原电池工作原理及化学电池

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1、原电池工作原理1．原电池工作原理口诀：原电池分两极(正、负)；负极氧化正(极)还原；电子由负(极)流向正(极)；阳(离子)向正(极)阴(离子)向负(极)。2．钢铁电化学腐蚀的正负极反应：正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－；负极：Fe－2e－===Fe2＋。3．氢氧燃料电池(KOH作电解质)的电极反应：负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O；正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。化学电源1．原理及优点化学电源依据反应原理，能量转化率是燃料燃烧无法比拟的。2．常见化学电源(1)一次电池：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2M

2、nO(OH)，负极：；正极：，电解质溶液：NH4Cl等。(2)二次电池：①银锌纽扣电池：Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag，负极：；正极：；电解质溶液：KOH。②铅蓄电池：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，负极：；正极：；电解质溶液(3)燃料电池：①氢氧燃料电池：2H2＋O2===2H2O负极：失电子；正极：得电子；电解质溶液：氢氧化钾或稀硫酸。②甲醇—空气燃料电池：2CH3OH＋O2＋4OH－===2CO＋6H2O负极：失电子；正极：得电子；电解质溶液：KOH。原电池应用(1)加快化学反应速率：①分析：构成原电池，加快了电子转移，加快了

3、化学反应速率。②实例：实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4的溶液形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。(2)比较金属的活动性强弱：①分析：原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。②实例：有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性A>B。(3)金属材料的防护：①分析：将被保护金属设计成原电池的正极。②实例：轮船在海里航行时，为了保护轮船不被腐蚀，可以在轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属，如Zn

4、，这样构成的原电池Zn为负极，而Fe为正极，从而防止了铁的腐蚀。(4)制作化学电源——设计原电池：①分析：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。即：负极：还原剂－ne－===氧化产物；正极：氧化剂＋ne－===还原产物。②实例：利用氧化还原反应Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu设计成如图所示的原电池。a．该原电池的电极反应为：负极(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)；正极(Cu)：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)。b．装置：典题1、下列关于原电池

5、的叙述，错误的是(　　)A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转变为电能的装置C．在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应D．原电池放电时，电子的方向是从负极到正极2、铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的方程式：_______________________________________________________________________________________________________。(2)若将(1)中的反应设计

6、成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应式：__________，负极反应式：__________。3、将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中，下列各叙述错误的是(　　)A．锌片作负极，锌发生还原反应B．铜片作正极C．正极反应为：2H＋＋2e－===H2↑D．溶液中的H＋移向正极4、　一个原电池总反应为：Zn＋M2＋===Zn2＋＋M。(1)该原电池电极材料及电解质可能是________。(2)M可以是下列金属中________。A．MgB．FeC．CuD．Ag5、下图装置能够组成原电池的是(　　)6、某金属能和盐酸反应生成氢气，该金

7、属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为(　　)A．铝B．铜C．锡D．硅7、常用的纽扣电池为银锌电池，它分别以锌和氧化银为电极。放电时锌极上的电极反应是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，氧化银极上的反应是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列判断中，正确的是(　　)A．锌是负极，发生氧化反应，氧化银是正极，发生还原反应B．锌是正极，发生氧化反应，氧化银是负极，发生还原反应C．锌是负极，发生还原反应，氧化银是正极，发生氧化反应[来源:学科网ZXXK]D．锌是正极，发生还原反应，氧化银是负极，发生氧化反应8、某原电池反应的离子方程式为：F