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课标解读
1.理解原电池的工作原理。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.能够书写常见化学电源的电极反应式和总反应方程式。
;;;考点一原电池的工作原理
理·必备知识
1.概念:原电池是把化学能转化为电能的装置。
;;3.原电池工作原理
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(1)盐桥的组成:盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂,离子可在其中自由移动。
(2)盐桥的作用:①连接内电路,形成闭合回路;
②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
(3)盐桥中离子移向:阴离子移向负极,阳离子移向正极。
;提·关键能力
考向1原电池工作原理
;;2.(2025·河北石家庄质检)构成原电池的条件有很多,当电解质中某离子的浓度越大时其氧化性或还原性越强。某化学实验小组用如图所示的装置实验,发现电流表指针发生偏转。
;;考向2原电池原理的应用
;3.(2024·湖北武汉模拟)根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是(A)
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s)
B.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq)
C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq)
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解析由第一个原电池装置中正、负极的标注可知,该装置在反应过程中Cd失去电子作负极,发生氧化反应,则Co电极在反应过程中发生还原反应,说明Cd的金属性强于Co;由第二个原电池装置中正、负极的标注可知,Co在反应过程中失去电子,则Ag电极在反应过程中得电子,说明Co的金属性强于Ag,综上可知三者的金属性强弱顺序为CdCoAg。再根据在氧化还原反应中,由活泼性强的金属能将活泼性较弱的金属从其盐溶液中置换出来的规律可知,A项错误。
;4.根据反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2设计原电池,在表格中画出装置图,指出电极材料和电解质溶液,写出电极反应式:
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练后提醒?
画原电池装置图常见的失分点
失分点一:不注明电极材料名称或元素符号。
失分点二:不画出电解质溶液(或画出但不标注)。
失分点三:误把盐桥画成导线。
失分点四:不能连成闭合回路。
;5.(2025·河北唐山质检)有下列图像,请选择合适的图像填空:
(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是A。
(2)将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是B。
(3)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液,其他条件不变,则图像是C。
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解析加入CuSO4溶液,Zn置换出Cu,形成原电池,加快反应速率。(1)a中Zn减少,H2体积减小,所以A符合。(2)由于H2SO4定量,产生H2的体积一样多,所以B符合。(3)当把CuSO4溶液改成CH3COONa溶液时,由于CH3COO-+H+??CH3COOH,a中c(H+)减少,反应速率减小,但产生H2的体积不变,所以C符合。
;考点二常见化学电源
理·必备知识
1.一次电池
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;;2.二次电池——可充电电池或蓄电池
;3.“高效、环境友好”的燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,分为酸性和碱性两种。
;;;提·关键能力
考向1电极的判断和电极反应式的书写
;1.(2024·辽宁大连质检)原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是(B)
A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极
B.(2)中Mg作正极,电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑
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解析(1)中Mg作负极;(2)中Al作负极;(3)中铜作负极;(4)是铁的吸氧腐蚀,Fe作负极。
;2.根据电池反应书写电极反应式。
(1)碱性铁电池的电池反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O===3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
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(3)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应:2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。
;考向2燃料电池专练
;3.燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4、C2H6等)与氧气(或空气)反应将化学能转变为电能的装置,若电解质溶液是强碱溶液,下列关于乙烷(C2H6)燃料电池的说法正确的是(C)
A.通入5.6LO2完全反应后,有1mol电子发生转