第17期 原电池-【数理报】新教材2023-2024学年高二化学选择性必修1同步学案（人教版2019）

书 解原电池试题的一般步骤是先确定原电池的正负 极，然后写出电极反应式．其中确定原电池的两极是解 题的关键．现对确定原电池正负极的方法介绍如下： 一、根据电极材料确定 例１如右图所示装置，下列 说法正确的是 （　　） Ａ．Ｃｕ为正极，Ｃｕ片上发生还 原反应 Ｂ．Ｃｕ为正极，Ｃｕ片上发生氧 化反应 Ｃ．Ｃｕ为负极，Ｃｕ片上发生还原反应 Ｄ．Ｃｕ为负极，Ｃｕ片上发生氧化反应 解析：原电池中，活动性较弱的金属一般作正极，正 极上发生还原反应． 答案：Ａ 总结：一般来说，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． 二、根据电子的流向确定 例２右图为一原电池装置， 其中 Ｘ、Ｙ为两电极．对此装置的 下列说法中正确的是 （　　） Ａ．外电路的电流方向是：Ｘ→ 导线→Ｙ Ｂ．若两电极都是金属，则它们 的金属活动性强弱为：Ｘ＞Ｙ Ｃ．若两电极分别为锌棒和石墨棒，则Ｘ为石墨棒 Ｄ．Ｘ极上发生的是还原反应，Ｙ极上发生的是氧化 反应 解析：电流方向与电子流向相反，Ａ项错；根据电子 的流向可知Ｘ为负极，Ｙ为正极，故金属活动性：Ｘ＞Ｙ， Ｂ项对，Ｃ项错；负极发生氧化反应，Ｄ项错． 答案：Ｂ 总结：在原电池中，电子由负极流出，经外电路流向 正极（电流方向与之相反）． 三、根据离子的流向确定 例３某原电池，将两金属Ｘ、 Ｙ用导线连接，同时插入稀硫酸 中，出现如右图所示的现象，则下 列说法正确的是 （　　） Ａ．Ｘ极为正极，发生氧化反应 Ｂ．Ｙ极为负极，该极上有气泡冒出 Ｃ．Ｙ极为正极，有电子流入 Ｄ．Ｘ极为负极，有电子流入 解析：由图可知，Ｈ＋移向 Ｙ极，说明 Ｙ极上有电子 流入，故Ｙ极为正极，则Ｘ极为负极． 答案：Ｃ 总结：在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极． 四、根据反应类型确定 例４氢镍电池是近年开发出的可充电电池，电池 的总反应为 １ ２Ｈ２＋ＮｉＯ（ＯＨ） 放电 幑幐 充电 Ｎｉ（ＯＨ）２，下列叙述正 确的是 （　　） Ａ．电池充电时，镍元素被还原 Ｂ．电池放电时，镍元素被氧化 Ｃ．电池充电时，只有氢元素被氧化 Ｄ．电池放电时，氢气中氢元素被氧化 解析：电池充电时，镍元素的化合价升高，被氧化，Ａ 错误；电池放电时，正极反应为 ＮｉＯ（ＯＨ）＋Ｈ２Ｏ＋ｅ － ＯＨ－＋Ｎｉ（ＯＨ）２，镍元素被还原，Ｂ错误；电池充电时， 氢元素的化合价降低，被还原，Ｃ错误；电池放电时，氢 元素的化合价升高，则氢气中氢元素被氧化，Ｄ正确． 答案：Ｄ 总结：原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得 电子发生还原反应． 五、根据现象确定 例５如右图所示装置，电流表 Ｇ 发生偏转，同时 Ａ极逐渐变粗，Ｂ极逐 渐变细，Ｃ为电解质溶液，则 Ａ、Ｂ、Ｃ可 能是下列各组中的 （　　） Ａ．Ａ是Ｚｎ、Ｂ是Ｃｕ，Ｃ为稀Ｈ２ＳＯ４ Ｂ．Ａ是Ｃｕ、Ｂ是Ｚｎ，Ｃ为稀Ｈ２ＳＯ４ Ｃ．Ａ是Ｆｅ、Ｂ是Ａｇ，Ｃ为稀ＡｇＮＯ３溶液 Ｄ．Ａ是Ａｇ、Ｂ是Ｆｅ，Ｃ为稀ＡｇＮＯ３溶液 解析：此装置为原电池，由Ａ极变粗，Ｂ极变细可知 Ａ极为正极，Ｂ极为负极，故Ｂ极的活泼性比 Ａ极强，排 除Ａ、Ｃ项；Ａ极变粗，说明必有金属生成，因而电解质溶 液中必含金属阳离子，排除Ｂ项． 答案：Ｄ 总结：一般情况下，质量减少的一极为负极，质量增 加或不变（有气泡放出）的一极为正极． 六、根据反应特点确定 例６有如右图所示的装置， 当电流表中产生持续电流时，下列 说法正确的是 （　　） Ａ．Ｃｕ是原电池的负极 Ｂ．Ａｌ是原电池的负极 Ｃ．电子由Ａｌ沿导线流向Ｃｕ Ｄ．铝片上的电极反应式为：Ａｌ－３ｅ－ Ａｌ３＋ 解析：铜、铝、浓硝酸构成的原电池中，金属铝遇到 浓硝酸会发生钝化，所以金属铜是负极，金属铝是正极， Ａ正确，Ｂ错误；电子从负极流向正极，即从铜流向铝，Ｃ 错误；铝是正极，该电极上金属不会反应，是硝酸中的硝 酸根离子发生得电子的还原反应，Ｄ错误． 答案：Ａ 总结：在判断原电池的正负极时，不仅要考虑金属 的活泼性强弱，还要考虑金属能否与电解质溶液自发发 生反应．一般来说，能自发反应的电极为负极，不能自发 反应的电极为正极． 书 在燃料电池中，Ｏ２在正极放电后究竟生成什么？ 不少同学总是弄不清楚，因为当电解质不相同时，Ｏ２的 放电产物是不相同的．在这里给大家分析一下 Ｏ２在不 同的电解质中发生放电反应的过程，希望能够对大家有 所帮助． 在有Ｏ２参与的燃料电池中，Ｏ２首先在正极放电生 成Ｏ２－，即：Ｏ２＋４ｅ － ２Ｏ２－． Ｏ２－在水溶液中不能稳定存在． １．电解质溶液为酸的燃料电池 Ｏ２－可与Ｈ＋结合生成 Ｈ２Ｏ，即：Ｏ ２－＋２Ｈ ＋ Ｈ２Ｏ， 此时电池正极的电极反应式为：Ｏ２ ＋４Ｈ ＋ ＋４ｅ － ２Ｈ２Ｏ． ２．电解质溶液为碱（或中性）的燃料电池 Ｏ２－可与Ｈ２Ｏ结合生成ＯＨ －，