专题六 考点2 原电池工作原理
1.原电池工作原理思维建模
能量转化 化学能转化为
装置示意图
工作原理
构成条件 (1)负极材料(Zn,金属或石墨),负极反应物(Zn,还原剂); (2)正极材料(Cu,金属或石墨),正极反应物(H+,氧化剂); (3)电子导体(导线); (4)离子导体(电解质溶液或熔融电解质)
2.电极类型判断五个角度
考向1 原电池构成条件
[典例1] 下列装置能够构成原电池的是( )
[变式1] 下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( )
A.2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
B.2H2+O22H2O
C.Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑
D.CH4+2O2CO2+2H2O
考向2 原电池工作原理分析
[典例2] (2024·1月合格考)将如图所示的原电池分别进行如下变动,会导致电子向相反方向流动的是( )
A.将石墨更换为锌片
B.将稀硫酸更换为乙醇
C.向烧杯中加入BaCl2溶液
D.将稀硫酸更换为NaCl溶液
[变式2] (2023·7月合格考)钒(V)电池是一种绿色环保蓄电池。某钒电池结构如图所示,电池放电时,正极反应中V由+5价变为+4价,则负极的电极反应式为( )
A.V2+-e-V3+
B.VO2+-e-V
C.V3++e-V2+
D.V+e-VO2+
核心整合
1.电能
考向突破
[典例1] B A、C项中乙醇和蔗糖溶液不是电解质溶液,且C项中两电极材料相同,故均不能构成原电池; B项符合原电池的构成条件,两电极发生的反应分别是Zn-2e-Zn2+,Ag++e-Ag; D项中未形成闭合回路,不能构成原电池。
[变式1] C 在理论上能够用于设计原电池的化学反应必须反应前后有电子得失(即氧化还原反应)。A、B、D属于氧化还原反应,C不属于氧化还原反应,故选C。
[典例2] A 原电池中电子由负极流向正极,其中Fe为负极,石墨为正极。将石墨更换为锌片,Zn的金属活动性强于Fe的,Zn为负极,Fe为正极,电子向相反方向流动,A正确。
[变式2] A 根据正极钒元素化合价的变化可知,装置左侧为正极区,右侧为负极区,放电时负极失去电子,钒元素化合价升高,A正确。
