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第2节 原电池
【考纲要求】
理解原电池的工作原理，会判断正负极并能写出相应的电极反应和电池反应方程式；
能熟知常见化学电源的种类及其工作原理；
了解金属发生电化学腐蚀的原理，认识其危害，知道采取防止金属腐蚀的措施；
【重点难点及命题趋势】
原电池的原理、构成及应用；
能判断电极名称、产物与氧化还原反应的关系，能正确写出电极反应式、正确判断电子及离子的迁移方向。
【知识整理1】原电池的概念、构成原电池的条件
原电池是把 转化为 的装置。在电池放电的过程中，出现了电子转移，发生了 反应。也由此，我们可以把 反应设计成原电池。
构成电池的条件：①
②
③
注意：
特殊情况下相对活泼金属可能做正极而相对不活泼金属做负极，如Al-Mg-NaOH电池，
作正极， 作负极，因为
Pb-PbO2蓄电池正极为 ，负极为 。
Al-Cu-浓HNO3电池， 作正极， 作负极，因为
燃料电池， 作正极， 作负极。
例1. 下图装置中不能组成原电池的是______。
例2. 下图装置中能够组成原电池的是___________。
【知识整理2】正负极的特点，以及由组成的正负极判断金属活动顺序
电极：一般较活泼金属作 ，发生 反应，电子 的一极；另一导体作 ，发生 反应，电子 的一极，电子由 流向 ，电流由 流向 。金属阳离子进入溶液，向 极移动，构成闭合回路。 极不断消耗。
例1. 要实现反应：Fe + 2H+ === Fe2+ +H2，则设计原电池的结构为（ ）
A.正极为Pt，负极为铁，电解质为浓硫酸
B.正极为Ag，负极为铁，电解质为硝酸
C.正极为C，负极为铁，电解质为盐酸
D.一极为Al，另一极为铁，电解质为稀硫酸
例2. 把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸溶液中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，d上由气泡放出；a、c相连时a极减轻；b、d相连，b为正极。则四种金属的活动顺序为（ ）
A．a>b>c>d B. a>c>b>d C. a>c>d>b D.b>d>c>a
【知识整理3】电极方程式的书写，放电过程电子转移数及离子迁移的判断
方程式书写注意：①
②
③
④
当场练兵：铅酸蓄电池内的反应为：Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O，据此写出
正极反应：
负极反应：
例1. 航天技术上使用的氢氧燃料电池放电时的电池总反应可表示为 2H2 + O2 ==2H2O。当它的电解液是碱，放电时正极反应可表示为O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH-，负极反应是 。
例2. 如下图由浓H2SO4、Cu、Al组成一个原电池，已知Cu、Al过量。试写出可能的电极反应式，并指出正、负极及电极反应类型。
（1）Al片：___________、___________。（可不填满，也可补充，下同）；
（2）Cu片：___________、___________。
如果将浓硫酸改为浓硝酸呢？
例3. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O ====== 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
下列叙述不正确的是 （ ）
A.放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
B.充电时阳极反应为：2Fe(OH)3—6e—+ 10 OH—=2 FeO42—+ 8H2O
C.放电时负极反应为：3Zn—6e— +6OH—= 3Zn(OH)2
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
例4. 燃料电池是燃料（如CO、H2、CH4）等跟氧气（或空气）起反应将化学能转化为电能的装置，电解质溶液是强碱（如KOH）溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法中，正确的是（ ）
A.正极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- ===4OH-
B.负极反应式为：CH4 + 10OH- -8e-===CO32- + 7H2O
C.随着放电的进行，溶液pH不变
D.甲烷燃料电池的能量利用率必甲烷燃烧的大
【课外练习】
1. 据报道，氢燃料电池公交汽车已经驶上北京街头。下列说法正确的（ ）
A.电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法
B.发展氢燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术
C.氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染
D.氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能
2. 关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）
A.铜是阳极，铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原
3. (08广东)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池，以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e- =Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
4.（08广东理基）电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是（ ）
A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
5.（08北京理基）我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是
A.正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH―
B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2（标准状况）时，有0.1mol电子转移
6.（08重庆）如右图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确是（ ）
A.a中铁钉附近呈现红色
B.b中铁钉上发生还原反应
C.a中铜丝上发生氧化反应 D.b中铝条附近有气泡产生
7. 关于右图装置的叙述，正确的是（ ）
A.铝是负极，铝片上析出无色气体
B.石墨是阳极，石墨棒上析出黄绿色气体
C.溶液中两电极间产生白色沉淀
D.溶液中先产生白色沉淀，最后沉淀溶解
8. (08广东高考)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+Li LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（ ）
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.充电过程中，电池正极材料的质量减少
D.放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiPO4
9.（2007年全国II）在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的
A．正极附近的SO42—离子浓度逐渐增大 B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极有O2逸出 D．铜片上有H2逸出
10. 有关右图装置的叙述正确的是 ( )
A.这是一个原电池装置
B.这是电解NaOH溶液的装置
C.该装置中Fe为阴极，电极反应为：Fe－2e－＋ 2OH－=Fe(OH)2
D.该装置中Pt为正极，电极反应为：O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－=4OH－
11.下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B.实验室中用稀HNO3溶液与Cu反应制取NO气体反应很慢，加一块石墨使之与Cu接触后反应加快
C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
12.（2004天津理综）右图为氢氧燃料电池原理示意图，
按照此图的提示，下列叙述不正确的是 （ ）
A. a电极是负极
B. b电极的电极反应为：4OH－- 4e－=2H2O+O2↑
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
13.生物体内细胞膜内的葡萄糖、细胞膜外的富氧体液及细胞膜构成微型的生物原电池。下列有关判断正确的是
A.正极的电极反应：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
B.负极的电极反应：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C.负极的反应主要是C6H12O6（葡萄糖）转化成CO2或HCO3－
D.正极的反应主要是C6H12O6（葡萄糖）转化成CO2或HCO3－
14. (06乐山调研)已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池；铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“＋”，另一个接线柱旁标有“－” ；关于标有“＋”的接线柱，下列说法中正确的是
A.充电时作阴极，放电时作正极 B.充电时作阳极，放电时作负极
C.充电时作阴极，放电时作负极 D.充电时作阳极，放电时作正极
稀硫酸
铜
锌
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