(完整版)原电池知识点总结

(完整版)原电池知识点总结

(知识点总结及习题)

原电池的知识梳理

1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。

2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。

3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。

4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。

5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。

6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。

7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。

(1)在外电路:

①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。

②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。

(2)在内电路:

①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。

②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)8、原电池的基本类型:

(1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是

在正极可能有气体产生或正极质量增大。

(2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。

(3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。

9、电解质溶液的作用:运载电荷或参与电极反应(产生沉淀、放出气体、改变微粒的存在形式)。

10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,并可能伴有沉淀或气体的产生。

11、在特定的电解质溶液的条件下:能单独反应的金属做负极,不能单独反应的金属做正极。

例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池的正极。

例2:两极材料分别是镁片和铝片,电解质溶液是氢氧化钠溶液,虽然金属活动性镁比铝活泼,但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产生氢气,而镁与氢氧化钠溶液不反应,在电池中,铝作原电池的负极,镁作原电池的正极。

12、在非氧化性酸的酸性条件下或中性条件下,金属活动性强的金属做负极。

二、应该对比掌握11种原电池

原电池电极反应式的书写格式:电极名称(电极材料):氧化还原反应的半反应(氧化还原类型)

1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池(伏打电池)(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:稀硫酸)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑

(2)电极反应式及其意义

正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应)。

意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小6.5克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。

②在内电路:SO-24(运载电荷)向锌片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动的电子放出氢气。

2、铜锌强碱溶液的原电池(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn +2OH- =ZnO-22+ H2↑

(2)电极反应式及其意义

①正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);修正为:2H2O+2e- =H2↑+2OH-

②负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应);修正为:Zn +4OH--2e-=ZnO-22+2H2O

意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小6.5克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。

②在内电路:OH-(参与溶液反应)向锌片移动遇到Zn2+发生反应产生ZnO-22,Na+(运载电荷)向正极移动。

3、铝铜非氧化性强酸溶液的原电池(电极材料:铜和铝;电解质溶液:稀硫酸。)

(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al+6H+ = 2Al3+ + 3H2↑

(2)电极反应式及其意义

正极(Cu):6H+ +6e- =3H2↑(还原反应);负极(Al):2Al -6e-=2Al3+ (氧化反应)。

意义:在标准状况下,正极每析出6.72升氢气,负极质量就减小5.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向铝片,电子由铝片经用电器流向铜片。

②在内电路:SO-24(运载电荷)向铝片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动得电子

放出氢气。

4、铜铝强碱溶液的原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al +2OH- +2H2O=2AlO-2+ 3H2↑

(2)电极反应式及其意义

①正极(Cu):6H+ +6e-=3H2↑(还原反应);修正为:6H2O+6e- =3H2↑+6OH-

②负极(Al):2Al -6e- =2Al3+ (氧化反应);修正为:2Al +8OH--6e-=2AlO-2+4H2O

意义:在标准状况下,正极每析出6.72升氢气,负极质量就减小5.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向铝片,电子由铝片经用电器流向铜片。

②在内电路:OH-(参与溶液反应)向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO-2,Na+(运载电荷)向正极移动。

5、铝铜电池浓硝酸原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:浓硝酸)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Cu+4H+ +2NO3- =Cu2+ +2NO2↑+2H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(Al):4H+ +2NO3- +2e- =2NO2↑+2H2O(还原反应);

②负极(Cu):Cu-2e- =Cu2+(氧化反应);

意义:在标准状况下,正极每析出4.48升NO2,负极质量就减小6.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铝片经用电器流向铜片,电子由铜片经用电器流向铝片。

②在内电路:H+ (参与电极反应)向铝片移动与NO3-汇合,NO3-(参与电极反应)得电子产生NO2。 6、镁铝非氧化性强酸溶液的原电池(电极材料:镁和铝;电解质溶液:稀硫酸。)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Mg+2H+ = Mg2+ + H2↑

(2)电极反应式及其意义

正极(Al):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Mg):Mg -2e-=Mg2+ (氧化反应)。

意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小2.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铝片经用电器流向镁片,电子由镁片经用电器流向铝片。

②在内电路:SO-24(运载电荷)向铝片移动,H+ (参与电极反应)向镁片移动得电子

放出氢气。

7、镁铝强碱溶液的原电池(电极材料:镁片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al +2OH- +2H2O=2AlO-2+ 3H2↑

(2)电极反应式及其意义

①正极(Mg):6H+ +6e-=3H2↑(还原反应);修正为:6H2O+6e- =3H2↑+6OH-

②负极(Al):2Al -6e-=2Al3+ (氧化反应);修正为:2Al +8OH--6e- =2AlO-2+4H2O

意义:在标准状况下,正极每析出6.72升氢气,负极质量就减小5.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由镁片经用电器流向铝片,电子由铝片经用电器流向镁片。

②在内电路:OH-(参与溶液反应)向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO-2,Na+(运载电荷)向正极移

动。

8、氢气和氧气细菌燃料电池(电解质溶液是磷酸)

(1)氧化还原反应的化学方程式:2H2 +O2=2H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):O2 +4e-=2O2-(还原反应);修正为:O2 +4H+ +4e-=2H2O

②负极(惰性材料):2H2 -4e-=4H+ (氧化反应);

意义:在标准状况下,正极每消耗3.2升氧气,负极同时消耗0.4克氢气,电解质溶液增加3.6克水。

9、氢气和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)

(1)氧化还原反应的化学方程式:2H2 +O2=2H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):O2 +4e-=2O2-(还原反应);修正为:O2 +2H2O +4e-=4OH-

②负极(惰性材料):2H2 -4e-=4H+ (氧化反应);修正为:2H2 +4OH--4e-=4H2O

意义:在标准状况下,正极每消耗3.2升氧气,负极同时消耗0.4克氢气,电解质溶液增加3.6克水10、甲烷和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)

(1)氧化还原反应的化学方程式:CH4+2O2=CO2+2H2O 。

在强碱性条件下修正为:CH4+2O2 +2NaOH=Na2CO3+3H2O;CH4+2O2 +2OH- =CO-23+3H2O (2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):2O2 +8e-=4O2-(还原反应);在强碱性条件下修正为:2O2 +4H2O +8e-=8OH-

