【文档说明】20222023学年高一化学 苏教版2019必修第二册 核心考点归纳与测试 考点4 原电池(核心考点归纳)(原卷版).docx,共(12)页,1.123 MB,由小赞的店铺上传
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考点4原电池【核心考点梳理】一、原电池1.概念:是将化学能转变为电能的装置;原电池的反应本质是氧化还原反应。2.原电池的工作原理原电池总反应式:Zn+2H+===Zn2++H2↑。原电池在工作时,负极失电子,电子通过导线流向正极,被氧化性物质得到,闭合回路中形成
电流,化学能转变为电能。3.原电池的构成条件(1)原电池反应必须是自发的氧化还原反应。(2)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。(3)两电极均插入电解质溶液中。(4)电解质溶液、电极、导线形成闭
合回路。4.原电池电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写,以离子方程式形式表示。①书写步骤A.列物质,标得失:按照负极氧化反应,正极还原反应,判断电极反应物、生成物,标出电子得失。B.看环境,配守恒:电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在,如酸性介质中,OH-不能存在,应生
成水;碱性介质中,H+不能存在,应生成水;电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒。C.两式加,验总式:正负极反应式相加,与总反应离子方程式验证。②常见介质常见介质注意事项中性溶液反应物若是H+得电子
或OH-失电子,则H+或OH-均来自于水的电离酸性溶液反应物或生成物中均没有OH-碱性溶液反应物或生成物中均没有H+水溶液不能出现O2-(2)利用总反应式书写电极反应式①根据总反应式,找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。②确定介质的酸碱性或者其它特
性。③按照负极反应:还原剂-ne-=氧化产物正极反应:氧化剂+ne-=还原产物,书写电极反应式。④书写技巧:若某电极反应式较难写出时,可先写出较易写的电极反应式,然后根据得失电子守恒,用总反应式减去较易写的电极反应式,即可得出较难写的电极反应式。【典型例题】例1.(2022春·湖
南益阳·高一校考阶段练习)下列反应理论上不能设计成原电池的是A.3NO2+H2O=2HNO3+NOB.FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓C.2KMnO4ΔK2MnO4+MnO2+O2↑D.Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+
H2O例2.(2022春·贵州六盘水·高一校考阶段练习)图中装置能形成原电池的是A.B.C.D.例3.(2022春·山西吕梁·高一校联考期中)将锌片和铜片用导线连接后放入硫酸铜溶液中发生原电池反应,下列叙述正确的是A.正极质量增加B.电子通过导线由铜片流向锌片C.铜片上有H2逸出D.正极附
近的SO24−浓度逐渐增大例4.(2022春·福建宁德·高一校联考期中)如图所示,电流计G发生偏转,同时a极逐渐变细,b极放出无色气体,X为电解质溶液,则a、b、X应是下列各组中的a电极b电极X溶液A
ZnFe4CaSOBFe石墨3FeClCZn石墨稀硫酸DFeCu浓硝酸A.AB.BC.CD.D【核心归纳】1.注意:(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属,正极材料可以为导电的非金属,例如石墨。两极材料可能参与
反应,也可能不参与反应。(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入电解质溶液中不一定构成原电池,必须有一个能自发进行的氧化还原反应。2.原电池正负极的判断方法在判断原电池正负极时,既要考虑金属活泼的强弱也要考虑电解质溶液的性质。如Mg—Al—HCl
溶液构成的原电池中,负极为Mg;但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al,正极为Mg。二、原电池原理的应用1.钢铁的电化学腐蚀(1)电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触,发生原电池反应,较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀。(2)钢铁的电化学腐蚀电解质溶液钢铁表
面水膜中含有H+和OH-,还溶有O2等气体电极负极材料:Fe,电极反应:2Fe-4e-===2Fe2+正极材料:C,电极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-总反应2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,进一步被氧化,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,Fe
(OH)3易脱水生成铁锈(Fe2O3·xH2O)2.金属活动性强弱的判断由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生(1)装置甲中负极的电极反应式是A-2e-===A2+。
