1、第二讲化学能转化为电能第二讲化学能转化为电能电电 池池一、原电池原理一、原电池原理原电池是借助原电池是借助反应将反应将 能转化为能转化为能能的装置。的装置。如下图所示：如下图所示：化学化学化学化学电电实验现象：实验现象：(1)有盐桥时有盐桥时；(2)锌片锌片。实验结论：导线中有电流通过，即该装置为一个原电实验结论：导线中有电流通过，即该装置为一个原电池。池。电流表指针发生偏转，电流表指针发生偏转，铜片表面有金属析出铜片表面有金属析出逐渐溶解逐渐溶解1铜一锌原电池原理分析铜一锌原电池原理分析在在ZnSO4溶液中，锌片失去电子而逐渐溶解，形成溶液中，锌片失去电子而逐渐溶解，形成Zn2进入溶液，电子
2、经导线流向铜片，溶液中的进入溶液，电子经导线流向铜片，溶液中的Cu2得电得电子被还原成子被还原成Cu。这一变化可以表示如下：。这一变化可以表示如下：锌片：锌片：(氧化反应氧化反应)铜片：铜片：(还原反应还原反应)总反应：总反应：或或Zn2e=Zn2Cu22e=CuZnCu2=Zn2CuZnCuSO4=ZnSO4Cu2原电池形成的条件原电池形成的条件(1)两个活泼性不同的电极：其中一个相对活泼，另一两个活泼性不同的电极：其中一个相对活泼，另一个相对较不活泼，二者直接或间接地连在一起，插入电解个相对较不活泼，二者直接或间接地连在一起，插入电解质溶液中；质溶液中；(2)电解质溶液；电解质溶液；(3)
3、形成闭合回路；形成闭合回路；(4)能自发地发生氧化还原反应。能自发地发生氧化还原反应。二、化学电源二、化学电源1一次电池一次电池碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池负极材料是负极材料是锌筒锌筒，正极是，正极是碳棒碳棒。电极反应为：电极反应为：负极负极：；正极正极：；总反应总反应：。Zn2e2OH=Zn(OH)22MnO2H2O2e=Mn2O32OHZn2MnO2H2O=Zn(OH)2Mn2O32二次电池二次电池铅蓄电池铅蓄电池放电反应为：放电反应为：负极：负极：；正极：正极：；总反应：总反应：。充电反应为：充电反应为：阴极：阴极：；阳极：阳极：；总反应：总反应：。三、金属的电化学腐蚀与防护三、金属的电
4、化学腐蚀与防护1金属的腐蚀金属的腐蚀金属与周围的气体或液体物质发生金属与周围的气体或液体物质发生反反应而引起损耗的现象。应而引起损耗的现象。(1)化学腐蚀：金属与接触的物质直接发生化学腐蚀：金属与接触的物质直接发生 而而引起的腐蚀。引起的腐蚀。(2)电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触发生电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触发生 反应，较活泼的金属被氧化的腐蚀。反应，较活泼的金属被氧化的腐蚀。氧化还原氧化还原化学反应化学反应原电池原电池2电化学腐蚀分类电化学腐蚀分类以铁的腐蚀为例以铁的腐蚀为例吸氧腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀条件条件水膜呈水膜呈 或或 水膜呈水膜呈 正极正极反应反应2H2O
5、O24e=4OH2H2e=H2负极负极反应反应Fe2e=Fe2总反总反应应2FeO22H2O=2Fe(OH)2Fe2H=Fe2H2酸性酸性弱碱性弱碱性中性中性3.金属的防护方法金属的防护方法(1)牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法原电池原理原电池原理在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼金属如在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼金属如等，等，让被保护的金属作原电池的让被保护的金属作原电池的。(2)外加电源的阴极保护法外加电源的阴极保护法电解池原理电解池原理用被保护的钢铁设备作用被保护的钢铁设备作，惰性电极作，惰性电极作，外接直流电源。外接直流电源。(3)其他方法：改变金属内部结构，如其他方法：
6、改变金属内部结构，如 ；加涂；加涂防护层如防护层如、等方法。等方法。锌块锌块正极正极阴极阴极阳极阳极不锈钢不锈钢喷油漆喷油漆涂油脂涂油脂电镀电镀考点一原电池的构成及工作原理考点一原电池的构成及工作原理例例1(2008广东，广东，5)用铜片、银片、用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥溶液、导线和盐桥(装有琼脂装有琼脂KNO3的的U形管形管)构构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ()在外电路中，电流由铜电极流向银电极在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：正极反应为：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池