②负极(惰性材料):CH4 -8e-→CO2(氧化反应);修正为:CH4–8e- +10 OH- =CO32- +7 H2O

意义:在标准状况下,正极每消耗4.48升氧气,负极同时消耗2.24升甲烷。

11、丙烷和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)

(1)氧化还原反应的化学方程式:C3H8+5O2=3CO2+4H2O 。

在强碱性条件下修正离子方程式为:C3H8+5O2 +6OH-=3CO-23+7H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):5O2 +20e-=10O2-(还原反应);在强碱性条件下修正为:5O2 +10H2O +20e-=20OH-

②负极(惰性材料):C3H8–20e-→3CO2(氧化反应);修正为:C3H8–20e- +26 OH- =3 CO-23+ 17 H2O 意义:在标准状况下,正极每消耗11.2升氧气,负极同时消耗2.24升丙烷。

强调八点:

①书写电极反应式要注意酸碱性环境对产物存在形式的影响。

②在酸性环境中,氢元素的存在形式有:H+ 、H2O 、H2三种形式,不会出现OH-形式。

③在碱性环境中,氢元素的存在形式为:OH-、H2O 、H2三种形式,不会出现H+形式。

④在酸性环境中,氧元素的存在形式有:H2O 一种形式,不会出现OH-、O2-两种形式。

⑤在碱性环境中,氧元素的存在形式为:OH-、H2O 两种形式,不会出现O2-形式。

⑥检验电极反应式的三个标准:正负极得失电子数相等,原子个数守恒,微粒存在形式符合酸碱环境。

⑦在正负极得失电子数相同的情况下,两个电极反应式叠加,会得到总反应式。

⑧用总反应式减去任何一个电极反应式会得到另一个电极反应式。

三、2007年高考原电池部分试题及其详细解答

1、(2007年高考广东理基)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:

2Fe +2H 2O +O 2 = 2Fe 2++4OH -。以下说法正确的是

() (A)负极发生的反应为:Fe -2e - = Fe 2+

(B)正极发生的反应为:2H 2O +O 2+2e - = 4OH -

(C)原电池是将电能转变为化学能的装置

(D)钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀

2、(2007年高考广东化学卷)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为() (A)H 2+2OH -=2H 2O +2e - (B) O 2+4H ++4e -=2H 2O

(C)H 2=2H ++2e - (D) O 2+2H 2O +4e -=4OH -

3、(2007年高考广东化学卷)为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是

() (A)将青铜器放在银质托盘上 (B)将青铜器保存在干燥的环境中

(C)将青铜器保存在潮湿的空气中 (D)在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜

4、(2007年高考全国理综卷II)在盛有稀H 2SO 4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是

() (A)正极附近的SO 4

2 -离子浓度逐渐增大 (B)电子通过导线由铜片流向锌片 (C)正极有O 2逸出 (D)铜片

上有H 2逸出

5、(2007年高考理综天津卷,6分)天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO 2),充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)中,以LiC 6表示。电池反应为LiCoO 2+C 6充电CoO 2+LiC 6,下列说法正确的是( ) (A)充电时,电池的负极反应为LiC 6-e - = Li ++C 6 (B)放电时,电池的正极反应为CoO 2+Li ++e - = LiCoO 2

(C)羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质

(D)锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低

6、(2007年高考海南化学卷) (9分)依据氧化还原反应:2Ag +(aq)+Cu(s) = Cu 2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题:

Y 电解质溶液

(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是___________;

(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为______________________________; X电极上发生的电极反应为____________________________;

(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。

7、(2007年高考理综宁夏卷)(14分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极

间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应:_____________________________________;

银片上发生的电极反应:______________________________________。

(2)若该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47 g,试计算:

①产生氢气的体积(标准状况);

②通过导线的电量。(已知N A = 6.02×1023 /mol,电子电荷为1.60×10-19 C)

1、[答案]A。

解析:金属的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,析氢腐蚀主要发生在酸性环境中,而大多数环境是中性环境,金属的大多数腐蚀是吸氧腐蚀。钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的是吸氧腐蚀,负极材料是铁,正极材料是碳,其原电池反应为:2Fe+2H2O+O2 = 2Fe2++4OH-,继续发生的反应为4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3 ·3H2O(铁锈成分)。(A)负极发生的反应为:Fe-2e-= Fe2+,(B)正极发生的反应为:2H2O+O2+4e -= 4OH-;(C)原电池是将化学能转变为电能的装置;(D)钢柱在水下部分比在空气与水交界处不易腐蚀,因为水下氧气少。 2、[答案]C。

解析:这种新型细菌燃料电池,燃料是氢气,电解质溶液是磷酸,氢气失电子氧化后以H+形式存在,氧气的电子还原后,以H2O形式存在;电池负极反应为:2H2-4e-=4H+;电池正极反应为:O2+4H++4e-=

2 H2O 。

3、[答案]BD。

解析:青铜器分为两种:锡青铜和铅青铜,锡和铅的金属活泼性都比铜强;形成原电池腐蚀时,铜被保护起来,被腐蚀的是锡或铅。为了防止产生铜绿,应该避免青铜器与那些金属活泼性不如铜的金属接触,以防止在形成原电池时因为铜比较活泼而成为电池的负极被腐蚀,将青铜器放在银质托盘上或在潮湿的空气中会产生铜绿。青铜器保存在潮湿的空气中,铜会发生化学腐蚀:2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3,为了避免青铜器生成铜绿,将青铜器保存在干燥的环境中或在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜。

4、[答案]D。

解析:在该原电池中,锌比铜活泼,锌与稀硫酸反应:Zn+2H+ =Zn2+ +H2↑,锌失去电

子变成锌离子,电子由锌片经导线流向铜片,铜片聚集大量的电子,吸引溶液中的阳离子(Zn2+、H+)向铜片移动,H+的氧化性比Zn2+强,H+优先得电子变成H原子,H原子再变成H2。电子

流出的一极规定为电池的负极,所以锌片为负极;电子流入的一极为正极,所以铜片为正极。锌失去电子变成锌离子,在负极源源不断的产生阳离子(Zn2+),阳离子吸引阴离子向电源

的负极移动,负极附近的SO42-离子浓度逐渐增大。

5、[答案]B。

解析:分析原电池反应:CoO2+LiC6?