(2)装置乙中正极的电极反应式是Cu2++2e-===Cu。(3)四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。【典型例题】例1.以下现象与电化学腐蚀无关的是()A.生铁比纯铁容易生锈B.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗例2
.(2022春·河北邯郸·高一大名县第一中学校考开学考试)少量铁粉与100mL0.01mol·L-1的稀盐酸反应,反应太慢。为了加快该反应的化学反应速率且不改变H2的产量,可以使用如下方法中的A.加H2OB.滴入几滴浓HNO3C
.改用10mL0.1mol·L-1盐酸D.加少量CuSO4溶液例3.(2022春·云南昆明·高一校联考期中)将a、b、c3种金属浸入稀盐酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连,b上有气泡
逸出;a、c相连,c质量减少。则3种金属的活动性顺序由大到小排列为A.a>b>cB.c>a>bC.a>c>bD.b>a>c例4.(2022春·海南省直辖县级单位·高一校考期末)某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该原电池正确的组成是选项正极负极电解质溶液A石墨ZnCuCl2
BZnCuCuSO4CCuZnH2SO4DCuZnZnCl2A.AB.BC.CD.D【核心归纳】原电池原理的应用1.原电池能加快氧化还原反应的速率(1)原理:原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小,使反应速率增大。(2)实例:实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气
时,可滴入几滴硫酸铜溶液,形成原电池,加快反应速率。2.原电池能比较金属活泼性强弱(1)原理:一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应。(2)实例:有两种金属A和B,用导线连接后插入稀硫酸中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生。由原电池原理可
知,金属活动性A>B。3.根据氧化还原反应设计原电池(1)依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(即电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。(2)选择合适的材料①电极材料:电极材料
必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料,或者在该氧化还原反应中,本身失去电子的材料。②电解质溶液:电解质溶液一般能与负极反应。【考点达标随堂练】1.(2022春·北京昌平·高一统考期末)下列过程能将化学能
转化为电能的是ABCD冰雪融化水利发电太阳能集热锂电池放电2.(2022春·广东清远·高一统考期中)下列关于能量转换的认识中不正确的是A.氢氧燃料电池反应时,化学能转化为电能B.绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为化学能C.煤燃烧时,化学能主要转化为热
能D.白炽灯工作时,电能全部转化为光能3.(2022春·广东汕头·高一汕头市潮阳林百欣中学校考期中)电池与现代人的生活密切相关,某同学为了研究原电池工作原理设计了如图所示的装置。下列说法错误的是A.X、Y不用导线连接时,铜棒上会有银析出B.X、Y用
导线连接时,银棒上的电极反应为Ag++e-=AgC.X、Y用导线连接时,电子由银经导线移向铜D.无论X和Y是否用导线连接,铜棒均会溶解4.(2022春·浙江温州·高一校考阶段练习)铜片、锌片和稀硫酸组成的铜锌原电池,工作一段时间后,铜片
上有4.48L气体(标准状况)放出,下列说法中正确的是A.外电路中转移电子0.2molB.铜为负极,有12.8g铜溶解C.锌为正极,有13g锌溶解D.反应过程中消耗0.4mol氢离子5.(2022春·黑龙江大庆·高一铁人中学校考期末)按图1所示装置进行实验,若图2中x轴表示流入正极的电子
的物质的量,则y轴可以表示①c(Ag+)②c(-3NO)③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A.①③B.②④C.①③⑤D.②④⑤6.(2022春·山东菏泽·高一校考阶段练习)关于如图所示装置的叙述中正确的是A.铜是正极B.溶液中的Fe3+向铜棒移动C.电子从铜片经导线流
向碳棒D.碳棒上有红色铜生成7.(2022春·山东日照·高一统考期末)“暖宝宝”具有即时发热、长效保温的优点,深受人们的喜爱。某品牌“暖宝宝”主要成分:铁粉、水、活性炭、食盐等。下列说法正确的是A.正极反应物为H+B.负极上的电极反应,每
反应1molFe转移3mole-C.“暖宝宝”能长效保温是因为发生了原电池反应,减缓了反应速率D.“暖宝宝”使用后变硬,其主要成分为:氯化钠、三氧化二铁、炭粉等固体8.(2022·广西·高一统考学业考试)关于如图所示原电池的下列描述中,不正
确...的是A.Zn电极是电池的负极B.稀硫酸参与构成原电池C.导线中有电子定向移动D.Cu电极表面有固体沉积9.对钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较,合理的是A.负极反应不同B.正极反应相同C.析氢腐蚀更普遍D.都是电化学腐蚀10.(2022春·河北唐山·高一统考期末)将锌片和铜片按图示