7、仍继续工作实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同池反应相同ABC D解析解析在形成的原电池中，铜片作负极，失电子，在形成的原电池中，铜片作负极，失电子，Cu2e=Cu2，电子沿导线移向银片，银片作正极，电子沿导线移向银片，银片作正极，Ag得电子，发生还原反应：得电子，发生还原反应：Age=Ag，电流流向与电，电流流向与电子流向相反；取出盐桥，不能形成闭合回路，原电池不能子流向相反；取出盐桥，不能形成闭合回路，原电池不能继续工作，原电池反应为继续工作，原电池反应为Cu2Ag=Cu22Ag。答案答案C1正
8、负极判断正负极判断判断依据判断依据负极负极正极正极电极材料电极材料活泼性较强的金活泼性较强的金属属活泼性较弱的金活泼性较弱的金属或能导电的非属或能导电的非金属金属电子流动方向电子流动方向电子流出极电子流出极电子流入极电子流入极电解质溶液中离子电解质溶液中离子定向移动方向定向移动方向阴离子移向的极阴离子移向的极阳离子移向的极阳离子移向的极发生的反应发生的反应氧化反应氧化反应还原反应还原反应反应现象反应现象溶解的极溶解的极增重或有气泡放增重或有气泡放出的极出的极2.电极反应式的书写电极反应式的书写书写电极反应式时，要根据电极材料、电解质溶液分书写电极反应式时，要根据电极材料、电解质溶液分析电极反应
9、和电极产物，写出电极反应式，还要注意电子析电极反应和电极产物，写出电极反应式，还要注意电子守恒。守恒。(1)负极为活泼金属时，一般失去电子形成可溶性稳定负极为活泼金属时，一般失去电子形成可溶性稳定价态阳离子，或进入溶液，或与电解质发生反应；若为燃价态阳离子，或进入溶液，或与电解质发生反应；若为燃料电池，负极一般不参与反应，可燃气体失去电子，形成料电池，负极一般不参与反应，可燃气体失去电子，形成稳定的氧化产物，或进一步与电解质溶液反应。稳定的氧化产物，或进一步与电解质溶液反应。(2)正极上，一般是溶液中氧化性最强的微粒获得电子正极上，一般是溶液中氧化性最强的微粒获得电子被还原，生成稳定的还原产物
10、，或进一步与电解质溶液反被还原，生成稳定的还原产物，或进一步与电解质溶液反应。应。(3)正、负两极反应式在确保得失电子数目相等的前提正、负两极反应式在确保得失电子数目相等的前提下，加和可得电池反应总方程式。下，加和可得电池反应总方程式。1下列装置可以形成原电池的是下列装置可以形成原电池的是()解析解析构成原电池需要具备下列三个条件：构成原电池需要具备下列三个条件：活泼性活泼性不同的两个电极；不同的两个电极；有电解质溶液；有电解质溶液；组成闭合回路，故组成闭合回路，故A、B符合条件。符合条件。答案答案AB2将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸
11、中一段时间，以下叙述正确的是稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A两烧杯中铜片表面均无气泡产生两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的两烧杯中溶液的pH均增大均增大D甲产生气泡的速度比乙慢甲产生气泡的速度比乙慢解析解析甲为由铜、锌、稀硫酸、导线构成的原电池，甲为由铜、锌、稀硫酸、导线构成的原电池，所以锌电极失电子，失掉的电子沿导线流到铜电极，溶液所以锌电极失电子，失掉的电子沿导线流到铜电极，溶液中的氢离子在铜电极上得到锌失掉的电子而被还原为氢气；中的氢离子在铜电极上得到锌失掉的电子而被还原为氢气；乙中铜片没有任何作用，只是锌与
12、稀硫酸发生一个简单的乙中铜片没有任何作用，只是锌与稀硫酸发生一个简单的化学反应，锌失电子直接给溶液中的氢离子，氢离子直接化学反应，锌失电子直接给溶液中的氢离子，氢离子直接在锌片上被还原为氢气，故选项在锌片上被还原为氢气，故选项A、B错误；由于两个烧杯错误；由于两个烧杯中都是氢离子得电子成为氢气脱离溶液体系，所以两烧杯中都是氢离子得电子成为氢气脱离溶液体系，所以两烧杯中溶液的中溶液的pH均增大，选项均增大，选项C正确；只要锌片与稀硫酸的接正确；只要锌片与稀硫酸的接触面积相同，稀硫酸的浓度相同，则产生氢气的速度是相触面积相同，稀硫酸的浓度相同，则产生氢气的速度是相同的。同的。答案答案C3把把a、b
13、、c、d四块金属浸泡在稀四块金属浸泡在稀H2SO4中，用导线中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，相连时，a为负极；为负极；c、d相连，相连，d上有气体逸出；上有气体逸出；a、c相连时相连时a极减轻；极减轻；b、d相相连时，连时，b为正极。则为正极。则四种金属的活动性顺序为四种金属的活动性顺序为()AabcdBacbdCacdb Dbdca解析解析原电池中金属活泼性强的做负极，即原电池中金属活泼性强的做负极，即ab；金属；金属与稀与稀H2SO4反应，正极上有反应，正极上有H2产生，而负极减轻，故有产生，而负极减轻，故有cd，ac，db，综上应有，综
14、上应有acdb。答案答案C考点二原电池原理的应用考点二原电池原理的应用例例2(2009江苏，江苏，12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为：电池的负极反应为：C6H12O66H2O24e=6CO224HC放电过程中，放电过程中，H从正极区向负极区迁移从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗在电池反应中，每消耗1 mol氧气理论上能生成标氧气理论上能生成标准状况下准状况下CO2气体气体解析解析本题考查原电池知识。微
