一、原电池及其原理

利用两个电机之间金属性的不同，产生电势差，从而使电子的流动产生电流。原电池是将化学能直接转化为电能的一种装置，其原理也是通过化学反应（在正负极发生不同的氧化还原反应）使闭合电路中产生电子流，从而产生电流的。其中在负极发生氧化反应，正极发生还原反应。所以，普通的干电池、燃料电池都可以称为原电池。

原电池形成的条件：

1.两种活泼性不同的金属（或者是导电单质）（ Pt和石墨为惰性电极，即本身不会得失电子）（一种是相对较活泼金属和一种是相对较不活泼金属）

2.导线连接后插入电解质溶液中，形成闭合回路。

3.要发生自发的氧化还原反应。

二、试题分析

1、用石墨作电极，电解下列物质的水溶液，实质上与电解水一致的是（）

A.NaOH

B. NaCl

C. CuSO₄

D. CuCl₂

解答： A。

加入氢氧化钠其实是提高了溶液的导电性，溶液中存在大量的 OH^－离子，导电性增强，但其实原理还是电解水，阳极析出 H₂，阴极析出 O₂。

2、将两个铂电极插入 KOH溶液中，向两极分别通入 CH₄和 O₂，即可构成 CH₄燃料电池。已知通入 CH₄的一极，其电极反应式是： CH₄＋ 10 OH^－－ 8 e^－= CO₃²^－＋ 7 H₂ O；通入 O₂的另一极，其电极反应式是： O₂＋ 2 H₂ O＋ 4 e^－= 4 OH^－，该电池放电时，下列有关叙述中，不正确的是（）

A.通入 CH₄的电极为负极

B.正极发生氧化反应

C.燃料电池工作时溶液中的阴离子向负极移动

D.该电池使用一段时间后应补充 KOH。

解答： B。

根据提供的两极反应，可以看出在通入 CH₄的一极，是失去电子，因而是作为负极的。所以，通入 O₂的一极应该作为电池的正极，得到电子化合价降低，做氧化剂，被还原，应该是还原反应， B错误。负极失去电子沿着导线传入正极，正极附近的阴离子则向负极移动， C正确。将上面两个式子叠加可以看出，氢氧根离子是不断被消耗的，所以要及时补充 KOH。

3、某研究学习小组将下列装置如图连接， a、 b、 c、 d、 g、 h都是惰性电极。 A中盛有 100 mL CuSO₄溶液； B中盛有 100 g质量分数为 16%的氢氧化钠溶液；将电源接通后，在 g极附近显红色。

试回答下列问题：

（ 1）电源 M极的名称是（）。

（ 2）通电一段时间，取出电极，向 A中加入 4.9 g Cu (OH)₂，溶液与电解前相同，则电解时电路中通过的电子为（） mol。

（ 3） B中 d的电极反应式为（）；

（ 4）欲用 C装置给铜镜镀银， f是（）（银或铜），电镀液是（）溶液。

解答：

（ 1）负极，因为在 g极附近显红色说明 g极有碱性物质生产，可以得出 h极肯定生产了 Cl₂气体，所以 M为负极， N为正极。

（ 2） 0.2 mol， 0.5 mol· L^{－ 1}。因为 A中装有硫酸铜溶液，可以知道，通电后会在 a极析出铜单质， b极析出氧气，合起来就是： 4.9 g的硫酸铜含有 0.1 mol的 OH^－离子，所以电解了 0.1 mol的铜，即 0.2 mol电子。

（ 3） d是正极，反应式为： 4 OH^－－ 4 e^－= 2 H₂ O＋ O₂↑。

（ 4） f做正极，所以应该是银； AgNO₃溶液。