1、原電池的知識梳理3、只有氧化還原反應才有電子的得失，只有氧化還原反應才可能被設計成原電池（復分解反應永遠不可能被設計成原電池）。5、無論什么樣電極材料、電解質溶液（或熔融態的電解質）構成原電池，只要是原電池永遠遵守電極的 規定：電子流出的電極是負極，電子流入的電極是正極。6、 在化學反應中， 失去電子的反應（電子流出的反應）是氧化反應，得到電子的反應（電子流入的反應）是還原反應，所以在原電池中：負極永遠發生氧化反應，正極永遠發生還原反應。（1）在外電路： 電流的流向是從電源的正極出發經用電器流向電源的負極。 電子的流向是從電源的負極出發經用電器流向電源的正極。（2）在電路： 電解質溶液中的陽離

2、子向正極移動，因為：正極是電子流入的電極，正極聚集了大量的電子，而電子帶 負電，吸引陽離子向正極移動。 電解質溶液中的陰離子向負極移動，因為：負極溶解失去電子變成陽離子，陽離子大量聚集在負極，吸引陰離子向負極移動。（硝酸做電解質溶液時，在 H+幫助下，N03洞正極移動得電子放出 N02或NO）10、 如果負極產生的陽離子和電解質溶液中的陰離子不能共存，二者將發生反應使得各自的離子濃度減少， 并可能伴有沉淀或氣體的產生。11、在特定的電解質溶液的條件下：能單獨反應的金屬做負極，不能單獨反應的金屬做正極。例1:兩極材料分別是銅片和鋁片，電解質溶液是濃硝酸，雖然金屬活動性鋁比銅活潑，但是由于鋁與濃硝

3、酸發生鈍化，不再繼續反應，而銅與濃硝酸發生氧化反應，在電池中，銅作原電池的負極，鋁作原電池 的正極。例2 :兩極材料分別是鎂片和鋁片，電解質溶液是氫氧化鈉 溶液，雖然金屬活動性鎂比鋁活潑，但是由于鋁與氫氧化鈉溶液發生氧化反應產生氫氣，而鎂與氫氧化鈉溶液不反應，在電池中，鋁作原電池的負極， 鎂作原電池的正極。12、在非氧化性酸的酸性條件 下或中性條件下，金屬活動性強的金屬做負極。二、應該對比掌握幾種原電池原電池電極反應式的書寫 格式：電極名稱（電極材料）：氧化還原反應的半反應（氧化還原類型）1、銅鋅非氧化性強酸溶液 的原電池（伏打電池）（電極材料：銅片和鋅片，電解質溶液：稀硫酸）（1） 氧化還原

4、反應的離子方程式：Zn+2H + = Zn 2+ + H2 f（2）電極反應式及其意義正極（Cu） : 2H+ +2e-=H 2 f （還原反應）；負極（Zn）: Zn -2e-=Zn2+ （氧化反應）。（3）微粒移動方向： 在外電路：電流由銅片經用電器流向鋅片，電子由鋅片經用電器流向銅片。 在電路：SO 4 （運載電荷）向鋅片移動， H+ （參與電極反應）向銅片移動的電子放出氫氣。2、銅鋅強堿溶液的原電池（電極材料：銅片和鋅片，電解質溶液：氫氧化鈉溶液）（1） 氧化還原反應的離子方程式：Zn +20H- =ZnO2 + H2 f（2）電極反應式及其意義 正極（Cu）: 2H+ +2e-=H2

5、f （還原反應）；修正為：2H2O+2e- =H2 f +20H 負極（Zn）: Zn -2e-=Zn2+ （氧化反應）；修正為：Zn +40H -2e-=ZnO 2 +2H2O3、鋁銅非氧化性強酸溶液 的原電池（電極材料：銅和鋁；電解質溶液：稀硫酸。 ）（1） 氧化還原反應的離子方程式：2Al+6H + = 2Al3+ + 3H2f（2）電極反應式及其意義正極（Cu） : 6H+ +6e- =3H2 f （還原反應）； 負極（ Al）：2Al -6e -=2Al 3+ （氧化反應）。4、銅鋁強堿溶液的原電池（電極材料：銅片和鋁片，電解質溶液：氫氧化鈉溶液）（1） 氧化還原反應的離子方程式：2

