高中化学 第2章 化学键 化学反应规律 第2节 化学反应与能量转化 微专题五 原电池工作原理及应用中的三大热点教案 鲁科版必修第二册-鲁科版高一第二册化学教案VIP专享VIP免费

微专题五原电池工作原理及应用中的三大热点一、“五法”判断原电池的正负极1．已知空气－锌电池的电极反应如下：锌电极：Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O石墨电极：O2＋2e－＋H2O===2OH－可判断锌电极是()A．负极，发生还原反应B．正极，发生氧化反应C．负极，发生氧化反应D．正极，发生还原反应答案C解析据电极反应，锌失去电子，发生氧化反应，故锌应做负极材料，故选C项。2.如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则下列叙述正确的是()A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为稀硫酸B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为稀硫酸D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液答案C解析Fe、C形成的原电池中，铁片做负极，失去电子，生成亚铁离子，由于a极上有大量气泡产生，所以a极为正极碳棒，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，b极为负极铁片，电解质溶液为稀硫酸，故C项正确。需要注意的是活泼金属一般做负极，但不要形成“活泼金属一定做负极”的思维定式，如铁、铜和浓硝酸形成的原电池中，铁发生钝化，做正极，而铜做负极。3.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一特点，科学家们发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的化学方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag，下列有关说法正确的是()A．Cu为正极，发生氧化反应B．Ag2O/Ag电极为正极C．测量原理示意图中，电子由Cu电极经过溶液流向Ag2O/Ag电极D．电池工作时，OH－向正极移动答案B解析Cu在反应中失去电子，发生氧化反应，应做电池的负极，Ag2O在反应中得到电子，应做原电池的正极，故A项错误，B项正确；C项，电子流向应为负极(Cu)经导线流向正极(Ag2O/Ag)，电子不能通过溶液，错误；D项，原电池在工作时，电解质溶液中的阴离子应移向负极，错误。二、简单原电池电极反应式书写及判断1．书写电极反应式时遵循的原则原电池电极反应均是氧化还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒，两电极反应式相加得电池总反应式。2．一般电极反应式的书写思路4．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池中发电，电池负极反应式为()A．H2＋2OH－－2e－===2H2OB．O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．H2－2e－===2H＋D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－答案C解析根据题给信息，该燃料电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O。电解液为酸性溶液，电极反应式中不能出现OH－，A、D项错误；又因为燃料电池中负极通入氢气，正极通入氧气，B项错误。5.如图所示装置。(1)若烧杯中的溶液为稀硫酸，则观察到的现象为___________________________，正极反应式为______________________________________________________________，负极反应式为______________________________________________________________，电池总反应离子方程式为_____________________________________________________。(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极材料为________________________________，正极材料为________，电池总反应离子方程式为__________________________________。答案(1)Mg片逐渐溶解，Al片上产生无色气泡2H＋＋2e－===H2↑Mg－2e－===Mg2＋Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(2)AlMg2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑解析(1)当电解质为稀硫酸时，Mg为负极材料，失电子发生氧化反应，电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，Al作为正极材料，溶液中的H＋在电极上得电子生成H2，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，两极相加，电池总反应离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。(2)当溶液为NaOH溶液时，因Mg和NaOH溶液不反应，而Al和NaOH溶液反应，故Al为还原剂，失电子发生氧化反应，生成[Al(OH)4]－，故Al为负极材料，Mg为正极材料，电池总反应离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑。三、原电池原理的应用应用一比较金属活泼性强弱一般做负极的金属活泼性强，做正极的活泼性弱。如Zn和Cu做电极，电解质溶液为稀H2SO4，Zn失电子被氧化做负极材料，则可知Zn的...