壽昌中學(xué)高二化學(xué)期末復(fù)習(xí)2：原電池原理及其應(yīng)用ylin

原電池原理及其應(yīng)用專題復(fù)習(xí)一、原電池1.定義：把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置理解：①外形：無外加電源②氧化還原反應(yīng)理論上都可以被設(shè)計(jì)成原電池2.形成條件：①一般要具備

的兩個(gè)電極；（可以是金屬與金屬、金屬與非金屬導(dǎo)體或金屬氧化物）（

電池的兩個(gè)電極可以相同）②有

溶液；③形成

；④自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)活潑性不同燃料電解質(zhì)閉合的回路二、原電池正負(fù)極判斷－－原電池原理的應(yīng)用一般負(fù)極：

的金屬正極：

的金屬可以理解成：

與電解質(zhì)溶液反應(yīng)

練習(xí)：Mg-Al-H2SO4中

是正極，

是負(fù)極Mg-Al-NaOH中

是正極

是負(fù)極MgAlAlMg活潑性強(qiáng)活潑性弱負(fù)極1.由組成原電池的電極材料判斷二、原電池正負(fù)極判斷－－原電池原理的應(yīng)用1.由組成原電池的電極材料判斷2.根據(jù)電子（電流）流動(dòng)的方向判斷電子：由

流出，流入

；電流：由

流出，流入

。負(fù)極正極正極負(fù)極二、原電池正負(fù)極判斷－－原電池原理的應(yīng)用1.由組成原電池的電極材料判斷2.根據(jù)電子（電流）流動(dòng)的方向判斷

3.根據(jù)電極反應(yīng)類型判斷負(fù)極：

電子，發(fā)生

反應(yīng)正極：

電子，發(fā)生

反應(yīng)失得氧化還原二、原電池正負(fù)極判斷－－原電池原理的應(yīng)用1.由組成原電池的電極材料判斷2.根據(jù)電子（電流）流動(dòng)的方向判斷3.根據(jù)電極反應(yīng)類型判斷4.根據(jù)電解質(zhì)溶液離子移動(dòng)的方向判斷陰離子：向

極移動(dòng)陽離子：向

極移動(dòng)負(fù)正二、原電池正負(fù)極判斷－－原電池原理的應(yīng)用1.由組成原電池的電極材料判斷2.根據(jù)電子（電流）流動(dòng)的方向判斷3.根據(jù)電極反應(yīng)類型判斷

4.根據(jù)電解質(zhì)溶液離子移動(dòng)的方向判斷

5.根據(jù)電極現(xiàn)象來判斷負(fù)極：

；正極：

；犧牲、溶解增重、氣泡二、原電池正負(fù)極判斷－－原電池原理的應(yīng)用1.由組成原電池的電極材料判斷2.根據(jù)電子（電流）流動(dòng)的方向判斷

3.根據(jù)電極反應(yīng)類型判斷

4.根據(jù)電解質(zhì)溶液離子移動(dòng)的方向判斷

5.根據(jù)電極現(xiàn)象來判斷6.燃料電池中燃料在

反應(yīng)氧化劑在

反應(yīng)

負(fù)極正極1.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時(shí)，溶液中的陽離子向b極移動(dòng)。則四種金屬的活潑性順序?yàn)椋?/p>

。a＞c＞d＞ba＞bc＞d

a＞cd＞b練習(xí)1、判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。

CuCFeCl3溶液負(fù)極：Cu

失電子Cu-2e-=Cu2+正極：Fe3+得電子2Fe3++2e-=2Fe2+A

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2先寫出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)拆成離子方程式：Cu+2Fe3＋

=Cu2＋

+2Fe2＋根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極三、電極方程式的書寫2、請(qǐng)寫出右邊原電池的電極方程式?？偡磻?yīng)方程式：負(fù)極：Al失e-

2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O負(fù)極總反應(yīng)：

2Al+8OH-

－6e－＝2AlO2-+4H2O正極：總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑MgAlNaOH溶液A拆成離子方程式：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－

+3H2↑根據(jù)化合價(jià)升降判斷正負(fù)極2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑3.燃料電池電極方程式的寫法總反應(yīng)：實(shí)際上就是燃料的完全燃燒。負(fù)極（通入燃料）：為燃料失去電子的氧化反應(yīng)，正極（通入氧化劑）：為氧化劑得到電子的還原反應(yīng)。負(fù)極總反應(yīng):

2H2-4e-+4OH-＝4H2O正極:總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)

總反應(yīng)：2H2+O2＝2H2O負(fù)極:H2失e－4H++4OH-＝4H2O2H2-4e-＝4H＋O2+2H2O+4e-＝4OH-例:Pt電極,電解質(zhì)溶液為KOH溶液的氫氧燃料電池正極：PbO2＋2e－

＝PbSO4↓4.復(fù)雜原電池電極方程式的書寫方法點(diǎn)撥：寫電極方程式的時(shí)候，要根據(jù)“得電子帶負(fù)電；失電子帶正電”的原則，利用“電荷守恒”，通過巧用H＋、OH－和水寫出電極方程式Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O練習(xí)：寫出鉛酸蓄電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4↓正極：PbO2得電子＋4H＋＋2H2O帶4個(gè)單位負(fù)電荷不帶電荷方案1.右邊加4OH－方案2.左邊加4H＋+SO42－×√1、(1)今有在氫氧化鉀溶液中2H2+O2==2H2O反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極應(yīng)通

