K）c(CH3COO) c(OH) c(H+) Cc（K）c(CH3COO) c(OH) =c(H+) Dc（K）=c(CH3COO) c(OH) c(H+)4.共轭平衡【例4】将PH=3盐酸溶液和PH=11的氨水等体积混合后，溶液显碱性，溶液中离子浓度关系正确的是（ ）Ac（NH4+） c（Cl） c（H+） c（OH）Bc（NH4+） c（Cl） c（OH） c（H+）Cc（Cl） c（NH4+） c（H+） c（OH）Dc（Cl） c（NH4+） c（OH c（H+）5电荷平衡【例5】常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH

10、=7，则此溶液中（ ）Ac（HCOO-）c（Na+）Bc（HCOO-） c（HCO3） c（H +） c（OH-） Bc（Na+）c（H +） = c（HCO3） c（OH-）2c（CO32）Cc（Na+）= c（HCO3） c（OH-） c（H +）Dc（Na+） = c（HCO3）c（CO32） c（H2CO3）1在相同温度下等体积、等物质的量浓度的4种稀溶液：Na2SO4，H2SO3，NaHSO3，Na2S中所含带电微粒数由多到少的顺序是 （ ）A= B= C D2下列说法正确的是（ ）A常温下醋酸分子不可能存在于pH7的碱性溶液中B常温下向氯化铵溶液中加入少量氨水使溶液的pH=7，则混

11、合溶液中c(NH4 +)=c(Cl)C0.1molL1的氯化铵溶液与0.05molL1的氢氧化钠溶液等体积混合溶液中离子浓度c(Cl)c(NH4+)c(Na+)c(OH)D0.1molL1硫化钠溶液中离子浓度关系c(Na+)=c(S2)+c(HS)+c(H2S)3将0.02 molL的HCl溶液与0.04 mol/L 的NaHS溶液等体积混合后，溶液显酸性，则下列关系式中正确的是 （盐和酸混和液） （ ） Ac(Na)c(Cl) Bc(H2S)+c(HS)+c(S)=0.0mol/L Cc(H)=c(Cl) Dc(HS- )c(NH4+)c(H+)c(OH-) D混合溶液中离子浓度一定满足：

12、c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)5常温时0、1molL-1HA溶液的pH1，0、1molL-1BOH溶液中c（OH）：c（H+）=1012，将两溶液等体积混合，以下判断正确的是 （ ）A、c（H+）c（OH）c（A）c（B+） B、c（OH）c（H+）c（B+）c（A）C、c（H+）+ c（B+）= c（A）+c（OH） D、c（A）= c（B+）c（H+）=c（OH）6下列离子浓度大小的比较正确的是（ ）A0.1molL1NaHCO3溶液中：c（CO）c（OH）B0.1molL1NH4Cl溶液中：c（Cl）c（NH）c（OH）c（H+）C0.1molL1CH3COONa

13、溶液中：c（CH3COO）（Na+）c（OH）c（H+）D0.1molL1HCl与0.01molL1氨水等体积混合，充分反应后，所得的溶液中：c（Cl） c（H+）c（NH）c（OH）8常温时0.1molL1HA溶液的pH1，0.1molL1BOH溶液中c(OH-)：c(H+)=1012，将两溶液等体积混合，以下判断正确的是 （ ）Ac(H+) c(OH) c(A) c(B+) Bc(OH) c(H+) c(B+) c(H+)= c(OH)9标准状况下，向100mL 3mol/L的NaOH溶液中缓缓通入4.48L CO2气体，充分反应后溶液中离子浓度大小排列顺序正确的是（ ）ABCD10用物质

14、的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa混合后配成1L溶液，已知溶液中的c(CH3COO-)c(Na+)，下列关系正确的是 （ ）Ac(H+)c(CH3COO-)Cc(CH3COO-)+c(OH-)=0.1molL-1Dc(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2molL-111常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合，不可能出现的结果是 （ ）A、pH7，且c（OH）c（Na+） c（H+） c（CH3COO） B、pH7，且c（Na+）+ c（H+）=c（OH）+ c（CH3COO）C、pH7，且c（CH3COO） c（H+）c（Na+）c（OH） D、pH=7

