考点08 原电池原理的应用-2023-2024学年高一化学核心考点归纳与分层测试（苏教版2019必修第二册）

考点08 原电池原理的应用 【核心考点梳理】 一、原电池原理的应用 1．原电池能加快氧化还原反应的速率 (1)原理：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。 (2)实例：实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气时，可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电池，加快反应速率。 2．原电池能比较金属活泼性强弱 (1)原理：一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。 (2)实例：由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 (1)装置甲中负极的电极反应式是A－2e－===A2＋。 (2)装置乙中正极的电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu。 (3)四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。 3．根据氧化还原反应设计原电池 (1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(即电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 (2)选择合适的材料 ①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料。 ②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应。 二、钢铁的电化学腐蚀 (1)电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀。 (2)钢铁的电化学腐蚀 电解质溶液 钢铁表面水膜中含有H＋和OH－，还溶有O2等气体 电极 负极 材料：Fe，电极反应：2Fe－4e－===2Fe2＋ 正极 材料：C，电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，进一步被氧化，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3易脱水生成铁锈(Fe2O3·xH2O) 【典型例题】 例1．以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ） A．生铁比纯铁容易生锈 B．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D．银质物品久置表面变暗 例2．（2023春·河北邯郸·高一大名县第一中学校考开学考试）少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L-1的稀盐酸反应，反应太慢。为了加快该反应的化学反应速率且不改变H2的产量，可以使用如下方法中的 A．加H2O B．滴入几滴浓HNO3 C．改用10 mL 0.1 mol·L-1盐酸 D．加少量CuSO4溶液 例3．（2022春·云南昆明·高一校联考期中）将a、b、c3种金属浸入稀盐酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连，b上有气泡逸出；a、c相连，c质量减少。则3种金属的活动性顺序由大到小排列为 A．a>b>c B．c>a>b C．a>c>b D．b>a>c 【达标检测】 1．暖宝宝是一种可供取暖的工具，其内主要成分为铁粉、活性炭、无机盐、水等。在使用时，去掉外袋，让内袋(无纺布袋)暴露在空气里产生热量，下列说法错误的是 A．暖宝宝工作时，存在化学能转化为热能的过程 B．暖宝宝工作时，发生了氧化还原反应 C．暖宝宝工作时，铁粉、活性炭、无机盐、水构成了原电池 D．暖宝宝工作时，活性炭为原电池的负极 2．有M、N、P、E、F五种金属，已知：①；②M、P用导线连接并放入硫酸溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应。则这五种金属的还原性顺序是 A．E＞P＞F＞M＞N B．E＞N＞M＞P＞F C．P＞F＞N＞M＞E D．F＞P＞M＞N＞E 3．有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。 据此，判断四种金属的活动性顺序是 A．A>B>C>D B．C>A>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A 4．如图为发光二极管连接柠檬电池的装置，下列说法错误的是    A．铜线作柠檬电池的正极 B．负极的电极反应式为 C．柠檬中的向铜线的方向移动，发生还原反应 D．电子由发光二极管经导线流向铁环 5．将相同表面积的纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是    A．甲中锌片是负极，发生还原反应 B．甲中溶液内的硫酸根离子向铜片移动 C．乙中铜片表面