方式插入柠檬中,电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法中错误的是A.铜片为正极,发生还原反应B.一段时间后,锌片质量减小C.电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片D.柠檬汁液中的H+向铜片定向迁移11.(2022春·北京东城·高一统考期末)原电池原理的
发现和各种电池装置的发明,改变了人们的生活方式。对如图所示的甲、乙两装置,下列分析正确的是A.甲、乙均能将化学能转化为电能B.甲、乙中铜片上均有气泡产生C.甲、乙中铜片上均发生氧化反应D.甲、乙中均能
发生的反应是Zn+2H+=Zn2++H2↑12.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是()A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-=CuC.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色直接变成黄色D.a和b用导线连接
后,Fe片上发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动13.(2022春·河南许昌·高一统考期末)根据如图判断下列说法正确的是A.图1所示装置能够将化学能转化为电能B.图1所示转装置不会有能量的变化C.图2所示反应为吸热反应D.图2反映了图1能量变化的特点14.(2022春·浙江·高
一浙江大学附属中学校考期中)某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图,实验所得数据如下:实验编号水果种类电极间距离/cm电流/μA1番茄198.72番茄272.53苹果227.2电池工作时,下列说法正确的是A.化学能全部
转化为电能B.负极的电极反应为Zn+2e-=Zn2+C.电子从锌片经水果流向铜片D.水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响15.某学生用如图所示装置研究原电池原理,下列说法错误的是()A.图6-3装置(3)中Zn棒增加质量与Cu棒减轻质
量之比为65:64B.图6-3装置(2)中如果两极上都有气体产生,则说明Zn棒不纯C.图6-3装置(1)中铜棒上没有气体产生D.图6-3装置(2)与(3)中正极生成物质的质量之比为1:32时,Zn棒减轻的质
量相等16.常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是()A.0~t1时,原电池的负极是Al片B.0~t1时,正极的电极反应式是3
NO−+2H++e−=NO2↑+H2OC.t1后,原电池的正、负极发生互变D.t1后,正极上每得到0.3mol电子,则负极质量减少2.7g17.(2022·山西省高一月考)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25
g,铜表面析出了氢气________L(标准状况下)。导线中通过________mol电子。18.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”反应设制一个化学电池,如图所示,已知该电池在外电路中,电流从a极流向b极。请回答下列问题
:(1)b极是电池的_____________极,材料是_____________,写出该电极的反应式_____________。(2)a可以为_____________(A、铜B、银C、铁D、石墨)(3)c溶液是_____________(A、CuSO4溶液B、AgNO3溶液C、酒
精溶液)(4)若该反应过程中有0.2mol电子发生转移,则生成Ag为_____________克。19.(2022春·江苏盐城·高一校考阶段练习)回答下列问题:(1)现有如下两个反应:A:NaOH+HCl=NaCl+H2OB:Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+①根据两反应的方
程式,判断能否设计成原电池:_______。②如果不能,说明其原因:_______。③如果可以,写出正、负极电极反应式负极:_______、正极:_______。(2)利用反应2Cu+O2+2H2SO
4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池:①负极材料是_______(写名称),电极反应式为_______。②正极的电极反应式为_______。③溶液中SO2-4向_______极移动。20.图甲、乙所示装置进行实验,图中两个烧杯里的溶液为同浓度
的稀硫酸,乙中G为电流计。请回答下列问题甲乙(1)以下叙述中,正确的是______。A.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生C.两烧杯中溶液的pH均增大D.乙中电流从铜片经导线流
向锌片E.乙溶液中24SO−向铜片方向移动(2)变化过程中能量转化的形式主要是:甲为____;乙为_____。(3)若反应过程中有0.4mol电子发生转移,则生成的氢气在标况下的体积为__________。(4)原电池在
工作时,下列反应不可能作为原电池工作时发生的反应的是:______。A.332Cu2AgNOCu(NO)2Ag+=+B.2222FeO2HO2Fe(OH)++=C.2NaOHHClNaClHO+=+D.2
222HO2HO+=