高中化学同步讲义必修第二册：化学反应与电能（精讲）（原卷版）

6.1.2化学反应与电能（精讲）

思维导图

将化学能转化为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应

（―概念

看本质：有自发进行的氧化还原反应

看电极：两个活泼性不同的电极

组成原电

看溶液：电解质溶液（溶液或者熔融〉

池的条件

看回路：电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路

依据电极材料电子流向反应类型离子流向实验现象

负极活动性较强金属流出电子一极氧化反应阴离子移向一极溶解的一极

正极活动性较弱金属流入电子一极还原反应阳离子移向一极质量增加或有气泡放出

或非金属

池

加快氧化还原原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶

反应的速率液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大

比较金属活一般情况E负极的金属活动性比正极的金属活动性强

动性的强弱；电极质量较少，作负极较活泼，

［有气体生成、电极质量不断憎加或不变作更极，较不甚法

一二知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂H

原剂，T还原剂为负极材料（或在负极上被氧化），

应

设计依据氧化剂（电解质溶液中的阳离种正极上被还原

用

电①电极材料：电极材料必须导电。

池5选择负极材料一般选择较活泼的金属材料，

合适或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料

材料厂-------

②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应

制造化学电源如各种干电池、蓄电池、燃料电池等

1

通过燃料气体与氧气分别在两个电极上发生氧化还原反应，将化学

能直接转化为电能的装置

定义

氢气、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、葡萄糖、粉等可燃性气体

燃料气

电解②K01TM

类

质

型-③Li2c和Na2c。3的熔融盐混合物作电解质，其导电粒子是CO3L

④固体电解质是掺杂了丫2。3的ZrO2固体，高温下能传导02一离子

得失电子守恒

电遵循三个守恒电荷守恒

极

原子守恒（质量守恒）

反

应直观法：对象比较简单的原电池

燃式先确定原电池的正、负极，列出正、负极上反应的物质,

的并标出相同数目电子的得失

料书

书

写差值法:复杂电极反应式===总反应式一简单的电极反应式

电写

方

方

池法失电子f»电荷数+n

法得失电子守恒J------------；------------

三----------气得电子一电荷数一m

步电荷守恒电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等

法

原子守恒电极反应两边同种原子的原子个数相等

若为酸性介质，先补另一边补珥0；

若为碱性介质，先补0H1另一边补HzO

空气）

r.

«

图示

2

常见考点

考点一琼电池的判断方法

考点二原电池的工作原理

加快反应速率

考点三原电池原理的应用上也主属活动性

化学反应与电能

设计原电池

考点四电极反应式的书写

考点五燃料电池

考点一原电池的判断方法

【例1】（2022秋•重庆沙坪坝）如图所示装置中属于原电池的是

【一隅三反】

1.（2022江苏扬州）下列装置中，能构成原电池的是

D.ZnSO,溶液CuSO,溶液

2.（2022辽宁）如图所示装置中，不能形成原电池的是

3

停1仲

铜仁］力锌铜仁］「银铜力力银铜广I力锌

*<11~~117-IT7<Trl-ITT-rT7

A.稀硫酸B.硝酸银C.稀硫酸D.硫酸铜

3.（2022广东）某学习兴趣小组探究电池的工作原理,组装了以下装置，电流表指针明显偏转的是

D.

