原電池原理及應(yīng)用

/ZnＣｕ1、左上圖是由銅、鋅、稀硫酸組成的銅鋅原電池，該電池的負極材料是___＿__＿；負極的電極反應(yīng)式為_＿______＿__＿＿___＿__＿_____正極材料是____＿__;正極的電極反應(yīng)式為__＿________＿______＿_____＿_總反應(yīng)的化學方程式為＿_＿＿_＿_____＿___________＿_＿_＿_＿_________＿＿稀硫酸2、此電池工作效率低,電流在較短時間內(nèi)就會衰竭。試解釋原因___＿____＿___＿__＿___＿_____＿_____＿__＿_＿__＿______________＿__＿＿____＿_＿_____＿_3、左下圖是由_____＿＿____組成鋅半電池，由____＿＿__＿＿__組成銅半電池，中間通過＿＿___＿_連接起來組成銅鋅原電池。4、該電池的負極材料是_____；負極的電極反應(yīng)式為__＿＿＿_____＿___＿__正極材料是_＿__＿；正極的電極反應(yīng)式為_＿_____＿_________總反應(yīng)的化學方程式為_＿_＿_________＿_______________＿＿５、與上圖相比該電池的優(yōu)點是____＿___＿____________＿__6、根據(jù)上述原理,可以把其他氧化還原反應(yīng)設(shè)計成原電池。在這些電池中，用____＿___＿＿＿的物質(zhì)做負極，負極向外電路___＿＿電子；用____＿____＿__的物質(zhì)做正極，正極從外電路____電子;在原電池內(nèi)部，兩極浸在電解質(zhì)溶液中,并通過正負離子的定向運動而形成內(nèi)電路.由此可知：組成原電池的條件是:(1）內(nèi)部條件:能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)；（２）________＿_＿__＿＿__＿＿＿______＿____＿_（3)＿_________＿___＿__（４)__＿_____＿_＿＿_____７、根據(jù)右式所表示的氧化還原反應(yīng)設(shè)計一個原電池:Zｎ（s)+Ｆｅ２+(aｑ)=＝Ｚn2＋(aq）＋Fe（s)（１）裝置可使用燒杯，必須使用鹽橋.畫出此原電池的裝置簡圖。（２）注明原電池的正極、負極及材料名稱，并注明半電池中電解質(zhì)溶液成分（3）注明外電路中電子的流向(４）寫出兩個電極上的電極反應(yīng)８、試根據(jù)Cu＋2FｅCｌ3=＝ＣuCl２+2ＦeＣl２設(shè)計原電池9、原電池原理的應(yīng)用（1)．改變化學反應(yīng)速率,如實驗室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣例1：下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是A：純鋅和1ｍoｌ/L硫酸B:純鋅和1８ｍoｌ／L硫酸Ｃ：粗鋅和1ｍoｌ/L鹽酸D：粗鋅和１moｌ／L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴ＣuＳＯ4溶液（2）比較金屬腐蝕的快慢;例2:下列裝置中四塊相同的Ｚn片,放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是__________＿(３）電化學保護法，即將金屬作為原電池的正極而受到保護。例3:下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是___＿＿_＿__________＿__＿＿__(４)。進行金屬活動性強弱比較例4：下列敘述中,可以說明金屬甲比乙活潑性強的是(）A.甲和乙用導線連接插入稀鹽酸溶液中,乙溶解，甲上有Ｈ2氣放出；B.在氧化–還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；Ｃ。將甲乙作電極組成原電池時甲是負極；D.同價態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強;例5.把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若ａ、b相連時，a為負極;c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時,c極上產(chǎn)生大量氣泡，ｂ、ｄ相連時,b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為（)A．a(chǎn)〉b〉c>ｄB．a(chǎn)〉c>d〉bＣ。c〉ａ>ｂ.＞ｄD．b〉d〉c>a(5).解釋某些化學現(xiàn)象例6：市場上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等?！盁岱蟠?啟用之前用塑料袋使其與空氣隔絕，啟用時,打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量。使用完后,會發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。“熱敷袋”是利用放出熱量.２）炭粉的主要作用是3）加入氯化鈉的主要作用是4)“熱敷袋"的工作原理是（6).利用原電池原理設(shè)計新型化學電池化學電池包括一次電池,二次電池和燃料電池等幾大類一次電池:普通的鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等例:堿性鋅錳電池的負極是____；正極是_＿_＿__；電解質(zhì)是＿＿___＿＿＿__;電極反應(yīng)為：負極:＿__＿_________________＿_＿__；正極____＿_＿＿___＿____＿________＿__＿__＿＿___＿_＿_總反應(yīng)_______＿___＿___＿＿_＿＿____＿＿＿_＿___＿＿________＿__________＿___＿__＿_____＿____＿二次電池:鉛蓄電池是最常見的二次電池，鉛蓄電池負極板上覆蓋有______;正極板上覆蓋有＿＿____；電解質(zhì)溶液是_________。放電時的電極反應(yīng)：負極______＿＿___＿_____＿_＿___________＿_____＿____＿__＿_＿＿____正極____＿_＿_＿____＿＿___＿__＿__________＿＿_＿_＿＿___＿_＿_＿__＿＿＿＿總反應(yīng)_＿＿_＿_＿_＿＿___＿__＿__＿____＿__＿________＿___＿_______＿___＿_充電時的電極反應(yīng)：負極______＿_______＿＿_＿＿___＿___＿________＿__＿_____________＿正極_______＿＿＿__＿＿__＿__＿______＿＿___＿_______＿________＿____總反應(yīng)＿__＿_＿＿_____＿＿___＿_＿＿__＿_＿_＿_＿__＿_______＿_＿____＿＿_＿___③燃料電池:以烴、肼、甲醇、氨、煤氣等為燃料，以氧氣或空氣為氧化劑組成燃料電池請以氫氧燃料電池為例,寫出其電解質(zhì)溶液為中性、酸性、堿性時的電極反應(yīng)_____(寫在下面）中性酸性堿性1０、金屬的腐蝕與防護(1)金屬腐蝕金＿_＿_＿＿________＿_負極反應(yīng)___＿_＿______＿______＿＿_屬___＿__＿_＿_______正極反應(yīng)____＿_＿＿_＿_______＿____腐_＿_______＿_____＿總反應(yīng)＿_＿_____＿＿＿＿______＿＿__＿_＿蝕＿_____________＿負極反應(yīng)____________＿_＿_＿___＿__正極反應(yīng)__＿____＿_________＿____總反應(yīng)____＿__＿___＿__＿____＿＿____(2）金屬的電化學防護方法有1、_____＿___＿__＿_＿＿＿＿____＿___＿＿＿2、_＿_________＿＿___＿＿＿＿＿＿_2０0８年高考原電池真題解析：從2０0８年高考題來看，原電池側(cè)重考查工作原理、電極判斷、電極反應(yīng)和總反應(yīng)的書寫、電流(或電子流動）方向、離子移動方向、金屬的腐蝕與防護、電化學計算等.