20xx人教版高中化学选修4第4章第1节原电池

20xx人教版高中化学选修4第4章第1节原电池内容摘要：

的内电路，电流方向为负极 → 正极，阴离子移动方向与电流方向相反，故向Z n SO4溶液中迁移 C 锌为原电池负极。 发生氧化反应 D 铜电极的电极反应为： Cu2 ＋＋ 2e－== =C u 【 答案 】 A 【 点评 】 (1)理解原电池的工作原理。 (2)区别电子流动方向和电流方向。 2． 有如图所示的两个原电池装置 ， 下列说法不正确的是( ) ● 变式训练 A． A池中负极的电极反应为 Mg－ 2e－ ===Mg2＋ B． Mg在 A池中为负极 ， 在 B池中为正极 C． B池中电子的流向： Mg→Al D． 原电池工作一段时间后 ， A池溶液的 pH会增大 解析： 判断原电池正负极 ， 除考虑活泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。 对于稀硫酸来说 ， 镁是比铝更活泼的金属；但对于氢氧化钠溶液来说 ， 铝是比镁更活泼的金属 ， 所以A池中镁是负极 ， B池中铝是负极 ， B对； A池中电极反应为 Mg－ 2e－ ===Mg2＋ ， A对； B池中电子流向为 Al―→ Mg， C项错。 A池中正极 2H＋ ＋ 2e－ ===H2↑， 随着反应进行 ， c(H＋ )减小 ， pH增大 ， D对。 答案： C 1． 设计原电池 (1)设计依据 形成原电池的基本条件 ， 即是设计原电池的基本依据。 (2)设计思路 ① 根据氧化还原反应方程式写出电极反应式； ② 确定两电极材料； ③ 确定电解质溶液； ④ 构成闭合回路。 原电池原理的应用 ● 教材点拨 例如：以 2FeCl3＋ Cu===2FeCl2＋ CuCl2为依据 ， 设计一个原电池。 a． 将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应 ， 分别作原电池的负极和正极电极反应式。 负极： Cu－ 2e－ ===Cu2＋ 正极： 2Fe3＋ ＋ 2e－ ===2Fe2＋ b． 确定电极材料 若发生氧化反应的物质为金属单质 ， 可用该金属直接作负极；若为气体 (如 H2)或溶液中的还原性离子 ， 可用惰性电极 (如Pt、 碳棒 )作负极。 发生还原反应的电极材料必须比发生氧化反应的电极材料活泼性差。 本例中可用铜棒作负极 ， 用铂丝或碳棒作正极。 c． 确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液即可。 如本例中可用FeCl3溶液作电解质溶液。 d． 构成闭合回路。 提示： 设计原电池时 ， 若氧化还原方程式中无明确的电解质溶液 ， 可用水作电解质 ， 但为了增强其导电性 ， 通常加入强碱或一般的强酸。 如燃料电池 ， 水中一般要加入 KOH或H2SO4。 2． 加快氧化还原反应速率 (1)实验室制取氢气时用粗锌比用纯锌产生氢气的速率快 ，原因是粗锌中的杂质和锌形成原电池 ， 使产生氢气的速率加快。 (2)在稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液 ， 锌与硫酸铜发生置换反应 ， 在锌的表面生成的铜与锌构成原电池 ， 产生氢气的速率加快。 3． 比较金属的活动性强弱 例如：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。 根据电极反应现象判断出a是负极 ， b是正极 ， 由原电池原理可知 ， 金属活动性 ab。 如要保护一个铁闸。 可用导线将其与一锌块相连 ， 使锌作原电池的负极 ， 铁闸作正极。 5． 寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源 (2020试题调研 )根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池： Cu＋ 2Ag＋ ===Cu2＋ ＋ 2Ag (1)装置可采用烧杯和盐桥 ， 画出此原电池的装置图 ， 注明原电池的正极 、 负极和外电路中电子的流向。 (2)写出两个电极上的电极反应。 ● 典例透析 【 解析 】 首先将已知的反应拆成两个半反应： Cu－ 2e－===Cu2＋ ， 2Ag＋ ＋ 2e－ ===2Ag， 然后结合原电池的电极反应特点分析可知 ， 该电池的负极材料为 Cu， 正极材料为 Ag。 原电池由两个半电池组成 ， 铜和铜盐溶液组成铜半电池 ， 银和银盐溶液组成银半电池 ， 中间通过盐桥连接起来。 【 答案 】 (1)如下图 (2)负极： Cu－ 2e－ ===Cu2＋ ， 正极： 2A。