内容发布更新时间 : 2024/11/18 14:43:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

[考纲要求] 1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。

1.通常只有能自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。 2.工作原理

以锌铜原电池为例：

电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 盐桥中离子移向 盐桥的作用

说明 (1)无论是装置Ⅰ还是装置Ⅱ，电子均不能通过电解质溶液。

(2)在装置Ⅰ中，由于不可避免会直接发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋而使化学能转化为热能，所以装置Ⅱ的能量转化率高。

负极 锌片 Zn－2e－===Zn2＋ 氧化反应 正极 铜片 Cu2＋＋2e－===Cu 还原反应 由Zn沿导线流向Cu 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 (1)平衡电荷 (2)避免断路时发生化学腐蚀(隔离作用)

题组一 对比设计两类原电池

1.(1)能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、铜片、铁片、锌片和导线。

原电池甲

①完成原电池甲的装置示意图(见上图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。

②以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极

_____________________________________________________________。 ③甲、乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是 ________________________________________________________________________。

(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(1)的材料中应选

_____________________________________________________________________作阳极。

答案 (1)①(或其他合理答案)

②电极逐渐溶解，表面有红色固体析出

③甲 在甲装置中，负极不和Cu2＋接触，避免了Cu2＋直接与负极发生反应而使化学能转化为热能 (2)锌片

解析 (1)①根据题给条件和原电池的构成条件可得：

a.若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)组成原电池，Zn作负极，Cu作正极，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。

b.若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)组成原电池，Fe作负极，Cu作正极，Fe插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。

c.画图时要注意电极名称、电极材料、电解质溶液名称(或化学式)，并形成闭合回路。 ②由于金属活动性Zn＞Fe＞Cu，锌片或铁片作负极，由于Zn或Fe直接与CuSO4溶液接触，工作一段时间后，负极逐渐溶解，表面有红色固体析出。

③带有盐桥的原电池甲中负极没有和CuSO4溶液直接接触，二者不会直接发生置换反应，化学能不会转化为热能，几乎全部转化为电能；而原电池乙中的负极与CuSO4溶液直接接触，两者会发生置换反应，部分化学能转化为热能，化学能不可能全部转化为电能。

(2)由牺牲阳极的阴极保护法可得，铁片作正极(阴极)时被保护，作负极(阳极)时被腐蚀，所以应选择比铁片更活泼的锌作负极(阳极)才能有效地保护铁不被腐蚀。

原电池的设计思路

首先根据离子方程式判断出氧化剂、还原剂，明确电极反应。然后再分析两剂状态确定电极材料，若为固态时可作电极，若为溶液时则只能作电解质溶液。然后补充缺少的电极材料及电解质溶液。电极材料一般添加与电解质溶液中阳离子相同的金属作电极(使用惰性电极也可)，电解质溶液则是一般含有与电极材料形成的阳离子相同的物质。最后再插入盐桥即可。 题组二 “盐桥”的作用与化学平衡的移动 2.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－下列判断不正确的是( )

2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。

A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态

D.电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极