15、生物燃料电池只能在本题考查原电池知识。微生物燃料电池只能在常温下工作，常温下工作，A错；放电过程为原电池反应，错；放电过程为原电池反应，H应向正极应向正极迁移，迁移，C错；由电池反应错；由电池反应C6H12O66O2=6CO26H2O知，知，每消耗每消耗1 mol O2理论上生成理论上生成1 mol CO2，即标况下，即标况下22.4 L，D错。错。答案答案B1比较不同金属的活动性强弱比较不同金属的活动性强弱根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或碳棒或碳棒)作正极。
16、作正极。若有两种金属若有两种金属A和和B，用导线将，用导线将A和和B连接后，插入稀连接后，插入稀硫酸中，一段时间后，若观察到硫酸中，一段时间后，若观察到A极溶解，而极溶解，而B极上有气体极上有气体放出，则说明在原电池工作过程中，放出，则说明在原电池工作过程中，A被氧化成阳离子而失被氧化成阳离子而失去电子作负极，去电子作负极，B作正极，则可以断定金属作正极，则可以断定金属A的金属活动性的金属活动性比比B的强。的强。2加快化学反应速率加快化学反应速率由于原电池将氧化还原反应拆成两个半反应且有电流由于原电池将氧化还原反应拆成两个半反应且有电流产生，因而反应速率加快。产生，因而反应速率加快。如如Zn与
17、稀与稀H2SO4反应制氢气时，可向溶液中滴加少量反应制氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成溶液，形成CuZn原电池，加快反应进行。原电池，加快反应进行。3设计制作化学电源设计制作化学电源设计原电池时要紧扣原电池的四个条件。具体方法是：设计原电池时要紧扣原电池的四个条件。具体方法是：(1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；(2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料正负极材料(负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属即可，也可以用石墨
18、差的金属即可，也可以用石墨)及电解质溶液。及电解质溶液。电解质溶液的选择电解质溶液的选择电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应能与负极发生反应(如空气中的氧气如空气中的氧气)。但如果两个半反应分。但如果两个半反应分别在两个容器中进行别在两个容器中进行(中间连接盐桥中间连接盐桥)，则左右两个容器中的，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如在铜电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如在铜锌锌硫酸构成的原电池中，
19、负极金属锌浸泡在含有硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2的电解的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2的溶液中。的溶液中。电极材料的选择电极材料的选择在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极，并且，原电池的电极必须导电。性较强的物质作为正极，并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料因此负极一般是活泼的金属材料(也可以是还原性较强的非也可以是还原性较强的非金属材料如金属
20、材料如H2、CH4等等)。(3)按要求画出原电池装置图。按要求画出原电池装置图。1(2009广东，广东，14)可用于电动汽车的铝可用于电动汽车的铝空气燃料电池，空气燃料电池，通常以通常以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是气电极为正极。下列说法正确的是 ()A以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都溶液为电解液时，正极反应都为：为：O22H2O4e4OHB以以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中
21、电解液溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的的pH保持不变保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析解析考查燃料电池的反应原理。无论以考查燃料电池的反应原理。无论以NaCl还是以还是以NaOH溶液作电解液，在正极上都是溶液作电解液，在正极上都是O2得电子被还原，得电子被还原，A对；对；生成的生成的Al(OH)3在碱性介质中不存在，在碱性介质中不存在，B错；错；Al(OH)3会与会与NaOH反应生成反应生成NaAlO2消耗电解液中的消耗电解液中的NaOH，使，使pH减小，减小，C错；原电池中，电子从负极流出通过外电路流向正极，错；原电池中，电
