专题10 化学能与电能 题源1 原电池原理及其应用-【备战高考】备战2027高考化学母题题源同步练

专题10化学能与电能 考纲·题型解读 1.理解原电池原理，能判断电极名称、电子流向、电流方向。掌握电极反应和总反应的书写方法。 2.了解常见化学电源的工作原理，了解新型化学电源。 3.了解电解泡的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 4.了解化学腐蚀及电化学腐蚀与一般腐蚀的区别，了解金属的防护方法。 5.电化学是高考的热点，试题以选择题居多，也有以填空、简答、实验、计算等形式命题。近年来，以大题考查电化学的试卷 在增多，应引起高度重视。 《十年高考母题题源揭秘 D.2Ag(ag)+Co(s)-2Ag(s)+Co2(ag) 题源1 原电池原理及其应用 解题模型1.1 原电池的工作原理 (1)定义：把化学能转化为电能的装置。 Cd(ag) ,①具有活动性不同的两个电极 (2)构成条件②具有电解质溶液 (③电极间构成闭合回路 (3)电极名称及电极反应（以铜锌原电池为例） 盐桥 Co(ag) Ag'(aa [解析]从两个原电池的电极可以判断出三种金属的活泼 电流计 盐桥 性关系为：Cd>Co>Ag,则氧化性关系为：Cd+<Co+<Ag, 根据氧化还原反应规律知A项错误。 [答案]A 硫酸锌 疏铜 [真题2](2022·广东)铜锌原电池（如图）工作时，下列叙 述正确的是 () 锌片：负极Zn-2e—Zn+（氧化反应) 铜片：正极Cu2++2e-Cu(还原反应) 盐桥（装有琼脂 -饱和KC1溶液) 总反应方程式：Zn十Cu+一Cu+Zn2+ 灯泡 规律总结：(1)电极反应：负极：电子流出的极，发生氧化反 应。正极：电子流入的极，发生还原反应。 (2)电子流向：从负极经导线流向正极。 (3)电解质溶液中离子的移动方向：阴离子移向负极， A.正极反应为：Zn-2e一Zn2+ 阳离子移向正极。 B.电池反应为：Zn+Cu+一一Zn++Cu (4)盐桥的作用：使电解质离子通过。 C.在外电路中，电于从负极流向正极 (5)应用：①加快氧化还原反应的速率：②比较金属活 D.盐桥中的K+移向ZnSO:溶液 动性强弱；③设计原电池。 [解析]本题考查原电池，意在考查考生对原池工作原理 的分析能力。该电池中Zn为负极，电极反应为：Zn一2e一 [真题1](2022·新课标)根据下图，可判断出下列离子方 Zn+;Cu为正极，电极反应为：Cu+十2e一Cu。A项错误。 程式中错误的是 电池总反应为：Zn十Cu+一Zn+十Cu,B项正确。原电池工作 A.2Ag(s)+Cd2+(aq)--2Ag+(aq)+Cd(s) 时，外电路中电子由负极流出经导线流向正极，C项正确；负极 B.Co2+(aq)+Cd(s)--Co(s)+Cd2+(aq) 上由于Zn放电，ZnS):溶液中Zn+的浓度增大，故盐桥中的 C.2Ag+(aq)+Cd(s)-2Ag(s)+Cd2+(aq) Cl移向ZnSO,溶液，D项错误。 ·77· [答案]BC 电池 电极反应 电池反应 解题模型1.2 次 4A1-12e-=4A13+ 海水电池 4A1+6HO+3), 原电池正、负极的判断方法 电 铝室气、海水C 30)2+6H2(0+12e =4Al(OH): 池 =12(0H (1)依据原电池两极材料：较活泼的金属作负极(K、 Ca、Na等太活泼不能作电极)；较不活泼金属或可导电的 Pb(s)+SO片-(aq) 非金属作正极。 2e-=PbS(),(s) 铅蓄电池 PbO+Pb (2)根据电流流向或电子流向：电流由正极经外电路流向 Pb H2SO. PbO2 (s)+4H+(aq) Pb()2 S0}(ag)+2e 0是 原电池的负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。 -PbSO (s)+ 2PbSO:+2H2O) (3)根据电解质溶液中离子的移动方向：阳离子移向 次 2H2()(1) 原电池正极，阴离子移向原电池负极。 电 池 (4)根据原电池中反应类型：原电池的负极总是失电 H2 +20H- -2e 子，发生氧化反应，其正极总是得电子，发生还原反应。 