内容正文:
2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关(人教版必修二)
考点09 原电池的工作原理及相关分析
复习要点
理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。
核心梳理
一、原电池的工作原理
(1)反应类型:负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
(2)电子的移动方向:负极流出,经导线流向正极。
(3)离子的移动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
二、原电池正、负极的判断
三、原电池电极反应式的书写
1.一般原电池电极反应式的书写
(1)首先确定电极名称。
(2)负极上电极材料本身发生氧化反应,正极上溶液中的微粒发生还原反应。
(3)根据电解质溶液确定电极反应后元素的存在形式。
(4)弱电解质、气体和难溶物均写成化学式,其余的以离子符号表示。注意:电解质溶液的成分对电极产物的影响;燃料电池的电极材料本身不参与电极反应。
(5)根据电子守恒,使正、负极上得失电子总数相等。
2.可充电电池电极反应式的书写
(1)要准确判定电池:正方向、逆方向反应都能发生,放电为原电池,充电为电解池。
(2)准确判定电极:原电池的负极与电解池的阳极发生氧化反应,对应元素化合价升高;原电池的正极与电解池的阴极发生还原反应,对应元素化合价降低。
(3)电极材料放电后的微粒或物质的存在形式与电解质溶液有关。
3.燃料电池电极反应式的书写
首先写出总反应方程式,因为燃料电池的总反应方程式等于燃料燃烧方程式和燃烧产物与电解质溶液反应的方程式的叠加式。其次将总反应拆开,找出氧化反应物质对:还原剂——氧化产物,和还原反应物质对:氧化剂——还原产物,分别作为负极反应和正极反应,在书写时要特别注意考虑溶液的酸碱性环境对电极反应式书写的影响,最后利用电子守恒、电荷守恒和质量守恒进行配平。
四、原电池原理的应用
1.比较金属的活动性强弱
原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属或能导电的非金属为正极。如有两种金属A和B,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生,由原电池原理可知,金属活动性A>B。
2.加快氧化还原反应速率
如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生H2的速率加快;如加入CuSO4溶液,Zn置换出Cu,附着在锌片上形成原电池也可以加快反应速率。
3