?放电LiCoO2+C6;电池负极反应:C-6-e- = C6,推导电池的正

?→

极反应式为:CoO 2+Li ++e - = LiCoO 2 ;分析电解池反应:LiCoO 2+C 6

??→?充电 CoO 2+LiC 6 ,充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)中,以LiC 6表示,说明整个反应中钴

元素和氧元素的化合价都没有发生变化,电解池的阳极发生氧化反应:LiCoO 2 –e - = CoO 2+Li +

,电解池

的阴极发生还原反应:C 6 + e - = C -6 ;醇类不是电解质,不可以做锂电池的电解质;锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)高,否则不可能作为新型电池推广。

6、[答案](1)铜(或Cu);AgNO 3溶液。

(2)正, Ag ++e - = Ag ; Cu -2e - = Cu 2+

(3)负(Cu);正(Ag)。

解析:将氧化还原反应拆成两个半反应:一个是在负极发生的氧化反应,一个是在正极发生的还原反应;在氧化还原反应:2Ag +(aq)+Cu(s) = Cu 2+(aq)+2Ag 中,氧化反应为:Cu(s) -2e - = Cu 2+(aq) ;还原反应为: 2Ag +(aq)+2e - = 2Ag ;铜片失去电子被氧化,而失去电子即流出电子的一极为负极,所以铜片为负极,发生的反应为:Cu(s) -2e - = Cu 2+(aq) ;电极X 的材料是铜,电解质溶液是可溶性的银盐,可熔性的银盐只有硝酸银溶液;电子流入的一极为正极,银电极为电池的正极,发生的反应为:Ag ++e - = Ag ,外电路中的电子是从X (铜片、负极)电极流向Ag (正极)电极。

7、[答案](1)Zn -2e - = Zn 2+; 2H ++2e - = H 2↑。

(2)①锌片与银片减轻,是因与酸反应:

Zn +2H + = Zn 2++H 2↑~转移2e -

g 47 g 60g 65- = )(H L 22.42V = Q C 101.60mol 1002.6mol 219123--???? 得V (H

2) = 4.5 L ; Q = 3.8×104 C 。

练习:

1.可用于电动汽车的铝空气燃料电池,通常以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是()

A.以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解液时,正极反应都为:O 2+2H 2O+4e -====4OH -

B.以NaOH 溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH --3e -====Al (OH )3↓

C.以NaOH 溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH 保持不变

D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 2.钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O 2+2H 2O====2Fe (OH )2;②4Fe(OH )2+O 2+2H 2O====4Fe (OH )3;③2Fe(OH )3====Fe 2O 3+3H 2O 。下列说法正确的是()

A.反应①、②中电子转移数目相等

B.反应①中氧化剂是氧气和水

C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀

D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀

3.下列有关电池的说法不正确的是()

A.手机上用的锂离子电池属于二次电池

B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D.锌锰干电池中,锌电极是负极

4.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()

①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应

A.②③

B.②④

C.①③

D.①④

5.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2O=Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是()

A.充电时阳极反应:Ni(OH)2-e-+ OH- = NiOOH + H2O

B.充电过程是化学能转化为电能的过程 C.放电时负极附近溶液的碱性不变

D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动

6.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,电流由铜电极流向银电极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.①②

B.②③

C.②④

D.③④

7.在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2下列该电池的电极反应正确的是

A.负极反应为Zn-2e-=Zn2+

B.负极反应为Zn+2H2O-2e-=Zn(OH)2+H+

C.正极反应为2MnO2+2H++2e-=2MnOOH

D.正极反应为2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-

8.关于铅蓄电池的说法正确的是:

A.在放电时,正极发生的反应是Pb(S)+ SO42- (aq)=PbSO4(s)+2e-

B.在放电时,该电池的负极材料是铅板

C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小

D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)

9.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( ) SO离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片

A.正极附近的 2

4

C.正极有O2逸出

D.铜片上有H2逸出

10.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3,下列说法不正确的是()

A.正极反应式为:O2+2H2O+4eˉ==4OHˉ

B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极

C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积

D.该电池通常只需更换铝板就可继续使用

11.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+ 2K2FeO4 + 8H2O---3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 下列叙述不正确的是()

A.放电时负极反应为:Zn — 2e— + 2OH— == Zn(OH)2

B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3— 3e— + 5OH— == FeO42— + 4H2O

C.放电时每转移3moL电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

12.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是()

A.在熔融电解质中,O2- 由负极移向正极

B.电池的总反应是:2C4H10 + 13O2→ 8C O2 + 10H2O

C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2 + 4e-= 2O2-

D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10 + 26e- + 13O2-== 4CO2 + 5H2O

原电池的知识梳理(知识点总结及习题)

原电池的知识梳理(知识点总结及习题) 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。 (1)在外电路: ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 (2)在内电路: ①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)8、原电池的基本类型: (1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。 (2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。 (3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。 9、电解质溶液的作用:运载电荷或参与电极反应(产生沉淀、放出气体、改变微粒的存在形式)。 10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,并可能伴有沉淀或气体的产生。 11、在特定的电解质溶液的条件下:能单独反应的金属做负极,不能单独反应的金属做正极。 例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池

