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第四章电化学基础第一节原电池1．下列有关原电池的说法错误的是()。A．原电池是将电能转化为化学能的装置B．原电池的其中一个电极可以是能导电的非金属C．原电池反应是能自发进行的氧化还原反应D．电子由负极经外电路流向正极A)。2．关于右图装置的叙述，正确的是(A．铜是负极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原后生成H2D3．下图所示的装置是锌铜__________装置，请完成下列各题：(1)负极：在ZnSO4溶液中，锌片逐渐________，即Zn被____________，______电子，形成____进入溶液。电极反应式：______________________。原电池溶解氧化失去Zn2＋Zn－2e－===Zn2＋(2)正极：在CuSO4溶液中，______从铜片上得到______，__________为金属铜并沉积在铜片上。电极反应式：______________________。(3)总反应：____________________________。4．形成原电池的条件：(1)具有____________的两个电极，其中一个电极可以是能导电的非金属；(2)合适的__________溶液；(3)形成__________；(4)能自发进行的__________反应。Cu2＋电子被还原Cu2＋＋2e－===CuZn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu活泼性不同电解质闭合回路氧化还原5．原电池是由两个________组成的，中间可通过______连接起来。利用这个原理可将氧化还原反应设计成电池。(1)外电路：(______较强的物质)负极正极(______较强的物质)。(2)内电路：两极浸入电解质溶液中，__________定向移动形成内电路。内、外电路闭合时便形成了电流。6．原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的__________________。半电池盐桥还原性氧化性阴、阳离子氧化还原能力一、原电池1．概念原电池是将化学能转化为电能的装置。2．工作原理3．原电池电极的判断利用原电池的形成条件、工作原理来判断原电池的正、负极。(1)电极材料：通常负极是较活泼的材料，正极则相对不活泼。(2)电子、电流的流向：电子由负极经外电路流向正极，电流方向恰好相反。(3)电解质溶液中阴、阳离子迁移方向：阳离子移向正极，阴离子移向负极。(4)电极反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(5)反应现象：负极有质量减少、变细或溶解等现象；正极有质量增加或产生气泡等现象。[例1]用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池，形成电流后，下列说法中正确的是()。A．锌片是正极，铜片上有气泡产生B．电流从锌片经硫酸溶液流向铜片C．c(H2SO4)保持恒定D．溶液的pH升高点拨：根据两种金属的活泼性判断对应的电极类型。由原电池的反应原理，写出该原电池的总反应，再判断反应的现象及电解质溶液的变化情况。电流是从正极经导线流向负极，电子流向恰好相反。答案：D[例2]用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()。①在外电路中，电子由银电极流向铜电极；②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag；③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作；④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同。A．①②B．②③C．②④D．③④答案：C与Cu2＋反应生成的)与稀硫酸形成了原电池。二、原电池原理的应用1．比较金属活动性强弱(1)在原电池中，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)电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向与电子流向恰好相反。2．原电池对反应速率的影响形成原电池时反应速率比直接接触的反应速率快，如粗锌与稀硫酸反应产生H2的速率快，因为锌、杂质金属与稀硫酸形成了原电池。在锌与稀硫酸反应时，向稀硫酸中加入少量CuSO4，也同样会加快产生H2的速率，因为锌、铜(铜单质是锌3．把各种氧化还原反应设计成原电池从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。关键是选择合适的两个电极和电解质溶液。(1)电极材料的选择。在原电池中选择还原性强的物质作负极，氧化性强的物质作正极，电极材料选择的原则是必须能导电。几种常见的电极：①活泼性不同的两种金属，如铜锌原电池中的铜、锌两种金属；②金属与非金属，如锌锰干电池中的锌和石墨棒；③金属和化合物，如铅蓄电池中金属Pb和氧化铅；④惰性电极，如氢氧燃料电池中的铂电极。(2)电解质溶液的选择。电解质是使负极放电的物质，因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质(如空气中的氧气)能与负极发生反应。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液选择与所插入电极材料相同元素对应的阳离子。(3)设计思路：原电池的设计一定要满足形成原电池的条件。其设计的具体步骤如下表所示：设计思路实例①必须是自发的氧化还原反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2②将氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应，从而确定电极反应③以两极反应为依据，确定电极材料及电解质溶液负极材料：Cu正极材料：石墨或比Cu不活泼的其他金属(汞除外)电解质溶液：FeCl3溶液④画出示意图氧化反应(负极)：Cu－2e－===Cu2＋还原反应(正极)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ABCD正极ZnCuZnFe负极CuZnAgZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl2===Zn2＋＋Cu，该原电池的正确组成是([例3]一个原电池的总反应的离子方程式是：Zn＋Cu2＋)。点拨：根据总反应的离子方程式，先比较两个电极的活泼性是否符合要求，再比较其电解质溶液是否符合要求。答案：D