考点二原电池的工作原理

【例2-1］（2022河南）在实验室中，将锌片和铜片用导线连接（导线中间接入一个电流表），平行插入盛有

稀硫酸的烧杯中，装置如图。下列说法正确的是

I®I

稀硫酸

A.锌片逐渐溶解B.烧杯中溶液逐渐呈蓝色

C.电子由铜片通过导线流向锌片D.该装置能将电能转变为化学能

4

【例2-2］（2022•山东）某原电池的总反应为Zn+2H+=Zn"+H2T,下列说法错误的是

A.Zn极为负极B.田移向负极

C.可选用石墨作正极D.可选用稀硫酸作电解质溶液

【例2-3］（2022内蒙古）下列关于原电池的叙述中错误的是

A.原电池内部的阳离子向正极移动

B.原电池是将化学能转变为电能的装置

C.在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应

D.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属

【一隅三反】

1.（2022河南许昌）下列关于原电池的叙述中，正确的是

①构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属

②原电池是化学能转变为电能的装置

③在原电池中，电子流入的一极是正极，该电极被还原

④原电池放电时，电流的方向是从负极到正极

⑤原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动

⑥电子经溶液从负极流向正极

A.①②⑥B.②③C.②D.②⑥

2.（2022广西贺州）如图为铜一锌一稀硫酸构成的原电池示意图，下列说法正确的是

电流计

A.锌片为正极，且锌片逐渐溶解B.电子由铜片通过导线流向锌片

C.铜片为正极，且铜片上有气泡D.电流由锌片经导线流向铜片

5

3.(2022上海闵行)如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是

A.Zn作负极，发生氧化反应

B.电子流向：Zn—♦电解质溶液TCU

C.铜片上发生的反应为：2H++2e-=H2f

D.理论上，Zn片质量减小6.5g,Cu片上析出标准状况下2.24LH：

考点三原电池原理的应用

【例3-1](2022湖北)把A、B、C、D四块金属片用导线两两相连，浸入稀硫酸中组成原电池。若A、B

相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相

连时，电子由D经导线流向B,则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为

A.A>C>D>BB.A>B>C>DC.C>A>B>DD.B>A>C>D

【例3-2](2022浙江)把锌片投入到盛有CH3coOH溶液的敞口容器里，改变下列条件，其中能加快反应

速率的是

A.加入少量NaCl固体B.滴加少量硫酸铜溶液

C.加入少量水D.加入少量CH3coONa固体

【例3-3】(2022宁夏)理论上不能设计为原电池的化学反应是

占燃

A.CH4(g)+202(g)CO2(g)+2H2O(1)AH<0

B.HN03(aq)+NaOH(aq)=NaNOj(aq)+HzOCaq)AH<0

占燃

C.2H2(g)+O2(g)^^2H2O(1)AH<0

D.2FeCh(aq)+Fe(s)=3FeCb3q)AH<0

6

【一隅三反】

1.（2022浙江）把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。a、b相

连时，a为正极；c、d相连时，导线上电流由c到d；a、c相连时，a质量减轻；b、d相连时，b上

有大量气泡产生•四种金属的活动性顺序为

A.d>b>a>cB.b>d>a>c

C.d>b>c>aD.c>d>b>a

2.（2022黑龙江）a、b两试管中分别盛装足量等体积、等浓度的稀硫酸溶液，向a、b两试管中加少量等

质量的锌粉，同时向b试管中加入少量CuSO」固体粉末，让a、b两试管同时开始反应，则产生H2的物质

的量随时间变化关系如图所示，其中正确的是

3.（2022秋.陕西延安）理论上不能设计为原电池的化学反应是

占燃

A.CH4+202CO2+2H2O

B.2FeCl3+Fe=3FeCl2

C.2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2T

D.HNO3+NaOH=NaNO3+H20

4.（2022秋.江苏宿迁.高二校考开学考试）等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中

加入少量的CuSOq溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系（其它条件相同），其中正确的

是

7

考点四电极反应式的书写

【例4】(2022海南)原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中

不正确的是

A.由Al、Cu、稀H2sCh组成原电池，其负极反应式为：AI-3e=Al3+

B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Mg-2e=Mg2+

C.由Fe、Cu、FeCb溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe-2e=Fe2+

D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-Cu2+

【一隅三反】

1.(2022•河北)下列关于原电池说法正确的是(C)

A.由Al、Mg、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+

B.由Al、Mg、NaOH组成的原电池，其负极反应式为：Al-3e-+3OH-=Al(OH)31

C.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为：Cu-2L=Cu2+

D.由Fe、Cu、FeCb组成的原电池，其正极反应式为：Cu-2e=Cu2+

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2.（2022.高二单元测试）原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说

法错误的是

A.由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池，经过一段时间后负极反应式为：Cu-2e=Cu2*

B.由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池，负极反应式为：Al-3e=AI3+

C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为A1+40H-3^=70；+2也0

D.由Fe、Cu、FeCL；溶液组成的原电池，负极反应式为：Cu-2e=Cu2+

3.（2022河南）原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确

的是

A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，放电时SCU2-向A1电极移动

-

B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e+4OH=A1O2+2H2O

C.由Fe、Cu、NaCl溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu-2屋=Cu2+

D.由Al、Cu,浓硝酸组成原电池作电源，用石墨电极来电解硝酸银溶液，当析出ImolAg时，消耗Cu

电极32g

考点五燃料电池

【例5】（2022四川）MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600〜700°C,所用燃料为

H2,电解质为熔融的K2co3。己知该电池的总反应为2H2+Ch=2H2O,下列有关该电池的说法正确的是

A.该电池的正极反应式为4OH-+4e=O2f