原电池化学电源

第二单元原电池化学电源氢氧燃料电池工作原理燃料电池汽车专题八化学反应与能量变化

抓住1个高考重点本讲概要原电池正负极的判断方法和电极反应式的书写突破1个高考难点原电池原理的综合应用第二单元原电池化学电源重点原电池正负极的判断方法和电极反应式的书写

一、原电池正负极的判断铜—锌原电池动画演示负极(Zn）：Zn－2e－=Zn2+

氧化反应正极(Cu）：Cu2+

＋2e－=Cu还原反应【特别提醒】：相同的电极材料组成的原电池，在不同的介质中，其正负极可能不同。如以Mg、Al作电极，思考：在下列电解质溶液中Mg、Al分别作什么电极及负极电极反应式的书写：①稀盐酸、②NaOH溶液、③浓硝酸。突破考点【体验高考】（2012全国高考）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可以组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A、①③②④B、①③④②C、③④②①D、③①②④看环境配守恒电极产物在电解质溶液的环境中，应该能稳定存在，如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-生成水。电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等，并加以配平。两式加验总式两电极反应式相加，与总反应式对照验证二、电极反应式的书写1．一般电极反应式的书写列物质标得失按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应物和产物，找出得失电子的数量【实例】铅蓄电池电极反应式的书写（30%H2SO4为电解质溶液）电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O负极：Pb==PbSO4正极：PbO2

==PbSO4－2e－+2e－突破考点2.复杂电极反应式的书写复杂电极反应式总反应式较简单一极的电极反应式==－突破考点【练一练】一次电池——碱性锌锰干电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2写出正负极的电极反应式突破考点【体验高考】高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为：

3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH放电充电下列叙述不正确的是A.放电时负极的反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2B.充电时阳极反应为：Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2OC.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强

C解析显/隐审题显/隐【审题视角】根据总反应式中发生氧化的物质和发生还原的物质以及电解质确定负极和正极的反应物和产物，写出电极反应式。突破考点【应用1】(2013·保定质检)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＋解析显/隐

D突破考点难点原电池原理的综合应用

1．加快氧化还原反应的速率2．比较金属活动性强弱一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。

两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼。例如，有两种金属a、b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a溶解，b极上有气泡产生，则推测a为负极，b为正极，则金属活动性a＞b。3．用于金属的防护使被保护的金属制品做原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌做原电池的负极。突破考点4．设计电池，制造化学电源如根据以下反应设计的原电池如下表所示：原理负极正极电解质溶液电极反应2FeCl3＋Cu==2FeCl2＋CuCl25.探究金属腐蚀的快慢规律电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀负极：Cu－2e－===Cu2＋正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋FeCl3溶液C(Fe3＋)Cu突破考点【典例2】(2013·吉林期末质检)实验发现，298K时，在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成Fe2＋。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如下图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是(

)。A．该原电池的正极反应是：Zn—2e－===Zn2＋B．左烧杯中溶液的红色逐渐褪去C．该电池铂电极上有气泡出现D．该电池总反应为：3Zn＋2Fe3＋===2Fe＋3Zn2＋

B解析显/隐审题显/隐【审题视角】根据题意，先写出氧化还原反应的总方程式，然后结合原电池的装置图写出正负极电极反应式进行分析。

解析

正极是得电子的反应，A错误；左烧杯中的电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，B正确、C错误；因为在金属活动性顺序中铁排在H的前面，在酸性溶液中不会生成Fe，D错误。突破考点【能力对接】

理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。（1）将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极反应和正极反应。（2）确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体（如H2）或溶液中的还原性离子，可用惰性电极（如Pt、碳棒）作负极。发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。（3）确定电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液即可。（4）构成闭合回路突破考点【应用2】(2013·青岛模拟)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(

)。A．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＋被还原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，乙中的石墨电极为负极

D解析

由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、