22、子从负极流出通过外电路流向正极，D错。错。答案答案A2(2009福建，福建，11)控制适合的条件，将反应控制适合的条件，将反应2Fe32I=2Fe2I2，设计成如下图所示的原电池。下列判断，设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是不正确的是 ()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中固体，乙中石墨电极为负极石墨电极为负极解析解
23、析本题利用氧化还原反应设计成原电池，考查电本题利用氧化还原反应设计成原电池，考查电池工作时两极发生的变化，池工作时两极发生的变化，A、B均正确，均正确，C项由于项由于Fe3和和I反应是可逆反应，当电流为反应是可逆反应，当电流为0时，说明处于平衡状态，故时，说明处于平衡状态，故C正确，正确，D项中加入项中加入FeCl2，增大了，增大了Fe2的浓度、平衡左移，的浓度、平衡左移，故乙中石墨电极为正极，发生还原反应，故故乙中石墨电极为正极，发生还原反应，故D错。错。答案答案D3下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是示，下列叙述不正确的
24、是()Aa电极是负极电极是负极Bb电极的电极反应为：电极的电极反应为：4OH4e=2H2OO2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置部储藏在电池内的新型发电装置解析解析从图中可看出从图中可看出a电极处进入的是电极处进入的是H2，b电极处进电极处进入的是入的是O2，该电池的总反应是，该电池的总反应是2H2O2=2H2O，故，故a电极电极处处H2失失e被氧化，被氧化，a为负极；相对应的为负极；相对应的b极为正极，极为正极，b极的极的电极反应是
25、电极反应是2H2OO24e=4OH，故选项中只有，故选项中只有B选选项不正确，符合题意。项不正确，符合题意。答案答案B考点三金属的腐蚀与防护考点三金属的腐蚀与防护例例3(2009上海，上海，13)下图装置中，下图装置中，U型管内为红墨水，型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是放置一段时间。下列有关描述错误的是 ()A生铁块中的碳是原电池的正极生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：两试管中相同的电极反应式
26、是：Fe2eFe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐试管中发生了析氢腐蚀蚀解析解析a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；体压强减小；b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，故故B项错。项错。答案答案B1金属腐蚀的比较金属腐蚀的比较金属腐蚀金属腐蚀化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件金属与接触到的物金属与接触到的物质直接反应质直接反应不纯金属接触到电解不纯金属接触
27、到电解质溶液发生原电池的质溶液发生原电池的反应反应本质本质Mne=MnMne=Mn现象现象金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别区别无电流无电流有电流有电流2.金属腐蚀的快慢规律金属腐蚀的快慢规律(1)不同类型的腐蚀规律不同类型的腐蚀规律电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐化学腐蚀蚀有防护措施的腐蚀有防护措施的腐蚀(2)电化学腐蚀规律电化学腐蚀规律对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液弱电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。非电解质溶液。活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动金属活动性
28、不同的两金属：活动性差别越大，活动金属腐蚀越快。腐蚀越快。对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，腐蚀越快。腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，腐蚀越快。对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。1钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为应为2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2。以下说法正确的是。以下说法正确的是()A负极发生的反应为负极发生的反应为Fe2e=Fe2B正极发生的反应为正极发生的反应为2H2OO22e=4OHC原
