高中化学原电池原理及应用

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1、原电池原理和应用专题训练一、原电池原理1、对原电池原理的理解：原电池是将化学能转变为电能的装置。负极-------较活泼的金属---------------失去电子-------发生氧化反应。正极-------较不活泼的金属-------------得到电子-------发生还原反应。2、粒子流向：在外电路中，电子由负极流向正极；在电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极3、组成原电池的条件有两种活性不同的金属（也可是非金属导体或可导电的金属氧化物等）二、原电池原理的应用与常见的考查方式1、应用与考查方式之一：要求书写电极反

2、应式、总反应式电池的正极、负极和总反应式三者之间有着紧密的联系，那就是正极、负极反应式之和就是总反应式，由此可知，三者之间只要知道两个，第三个通过两式的加或减也容易推出。[例1]将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即构成甲烷燃料电池。已知通入甲烷的一极，其电极反应为：CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O；完成有关的电池反应式：正极反应式：_________________，电池总反应式：_______________。解析：在燃料电池中燃料都是在负极上发生反应，因而可知甲烷燃料电池的负极反应式为

3、：CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O，而正极上应是O2在碱性条件下获得电子被还原，故反应式是:2O2＋8e-＋4H2O====8OH-,将正、负极反应式相加即可得电池总反应式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O特别注意问题：1、写电极反应式要注意电池的酸碱性环境，如同样是氢氧燃料电池，在碱性条件下，正极反应式为：O2＋4e-＋2H2O===4OH-；在酸性条件下，正极反应式为：O2＋4e-＋4H＋===2H2O，二者是有明显区别的。2、同一电池中，正极反应式与负极反应式中得、失电子数要相等。2、应用与

4、考查方式之二：判断金属活动性顺序[例2]（93年上海高考）有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（）A．D＞C＞A＞BB．D＞A＞B＞CC．D＞B＞A＞CD．B＞A＞D＞C解析：根据原电池原理，较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极，B不易被腐蚀，说明B为正极，金属活动性A＞B。另可比较出金属活动性D＞A，B＞C。故答案为B项。3

5、.应用与考查方式之三：比较反应速率的大小[例3]10mL浓度为1mol·L-1的硫酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）A．加入适量的3mol·L-1的硫酸B．加入适量蒸馏水C．加入数滴硫酸铜溶液D．加入适量的硫酸钠溶液解析：向溶液中再加入硫酸，H+的物质的量增加，生成H2的总量也增加，A错。向原溶液中加入水或硫酸钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降，反应速率变慢，故B、D都不正确。加硫酸铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，形成了原电池反应，反应速率加快，又锌是过量的，生成H2的总量决定于硫酸的

6、量，故C正确。本题答案为C项。4.应用与考查方式之四：判断原电池的正、负电极[例4]扣式银锌电池的电极反应如下：锌极：Zn+2OH－－2e=Zn(OH)2氧化银极：Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH－下列说法正确的是（BC）A．锌是正极,被氧化B．Ag2O是正极,发生还原反应C．电子从锌极流向Ag2O极D．锌是负极,被还原解析：在原电池中，正、负电极的变化通常有如下规律：易被腐蚀的一极、失去电子的一极、易被氧化的一极、所含元素化合价升高的一极、质量减轻的一极、电子流出的一极等通常都是负极；反之，不易被腐蚀的一极、得到电子的一

7、极、有金属析出的一极、质量增大的一极、电子流入的一极等通常都是正极。由此易知，本题答案为BC项。5.应用与考查方式之五：判断金属腐蚀的快慢顺序[例5]如下图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（）A．②①③④B．④③①②C．④②①③D．③②④①解析：②、③、④实质均为原电池装置。③中Fe为正极，被保护；②、④中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说Fe和Cu的金属活动性较Fe和Sn的差别大，故Fe—Cu原电池中Fe被腐蚀的快；①中铁因不纯而发生微电池反应。故答案为C。规律：金属腐蚀的快慢判断方法：电解原理引起的腐蚀〉原电

8、池原理引起的腐蚀〉化学腐蚀〉有防腐蚀措施的腐蚀；同一种金属腐蚀：强电解质〉弱电解质〉非电解质溶液。6.应用与考查方式之六：与生活知识相联系，推断反应产物[例6]银器皿日久表面逐渐变黑，这是由于生成硫化银。有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食