一、考查原電池的工作原理1、(廣東卷）用銅片、銀片、Cｕ(NO3）2溶液、AgNＯ３溶液、導線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U型管）構(gòu)成一個原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是（)①在外電路中,電流由銅電極流向銀電極②實驗過程中取出鹽橋,原電池仍繼續(xù)工作③正極反應(yīng)為：Ag++e－＝Aｇ④將銅片浸入AgＮＯ３溶液中發(fā)生的化學反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A.①③? B.②③ ? Ｃ．③④ ? D.②④二、考查原電池的電極反應(yīng)2、（重慶卷)如題圖所示,將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動),下列敘述正確的是（）A．ａ中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色B.ｂ中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)C．a(chǎn)中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng)D。b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生三、考查原電池原理的應(yīng)用3、（北京卷)據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運會期間為運動員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液，下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是（）A。正極反應(yīng)式為：O2+２Ｈ2O+4e－=4ＯH－B。工作一段時間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為:２Ｈ２＋Ｏ２＝2H2OD．用該電池電解ＣｕＣｌ2溶液，產(chǎn)生２。24LCｌ2（標準狀況）時，有０。1moｌ電子轉(zhuǎn)移四、考查金屬的腐蝕與防護４、（廣東卷)下列有關(guān)金屬腐蝕與防護的說法正確的是()A。純銀器表面在空氣中因化學腐蝕漸漸變暗Ｂ.當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鑲層仍能對鐵制品起保護作用C.在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕5、(0８寧夏卷—10）一種燃料電池中發(fā)生的化學反應(yīng)為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發(fā)生的反應(yīng)是(）A．CH３OH（ｇ)+O2(g)＝H２Ｏ（1）+CO2（ｇ)+2H+(ａq)+２ｅ-B.O2（g）+4H+（aq)+4e－＝2H２O(1）Ｃ．ＣＨ３ＯH（g)＋H2Ｏ(1）=ＣＯ2（g)+6H+（aq）+６e—D．O2（ｇ）+2H２Ｏ（1)+4e—=4OH—6、（0８廣東理科基礎(chǔ)卷—20）電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發(fā)展是化學對人類的一項重大貢獻。下列有關(guān)電池的敘述正確的是（）A。鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細B．氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化D。太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅7、(08海南卷-29）如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素,某同學做了如下探究實驗:內(nèi)容實驗現(xiàn)象1常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個月干燥的鐵絲表面依然光亮2常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時鐵絲表面依然光亮3常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個月鐵絲表面已變得灰暗4將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面略顯灰暗5將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面已變得灰暗6將浸過NａCl溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面灰暗程度比實驗5嚴重回答以下問題:(1）上述實驗中發(fā)生了電化學腐蝕的是(填實驗序號）________＿_;在電化學腐蝕中，負極反應(yīng)是＿_＿_＿_____＿_____；正極反應(yīng)是＿____＿_＿_＿＿__＿_____＿＿__；（2)由該實驗可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素是＿__＿＿_＿_______＿____＿_＿_＿＿__________＿__;(3)為防止鐵的銹蝕,工業(yè)上普遍采用的方法是_______＿___＿______＿_______＿＿＿_（答兩種方法）8.（２0０7寧夏考題)(１)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計。鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng):；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng):。 （２)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47g，試計算:①產(chǎn)生氫氣的體積（標準狀況);②通過導線的電量.(已知NＡ＝６．0２×10２3/ｍoｌ,電子電荷為1。6０×10-19C９.(２00７山東考題）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劑等。（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)計成原電池，請畫出原電池的裝置圖,標出正、負極，并寫出電極反應(yīng)式.正極反應(yīng),負極反應(yīng)。

１、（08廣東卷）解釋：Ｃu作負極，Ag作正極。負極：Ｃu-2e－==Ｃｕ２+；正極:Aｇ+＋e－＝=Aｇ。在外電路中，電子由Cｕ電極流向Ａg電極,而電流方向與電子流向相反,所以①錯。沒有鹽橋，原電池不能繼續(xù)工作，②錯。無論是否為原電池,反應(yīng)實質(zhì)相同，均為氧化還原反應(yīng)，④對.答案選C。2、（０8重慶卷)解析：a中構(gòu)成的是鐵銅原電池，鐵作為負極，發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為Fｅ