原电池基本知识点总结

原电池基本知识点总结 1、原电池的基本情况 (1)构成:两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发实行的氧化还原反应)。 (2)能量转化形式:化学能转化为电能。 (3)电极与电极反应:较活泼的一极是负极,发生氧化反应;较不活泼的一极是正极,发生还原反应。 (4)溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子移向正极;阴离子移向负极。 (5)电子流向:负极(通过导线)→正极;在电解质溶液中,靠阴、阳离子发生定向移动而导电。 2、原电池电极反应规律 (1)负极反应(与电极材料相关) ①若为活泼电极:金属失去电子生成金属离子(注意:Fe→Fe2+); ②若为惰性电极(石墨、铂):通到正极上的H 2、CH 4 等燃料发生氧化反应; ②正极反应(与电极材料无关):阳离子放电(常见阳离子的放电顺序为: H+< Cu2+< Fe3+< Ag +)或通到正极上的O 2、Cl 2 等氧化剂发生还原反应。 3、重要原电池的的电极反应式和电池总式 (1)铜—锌—稀硫酸电池 负极:Zn - 2e- == Zn2+ 正极:2H+ +2e- == H 2 ↑ 总反应式:Zn+ 2H+ == Zn2+ + H 2↑Zn+ H 2 SO 4 == ZnSO 4 + H 2 ↑ (2)铜—锌—硫酸铜溶液电池 负极:Zn - 2e- == Zn2+ 正极:Cu2+ + 2e- == Cu 总反应式:Zn+ Cu2+ == Zn2+ + Cu Zn+ CuSO 4 == ZnSO 4 + Cu (3) 铜—石墨—FeCl 3 溶液电池 负极:Cu - 2e- == Cu2+正极:2Fe3++ 2e- == 2Fe2+

原电池的所有知识点

原电池的所有知识点 电池是一种将化学能转化为电能的设备。它由正极、负极、电解质和隔膜组成。电池的运作原理是通过正负极之间的化学反应,将化学能转化为电能。电池广泛应用于各个领域,如电子产品、交通工具、军事装备等。下面将介绍电池的一些主要知识点。 1. 电池的种类和分类:根据电池的工作原理和化学反应类型,可以将电池分为原电池和蓄电池。原电池是一次性电池,无法充电;蓄电池是可以充放电多次的电池。原电池包括干电池和碱性电池等,蓄电池包括铅酸蓄电池、锂离子电池等。 2. 电池的电压和容量:电池的电压是指电池能够提供的电能大小,单位为伏特(V)。不同种类的电池具有不同的电压。电池的容量是指电池存储能量的大小,单位为安时(Ah)。容量越大,电池可以提供的电能就越多。 3. 电池的正负极和电解质:电池的正极是指电池中能够氧化的极性,负极是指电池中能够还原的极性。电解质是电池中起到导电和媒介作用的物质,通常是液体或凝胶状。 4. 电池的充放电过程:电池在充电过程中,化学反应会使电池的正负极逆转,将电能转化为化学能存储起来。在放电过程中,化学反应会使电池的正负极重新恢复到原来的状态,将化学能转化为电能释放出来。

5. 电池的循环寿命:电池的循环寿命是指电池可以进行充放电的次数。不同种类的电池具有不同的循环寿命。循环寿命一般与电池的质量、使用条件和充放电方式等因素有关。 6. 电池的安全性:电池在使用过程中可能会发生过热、漏液、爆炸等安全问题。为了保证电池的安全性,需要注意正确使用和存储电池,并避免电池短路、过充或过放等情况。 7. 电池的环境影响:电池的生产和处理过程可能会对环境造成一定的影响。例如,电池中的重金属和有害物质可能会对土壤和水源造成污染。因此,应当采取相应的环保措施,如回收和循环利用电池。 8. 电池的未来发展:随着科技的进步,电池的技术也在不断发展。目前,锂离子电池在电动汽车等领域得到广泛应用。未来可能出现更加高效、环保和可持续的电池技术,如固态电池、钠离子电池等。 总结起来,电池是一种将化学能转化为电能的设备,具有不同种类和分类。电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能。电池的电压和容量是衡量电池性能的重要指标。电池的充放电过程和循环寿命是电池使用过程中需要注意的重要问题。电池的安全性和环境影响是使用和处理电池时需要关注的问题。未来电池技术的发展将进一步推动电动化和可持续能源的应用。

原电池基础知识点总结

原电池基础知识点总结 原电池是一个非常重要的高中化学知识点,本篇攻略对原电池的主要内容进行了总结。 1.原电池的基本情况 (1)构成:两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发进行的氧化还原反应)。 (2)能量转化形式:化学能转化为电能。 (3)电极与电极反应:较活泼的一极是负极,发生氧化反应;较不活泼的一极是正极,发生还原反应。 (4)溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子移向正极;阴离子移向负极。 (5)电子流向:负极(通过导线)→正极;在电解质溶液中,靠阴、阳离子发生定向移动而导电。 2.原电池电极反应规律 (1)负极反应(与电极材料有关) ①若为活泼电极:金属失去电子生成金属离子(注意:Fe→Fe2+);②若为惰性电极(石墨、铂):通到正极上的H2、CH4等燃料发生氧化反应; ②正极反应(与电极

材料无关):阳离子放电(常见阳离子的放电顺序 为: H+< Cu2+< Fe3+< Ag +)或通到正极上的O2、Cl2等氧化剂发生还原反应。 3.重要原电池的的电极反应式和电池总式 (1)铜—锌—稀硫酸电池负极:Zn - 2e- =Zn2+ 正极: 2H+ +2e- =H2↑总反应式:Zn+ 2H+ ==Zn2+ + H2↑ Zn+ H2SO4 ==ZnSO4+ H2↑ (2)铜—锌—硫酸铜溶液电池负极:Zn - 2e- =Zn2+ 正极:Cu2+ + 2e- =Cu 总反应式:Zn+ Cu2+ =Zn2+ + Cu Zn+ CuSO4 =ZnSO4+ Cu (3) 铜—石墨—FeCl3溶液电池负极:Cu - 2e- =Cu2+ 正极:2Fe3++ 2e- =2Fe2+ 总反应式:2Fe3+ + Cu =2Fe2+ + Cu2+ 2FeCl3 + Cu =2FeCl2 + CuCl2 *(4)铅蓄电池负极:Pb+SO42--2e- =PbSO4 正极: PbO2+4H++SO42- +2e- =PbSO4+2H2O 电池总反应: Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O (5)氢氧燃料电池①电解质溶液为KOH溶液负极: 2H2+4OH--4e- =4H2O 正极:O2+2H2O+4e-=4OH- ②电解质溶液为稀硫酸负极:2H2-4e- =4H+ 正极:O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应:2H2+ O2=2H2O (6)钢铁的电化学腐蚀①吸氧腐蚀负极:2Fe - 4e- =2Fe2+ 正极:O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应式:2Fe + O2+2H2O=2Fe(OH)2