镍氢电池 =2H2O 2NiO(OH)+H2 H2OH- 2NiO((O)H)+2HO电 (5)根据现象判断：电极质量减小的一极是负极，电极 NIOCOH +2e 2Ni(OH) 电2Ni(OH, 增重或有气泡放出的一极是正极。 +2)H 2H2-4e [真题3](2020·重庆)如下图所示，将紧紧缠绕不同金属 氢氧燃料电池 =4H2) 2H2+()2 的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCI的琼脂热溶 H2OH-O2 )2+2H20+4e 2H2O 液，冷却后形成琼胶（离于在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是 燃 =4(0H 电 2CH OH +160H 池 甲醇燃料电池 12e 2C() 2CH:OH 30 CH OH +12H() +40H- OH-O2 3(02+6H2(0)+12e 2CO3+6H() 铁钉 铁钉1 120H [真题4幻(2021·广东)可用于电动汽车的铝一空气燃料 b 电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负 A.a中铁钉附近呈现红色 极，空气电极为正极。下列说法正确的是 () B.b中铁钉上发生还原反应 A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为 C.a中铜丝上发生氧化反应 O:+2H2O+4e--4OH D.b中铝条附近有气泡产生 B.以NaOH溶液为电解液时，负极反应为AI+3OH [解析]铁铜形成的原电池铁作负极，铁铝形成的原电池 AI(OH)3￥ 铁作正极，中铁被氧化，正极铜丝周围氧气得电子发生还原反 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 应，生成氢氧根离子使酚酞变红，b中铁钉上氧气得电子发生还 D.电池工作时，电于通过外电路从正极流向负极 原反应，生成氢氧根离子使酚酞变红，铝条失电子变为铝离子， [解析]以NaCI溶液为电解液时，负极反应为Al一3e 无气泡生成。 A13+,正极反应为O2十4e+2H2O一一4OH；以NaOH [答案]B 为电解质时，负极反应为A1-3e+4O日一A1O2+2H2O, 题源2 化学电源 正极反应为O:十4e+2HO一4OH,电池总反应为4A1+ 3O,+4OH一一4A1O2+2HO,反应过程中，OH不断消耗， 溶液p日降低。电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极。 解题模型2.1 综上所述，正确的为A项。 常见的化学电源 [答案]A 电池 电极反应 电池反应 [真题5](2022·浙江)Li-A1/FeS电池是一种正在开发 Zn+20H-- 2e Zn+2MnO2 的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li+FeS+2e -Zn(()H)2 锌锰碱性电池 2H20= 一LiS+Fe,有关该电池的下列说法中正确的是 2Mn(O2+2H20+ Zn KOH Mn()2 2MnO(OH)+ 2e- =2MnO(()H) A.Li一A1在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价 次 Zn(OH)2 +20H 为+1价 B.该电池的电池反应式为：2Li+FeS一LiS+Fe 池 Zn+2()H-2e 锌银电池 Zn(H,( Zn+Ag2 O+H C.负极的电极反应式为：Al-3e一A1+ Zn KOH Ag2O Agz ()+H2 ()+2e- -Zn (OH)2 D.充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe一2e一 -2Ag =2Ag+20H 2Li+FeS [解析]从组成材料看，负极应该是单质锂，电极反应为： 78·