29、电池是将电能转变为化学能的装置原电池是将电能转变为化学能的装置D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀解析解析由给出的原电池反应可知，此腐蚀为吸氧腐蚀，由给出的原电池反应可知，此腐蚀为吸氧腐蚀，负极反应为负极反应为Fe2e=Fe2(或表示为或表示为FeFe22e)，正极发生的反应为正极发生的反应为2H2OO24e=4OH，故，故A正确、正确、B错；原电池是将化学能转化为电能的装置，错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C错；由于吸错；由于吸氧腐蚀与氧气、水有关，所以钢柱在空气与水交界处比水氧腐蚀与氧气、水有关，所以钢柱在空气与水交界处比水下部分更容
30、易腐蚀，故下部分更容易腐蚀，故D错。错。答案答案A2(2010烟台模拟烟台模拟)下图水槽中盛装的是海水，其中下图水槽中盛装的是海水，其中铁被腐蚀最慢的是铁被腐蚀最慢的是 ()解析解析选项选项B中中Zn失电子，所以保护了铁电极；选项失电子，所以保护了铁电极；选项C中铁失电子，所以腐蚀较快；选项中铁失电子，所以腐蚀较快；选项D为铁连接外接电源正极为铁连接外接电源正极的电解池，铁直接发生氧化反应。腐蚀快慢顺序是的电解池，铁直接发生氧化反应。腐蚀快慢顺序是DCAB。答案答案B3钢铁在锈蚀过程中，下列钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是种变化可能发生的是()Fe由由2价转化为价转化为3价；价；O2
31、被还原；被还原；产生产生H2；Fe(OH)3失水形成失水形成Fe2O3xH2O；杂质杂质C被氧化除去。被氧化除去。ABC D解析解析钢铁的锈蚀包括析氢和吸氧两种腐蚀。钢铁的锈蚀包括析氢和吸氧两种腐蚀。Fe2eFe2O22H2O4e4OH2H2eH2Fe22OHFe(OH)24Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3Fe(OH)3失水成铁锈失水成铁锈Fe2O3xH2O答案答案C试回答下列问题：试回答下列问题：(1)两次操作过程中指针为什么会发生偏转，并且指针两次操作过程中指针为什么会发生偏转，并且指针偏转方向相反。偏转方向相反。答答：。(2)操作过程中操作过程中C1为为_极，电极反应式为极，电
32、极反应式为。(3)操作过程中操作过程中C2为为_极，电极反应式为极，电极反应式为。答案答案(1)因为该装置符合形成原电池的条件，形成原因为该装置符合形成原电池的条件，形成原电池，导线上有电流产生，故指针发生偏转。又因为该反电池，导线上有电流产生，故指针发生偏转。又因为该反应是可逆反应，操作反应朝正反应方向进行，操作反应是可逆反应，操作反应朝正反应方向进行，操作反应朝逆反应方向进行，故指针偏转方向不同应朝逆反应方向进行，故指针偏转方向不同(2)负负2I2e=I2例例2实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为电极，实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为电极，以稀以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，
33、人们普遍认溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。其研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是为铝是负极。其研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：如图，剪取约如图，剪取约8 cm的镁条及大小相近的铝片，用砂纸的镁条及大小相近的铝片，用砂纸去膜，使镁条与铝片分别与量程为去膜，使镁条与铝片分别与量程为50 A的教学演示电表的的教学演示电表的“”、“”端相连接，迅速将两电极插入盛有端相连接，迅速将两电极插入盛有1 mol/L NaOH溶液的烧杯中。开始，电表指针向右偏移约溶液的烧杯中。开始，电表指针向右偏移约50
34、0 A，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；随后，指针；随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约向左偏移，且电流逐渐增大至约400 A，此时，铝片表面，此时，铝片表面气泡有所减少，镁条表面只有极少量的气泡产生。根据以气泡有所减少，镁条表面只有极少量的气泡产生。根据以上实验现象，回答下列问题：上实验现象，回答下列问题：(1)开始阶段，原电池的正极是开始阶段，原电池的正极是_(填填“镁镁”或或“铝铝”)片；铝片表面产生的气泡是片；铝片表面产生的气泡是_；负极发生的反；负极发生的反应是应是。(2)随后阶段，铝片发生的电极反应式是随后阶段，铝片发生的电极反应式