15、，且c（CH3COO） c（Na+） c（H+）c（OH） 14下列关于电解质溶液中离子关系的说法中正确的是 （ ） A0.1molL-1Na2C03溶液中离子浓度关系：c(Na+)=2c(CO32)+c(HCO3)+c(H2CO3) B0.1molL-1NH4C1和0.1molL-1NH3H20等体积混合后离子浓度关系： c(Cl)c(NH)c(H+)c(OH) C常温下，向醋酸钠溶液中滴加少量醋酸使溶液的pH=7，则混合溶液中： c(Na+)=c(CH3COO) D常温下，在pH=1的溶液中，Fe2+、NO3、C1O、Na+能大量共存15将7g铁粉加入200 mL 2 molL-1的硝酸溶

16、液中，使之充分反应放出NO气体，所得溶液中主要离子浓度的关系是 （ ）Ac(NO)c(Fe2+)c(Fe3+)c(H+)Bc(NO)c(Fe3+)c(Fe2+)c(H+)Cc(Fe2+)c(Fe3+)c(NO)c(H+) D2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)c(NO)+c(OH-)16已知乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，在物质的量浓度均为0.1mol/L的NaA和NaB混合溶液中，下列排序正确的是 （ ）Ac(OH)c(HA)c(HB)c(H+)B c(OH-)c(A-)c(B-)c(H+)C c(OH-)c(B-)c(A-)c(H+)D c(OH-)c(HB)c(HA)c(H

17、+)17、已知某溶液中存在OH-、H+、NH、Cl四种离子，某同学推测该溶液中离子浓度大小顺序可能有如下四种关系：c（Cl）c（NH）c（H+）c（OH） c（Cl）c（NH）c（OH）c（H+）c（NH）c（Cl）c（OH）c（H+） c（Cl） c（H+）c（NH）c（OH）（1） 若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是 ，上述离子浓度大小顺序关系中正确的是（选填序号） ；（2）若上述关系中是正确的，则溶液中溶质的化学式是 ；（3）若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c（HCl） （填“大于”“小于”“等于”下同） c（NH3H2O），混合前盐酸中c（H+）

18、和氨 水中c（OH）的关系c（H+） c（OH）18、5时0.1molL-1的醋酸溶液的pH约为3，当向其中加入醋酸钠晶体，等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，c（OH）增大了，因而溶液的pH增大；同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c（H+）减小，因此溶液的pH增大。（1）上述两种解释中 （填“甲”或“乙”）正确（2） 为了验证上述解释哪种解释正确，继续做如下实验：向0.1molL-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的 （填写编号），然后测定溶液的pHA、固体CH3COOK B、固体CH3CONH4 C、气体NH3

19、D、固体NaHCO3（3）若 （填“甲”或“乙”）的解释正确，溶液的pH应 （填“增大”“减小”或“不变”）。（已知25时，CH3COONH4溶液呈中性）（4）常温下将0.010molCH3COONa和0.004molHCl溶于水，配制成0.5L混合溶液。判断：溶液中共有 种粒子其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010mol，它们是 和 溶液中n（CH3COO-）+ n（OH-）- n（H+） = mol补充练习： 6. 下列说法正确的是A. 垃圾资源化的主要途径是卫生填埋B. 在日常生活中，化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因C. 推广使用新能源，可以减少二氧化碳等温室气体的排放D. 人造

20、纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物7. aAn+、bB(n+1)+、cCn-、dD(n+1)-电子层结构相同。关于A、B、C、D四种元素叙述正确的是A. 气态氢化物的稳定性：D CB. 一定都是短周期元素C. 单质的还原性：B A D. 原子序数：B A C D8. 下列各项中“操作或现象”能达到预期“实验目的”的是选项实验目的操作或现象A检验碳与浓硫酸反应后的气体产物将产生的气体依次通过无水CuSO4、澄清石灰水和品红溶液B证明蛋白质在某些无机盐溶液作用下发生变性向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液，有沉淀析出；再把沉淀加入蒸馏水中C检验溴乙烷中的溴元素将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，充