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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)31 原電池學(xué)案 【考綱解析】 1、了解原電池的理論原理和工作原理；掌握原電池構(gòu)成的條件及電極的判斷方法；能寫出原電池的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。 2、能根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式設(shè)計(jì)簡單的原電池；能根據(jù)原電池原理進(jìn)行簡單計(jì)算。 【學(xué)生整理】 一、原電池原理 現(xiàn)有如下用品：鋅片、銅片、硫酸鋅溶 液、硫酸銅溶液、導(dǎo)線、電流計(jì)、燒杯、鹽橋。運(yùn)用這些用品設(shè)計(jì)一鹽橋電池： ⑴畫出裝置圖，標(biāo)明電極名稱、電子流向、電流方向，寫出電極反應(yīng)、電池反應(yīng)。 ⑵該電池中鹽橋的作用是： 。 ⑶與沒有鹽橋的銅--鋅—硫酸銅原電池相比較，該原電池具有的優(yōu)點(diǎn)是 。 (4)描述銅--鋅—硫酸銅原電池的工作原理： 二、原電池構(gòu)成條件 (1)兩個(gè)___ ___ ______的電極。 (2)將電極插入_______ _______中。 (3)用導(dǎo)線連接電極構(gòu)成___ _________。 (4)能自發(fā)進(jìn)行的______ ______________。 三、總結(jié)電極判斷方法 判斷角度 負(fù)極 正極 電極材料 電子流向 離子移動(dòng)方向 發(fā)生的反應(yīng) 反應(yīng)現(xiàn)象 四、總結(jié)原電池電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式的書寫方法 原電池的電極反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，將該氧化還原反應(yīng)分為還原、氧化兩個(gè)半反應(yīng)，即為電極反應(yīng)： 負(fù)極—氧化反應(yīng)：還原劑－ne－＋……===氧化產(chǎn)物＋…… 正極—還原反應(yīng)：氧化劑＋ne－＋……===還原產(chǎn)物＋…… （1）檢驗(yàn)電極反應(yīng)式的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： ①電極反應(yīng)顯示的得（失）電子數(shù)與該粒子在反應(yīng)前后得（失）電子數(shù)相等， ②電極反應(yīng)式兩邊原子個(gè)數(shù)守恒， ③電極反應(yīng)式兩邊的電荷數(shù)相等， ④除氧化劑、還原劑外，其它物質(zhì)微粒存在形式符合共存原理。 （2）在正負(fù)極得失電子數(shù)相同的情況下，兩個(gè)電極反應(yīng)式疊加，一般會(huì)得到總反應(yīng)式，有時(shí)，考慮到生成物與電解液的反應(yīng)、電極產(chǎn)物間的反應(yīng)使電池反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)有一定的不同。 【自主檢測】 1、（xx廣東理綜卷）銅鋅原電池（如圖9）工作時(shí)，下列敘述正確的是（ ） A 正極反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+ B 電池反應(yīng)為：Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu C 在外電路中，電子從負(fù)極流向正極 D 鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液 2、將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加少量CuSO4溶液，下圖中產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系，其中正確的是(　　) 【課堂點(diǎn)撥】 一、原電池正負(fù)極判斷時(shí)，不要形成“活潑金屬一定做負(fù)極”的思維定勢，如Fe、Cu和濃HNO3形成原電池時(shí)，銅作負(fù)極。Mg、Al和NaOH溶液形成原電池時(shí)，鋁作負(fù)極。分別書寫它們的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式。 二、原電池原理的應(yīng)用 1.判斷金屬性的強(qiáng)弱。 2.加快化學(xué)反應(yīng)速率 。如：實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)，常用粗鋅或加入少量硫酸銅溶液來加快反應(yīng)的速率 3.設(shè)計(jì)化學(xué)電源 4.判斷金屬腐蝕的快慢及進(jìn)行金屬防護(hù) 三、例題 1、鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取? （1）寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式 。 （2）若將（1）中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。 正極反應(yīng) 負(fù)投反應(yīng) 。 （3）腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的濃度均為0.10molL－1，請參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品，簡述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的實(shí)驗(yàn)步驟 。 氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH 氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH Fe3＋ Fe2＋ Cu2＋ 1.9 7.0 4.7 3.2 9.0 6.7 提供的藥品：Cl2 濃H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu （4）某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請從上表提供的藥品中選擇兩種（水可任選），設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼的腐蝕。 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 2、（xx北京高考8）結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是 A.Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護(hù) B. Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe－2e－＝Fe2＋ C. Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ D. Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍(lán)色沉淀 3．(xx廣東理綜，12)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。 下列敘述不正確的是(　　) A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出 B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu C．無論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色 D．a(chǎn)和b分別連接直流電流正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2＋向銅電極移動(dòng) 4．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是（ ） A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO42－)減小 C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加 D．陰陽離子離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡 【問題反饋】