35、是；镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因之一是：镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因之一是：2H2O2e=H22OH(极少极少)，试判断此电极发生的主，试判断此电极发生的主要反应是要反应是：；铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象的铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象的可能原因是可能原因是。答案答案(1)铝铝H2Mg2OH2e=Mg(OH)2(2)4Al16OH12e=8H2O3O26H2O12e=12OH铝片中含有杂质，构成原电池铝片中含有杂质，构成原电池1(2009北京，北京，6)下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是()A铁表面镀锌，铁作阳极铁表面镀锌，铁作阳极B船底镶嵌锌块
36、，锌作负极，以防船体被腐蚀船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O22H2O4e=4OHD工业上电解饱和食盐水的阳极反应：工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl2e=Cl2解析解析本题主要考查电化学知识，只要掌握原电池和本题主要考查电化学知识，只要掌握原电池和电解的原理就能作答，电解的原理就能作答，A项中锌作阳极，项中锌作阳极，B项锌作负极，铁项锌作负极，铁被保护，被保护，C、D都是正确的。都是正确的。答案答案A2(2010日照一中高三月考日照一中高三月考)将铜片和铝片用导线连将铜片和铝片用导线连接后插入盛有浓硝酸的烧杯中组成原电池，此原电池的
37、负接后插入盛有浓硝酸的烧杯中组成原电池，此原电池的负极及其电极反应是极及其电极反应是 ()AAl，Al3e=Al3BCu，Cu2e=Cu2CAl,2H2e=H2DCu,2H e=NO2H2O解析解析在浓硝酸中在浓硝酸中Al可以发生钝化，可以发生钝化，Al表面的氧化膜表面的氧化膜隔绝了隔绝了Al与浓硝酸的进一步接触、反应，而与浓硝酸的进一步接触、反应，而Cu与浓硝酸则与浓硝酸则可以发生氧化还原反应，可以发生氧化还原反应，Cu失去电子失去电子(发生氧化反应发生氧化反应)，作，作负极；负极；Al作正极；作正极；H发生还原反应，生成氢气。发生还原反应，生成氢气。答案答案B3(2007山东山东)铅蓄电池
38、用途极广，可多次充、放电。铅蓄电池用途极广，可多次充、放电。在铅蓄电池中铅作为负极，二氧化铅作为正极，电解液为在铅蓄电池中铅作为负极，二氧化铅作为正极，电解液为30%的的H2SO4溶液。电池充、放电时的总反应可表示为：溶液。电池充、放电时的总反应可表示为：PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O下列关于此电池的说法中，不正确的是下列关于此电池的说法中，不正确的是 ()A放电一段时间后，电解液的放电一段时间后，电解液的pH将增大将增大C充电时，二氧化铅电极上发生氧化反应充电时，二氧化铅电极上发生氧化反应D充电时，电解液中的阳离子向二氧化铅电极移动充电时，电解液中的阳离子向二氧化铅电极移动解
39、析解析A是关于原电池的反应，其中电解液中的硫酸被是关于原电池的反应，其中电解液中的硫酸被消耗，故酸性减弱，消耗，故酸性减弱，pH将增大，正确；将增大，正确；B是关于负极反应是关于负极反应式的判断，判断的要点是：抓住总方程式中式的判断，判断的要点是：抓住总方程式中“放电放电”是原电是原电池、池、“充电充电”是电解池的规律，再分析清楚价态的变化趋势，是电解池的规律，再分析清楚价态的变化趋势，从而快速准确地判断，从而快速准确地判断，B是正确的；是正确的；C是充电时的电解池反是充电时的电解池反应，二氧化铅作为阳极，其上必发生氧化反应，正确；应，二氧化铅作为阳极，其上必发生氧化反应，正确；D是是充电时的
40、电解池反应，阳离子应向阴极移动即向铅电极移充电时的电解池反应，阳离子应向阴极移动即向铅电极移动，错误。动，错误。答案答案D4如图，烧杯内盛水，铁圈和银圈直接相连接，在如图，烧杯内盛水，铁圈和银圈直接相连接，在接头处用一根绝缘细线吊住使之平衡，小心地向烧杯中央接头处用一根绝缘细线吊住使之平衡，小心地向烧杯中央滴入滴入CuSO4溶液，一段时间后可观察到的现象是溶液，一段时间后可观察到的现象是 ()A两圈仍保持平衡两圈仍保持平衡B铁圈向下倾斜铁圈向下倾斜C银圈向下倾斜银圈向下倾斜D有气泡产生，两圈摇摆不定有气泡产生，两圈摇摆不定解析解析构成构成Fe、Ag原电池，原电池，Cu2得得e而附着在而附着在A
