“電化學”闆塊是化學高考中的必考内容,多以選擇題形式出現,亦或參雜在後邊的解答題中一起考察,考察分數為6——8分。所以“電化學”的學習,一直是高中化學的重點内容。今天,就和大家一起梳理下高一化學必修二中“原電池”的相關内容和考點,以便幫大家更好的掌握這一部分内容。
一、構成原電池的基本條件
1、活潑型不同的兩個電極
2、可以自發進行氧化還原反應
3、形成閉合回路
4、有電解質溶液
二、原電池電極極性的判斷
01
根據電極材料判斷
一般情況下,活潑性強的金屬為負極,活潑性較弱的金屬或導電的非金屬為正極。
02
根據電極反應類型判斷
失去電子發生氧化反應的電極為負極,得到電子發生還原反應的電極為正極。
03
根據電極反應現象判斷
參與電極反應不斷溶解的電極為負極(燃料電池除外);質量增加或附近有氣泡産生的電極為正極。
04
根據電子流動方向(或電流方向)判斷
在外電路中,電子由原電池的負極流向正極,電流由原電池的正極流向負極。
05
根據電解質溶液中離子流動方向判斷
在内電路中,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動。
06
根據電池總反應式判斷
若給出電池總反應式,通過标出電子轉移的方向可知,失去電子的一極為負極,得到電子的一極為正極。
07
誤區
原電池負極的判斷,不能一味的根據金屬活動性順序來判斷,而是應理解為“較易與電解質溶液反應的電極是原電池的負極”。
例如,Mg、Al為兩極,NaOH溶液為電解質溶液時,Al能與NaOH溶液反應,而Mg不能與NaOH溶液反應,雖然Al較Mg不活潑,但Al卻作該原電池的負極。
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題型一:原電池電極極性及現象判斷
【例題】将純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間,下列叙述正确的是
【解析】甲裝置為原電池,因為鋅的金屬性更活潑,所以鋅電極為負極,銅電極為正極。故負極Zn失電子,正極H 得電子,有氣泡産生,且溶液pH增大。
乙裝置沒有形成閉合回路,故乙裝置不構成原電池,僅為金屬鋅和稀硫酸的反應;銅電極表面沒有氣泡産生。因為鋅與稀硫酸反應,消耗了H ,所以溶液pH增大。
綜上所述,A、B均錯誤,C正确。
又因為形成原電池可以加快反應速率,所以甲裝置産生氣泡的速度比乙快,故D錯誤。
【練習】
有關如右圖所示原電池的叙述,正确的是(鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液)
A、銅片上有氣泡逸出
B、取出鹽橋後,電流計依然發生偏轉
C、反應中,鹽橋中的K 會移向CuSO4溶液
D、反應前後銅片質量不改變
【解析】因為鋅的金屬性大于銅,所以鋅為負極,銅做正極。負極Zn失電子形成Zn2 ,正極溶液中的Cu2 得電子形成銅單質,附着在銅電極表面。故銅電極表面沒有氣體溢出,A錯誤;取出鹽橋後原電池不構成閉合回路,反應無法進行,故沒有電流流過,B錯誤;反應過程中,陽離子移向正極,故Cu2 移向CuSO4溶液,C正确;反應過程中有Cu析出,故Cu電極質量增加,D錯誤。
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題型二:根據電極現象,判斷金屬活動性
【例題】把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時,a為負極;c、d相連時,電流由d到c;a、c相連時,c極上産生大量氣泡;b、d相連時,b上有大量氣泡産生,則四種金屬的活動性順序由強到弱為( )
A、a > b > c > d
B、a > c > d > b
C、c > a > b .> d
D、b > d > c > a
【解析】若a、b相連時,a為負極,則說明金屬性:a>b;
若c、d相連時,電流由d到c,則說明金屬性:c>d;
若a、c相連時,c極上産生大量氣泡,則說明金屬性:a>c;
若b、d相連時,b上有大量氣泡産生,則說明金屬性:d>b;
綜上所述:金屬性順序為a>c>d>b,故選B。
【練習】
X、Y、Z、M代表四種金屬元素,金屬X和Z用導線連接放入稀硫酸中時,X溶解,Z極上有氫氣放出;金屬Y和Z用導線連接放入含Y2 的溶液中時,Y在Y極上析出;又知M2 的氧化性強于Y2 。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為( )
A、X>Z>Y>M
B、X>Y>Z>M
C、M>Z>X>Y
D、X>Z>M>Y
【解析】若金屬X和Z用導線連接放入稀硫酸中時,X溶解,Z極上有氫氣放出,則說明金屬性:X>Z;
若金屬Y和Z用導線連接放入含Y2 的溶液中時,Y在Y極上析出,則說明金屬性:Z>Y;
若M2 的氧化性強于Y2 ,則說明金屬性:Y>M;
綜上所述:金屬性順序為X>Z>Y>M,故選B。
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