6、Al +2OH - +2H2O=2AlO 2 + 3H2f（2）電極反應式及其意義 正極（Cu）: 6H+ +6e-=3H2f （還原反應）;修正為：6H2O+6e- =3H 2 f +6OH 負極（Al） : 2AI -6e - =2Al3+ （氧化反應）；修正為：2AI +8OH -6e-=2AIO 2 +4H2O5、鋁銅電池濃硝酸原電池（電極材料：銅片和鋁片，電解質溶液：濃硝酸）（1） 氧化還原反應的離子方程式：Cu+4H+ +2NO3- =Cu2+ +2NO2f+2H2O（2）電極反應式及其意義 正極（Al） : 4H+ +2NO3- +2e- =2NO2f +2HO （還原反應）;

7、負極（Cu）: Cu-2e- =Cu2+ （氧化反應）;6、鎂鋁非氧化性強酸溶液 的原電池（電極材料：鎂和鋁；電解質溶液：稀硫酸。 ）（1）氧化還原反應的離子方程式： Mg+2H + = Mg2+ + H2f（2）電極反應式及其意義正極（Al）: 2H+ +2e-=H2f （還原反應）； 負極（ Mg）：Mg -2e -=Mg 2+ （氧化反應）。7、鎂鋁強堿溶液的原電池（電極材料：鎂片和鋁片，電解質溶液：氫氧化鈉溶液）（1）氧化還原反應的離子方程式： 2AI +2OH - +2H2O=2AIO 2 + 3H2f（2）電極反應式及其意義 正極（Mg ）: 6H+ +6e-=3H2f （還原反應

8、）；修正為：6H2O+6e- =3H 2 f +6OH 負極（Al） : 2AI -6e -=2AI3+ （氧化反應）；修正為：2AI +8OH -6e- =2AIO 2 +4H2O8、氫氧燃料電池（酸性介質 ）正極：。2 + 4H+ + 4e- t 2H2O負極：2H2 - 4e-宀 4H +總反應式： 2H 2 + O2 = 2H 2O9、氫氧燃料電池（堿性介質）正極：O2 + 2H2O + 4e- t 4OH -負極：2H 2 - 4e- + 4OH- t 4H 2O 總反應式:2H 2 + O2 = 2H 2O10. 鉛蓄電池（放電）正極（PbO2）: PbO2 + 2e- + SO4

9、2- + 4H + 宀 PbSO 4 + 2H 20負極（Pb） : Pb- 2e-+ （SO4）2-宀 PbSO 4總反應式：Pb+PbO 2+4H + 2（SO4）2- = 2PbSO 4 + 2H2O11、 甲烷和氧氣燃料電池（電解質溶液是氫氧化鉀溶液）（1）電極反應式及其意義 正極（惰性材料）：202 +8e-=4O2-（還原反應）；在強堿性條件下修正為：202 +4H 2O +8e-=8OH- 負極（惰性材料）：CH4 -8e- t CO2 （氧化反應）；修正為：CH4七e-+10 OH- =CO 32- +7 H2O 總反應式：CH 4+2O 2 +2NaOH=Na 2CO 3+3

10、H 2O12. 吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區別電化腐蝕類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強正極反應02 + 4e- + 2H2O = 40H -2H+ + 2e-=H2f負極反應Fe 2e-=Fe2+Fe 2e-=Fe2+腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣泛性發生在某些局部區域強調幾點： 書寫電極反應式要注意 酸堿性環境對產物存在形式的影響。 在酸性環境中，氫元素的存在形式 有：H+、H2O、H2三種形式，不會出現0H-形式。 在堿性環境中，氫元素的存在形式為：OH-、H2O、H2三種形式，不會出現 H+形式。 在酸性環境中，氧元素的存在形式 有：H2O 種形式，不會出現OH-、0

