考點(diǎn)07化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-（原卷版）

考點(diǎn)07化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【核心考點(diǎn)梳理】一、原電池的工作原理1．概念：是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。2．原電池的工作原理原電池總反應(yīng)式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。原電池在工作時(shí)，負(fù)極失電子，電子通過導(dǎo)線流向正極，被氧化性物質(zhì)得到，閉合回路中形成電流，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?．原電池的構(gòu)成條件(1)原電池反應(yīng)必須是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。(2)具有活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。(3)兩電極均插入電解質(zhì)溶液中。(4)電解質(zhì)溶液、電極、導(dǎo)線形成閉合回路。注意：構(gòu)成原電池的兩電極材料不一定都是金屬，正極材料可以為導(dǎo)電的非金屬，例如石墨。兩極材料可能參與反應(yīng)，也可能不參與反應(yīng)。兩個(gè)活潑性不同的金屬電極用導(dǎo)線連接，共同插入電解質(zhì)溶液中不一定構(gòu)成原電池，必須有一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。二、原電池電極反應(yīng)式的書寫(1)一般電極反應(yīng)式的書寫，以離子方程式形式表示。①書寫步驟A.列物質(zhì)，標(biāo)得失：按照負(fù)極氧化反應(yīng)，正極還原反應(yīng)，判斷電極反應(yīng)物、生成物，標(biāo)出電子得失。B.看環(huán)境，配守恒：電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中應(yīng)能穩(wěn)定存在，如酸性介質(zhì)中，OH－不能存在，應(yīng)生成水；堿性介質(zhì)中，H＋不能存在，應(yīng)生成水；電極反應(yīng)式同樣要遵循電荷守恒、原子守恒、得失電子守恒。C.兩式加，驗(yàn)總式：正負(fù)極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)離子方程式驗(yàn)證。②常見介質(zhì)常見介質(zhì)注意事項(xiàng)中性溶液反應(yīng)物若是H＋得電子或OH－失電子，則H＋或OH－均來自于水的電離酸性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒有OH－堿性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒有H＋水溶液不能出現(xiàn)O2－(2)利用總反應(yīng)式書寫電極反應(yīng)式①根據(jù)總反應(yīng)式，找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。②確定介質(zhì)的酸堿性或者其它特性。=3\*GB3③按照負(fù)極反應(yīng)：還原劑ne=氧化產(chǎn)物正極反應(yīng)：氧化劑+ne=還原產(chǎn)物，書寫電極反應(yīng)式。=4\*GB3④書寫技巧：若某電極反應(yīng)式較難寫出時(shí)，可先寫出較易寫的電極反應(yīng)式，然后根據(jù)得失電子守恒，用總反應(yīng)式減去較易寫的電極反應(yīng)式，即可得出較難寫的電極反應(yīng)式。三、原電池正負(fù)極的判斷方法在判斷原電池正負(fù)極時(shí)，既要考慮金屬活潑的強(qiáng)弱也要考慮電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。如Mg—Al—HCl溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Al，正極為Mg?！镜湫屠}】例1．（2023春·貴州六盤水·高一?？茧A段練習(xí)）圖中裝置能形成原電池的是A． B． C．D．例2．（2023春·山西呂梁·高一校聯(lián)考期中）將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后放入硫酸銅溶液中發(fā)生原電池反應(yīng)，下列敘述正確的是A．正極質(zhì)量增加 B．電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片C．銅片上有H2逸出 D．正極附近的SO濃度逐漸增大【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】1．用導(dǎo)線把鋅片與銅片連接好，然后平行插入稀硫酸中(如圖所示)，下列說法正確的是A．鋅片是正極，Cu片上有氣泡產(chǎn)生 B．電流方向是從鋅片流向銅C．Cu片上發(fā)生還原反應(yīng) D．該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能2．某小組利用如圖裝置研究原電池工作原理。下列敘述不正確的是A．和不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出B．和用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上的反應(yīng)為C．無論a和b是否連接，鐵片均發(fā)生還原反應(yīng)D．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，溶液中向銅電極移動(dòng)3．裝置如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸吊在盛水的燒杯中，使之平衡。小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是A．鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B．保持平衡狀況C．鐵圈向下傾斜 D．銀圈向下傾斜4．某原電池的示意圖如圖，M、N為兩種不同的常見金屬，X溶液為酸溶液或堿溶液。下列說法正確的是A．若M電極為Mg，N電極為Al，則M一定為負(fù)極B．若M電極為Fe，N電極為Cu，則M一定為負(fù)極C．若M電極質(zhì)量減輕，N電極質(zhì)量一定增加D．若M電極質(zhì)量顯著減少，則M一定為負(fù)極5．火星大氣中含有大量，一種有參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測(cè)器供電。該電池以金屬鈉為負(fù)極，碳納米管為正極，放電時(shí)A．負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng) B．在正極上失電子C．陰離子由負(fù)極移向正極 D．將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能6．有如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，下列判斷正確的是a電極b電極X溶液實(shí)驗(yàn)判斷ACuZnH2SO4H+向b極遷移BZnFeH2SO4電子從Zn→Fe→ZnCAlMgNaOHa為負(fù)極，b為正極DCu石墨FeCl3a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增加7．如圖為銅鋅原電池，下列說法不正確的是A．原電池能將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能B．電子由鋅極通過導(dǎo)線向銅極轉(zhuǎn)移C．負(fù)極反應(yīng)式為：Zn2e=Zn2+D．可將硫酸溶液換成盛有硫酸銅溶液的裝置8．將銅片、鋅片和溶液組裝成原電池裝置如圖，當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過時(shí)，下列說法不正確的是A．溶液中移向鋅電極B．銅片作正極，其電極上的反應(yīng)式為C．當(dāng)鋅片質(zhì)量減少65g時(shí)，銅片質(zhì)量增加32gD．電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片9．下列說法正確的是A．甲裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．乙裝置中，電子從銅片流出C．丙裝置中，鋅是負(fù)極反應(yīng)物 D．三裝置中均有氣泡產(chǎn)生10．某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg、Al稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、石墨稀鹽酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg試根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中，Al電極的作用是否相同？