高考总复习人教化学练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章第2讲原电池化学电源1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章考点一原电池及其工作原理1.概念把化学能转化为电能的装置。2.构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生。(2)二看两电极:一般是金属活动性不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章3.工作原理(以下图铜一锌原电池为例)练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章(1)工作原理电极材料锌铜电极名称负极正极电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向电子从负极流出经外电路流入正极离子流向阳离子流向正极,阴离子流向负极练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。②盐桥的作用:①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章(3)图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。关键点:盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)氧化还原反应一定都能设计成原电池(×)(2)NaOH溶液与稀H2SO4反应自发进行,且放出热量,此反应可以设计成原电池(×)(3)在Cu/CuSO4/Zn原电池中,正电荷定向移动的方向就是电流的方向,所以Cu2+向负极移动(×)(4)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强(×)(5)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长(√)练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章2.两个“半电池”构成的原电池中,盐桥的作用是什么?提示:使两个烧杯中的溶液形成一个导电通路,使溶液保持电中性,氧化还原反应能顺利进行产生持续的电流。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章[题组1]原电池的判断1.(导学号27346667)下列示意图中能构成原电池的是()练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章解析:B[Cu与稀硫酸不反应,A装置不能构成原电池;Al与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,B装置能构成原电池;C装置中的“导线”不是盐桥,不能构成原电池;D装置中缺少盐桥。]练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章2.(导学号27346668)下列有关电化学知识的描述正确的是()A.任何氧化还原反应都可设计成原电池B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥可以装有含琼胶的KCl饱和溶液C.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁作负极、铜作正极D.理论上,任何能自发进行的且能放出能量的氧化还原反应都可设计成原电池练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章解析:D[理论上,任何能自发进行且放出能量的氧化还原反应都可设计成原电池,故A错、D正确;B项中会发生反应:KCl+AgNO3===AgCl↓+KNO3,生成的AgCl会使盐桥中溶液的导电性减弱,所以不能使用KCl饱和溶液,可换成KNO3饱和溶液,B错;铁遇到冷的浓硝酸会发生钝化,构成原电池时铁作正极、铜作负极,C错。]练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章[题组2]原电池的工作原理及正负极的判断3.(导学号27346669)(2016·课标卷Ⅱ)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误..的是()A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+B.正极反应式为Ag++e-===AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2解析:B[Mg-AgCl电池中,Mg为负极,AgCl为正极,故正极反应式应为AgCl+e-===Ag+Cl-,B项错误。]练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章4.(导学号27346670)如图所示,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是()练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章A.外电路的电流方向为X→外电路→YB.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为FeC.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为XY解析:D[外电路的电子流向为X→外电路→Y,电流方向与其相反,A项错误;若两电极分别为Fe和碳棒,则Y为碳棒,X为Fe,B项错误;X极失电子,作负极,Y极上发生的是还原反应,X极上发生的是氧化反应,C项错误;电解质溶液为稀硫酸,两金属作电极,谁活泼谁作负极,D项正确。]练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章原电池正、负极的判断方法练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章[题组3]带盐桥的原电池5.(导学号27346671)(2018·北京丰台区高三模拟)有关下图所示原电池的叙述不正确的是()练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章A.电子沿导线由Cu片流向Ag片B.正极的电极反应式是Ag++e-===AgC.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液解析:D[该装置是原电池装置,其中Cu为负极,失电子发生氧化反应:Cu-2e-===Cu2+,Ag为正极,得电子发生还原反应:Ag++e-===Ag,原电池中,负极(Cu)失去的电子沿导线流向正极(Ag),盐桥中的阳离子移向正极,即移向AgNO3溶液,综上所述,D错误。]练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章6.(导学号27346672)(2018·龙岩检测)某学习小组的同学查阅相关资料知,氧化性:Cr2O2-7>Fe3+,设计了如图所示的盐桥原电池。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是()练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章A.甲烧杯的溶液中发生还原反应B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3++7H2O-6e-===Cr2O2-7+14H+C.外电路的电流方向是从b到aD.电池工作时,盐桥中的SO2-4移向乙烧杯练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章解析:C[氧化性:Cr2O2-7>Fe3+,所以该原电池反应中,Fe2+是还原剂,Cr2O2-7是氧化剂,即甲烧杯中发生氧化反应,电极反应式为Fe2+-e-===Fe3+,乙烧杯中发生还原反应,电极反应式为Cr2O2-7+6e-+14H+===2Cr3++7H2O,A、B均错误;外电路的电流是由正极流向负极,即由b流向a,C正确;电池工作时,盐桥中的阴离子移向负极,即SO2-4移向甲烧杯,D错误。]练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章考点二原电池原理的应用1.设计制作化学电源(1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。(2)根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。2.比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章3.加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率加快。例如:在Zn与稀H2SO4反应时,加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。4.用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如:要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章[题组1]原电池设计问题1.(导学号27346673)(2018·遵义高三模拟)某校化学兴趣小组进行探究性活动:将氧化还原反应:2Fe3++2I-2++I2设计成带盐桥的原电池。提供的试剂:FeCl3溶液、KI溶液;其他用品任选。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章请回答下列问题:(1)请画出设计的原电池装置图,并标出电极材料、电极名称及电解质溶液。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章(2)发生氧化反应的电极反应式为_____________________。(3)反应达到平衡时,外电路导线中________(填“有”或“无”)电流通过。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体,当固体全部溶解后,则此时该溶液中电极变为________(填“正”或“负”)极。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章解析:(1)先分析氧化还原反应,找出正负极反应,即可确定正负极区的电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极是负极,I-失电子。(3)反应达到平衡时,无电子流动,故无电流产生。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体,平衡逆向移动,此时Fe2+失电子,电极变成负极。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章答案:(1)如图(2)2I--2e-===I2(3)无(4)负练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章2.(导学号27346674)请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Fe3+的氧化性强弱。请写出电极反应式:负极___________________________,正极__________________________________________,并在方框内画出实验装置图,要求用烧杯和盐桥,并标出外电路电子流向。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章解析:据题意要求,应按照反应2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+进行设计,Cu作负极,Fe3+作正极反应物即可。答案:Cu-2e-===Cu2+2Fe3++2e-===2Fe2+练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章原电池装置图常见失分点提示(1)不注明电极材料名称或元素符号。(2)不画出电解质溶液(或画出但不标注)。(3)误把盐桥画成导线。(4)不能连成闭合回路。练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章[题组2]原电池原理的其他应用3.(导学号27346675)有A、B、C、D四种金属,做如下实验:①将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀;②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;③将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A.ABCDB.CDABC.DABCD.ABDC练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章解析:C[①A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池,B不易腐蚀,说明B为原电池的正极,金属活动性AB;②A、D与等物质的量浓度的盐酸反应,D比A反应剧烈,金属活动性DA;③根据置换反应规律,Cu不能置换出B,说明金属活动性BCu;Cu能置换出C,说明金属活动性CuC。则四种金属活动性的排列顺序是DABC。]练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章4.(导学号27346676)把适合题意的图像填在横线上(用A、B、C、D表示)练规范课时冲关悟真题揭密高考析考点层级突破第六章(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________。(2)将过量的两份锌