人教版化学必修二原电池知识点与经典练习.docx
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人教版化学必修二原电池知识点与经典练习
化学能与电能的转化—原电池专题
1、概念：
把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
2、原电池的工作原理：
通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。
3、构成原电池的条件：
（1）电极为导体且活泼性不同；
（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
【例题分析】
例1、在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（）
A．①④ B．③④⑤ C．④⑧ D．②④⑥⑦
4、电极名称及发生的反应：
负极：
较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，
电极反应式：
较活泼金属－ne－＝金属阳离子
负极现象：
负极溶解，负极质量减少。
正极：
较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，
电极反应式：
溶液中阳离子＋ne－＝单质
正极的现象：
一般有气体放出或正极质量增加。
5、原电池正负极的判断方法：
①依据原电池两极的材料：
较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；
较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。
②根据电流方向或电子流向：
（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向：
阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型：
负极：
失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。
正极：
得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
6、原电池电极反应的书写方法：
（
）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下：
①写出总反应方程式。
②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。
③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。
（
）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
【例题分析】
例2、被称之为“软电池”的纸质电池，其电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO（OH）．下列说法正确的是（ ）
A.该电池的负极为锌
B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当65 g Zn完全溶解时，流经电极的电子1.204×1023个
D.电池正极发生MnO2得电子氧化反应
例3、Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。
该电池工作时，下列说法正确的是（）
A．Mg电极是该电池的正极
B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．石墨电极附近溶液的pH增大
D．溶液中Cl－向正极移动
例4、某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是（ ）
A.正极为碳，负极为铁，电解质溶液为FeSO4溶液
B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe（NO3）2溶液
C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2（SO4）3
D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4
例5、如图，有关零排放车载燃料电池叙述正确的是（ ）
A．正极通入H2，发生还原反应
B．负极通入H2，发生还原反应
C．导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移向负极
D．总反应式为2H2+O2 = 2H2O
7、原电池的应用：
①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
②比较金属活动性强弱。
③设计原电池。
④金属的腐蚀。
【例题解析】
例6、根据下列事实，①
②
③
④由Y、W电极组成的原电池、电极反应为：
可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是：
A、
B、
C、
D、
例7、根据下列事实:
①A+B2+=A2++B;②D+2H2O=D（OH）2+H2↑;③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e-=E,B-2e-=B2+。
由此可知A2+、B2+、D2+、E2+的氧化性强弱关系是（ ）。
A.D2+＞A2+＞B2+＞E2+B.A2+＞B2+＞D2+＞E2+
C.D2+＞E2+＞A2+＞B2+D.E2+＞B2+＞A2+＞D2+
△例8、下图实验为研究金属腐蚀的实验，下列相关说法正确的是（）
A．食盐水中有气泡逸出
B．铁表面的反应为Fe-3e＝Fe3+
C．红色首先在食盐水滴的中心出现
D．该实验研究的是金属的吸氧腐蚀
8、化学电源基本类型：
（课本内反应必须能自己分析彻底）
①干电池：
活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。
如：
Cu－Zn原电池、锌锰电池。
②充电电池：
两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。
如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。
③燃料电池：
两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。
***原电池电极反应书写练习***
（1）C2H5OH燃料电池（电解质：
NaOH溶液）
负极：
正极：
总反应：
pH：
正极负极总体系（填“增大”“减小”或“不变”）
（2）C2H5OH燃料电池（电解质：
稀硫酸）
正极：
负极：
总反应：
（3）甲烷燃料电池（电解质：
熔融碳酸盐）
正极反应：
负极反应：
总电池反应：
（4）甲烷燃料电池（电解质：
固体电解质：
高温下能传导O2-）
负极反应：
正极反应：
总电池反应：
（5）Mg-Al-NaOH溶液
负极反应：
正极反应：
总离子反应：
（6）Fe-Cu-NaOH溶液
负极反应：
正极反应：
总化学反应方程式：
经典例题：
一、选择题
