高三化學總復習專題攻略之電化學1原電池的工作原理

1、原電池的工作原理【高考預測】1.（）掌握原電池正、負極的判斷及構成原電池的條件；電極反應式的書寫；2.（）原電池工作原理。1(2016課標)鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質溶液為KOH溶液，反應為2Zn+O2+4OH+2H2O=2Zn(OH)。下列說法正確的是（ ）A充電時，電解質溶液中K+向陽極移動B充電時，電解質溶液中逐漸減小C放電時，負極反應為：Zn+4OH-2e=Zn(OH)D放電時，電路中通過2 mol電子，消耗氧氣22.4 L（標準狀況）【答案】C2(2016課標)MgAgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是（ ）A負極反應式為Mg-2e-

2、=Mg2+B正極反應式為Ag+e-=AgC電池放電時Cl-由正極向負極遷移D負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2【答案】B【解析】根據題意，電池總反應式為：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正極反應為：2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag，負極反應為：Mg-2e=Mg2+，A項正確，B項錯誤；對原電池來說，陰離子由正極移向負極，C項正確；由于鎂是活潑金屬，則負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2，D項正確；答案選B。1. 原電池 (1) 概念：將化學能轉化為電能的裝置。(2) 實質：自發(fā)進行氧化還原反應，把化學能轉化為電能。2原電池工作原理(以鋅銅原電池為

3、例)裝置示意圖現 象鋅片逐漸溶解，銅片上有紅色物質析出，質量增加，電流表指針發(fā)生偏轉電 極Zn電極Cu電極電極名稱負極正極電子流向流出流入反應類型氧化反應還原反應電極反應式Zn2e=Zn2Cu22e=Cu總反應式ZnCu2=CuZn23原電池形成的條件(1) 兩個活潑性不同的電極。(2) 電解質溶液或熔融電解質，形成閉合回路(或兩極直接接觸)。(3) 能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應。4. 電子流向負極 正極（電子不能通過溶液）5電極反應負極：一般是活潑性較強的金屬，發(fā)生氧化反應。正極：一般是活潑性較弱的金屬(或導電非金屬)，發(fā)生還原反應。6. 鹽橋的組成和作用 鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液

4、和瓊膠制成的膠凍。鹽橋的作用：a.連接內電路，形成閉合回路；b.平衡電荷，使原電池不斷產生電流。.典例1 下列裝置中，電流表指針能發(fā)生偏轉的是() 【答案】D典例2 (2016四川)某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時電池的總反應為：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。下列關于該電池的說法不正確的是 ( )A放電時，Li+在電解質中由負極向正極遷移B放電時，負極的電極反應式為LixC6-xe-= xLi+ C6C充電時，若轉移1 mol e-，石墨C6電極將增重7x gD充電時，陽極的電極反應式為LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+【答案】

5、C【解析】A、放電時，陽離子在電解質中向正極移動，故正確；B、放電時，負極失去電子，故正確；C、充電時，若轉移1 mol電子，則石墨電極上析出1 mol Li，電極質量增重7g，故錯誤；D、充電時陽極失去電子，為原電池的正極的逆反應，故正確。1工作原理示意圖(以銅鋅原電池為例)2原電池電極的判斷3. 原電池的負極一般，在原電池反應中活潑金屬作負極包含兩層含義：(1) “活潑”是指相對活潑而不是絕對活潑。 (2) 在大部分原電池反應中，金屬活動性較強的一極作負極，另一電極作正極。但在某些特殊條件下例外，例如： 冷的濃硝酸作電解質溶液，金屬鐵或鋁與金屬銅作電極時，鐵或鋁在冷的濃硝酸中鈍化，金屬活動

6、性弱的銅與濃硝酸發(fā)生氧化反應作負極。 NaOH溶液作電解質溶液，金屬鎂與金屬鋁作電極時，因鋁能與NaOH溶液反應，作負極，而金屬活動性強的鎂只能作正極。4. 原電池的設計從理論上講，能自發(fā)進行的氧化還原反應均可以設計成原電池，實際設計時應注意以下幾點： 負極(還原性較強的物質)； 正極是活動性較差的金屬或能導電的非金屬； 電解質溶液：兩電極浸入電解質溶液中，陰離子移向負極，陽離子移向正極。典例1 在制作印刷電路板的過程中常利用的反應的離子方程式是_。依據該反應，設計一個鹽橋原電池，畫出實驗裝置圖，指出正、負極并寫出電極反應式，標出電子流動方向。【答案】2Fe3Cu=2Fe2Cu2 實驗裝置和電子流向如圖所示負極為Cu：Cu2e=Cu2， 正極為石墨：2Fe32e=2Fe2?！窘馕觥砍Ｓ肍eCl3溶液刻蝕電路板，所發(fā)生反應的離子方程式為2Fe3Cu=2