11、2-兩種形式。 在堿性環境中，氧元素的存在形式為：OH-、H20兩種形式，不會出現02-形式。 檢驗電極反應式的三個標準 ：正負極得失電子數 相等，原子個數守恒，微粒存在形式符合酸堿環境 。 三、2007年高考原電池部分試題及其詳細解答例1 . （1993年高考化學題）有 A、B、C、D四種金屬，將 A與B用導線聯結起來，浸入電解質溶液 中，B不易被腐蝕；將 A、D分別投入到等濃度的鹽酸中，D比A反應劇烈；將銅浸入 B的鹽溶液中無明顯變化；將銅浸入 C的鹽溶液中，有金屬 C析出。據此可推知它們的金屬活動性由強到弱的順序為（）A . DCABB . DABCC . D B A C D . B A

12、 D C解析：根據原電池原理，較活潑金屬作負極，較不活潑金屬作正極，B不易被腐蝕，說明 B為正極，金屬活動性A B。另可比較出金屬活動性 D A , B C。故答案為B項。2 .比較反應速率例2. （ 2000年春季高考化學題）100mL濃度為2 mol L-1的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是（）A 加入適量的6mol L-1的鹽酸B .加入數滴氯化銅溶液C 加入適量蒸餾水D .加入適量的氯化鈉溶液解析：向溶液中再加入鹽酸，H +的物質的量增加，生成 H2的總量也增加，A錯。加入氯化銅后，鋅置換出的少量銅附在鋅片上，形成了原電池反應，反應速率加快，

13、又鋅是過量的，生成H2的總量決定于鹽酸的量，故B正確。向原溶液中加入水或氯化鈉溶液都引起溶液中H+濃度的下降，反應速率變慢，故C、D都不正確。本題答案為 B項。3 書寫電極反應式、總反應式例3 （2000年全國高考理綜題）熔融鹽燃料電池具有高的發電效率，因而受到重視，可用U2CO3和Na2CO3的熔融鹽 混合物作電解質，CO為陽極燃氣，空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃氣， 制得在650 C 下工作的燃料電池，完成有關的電池反應式：陽極反應式：2CO+2CO 32-4e-= 4CO 2陰極反應式：,電池總反應式： 。解析：作為燃料電池，總的效果就是把燃料進行燃燒。本題中CO為還原劑，空氣中 O2

14、為氧化劑，電池總反應式為：2CO+O2=2CO2。用總反應式減去電池負極（即題目指的陽極）反應式，就可得到電池正 極（即題目指的陰極）反應式：O2+2CO2+4e-= 2CO32-。4 分析電極反應例4. （1999年全國高考化學題）氫鎳電池是近年開發出來的可充電電池，它可以取代會產生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應式是：（1/2）H2+NiO（OH）Ni（OH） 2根據此反應式判斷下列敘述中正確的是（）A 電池放電時，電池負極周圍溶液的pH不斷增大B 電池放電時，鎳元素被氧化C 電池充電時，氫元素被還原D .電池放電時，H2是負極解析：電池的充、放電互為相反的過程，放電時是原電池反應，充電時

15、是電解池反應。根據氫鎳電池 放電時的總反應式可知，電解質溶液只能是強堿性溶液，不能是強酸性溶液，因為在強酸性溶液中 NiO（OH） 和Ni（OH） 2都會溶解。這樣可寫出負極反應式：H2+2OH-2e- = 2H2O, H2為負極，附近的pH應下降。放電時鎳元素由+3價變為+2價，被還原，充電時氫元素由 +1價變為0價，被還原。故答案為 C、D項。例5. （2000年全國高考理綜題）鋼鐵發生電化學腐蝕時，負極發生的反應（）A 2H+2e-=H2B 2H2O+O2+4e-= 4OH-C Fe-2e-=Fe2+D . 4OH-+4e-=2H 2O+O2解析：鋼鐵在潮濕的空氣中發生電化學腐蝕時，負極

