化学自习室移动版

原电池图形题是考察学生基本知识、实验的观察及分析能力、实际生活知识三者结合在一起的综合能力题。最初学生掌握起来难度较大。下面以8个考点为主线进行分析。 

一、判断是否形成原电池

牢记形成原电池的三个条件：①两个活动性不同的金属或金属和非金属（如石墨）做电极。②电解质溶液。③形成闭合回路

考点一：原电池的电极（石墨电极和Pt电极是良好的惰性电极）

例：下图装置中能够组成原电池的是___________。

 答案：③④⑤⑥

提示：③的粗锌与酸接触与生铁的钢铁腐蚀相似。

考点二：原电池的电解质溶液（至少能与其中一种电极反应的）

例：下图装置中不能组成原电池的是______。

答案：①②

考点三：原电池的闭合回路（可串联电流表或安培表）

例：下图装置中不能组成原电池的是_______。

 答案：①②

提示：④、⑤、⑥两个电极直接相连，不形成外电路，但构成闭合回路，形成原电池。 

二、电极的判断

电极特征：

正极：较不活泼金属或非金属作正极；发生还原反应（电极材料不反应）。

负极：较活泼金属作负极；发生氧化反应（电极材料反应）。

考点四：比较两种金属的金属性强弱

例：有A、B、C三种金属，两两分别接触并同处于稀H₂SO₄中，反应结果如图，三种金属活动性由大到小的顺序是_______。

答案：C＞B＞A。

考点五：金属腐蚀加快或减慢的判断。

例：分别放置在如图所示装置（都盛有0.1mol·L^-1的H₂SO₄溶液）中的四个相同的纯锌片，腐蚀最快的是（    ）

 答案：C

考点六：原电池的电极质量变化。

例：如下图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO₄溶液。

（1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈）_______。

A．铁圈和银圈左右摇摆不定

B．保持平衡状态不变

C．铁圈向下倾斜

D．银圈向下倾斜

（2）产生上述现象的原因是____________________________。

答案：（1）D（2）加入CuSO₄溶液后，形成Fe-Ag原电池；Fe溶解，铁圈减轻，Cu²⁺在Ag圈上得电子析出，银圈增重

三、原电池的电极反应

原电池电极反应特征：①负极反应一般比较简单，金属原子失电子；②正极反应=氧化还原总反应－负极反应；③正、负极的电极反应的电子数必须相等。

考点七：电极反应方程式的书写。

例：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：___________、___________。

答案：（1）开始Al片为正极：2H₂SO₄+2e^－＝SO₂↑+2H₂O+（或4H⁺+ +2e^－＝SO₂↑+2H₂O）（还原反应）、后来为负极：2Al－6e^－＝2Al³⁺（氧化反应）

（2）开始Cu片为负极：Cu-2e^－=Cu²⁺（氧化反应）、后来为正极：6H⁺+6e^－＝3H₂↑（还原反应）

思考：如果将浓H₂SO₄改为浓HNO₃则情况相同。

考点八：实验设计能力

例：请利用氧化还原反应：Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂设计一个原电池。

解析：化学反应符合设计要求，该氧化还原反应可拆分为如下两个半反应：

氧化半反应（负极反应）

Cu-2e^－＝Cu²⁺

还原半反应（正极反应）：

2Fe³⁺+2e^－＝2Fe²⁺

结合原电池构成的条件而定，负极材料为铜，正极材料可用石墨，电解质溶液为FeCl₃溶液。

答案：该原电池的设计图为：