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原电池
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电解池
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能量
转化
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化学能→电能
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电能→化学能
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形成
条件
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(1)两个活泼性不同的电极
(2)(连接)插入电解质溶液
(3)形成闭合回路
(4)能自发地发生氧化还原反应
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(1)两电极接直流电源
(2)电极插入电解质溶液(或熔融的电解质)
(3)形成闭合回路
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电极
名称
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负极:较活泼金属
正极:较不活泼金属或非金属导体
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阴极:接电源负极
阳极:接电源正极
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电极
反应
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负极:失电子、氧化反应
正极:得电子、还原反应
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阴极:还原反应
阳极:氧化反应
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装置
判断
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无外加电源
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有外加电源
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电子
流向
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负极→导线→正极
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电源负极→导线→阴极
阳极→导线→电源正极
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电流
方向
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正极→导线→负极
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电源正极→导线→阳极
阴极→导线→电源负极
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应用
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化学电源、金属的防护
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电镀、精炼铜、电冶金
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实例
(电池
反应)
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CuSO4+Zn===
Cu+ZnSO4
2FeCl3+Cu===
2FeCl2+CuCl2
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CuCl2Cu+Cl2↑
2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
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按如图所示装置进行实验,并回答下列问题:
(1)判断装置的名称:A池为 ,B池为 。
(2)锌极为 极,电极反应式为____________________________________________;
铜极为 极,电极反应式为_______________________________________________;
石墨棒C1为 极,电极反应式为___________________________________________;
石墨棒C2附近发生的实验现象为 。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况)时,锌的质量 (填“增加”或“减少”) g,CuSO4溶液的质量 (填“增加”或“减少”) g。
[审题指导]
信息
提取
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①A池中电极材料金属活动性不同,而B池中电极均为石墨棒;
②A池中Zn棒与CuSO4溶液可发生氧化还原反应,而B池中石墨与KCl溶液不能反应;
③两池中各电极为串联关系
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形成
思路
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A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池,B池中两个电极均为石墨电极,在以A为电源的情况下构成电解池。A池中Zn为负极,Cu为正极,B池中C1为阳极,C2为阴极,阴极区析出H2,周围OH-富集,溶液变红,且 n(H2)==0.01 mol,故电路中转移电子的物质的量为0.01 mol×2=0.02 mol,根据得失电子守恒,锌极有0.01 mol Zn溶解,即Zn极质量减少0.01 mol×65 g·mol-1=0.65 g,铜极上有0.01 mol Cu析出,即CuSO4溶液增加了0.01 mol×(65 g·mol-1-64 g·mol-1)=0.01 g
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[答案] (1)原电池 电解池
(2)负 Zn-2e-===Zn2+ 正 Cu2++2e-===Cu 阳 2Cl--2e-===Cl2↑ 有无色气体产生,附近溶液出现红色
(3)减少 0.65 增加 0.01
【突破训练】
1.可以将反应Zn+Br2===ZnBr2组成蓄电池。有下列四个电极反应:①Br2+2e-===2Br-;②2Br--2e-===Br2;③Zn-2e-===Zn2+;④Zn2++2e-===Zn。其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的是( )
A.②和③ B.②和①
C.③和① D.①和④
解析:选A。根据Zn和Br2可自发地发生氧化还原反应,电池总反应为Zn+Br2(((,\s\up7(放电充电ZnBr2,放电时是原电池,负极发生氧化反应:Zn-2e-===Zn2+;充电是电解过程,阳极发生氧化反应:2Br--2e-===Br2。符合题意的是②和③,故答案选A。
2.在A、B、C三只烧杯中各盛放稀硫酸溶液、氯化钠溶液和硝酸银溶液各1 000 mL。根据下图判断下列说法中正确的是(假设溶液的体积变化忽略不计,两极产物不发生反应)( )