原电池知识点详细总结梳理

原电池的知识梳理 1、原电池是一种将能转变成能的装置。 2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、质溶液、形成回路。 韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有反应才可能被设计成原电池(复分解反应可不可能被设计成原电池呢?)。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,且负极失去的电子数与正极得到的电子数。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是极,电子流入的电极是极。 6、失去电子的反应(电子流出的反应)是反应, 得到电子的反应(电子流入的反应)是反应, 所以在原电池中:极永远发生氧化反应,极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成回路时就会有电流通过。 (1)在外电路: ①电流的流向是从电源的极出发经用电器流向电源的极。 ②电子的流向是从电源的极出发经用电器流向电源的极。 (2)在内电路: ①电解质溶液中的阳离子向极移动 ②电解质溶液中的阴离子向极移动 8、原电池的基本类型:电极是不是一定要参与反应呢? 9、在特定的电解质溶液的条件下:能单独反应的金属做负极,不能单独反应的金属做正极。 例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,作原电池的负极,作原电池的正极。 负极:Cu -2e-=Cu2+ 正极:NO3-+ 4H++ 2e-=2H2O + 2NO2↑ 例2:两极材料分别是镁片和铝片,电解质溶液是氢氧化钠溶液,虽然金属活动性镁比铝活泼,但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产生氢气,而镁与氢氧化钠溶液不反应,在电池中,铝作原电池的负极,镁作原电池的正极。 负极:2Al + 8OH--2×3e-=2AlO2-+ 2H2O 正极:6H2O + 6e-=6OH-+ 3H2↑

原电池知识点总结

原电池知识点总结(二)引言: 电池是一种将化学能转化为电能的设备,广泛应用于日常生活和工业领域。在本文中,我们将进一步探讨原电池的知识点,包括电池的工作原理、种类和应用等方面。 概述: 原电池是指利用化学反应中直接释放出的电能来提供电流的电池。与其他电池相比,原电池具有较高的能量密度、较长的使用寿命和较低的成本,因此在许多领域得到广泛应用。 正文内容: 一、原电池的工作原理 1.化学反应:原电池的工作原理是基于化学反应,其中发生一种化学反应,通过这种反应产生电能。 2.电解质:原电池中的电解质是促进化学反应的重要组成部分,它可以增加反应速率并提高电池的效率。 3.电极:原电池由正极(阳极)和负极(阴极)组成,其中正极是化学反应发生的地方,负极是电子流入的地方。 二、原电池的种类

1.碱性电池:碱性电池是原电池中最常见的一种,它使用碱性电解质,如氢氧化钠或氢氧化钾,并使用氢氧化银作为阳极。 2.酸性电池:酸性电池使用酸性电解质,如硫酸或盐酸,并使用金属作为负极和阳极。 3.锂离子电池:锂离子电池是一种常见的可充电原电池,它使用锂离子作为电荷传递剂。 三、原电池的应用 1.电子产品:原电池广泛应用于各类电子产品,如手持设备、计算机和摄像机等。它们提供了便携式能源,使这些设备可以在没有外部电源的情况下工作。 2.交通工具:一些低功率的交通工具,如电动自行车和电动汽车,也使用了原电池。这些电池提供了高能量密度和长时间的续航能力。 3.太阳能储能:原电池可用于太阳能系统中的能量储存,将太阳能转化为电能并储存起来供后续使用。 4.医疗设备:医疗设备如心脏起搏器和听觉设备等,通常使用原电池作为电源,以提供持久且可靠的能量供应。 5.应急设备:原电池还广泛应用于各类应急设备,如防灾电源和便携式手电筒,以备不时之需。

(完整版)原电池知识点总结

(知识点总结及习题) 原电池的知识梳理 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。 (1)在外电路: ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 (2)在内电路: ①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)8、原电池的基本类型: (1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。 (2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。 (3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。 9、电解质溶液的作用:运载电荷或参与电极反应(产生沉淀、放出气体、改变微粒的存在形式)。 10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,并可能伴有沉淀或气体的产生。

1_原电池知识点总结

原电池知识点总结 一、原电池工作原理 1、原电池:将化学能转变为电能的装置。 2、原理 以Zn—(H2SO4)—Cu原电池为例 负极(一):Zn - 2e = Zn2+(氧化反应) 正极(+):2H+ + 2e = H2↑(还原反应) 总反应: 原电池工作原理相当于将氧化还原反应中电子转移过程中通过外电路产生电能,因此原电池的作用为将化学能转化成电能。 二、原电池构成条件 组成原电池必须具备四个条件: ①提供两个活泼性不同的电极(不活泼电极可以为石墨) ②电解质溶液或熔融电解质 ③形成闭合通路 ④自发进行的放热的氧化还原反应 三、原电池装置判断 利用“原电池构成条件”学会判断所给装置是否为原电池装置。 四、特殊类型原电池 ①电极材料性质特殊②双液电池 负极:2Al – 6e— + 8OH— = 2AlO2—+4H2O 正极:6H2O + 6e— = 3H2 +6OH— 总反应:2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑

第一类当中,由于Al与NaOH溶液反应,而Mg与其不反应,找原电池负极不能只比较电极活泼性,应具体问题具体分析。 第二类当中,单独一边不反应,交叉看反应;其中盐桥作用:1、离子库,阴阳离子流出可平衡溶液电荷,阴离子流向负极区域,阳离子流向正极区域。2、形成闭合回路。另外,盐桥可再生。 五、特别强调必须掌握 1、原电池正负极判断: 负极(—):相对活泼金属~失电子~氧化反应~电子流出 正极(+):相对不活泼金属~得电子~还原反应~电子流入 失去电子的一极为负极,简称失负,谐音“师傅”,判断出负极,另一极即为正极。 2、电子、电流、阴阳离子流向判断: 电子:负极→导线(外电路或用电器)→正极形成外电路 电子不会游泳、不下水,不走电解质 电流:与外电路电子流向反向 阴离子:阴离子向负极方向移动 阳离子:阳离子向正极方向移动 阳离子永远找电子,电子经外电路流向正极,所以阳离子向 正极移动,从正极得电子被还原。离子不上岸! 由电子流向即可判断阳离子流向,进而判断阴离子流向。 3、闭合回路的形成总结 闭合回路即电子与阴离子的定向移动所形成的,或电子与阳 离子定向移动所形成的。 4、电极反应式的书写要求 电极反应式必须为离子方程式,总反应方程式最好为化学方 程式,特殊情况看题干要求。 典型例题一 通过语言描述提取有用信息 1、在组装原电池时,下列各项中不需要的是( ) A.直流电源 B.电极材料 C.电解质溶液 D.金属导线 答案:A 解析:原电池是将化学能转化为电能的装置,组成原电池需要电极材料、电解质溶液以及金属导线,不需要直流电源. 故选A 2、氧化反应和还原反应分别在两个电极上自发进行时,便能构成原电池。下列氧化还原反应中,在一定条件下不能构成原电池的是( ) A.2FeCl2+Cl2=2FeCl3 B.Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag C.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O D.2H2+O2=2H2O 答案:C

高中化学原电池知识点归纳

高中化学原电池知识点归纳 高中化学原电池知识点归纳 你知道原电池是什么吗?原电池这个知识点是在必修二的化学课本出现的,原电池是一种把化学能直接转化为电能的装置。下面是店铺为大家整理的高中化学重要知识点,希望对大家有用! 高中化学原电池知识 原电池原理 (1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 (2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。 (3)构成原电池的条件: ①电极为导体且活泼性不同; ②两个电极接触(导线连接或直接接触); ③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。 (4)电极名称及发生的反应: 负极: 较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应 电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子 负极现象:负极溶解,负极质量减少 正极: 较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应 电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质 正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加 (5)原电池正负极的判断方法: ①依据原电池两极的材料: 较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极); 较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。 ②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。 ④根据原电池中的反应类型: 负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。 正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。 (6)原电池电极反应的书写方法: ①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下: 写出总反应方程式; 把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应; 氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。 ②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。 (7)原电池的应用: ①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。 ②比较金属活动性强弱。 ③设计原电池。 ④金属的腐蚀。 高中化学必修二知识要点 化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率 (1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。 计算公式: ①单位:mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。 ③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。

原电池和电解池知识点总结

原电池和电解池知识点总结 原电池(也称为干电池)是一种将化学能转化为电能的装置。它由两 种不同的金属电极和位于两电极之间的电解质组成。在原电池中,化学反 应会产生电子,在金属电极之间形成电势差,并产生电流。以下是原电池 的主要知识点总结。 1.化学反应:原电池中的化学反应是制造电子的关键。在反应中,金 属电极之一(即阳极)发生氧化反应,而另一个金属电极(即阴极)则发 生还原反应。这些反应导致电子的释放。 2.构成原件: -金属电极:通常是由具有较高电位的金属(如锌)和具有较低电位 的金属(如铜)构成。 -电解质:负责在金属电极之间传递离子。通常使用盐溶液作为电解质,如盐酸溶液或硫酸溶液。 3.电势差(电压):原电池中产生的电位差被称为电势差或电压。电 势差的大小取决于所使用金属电极和电解质的性质。 4.构建电路:原电池的电势差可以用来驱动电流在电路中流动。为了 实现这一点,电池要与导体(如导线)和负载(如灯泡或电动设备)连接 在一起。 5.原电池的工作原理:当原电池与电路连接时,电子从阴极流向阳极,通过电路中的每个组件。这个流动产生了电流,使负载工作。 6.电化学反应:原电池是一种电化学装置,通过电子的流动将化学能 转化为电能。在反应过程中,金属电极和电解质之间发生了化学反应。

7.构建并联电池:多个原电池可以并联连接,以增加总的电势差和电 能输出。并联电池提供了更大的电流和更长的使用时间。 8.电池容量:电池的容量是指它可以提供的电荷量。通常以安时(Ah)为单位进行度量。容量越大的电池,提供的电能越多。 9.应用领域:原电池广泛应用于日常生活中的各个领域,如手电筒、 遥控器、闹钟等。它们也用于工业和军事应用,如无线通信和导航系统。 电解池是一种将电能转化为化学能的装置。它由两种电极和浸泡在其 中的电解质溶液组成。在电解池中,外部电源驱动电子流动,并引发化学 反应,从而在电解质中产生化学变化。以下是电解池的主要知识点总结。 1.电解反应:电解池中的化学反应是通过外部电源驱动。正极吸引阴 离子,从而进行氧化反应,而负极吸引阳离子,从而进行还原反应。 2.构成要素: -电解质溶液:通常使用盐溶液或酸溶液作为电解质。电解质的选择 取决于所需的反应类型和条件。 -电极:电解池中的电极可分为阳极和阴极。它们通常是由惰性金属(如铂)制成,以防止与反应物发生不必要的化学反应。 3.构建电解池:电解池中的两个电极通过外部电源连接。电势差驱动 了电子的流动,并引发电解质中的化学反应。 4.电化学过程:电解池是一种电化学装置,其中包含了电流和化学反应。在电流通过电解质的过程中,化学反应导致物质的氧化和还原。 5.电解过程:正极位于离子带正电荷的离子吸引阴极,负极位于离子 带负电荷的离子吸引阳极。这个过程引发了物质的离解和再组合。