16、為鐵，正極為碳，電解質溶液為溶有O2或CO2等氣體的水膜。當水膜呈弱酸性或中性時發生吸氧腐蝕，負極反應為：Fe-2e=Fe2+，正極反應為：2H2O+O2+4e-= 4OH-;當水膜呈酸性時發生析氫腐蝕，負極反應為：Fe-2e-=Fe2+，正極反應為：2H+2e-=H2o鋼鐵的電化學腐蝕以吸氧腐蝕為主。故答案為C項。5判斷原電池的電極例6 （ 2001年高考化學題）鎳鎘（Ni-Cd ）可充電電池在現代生活中有廣泛應用，它的充放電反應按CdCOH）j+2Ni（QH）2 逵字 Cd+SNiOfOHy+lHoO下式進行：負電A . Cd(0H)2 B. Ni(OH) 2C. CdD . NiO(OH

17、)解析：此電池放電時為原電池反應，所列反應由右向左進行，Cd元素由0價變為+2價，失去電子，被氧化，故Cd是電池的負極反應材料。本題答案為C項。例7.( 2001年高考化學題)銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中，鋅片是()A 陰極 B 正極 C.陽極 D 負極解析：銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中形成了原電池，由于金屬活動性 ZnCu，故Zn為負極。答案為D項。6 原電池原理的綜合應用例&(2004年天津高考理綜題)下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正 確的是()A.a電極是負極B . b電極的電極反應為：4OH-4e-= 2H2O+O2TC.氫氧燃料電池是一種具有應用

18、前景的綠色電源D .氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池的新型發電裝置解析：分析氫氧燃料電池原理示意圖，可知 a極為負極，其電極反應為： 2H2-4e-=4H +, b極為正極， 其電極反應為：O2+2H2O+4e-=4OH -，電池總反應式為：2H2+O2=2H 20。H2為還原劑，02為氧化劑，H2、 O2不需全部儲藏在電池。故答案為 B項。例9. (2004年高考化學題)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅一錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為：Zn(s)+2MnO 2(s)+H2O(l)=Zn(OH) 2(s)+Mn 2O3G)下列說

19、法錯誤的是()A .電池工作時，鋅失去電子B .電池正極的電極反應式為：2MnO 2(s)+H2O(1)+2e-= Mn 2O3(s)+2OH-(aq)C.電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極D .外電路中每通過 O.2mol電子，鋅的質量理論上減小6.5g解析：該電池的電解液為KOH溶液，結合總反應式可寫出負極反應式：Zn(s)+2OH -(aq)-2e-=Zn(OH) 2(s),用總反應式減去負極反應式，可得到正極反應式：2MnO 2(s)+H 2O(1)+2e- = Mn 2O3(s)+2OH-(aq)。Zn為負極，失去電子，電子由負極通過外電路流向正極。ImolZn失去2mol電子

20、，外電路中每通過 O.2mol電子，Zn的質量理論上減小 6.5g。故答案為C項。1、(2007年高考理基)鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發生的原電池反應為：2Fe+ 2H2O + 02 = 2Fe2 + + 4OH。以下說確的是()(A) 負極發生的反應為：Fe 2e = Fe2(B) 正極發生的反應為：2H2O+ 02 + 2e = 4OH (C) 原電池是將電能轉變為化學能的裝置(D) 鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕2、(2007年高考化學卷)科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機物轉化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發電。電池負極反應為()(A) H

21、2+ 2OH = 2H2O + 2e(B) O2+ 4H + + 4e = 2出0(C)H 2= 2H + + 2e(D) O2 + 2H 2O + 4e = 4OH 3、 (2007年高考化學卷)為了避免青銅器生成銅綠，以下方確的是()(A)將青銅器放在銀質托盤上(B)將青銅器保存在干燥的環境中(C)將青銅器保存在潮濕的空氣中(D)在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜4、 (2007年高考全國理綜卷II)在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是()(A)正極附近的SO2離子濃度逐漸增大(B)電子通過導線由銅片流向鋅片(C)正極有O2逸出(D)銅片上有H2逸出5、