1．在铜—锌—硫酸构成的原电池中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是
①锌片溶解32.5g ②锌片增重32.5g ③铜片上析出1gH2 ④铜片上析出1molH2
A．①③B．①④C．②③D．②④
2．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（ ）
A．溶液中的SO42－浓度逐渐增大B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出
3．如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是（ ）
A．外电路的电流方向为：
X→外电路→Y
B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C．若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
4．某同学制作一个原电池，电池总反应离子方程式为Zn+Cu2+
Zn2++Cu，它的组成是（ ）
A．Cu为正极，Zn为负极，CuCl2为电解质溶液
B．Cu为正极，Zn为负极，ZnCl2为电解质溶液
C．Zn为正极，Cu为负极，CuCl2为电解质溶液
D．Zn为正极，Cu为负极，CuSO4为电解质溶液
5．下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）
A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加
C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加快
6．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是（ ）
7．理论上不能设计为原电池的化学反应是（ ）
A．CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l） ΔH<0
B．HNO3（aq）+NaOH（aq）
NaNO3（aq）+H2O（l） ΔH<0
C．2H2（g）+O2（g）
2H2O（l） ΔH<0
D．2FeCl3（aq）+Fe（s）
3FeCl2（aq） ΔH<0
8.下列叙述中正确的是（ ）
A.原电池的负极发生得电子的还原反应B.原电池中较活泼的金属作正极
C.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成D.原电池中发生氧化反应的电极是负极
9.下列装置可以构成原电池的是（ ）
10.下列有关能源的说法错误的是（ ）
A.风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源
B.在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源
C.月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料
D.原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源
11．X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的（ ）
编号
X
Y
Z
A
Zn
Cu
稀硫酸
B
Cu
Zn
稀硫酸
C
Cu
Ag
硫酸铜溶液
D
Ag
Zn
硝酸银溶液
12．有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连结起来浸入某电解质溶液中，b不易腐蚀。
将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈。
将Cu浸入b的盐溶液里，无明显变化。
如果把Cu浸入c的盐溶液里，有c的单质析出，据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A．d、a、b、cB．b、a、d、cC．d、b、a、cD．d、c、a、b
13.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
①两烧杯中铜片表面均无气泡产生②甲中铜片是正极，乙中铜片是负极③两烧杯中溶液的c（H＋）均减小④产生气泡的速率甲比乙慢
⑤甲中SO
向Zn片移动，H＋向Cu片移动⑥乙中电流从Cu片流向Zn片⑦甲乙两烧杯中Cu片的质量均不变
A.①②③B．③⑤⑦C．④⑤⑥D．②③④⑤⑦
14．某原电池反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，则下列说法中正确的是（ ）
A．用HNO3作电解质溶液B．用锌作原电池正极C．用铁作负极，铁的质量不变D．用铜作原电池正极
15．下列关于原电池说法正确的是（ ）
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）3↓
C．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．由Fe、Cu、FeCl3组成的原电池，其正极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
二、非选择题
16.a.原电池是直接把化学能转化为电能的装置．
（1）如图1所示：
①在Cu-Zn原电池中，Zn极发生______反应（填“氧化”或“还原”）．写出电极反应式______．
Cu极为______极；发生的电极反应为______．
②外电路中，电子流向______极；内电路溶液中，SO42-移向______极．
（2）请根据化学反应：
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计原电池，在图2方框内画出实验装置图，并写出电极反应．负极反应式为：
；正极反应式为：
．
b．请写出甲醇（CH3OH）和空气组成的燃料电池的电极反应方程式。
（1）当电解质溶液为稀硫酸时，其正电极反应式为，负极反应式为。
（2）当电解质溶液为KOH时，其正电极反应式为，负极反应式为。
17.如图所示的原电池,一段时间后某极析出1.28g的固体。
回答下列问题:
（1）正极是 （填“锌”或“银”）,发生 反应。
（2）正极的电极反应式为。
（3）上述过程中共转移电子 mol。
（4）锌片的质量 （填“增加”或“减少”） g。
参考答案
一、选择题
1.A
2.D
3.C
4.A
5.C
6.A
7.B
8.D
9.C
10.D
11.D
12.A
13.B
14.D
15.C
二、非选择题
16.a.
（1）①氧化；Zn-2e-=Zn2+；正；2H++2e-=2H2↑；②正；负；
（2）Cu-2e-=Cu2+，2Fe3++2e-=2Fe2+，
则原电池装置图可设计为：
b．
（1）3O2+12H++12e-═6H2O；2CH3OH+2H2O-12e-═2CO2+12H+
（2）3O2+6H2O+12e-=12OH-；2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O
17.
（1）银 还原
（2）Cu2++2e-
Cu（3）0.04（4）减少 1.30
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