41、g圈圈上。上。答案答案C5如下图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐如下图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为蚀由快到慢的顺序为 ()A BC D解析解析中中Fe为负极，杂质为负极，杂质C为正极的原电池腐蚀，为正极的原电池腐蚀，是钢铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。、实质均为原电是钢铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。、实质均为原电池装置。中池装置。中Fe为正极，被保护；、中为正极，被保护；、中Fe为负极，均为负极，均被腐蚀。但相对来说被腐蚀。但相对来说Fe和和Cu的金属活泼性差别较的金属活泼性差别较Fe和和Sn的的大，故大，故FeCu原电池中原电池中Fe被腐蚀更快。是被腐蚀更快。是Fe作阳极，作
42、阳极，Cu作阴极的电解腐蚀，加快了作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。是的腐蚀。是Fe作阴极，作阴极，Cu作阳极的电解腐蚀，防止了作阳极的电解腐蚀，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知：的腐蚀。根据以上分析可知：铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为。答案答案C6某新型二次锂离子电池结构如下图，电池内部是某新型二次锂离子电池结构如下图，电池内部是固体电解质，充电、放电时允许固体电解质，充电、放电时允许Li在其间通过在其间通过(图中电池图中电池内部内部“”表示放电时表示放电时Li的迁移方向的迁移方向)。充电、放电时总反。充电、放电时总反应可表示为：应可表示为：LiCoO26C
43、放电充电放电充电Li1xCoO2LixC6，下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ()A外电路上的外电路上的“”，表示放电时的电流方向，表示放电时的电流方向B充电时阴极电极反应：充电时阴极电极反应：LixC6xe=6CxLiC放电时负极电极反应：放电时负极电极反应：LiCoO2xe=Li1xCoO2xLiD外电路有外电路有0.1 mol e通过，发生迁移的通过，发生迁移的Li的质量的质量为为0.7 g解析解析放电时化学能转化为电能，相当于原电池，碳放电时化学能转化为电能，相当于原电池，碳棒作正极发生还原反应，棒作正极发生还原反应，LiCoO2作负极发生氧化反应。因作负极发生氧化反应。因此外电路
44、上的此外电路上的“”，表示放电时的电子流动方向，选项，表示放电时的电子流动方向，选项A错。充电时电能转化为化学能，相当于电解池，阴极发生错。充电时电能转化为化学能，相当于电解池，阴极发生还原反应，还原反应，因此选项因此选项B错。错。答案答案AB7新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池。反应原理为：充电时为电解池。反应原理为：请回答下列问题：请回答下列问题：(1)放电时放电时S发生发生_反应，反应，Na为为_极。极。(2)充电时充电时Na
45、所在电极与直流电源所在电极与直流电源_极相连。极相连。(3)充电时阳极反应为充电时阳极反应为_；放电时负极反应为；放电时负极反应为_。(4)用此电池电解饱和用此电池电解饱和NaCl溶液，当阳极产生溶液，当阳极产生11.2 L(标标准状况准状况)气体时，消耗金属钠气体时，消耗金属钠_g。8(2009山东，山东，29)ZnMnO2干电池应用广泛，其电干电池应用广泛，其电解质溶液是解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。混合溶液。(1)该电池的负极材料是该电池的负极材料是_。电池工作时，电子。电池工作时，电子流向流向_(填填“正极正极”或或“负极负极”)。(2)若若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有
46、杂质混合溶液中含有杂质Cu2，会加，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是速某电极的腐蚀，其主要原因是_。欲。欲除去除去Cu2，最好选用下列试剂中的，最好选用下列试剂中的_(填代号填代号)。aNaOHbZncFedNH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电。若电解电路中通过路中通过2mol电子，电子，MnO2的理论产量为的理论产量为_。解析解析(1)负极是失电子的一极，负极是失电子的一极，Zn失电子由负极经外失电子由负极经外电路流向正极。电路流向正极。(2)锌与还原出来的锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选选Zn将将Cu2置换为单质而除去。置换为单质而除去。(3)阴极上得电子，发生还阴极上得电子，发生还原反应，原反应，H得电子生成氢气。因为得电子生成氢气。因为MnSO4MnO22e，通过通过2mol电子产生电子产生1mol MnO2，质量为，质量为87g。答案答案(1)Zn(或锌或锌)正极正极(2)锌与还原出来的锌与还原出来的Cu构成构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2H2eH2，87g