，正極通的是

，電極反應(yīng)式分別為

，

。(2)如果把氫氧化鉀改為稀硫酸作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式分為

，

。（1）和（2）的電池液不同，反應(yīng)進(jìn)行后，其溶液的pH值各有何變化

？

H2O22H2-

4e-

+4OH-=4H2OO2+2H2O+4e-

=4OH-2H2-4e-=4H+4H++O2+4e-=2H2O(1)減小(2)增大(3)如果把氫氣改為甲烷，氫氧化鉀作導(dǎo)電物質(zhì)，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為.CH4+10OH--8e-→CO32-+7H2O練習(xí)2、關(guān)于下圖裝置的敘述，正確的是A．鋁是負(fù)極，鋁片上析出無色氣體。B．石墨是陽極，石墨棒上析出黃綠色氣體C．溶液中兩電極間產(chǎn)生白色沉淀。D．溶液中先產(chǎn)生白色沉淀，最后沉淀溶解。C練習(xí)3、如果該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氫氧燃料電池原理其基本構(gòu)造如圖所示，a、b兩個(gè)電極由多孔石墨制成，通入的氣體由孔隙中逸出，在電極表面放電。下列說法正確的是（）①a是正極；②正極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-

③電解質(zhì)溶液中K+向負(fù)極移動(dòng)，OHˉ向正極移動(dòng)；④工作時(shí)，電子由a經(jīng)外電路流向bA、①②B、②③C、③④D、②④D練習(xí)4.05上?；瘜W(xué)關(guān)于如圖所示裝置的敘述，正確的是

A銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B銅片質(zhì)量逐漸減少 C電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片

D氫離子在銅片表面被還原練習(xí)D5、（泰州聯(lián)考）據(jù)報(bào)道，美國(guó)正在研究用鋅電池取代目前廣泛使用的蓄電池，它具有容量大、污染小的特點(diǎn)，其電池反應(yīng)為：2Zn+O2=2ZnO，其原料為鋅、空氣和電解質(zhì)溶液，則下列敘述正確的是（）A．鋅為正極，空氣在負(fù)極反應(yīng)B．負(fù)極還原反應(yīng)，正極氧化反應(yīng)C．負(fù)極的電極反應(yīng)為：Zn－2e-+2OH-=ZnO+H2OD．電池工作時(shí)溶液的pH降低C練習(xí)四、金屬的腐蝕與防護(hù)1、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)金屬的腐蝕種類原理區(qū)別腐蝕速度聯(lián)系金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程：M-ne-=Mn+

化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬和其它物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕不純金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失電子被氧化而引起的腐蝕直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生原電池反應(yīng)腐蝕過程無電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生金屬直接被腐蝕較活潑金屬被腐蝕電解池腐蝕>原電池腐蝕>化學(xué)腐蝕>原電池保護(hù)>電解池保護(hù)往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大條件正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)電池反應(yīng)溶液反應(yīng)水膜酸性較強(qiáng)水膜呈中性或弱堿性2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==4OH-析氫腐蝕吸氧腐蝕2Fe-4e-==2Fe2+Fe-2e-==Fe2+2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2Fe+2H+==Fe2++H2↑Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(析氫腐蝕）4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O2、析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以Fe為例）防止金屬腐蝕的措施防止金屬腐蝕的原理3、金屬的電化學(xué)防護(hù)形成原電池：犧牲負(fù)極,保護(hù)正極外加電流形成電解池：犧牲陽極，保護(hù)陰極改變金屬組成和結(jié)構(gòu)與活動(dòng)性更強(qiáng)的金屬形成原電池,被保護(hù)金屬作正極利用電解池原理，被保護(hù)金屬作陰極通過改變結(jié)構(gòu)而改變性質(zhì)隔絕空氣和水覆蓋保護(hù)層練習(xí)1、下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實(shí)驗(yàn)

數(shù)天后數(shù)天后圖一圖二（1）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是：（2）圖一說明原溶液呈

性，鐵釘發(fā)生

腐蝕，電極反應(yīng)為：

（3）圖二說明原溶液呈

性，鐵釘發(fā)生

腐蝕，電極反應(yīng)為：發(fā)生了原電池反應(yīng)中性或弱堿吸氧負(fù)極:Fe-2e-=Fe2+;正極:2H2O+O2+2e-

=4OH-負(fù)極:Fe-2e-=Fe2+；正極:2H++2e-=H2↑較強(qiáng)酸性析氫謝謝大家?。?.下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)練習(xí)3．鋼鐵在銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是（）①Fe由+2價(jià)轉(zhuǎn)化為+3價(jià)，②O2被還原，③產(chǎn)生H2，④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O，⑤雜質(zhì)碳被氧化除去A．①②B．③④C．①②③④D．①②③④⑤練習(xí)C4．下列敘述中正確的是（）①鋅跟稀硫酸制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率②鍍層破壞后，白鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）更易腐蝕③鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3·xH2OA．都正確B．①③C．①D．②③5．以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是（）A.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產(chǎn)生