原电池知识点总结

原电池知识点总结 电池是将化学能转化为电能的装置,被广泛应用于各个方面。下面是 关于电池的一些知识点总结: 1.电池的构造: 电池由正极、负极和电解质组成。正极是电池中电子流入的地方,负 极是电流离开的地方,电解质负责在正负极之间传递离子。 2.电池的分类: 根据电解质的类型,电池可以分为干电池和湿电池。干电池使用固态 电解质,湿电池使用液态或胶状电解质。 3.电池的工作原理: 电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能。在反应过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,电解质中的离子传递电荷,形成 电流。 4.电池的电动势: 电池的电动势是指电池提供的电压能力。电动势可以通过正负极之间 的电势差来测量,电势差越大,电池的电动势越高。 5.电池的容量: 电池的容量是指电池能够存储的电荷量。容量通常以安时(Ah)来表示,表示电池能够在一小时内提供的电流。 6.电池的循环寿命:

循环寿命是指电池可以充放电的次数。循环寿命取决于电池的化学反应以及使用和充电的方式。 7.常见的电池类型: 常见的电池类型包括碱性电池、锂离子电池、铅酸电池和镍氢电池。不同类型的电池具有不同的特点和应用。 8.电池的环境影响: 电池在生产、使用和处理过程中会产生环境污染。废弃电池中的化学物质可能对环境和健康造成损害,因此正确处理和回收电池非常重要。9.电池的应用: 电池广泛应用于各个领域,如家用电器、电子设备、交通工具和储能系统等。随着科技的发展,电池的应用也在不断扩大。 10.电池的安全性: 电池在使用过程中需要注意安全问题。过度充电、过度放电和高温等因素可能导致电池短路、漏液、爆炸等安全问题。 总之,电池作为一种储能设备,被广泛应用于各个领域。了解电池的构造、工作原理、电动势、容量和循环寿命等知识是非常重要的,有助于我们更好地了解电池的性能和适用范围,合理使用和处理电池,保障我们自身的安全和环境的健康。

原电池知识点系统总结

原电池知识点系统总结 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。下面是XX整理的原电池知识点系统总结,欢迎来参考! 电能的把化学能转变为装置叫做原电池。 将氧化还原反应中的还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂,使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行,从而形成电流。 两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发进行的氧化还原反应)。 负极:电子流出的极为负极,发生氧化反应,一般较活泼的金属做负极 正极:电子流入的极为正极,发生还原反应,一般较不活泼金属做正极 判断方法: ①由组成原电池的两极电极材料判断:一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 注意:Cu-Fe(Al)与浓HNO3组成的原电池以及Mg-Al与NaOH溶液组成的原电池例外。

②根据电流方向或电子流动方向判断:电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。 ③根据原电池两极发生的变化来判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。 ④根据现象判断:溶解的电极为负极,增重或有气泡放出的电极为正极 ⑤根据离子的流动方向判断:在原电池内的电解质溶液,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。 电子:负极流向正极 电流:正极流向负极 阳离子:向正极移动 阴离子:向负极移动 负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 正极(Cu):Cu2++2e-= Cu (还原反应) 总反应: Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu 普通原电池的缺点:正负极反应相互干扰;原电池的电流损耗快。 ①改进办法: 使正负极在两个不同的区域,让原电池的氧化剂和还原剂分开进行反应,用导体(盐桥)将两部分连接起来。 ②盐桥: 把装有饱和Cl溶液和琼脂制成的胶冻的玻璃管叫做盐

高中化学原电池的知识点总结

高中化学原电池的知识点总结 (一)原电池的工作原理及应用 1、原电池:把化学能转化为电能的装置。(1)原电池的形成条件:①能自发进行的氧化还原反应;②两个活泼性不同的电极;③电解质溶液或者熔融状态的离子化合物。(2)原电池的两极:①负极:活动性较强的金属,失去电子,发生氧化反应;②正极:活动性较弱的金属或能导电的非金属,发生还原反应。(3)原电池的电子流向: 外电路:负极提供电子,电子从负极沿导线流向正极(电流方向是电子流向的反方向);内电路:负极不断溶解进入电解质溶液,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。 2、原电池正负极的判断:(1)根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。(2)根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极;电流方向:正极→负极。(3)根据电极变化判断:氧化反应→负极;还原反应→正极。(4)根据现象判断:电极溶解→负极;电极重量增加或者有气泡生成→正极。(5)根据电解液内离子移动的方向判断:

阴离子→移向负极;阳离子→移向正极。注意事项:金属的活泼性受所处的环境影响。 例如:①Mg与Al连接后,放入盐酸中,Mg是负极,Al是正极;放入NaOH溶液中,Al是负极,Mg是正极。②Fe、Cu相连,浸入稀HNO3中,Fe是负极,Cu是正极;浸入浓HNO3中,Cu 是负极(Fe钝化),Fe是正极。

(3)金属的防护①防止化学腐蚀:在金属表面覆盖油漆、或者形成致密的氧化膜等保护层,隔绝氧化剂;。②防止电化学腐蚀:利用原电池原理,使被保护的金属作为正极,然后与之相连的活泼金属作为负极。例如:要保护一个钢铁桥梁,可以将其与一个锌块相连,使锌作为原电池的负极。③改变金属的内部结构,增强抗腐蚀的能力。例如:不锈钢 4、原电池电极反应式的书写方法:

原电池知识点归纳

原电池 知识一:铜锌原电池 自发氧化还原反应:Zn+Cu2+=Zn2++ Cu(得失电子,Zn发生被氧化,Cu2+发生被还原) 把氧化反应和还原反应分隔开(如右图)即是一个原电池。 1、现象:有盐桥存在时,电流表指针发生偏转,有电流通过电路。锌片溶解,质量减少,铜片质量增加。 2、原理:活泼金属锌失电子,铜离子得到电子 在硫酸锌溶液中,锌片逐渐被溶解,即锌原子失去电子,Zn被还原,形 成Zn2+进入溶液 Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 从锌片上释放出的电子,经过导线流向铜片,硫酸铜溶液中的Cu2+ 从铜片上得到电子,还原成为金属铜并沉积在铜片上。 Cu2++2e- =Cu (还原反应) 3、盐桥 盐桥:盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。 盐桥的作用:可使由它连接的两溶液保持电中性。 锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电,此时盐桥中的Cl-会移向溶液中的硫酸锌溶液,K+移向硫酸铜溶液,使硫酸锌和硫酸盐溶液保持电中性,氧化还原反应得以继续进行,从而使原电池不断地产生电源。 没有盐桥的情况下,则会停止反应。 导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 知识点二:原电池 1、原电池概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。 实质:将自发的氧化还原反应的不规则电子转移变成电子的定向移动。 即将化学能转化成电能的形式释放。(原电池反应速率比化学反应速率快) 2、原电池的构成条件 (1)自发的氧化还原反应(本质条件) (2)活泼性不同的两电极(其中能与电解质溶液自发反应的为负极) (3)电解质溶液(能与电极反应) (4)形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液) 3、电极材料的选择(了解知道) 必须导电。电池的负极必须能与电解质溶液反应,且正负电极用不同材料。 一般情况下,两个电极的构成可分为四种: 1)活泼性不同的两种金属。例,锌铜原电池中,锌为负极,铜为正极 2)金属和非金属:例,锌锰干电池中,锌为负极,石墨为正极

高中化学原电池知识点总结 原电池知识点大全

高中化学原电池知识点总结原电池知识点 大全 高中化学原电池学问点总结原电池学问点大全工作化学选修四是高中化学的重点部分,也是高中化学中最难的一部分学问。其中原电池更是让许多同学学的是叫苦不迭,但是却又不得不学,现在我将工作化学原电池部分的学问点进行了总结,供大家学习和复习时使用。 高中化学原电池学问点一 1、形成条件: 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区分于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 2、构成条件:

1电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料非金属或某些氧化物等组成。 2两电极必需浸泡在电解质溶液中。 3两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 3、形成前提: 总反应为自发的氧化还原反应 ? 电极的构成:a.活泼性不同的金属锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属非金属必需能导电锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极氢氧燃料电池,电极均为铂。? 电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极推断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 高中化学原电池学问点二 1、原电池电极反应方程式的书写: 1列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 2标明电子的得失。

高二化学原电池知识点总结

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是, 电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移.两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化. 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行. 原电池的构成条件有三个: 1电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料非金属或某些氧化物等组成. 2两电极必须浸泡在电解质溶液中. 3两电极之间有导线连接,形成闭合回路. 只要具备以上三个条件就可构成原电池.而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原 反应.也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池. 4形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属非金属必须能导电—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂.

电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应. 原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子. 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极. 溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 1列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物. 2标明电子的得失.3使质量守恒. 电极反应式书写时注意: ①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存.若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式; ②若正极上的反应物质是O 2,且电解质溶液为中性或碱性,则H 2 O必须写入正极反应式,且 生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必须写入反应式中,生成物为H 2 O. ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求. 4正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式.若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式.注意相加减时电子得失数目要相等. 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在.如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应.例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲 烷失8个电子生成CO 2和H 2 O,但CO 2 不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根. 正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子.例:锌铜原电 池中,电解液为HCl,正极H+得电子生成H 2 .②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电 解液中的O 2得电子.如果电解液呈酸性,O 2 +4e-+4H+==2H 2 O;如果电解液呈中性或碱性,O 2 + 4e-+2H 2 O==4OH-. 特殊情况:1、Mg-Al-NaOH,Al作负极. 负极:Al-3e-+4OH- = AlO 2-+2H 2 O;正极:2H 2 O+2e- = H 2 ↑+2OH- 2、Cu-Al-HNO 3 ,Cu作负极. 注意:Fe作负极时,氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+;肼N 2H 4 和NH 3 的电池反应产物是H 2 O和N 2 无论是总反应,还是电极反应,都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒.

原电池知识点

1、定义:将化学能直接转变成电能的装置。 2、构成原电池的条件: ①电解质溶液②两个导体做电极 ③形成闭合回路(或在溶液中接触)④有能自发进行的氧化还原反应 3、原理 本质:氧化还原反应 4、原电池电极的判断 (1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。 (3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近pH的变化判断 哪极的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 5、盐桥 盐桥的作用仅仅是导电【相当于导线的作用】,将两个烧杯形成闭合回路,否则就相当于断开,而盐桥的导电是利用了其中的阴阳离子的定向移动。 锌铜电池,电解质溶液锌端硫酸锌,铜端硫酸铜,即两端不一样,所以产生电势 差,于是,电子从负极Zn失去,沿着导线移向正极而,即外面的导线中,电子即负电荷从Zn到Cu,中间有盐桥连接,即盐桥中的负电荷即阴离子应该从CuSO4的一端 沿着盐桥移向ZnSO4的一端,或者说,盐桥中的正电荷即阳离子就从 ZnSO4的一端沿着盐桥移向CuSO4的一端,总之,要保证两端烧杯中的正负电荷要守恒。 6、电极反应式的书写 (1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法,但不是绝对的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中,由于铝片表明的钝化,这时铜失去电子,是负极,其电极反应为:负极:Cu -2e- = Cu2+正极:NO3- + 4H + +

原电池知识点总结

原电池的知识梳理 3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。 (1)在外电路: ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 (2)在内电路: ①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,并可能伴有沉淀或气体的产生。 11、在特定的电解质溶液的条件下:能单独反应的金属做负极,不能单独反应的金属做正极。 例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池的正极。 例2:两极材料分别是镁片和铝片,电解质溶液是氢氧化钠溶液,虽然金属活动性镁比铝活泼,但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产生氢气,而镁与氢氧化钠溶液不反应,在电池中,铝作原电池的负极,镁作原电池的正极。 12、在非氧化性酸的酸性条件下或中性条件下,金属活动性强的金属做负极。 二、应该对比掌握几种原电池 原电池电极反应式的书写格式:电极名称(电极材料):氧化还原反应的半反应(氧化还原类型) 1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池(伏打电池)(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:稀硫酸) (1)氧化还原反应的离子方程式:Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑ (2)电极反应式及其意义 正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应)。 (3)微粒移动方向: ①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。 ②在内电路:SO 24(运载电荷)向锌片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动的电子放出氢气。

相关主题
相关文档
最新文档