22、 (2007年高考理綜天津卷，6分)天津是我國研發和生產鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO 2),充電時LiCoO 2中Li被氧化，Li +遷移并以原子形式嵌入電池負極材料碳)中,以LiC6表示。電池反應為 LiCoO 2 + C6C0O2+ LiC6,下列說確的是()(A) 充電時，電池的負極反應為LiC6 e = Li十+ C6(B) 放電時，電池的正極反應為CoO2 + Li + + e = LiCoO 2(C) 羧酸、醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質(D) 鋰離子電池的比能量(單位質量釋放的能量)低6、 (2007年高考化學卷)(9分)依據

23、氧化還原反應：2Ag*(aq)+ Cu(s) = Cu2,aq)+ 2Ag(s)設計的原電池如圖 所示。AX鹽橋電流玄討 AgL L-丿電解質溶液Y請回答下列問題:(1)電極 X 的材料是 ；電解質溶液 Y 是 ；(2)銀電極為電池的 極，發生的電極反應為 ；X 電極上發生的電極反應為 ；(3) 外電路中的電子是從 電極流向 電極。7、(2007 年高考理綜卷 )(14 分 )(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計。 鋅片上發生的電極反應： ；銀片上發生的電極反應： 。若該電池中兩電極的總質量為60 g,工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質量為47 g,

24、試計算： 產生氫氣的體積 (標準狀況 )； 通過導線的電量。(已知Na = 6.02 1023 /mol，電子電荷為1.60 10 19 C)1 、答案 A 。解析： 金屬的電化學腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕,析氫腐蝕主要發生在酸性環境中,而大多數環境是中 性環境,金屬的大多數腐蝕是吸氧腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕,發生的是吸氧腐蝕,負極材料是 鐵,正極材料是碳,其原電池反應為：2Fe2H2OO2 = 2Fe24OH ,繼續發生的反應為 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 , 2Fe(OH)3=Fe2O3 3H2O (鐵銹成分)。(A)負極發生的反應為： Fe 2e= Fe

25、2+, (B)正 極發生的反應為：2H2O+ O2 + 4e = 4OH ; (C)原電池是將 化學能轉變為 電能的裝置；(D)鋼柱在水下部 分比在空氣與水交界處 不易 腐蝕,因為水下氧氣少。2、答案 C。解析：這種新型細菌燃料電池，燃料是氫氣，電解質溶液是磷酸，氫氣失電子氧化后以H+形式存在，氧氣的電子還原后，以 出0形式存在；電池負極反應為：2H2-4e = 4H* ；電池正極反應為：02 + 4H* + 4e =2 H2O 。3、答案 BD。解析： 青銅器分為兩種：錫青銅和鉛青銅,錫和鉛的金屬活潑性都比銅強；形成原電池腐蝕時,銅被保護 起來,被腐蝕的是錫或鉛。為了防止產生銅綠,應該避免青

26、銅器與那些金屬活潑性不如銅的金屬接觸,以 防止在形成原電池時因為銅比較活潑而成為電池的負極被腐蝕,將青銅器放在銀質托盤上或在潮濕的空氣 中會產生銅綠。青銅器保存在潮濕的空氣中,銅會發生化學腐蝕：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 ,為了避免青銅器生成銅綠,將青銅器保存在干燥的環境中或在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜。4、答案 D。解析：在該原電池中，鋅比銅活潑，鋅與稀硫酸反應：Zn+2H + =zn2+ +H2 f,鋅失去電子變成鋅離子，電子由鋅片經導線流向銅片，銅片聚集大量的電子，吸引溶液中的陽離子(Zn2+、H+)向銅片移動，H+的氧化性比Zn2+強，H+優先得電子變成H原子，H原子再變成H2。電子流出的一極規定為電池的負極，所 以鋅片為負極；電子流入的一極為正極,所以銅片為正極。鋅失去電子變成鋅離子,在負極源源不斷的產 生陽離子(Zn2+),陽離子吸引陰離子向電源的負極移動，負極附近的SO2 離子濃度逐漸增大。5、答案