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1、学而不思则惘，思而不学则殆第二节化学能与电能1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置， 通过实验会说明原电池的原理， 会判断原电池的正、 负极 ，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。3知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。4.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。知识点一化学能转化为电能学生用书P28 阅读教材 P39P42，思考并填空。1化学能转化为电能的两种方式(1)火电 (火力发电 ) 化学能 燃烧热能蒸汽机械能 发电机电能；缺点：污染环境、低效。(2)原电池将化学能直接转化为电能
2、；优点：清洁、高效。2原电池(1)实验探究装置实现现象实验结论铜片上无气泡铜与稀硫酸不反应锌片上有气泡锌与稀硫酸反应续表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆装置实现现象实验结论铜片上有气泡， 锌片逐渐溶解， 电流表指针发生偏转该装置将化学能转化为电能(2)原电池定义：将化学能转变为电能的装置。工作原理 (以铜锌稀硫酸原电池为例) 电极材料电极名称电子转移电极反应式反应类型锌负极失电子Zn2e=Zn2氧化反应铜正极得电子2H2e=H2还原反应电极总离子反应式Zn 2H=Zn2H2(3)构成条件
3、理论上，能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池。两种活泼性不同的金属(或一种为能导电的非金属单质，如石墨)做电极。电解质溶液形成闭合回路。1判断正误(1)原电池是一种电能转化为化学能的装置。() (2)负极失去电子发生氧化反应。() (3)正极是电子流出极。() (4)用导线连接的铜片和锌片插入到稀H2SO4中，锌片上有大量气泡产生。() 答案： (1)(2)(3)(4)2下列各装置能构成原电池的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆解析： 选 B。A 项中两电极相同，错误；蔗糖溶液
4、是非电解质溶液， C 项错误；两烧杯中溶液是分开的， 没有形成闭合回路，D 项错误。3. 如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。(1)锌片上的现象是_，电极反应为_ _ 。(2)铜片上的现象是_，电极反应为_ _ 。(3)电子由 _经导线流向 _。(4)若反应过程中有0.2 mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为_。解析： Cu Zn稀 H2SO4形成的原电池中，Zn 做负极： Zn2e=Zn2，锌片逐渐溶解 ，Cu 做正极： 2H 2e=H2， 铜片表面有气泡产生。电子由负极(Zn)经导线流向正极 (Cu)，由电极反应式可知当有0.2 mol 电子发生转移时，可生成 0
5、.1 mol H2，即标准状况下的体积为2.24 L。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆答案： (1)锌片逐渐溶解Zn2e=Zn2(2)铜片上有气泡产生2H2e=H2(3)锌片铜片(4)2.24 L 1原电池的工作原理(1)反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(2)电子的移动方向：负极流出，经导线流向正极。(3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。2原电池正、负极的判断(1)原电池分外电路和内电路：电极和导线构成外电路，电解质溶液为内电路，电子只能在外电路移动，阴
6、、阳离子只能在内电路移动。( 2)有气泡生成的电极一定是原电池的正极。(3)较活泼的电极不一定是负极，如 Mg AlNaOH 溶液构成的原电池中，Al 做负极。(2016 合肥高一检测) 如图所示的装置中，M 为活泼性顺序位于氢之前的金属，N 为石墨棒，下列关于此装置的叙述不正确的是() AN 上有气体放出BM 为负极， N 为正极C稀硫酸中的SO24移向 M 极D导线中有电流通过，电流方向是由M 到 N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆解析 N 应为原电池正极，M 为金属电极 ，为原电
7、池负极 ，H在石墨电极上获得电子生成 H2，SO24带有负电荷应向M 电极移动 ，电流应该由正极(N) 流向负极 (M) ，故选项 D错误。答案 D (1)写出例 1 中 N 电极发生反应的电极反应式：_ 。(2)例 1 中电路中电子如何流动？当生成标准状况下2.24 L H2时，电路中转移多少个电子？答案： (1)2H 2e=H2(2)电子流向： M 极导线 N 极； 0.2NA。原电池的构成1如图是某课外活动小组设计的用化学电源使耳机发声的装置。下列说法错误的是() A铜片表面有气泡生成B装置中存在化学能电能声能的能量转化关系C如果将铜片换成铁片，电路中的电流方向将改变D如果将锌片换成铁片
8、，耳机还能发声解析： 选 C。锌片为负极，铜片为正极 ，铜片上的反应为2H2e=H2， A 项正确；耳机中存在着电能转化为声能的能量转化关系，B 项正确；铜片换为铁片后，锌片仍为负极 ，电流方向不变 ，C 项错误； 锌片换为铁片后，铁片也可作为原电池的负极，D 项正确。2(1)下列装置属于原电池的是_；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆(2)在选出的原电池中，_是负极，发生_反应， _是正极，该极的现象是_ _ ；(3)此原电池反应的化学方程式为_ _。解析： (1)依据构成原电池的基本条
9、件，只有 符合。(2)在装置 中，较为活泼的金属铁作负极，发生氧化反应：Fe2e=Fe2；不活泼的金属铜作正极，发生还原反应：2H2e=H2， 所以看到的现象是电极上产生气泡。(3)由上述分析 ，可确定此原电池的总反应式是：FeH2SO4=FeSO4H2 。答案： (1)(2)Fe氧化Cu电极上产生气泡(3)FeH2SO4=FeSO4H2原电池正、负极的判断3已知空气锌电池的电极反应如下：锌电极： Zn2OH 2e=ZnOH2O；石墨电极：12O2H2O2e=2OH。可以判断石墨电极是() A负极，发生还原反应B正极，发生氧化反应C负极，发生氧化反应D正极，发生还原反应解析： 选 D。空气锌电
10、池中，失去电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的一极是正极 ，发生还原反应。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆4下列有关原电池的说法中，正确的是() A铝片和镁片用导线连接后插入NaOH 溶液中，镁片较活泼，作负极B铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极C镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者铁较易被腐蚀D利用反应2Fe3Fe=3Fe2设计原电池，可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3溶液作电解质溶液解析： 选 B。A 项，该原电池工作时，Al 失去电子 ，为原电池负极。B 项 ，Al
11、 在浓硝酸中钝化 ，Cu 失去电子 ，为原电池负极。C 项 ，Zn 的活泼性强于Fe，镀锌铁镀层破损后，Zn 失去电子被腐蚀，铁不易被腐蚀。D 项，负极应该为铁片，正极可以是石墨电极。原电池工作原理5(2016 西安高一检测 )下列有关锌、铜和稀硫酸组成的原电池的说法正确的是() Zn 极有紫红色物质覆盖电子由 Zn 极经外电路流向Cu 极负极： Zn2e=Zn2H在溶液中由Cu 极向 Zn 极迁移ABCD解析： 选 C。组成的原电池中锌是负极，铜是正极。锌极逐渐溶解，铜极产生气泡 ，错误； 锌失去电子 ，电子经外电路从锌极流向铜极，正确 ，错误； 氢离子是移向铜极的，错误。6(2016 广州
12、高一检测 )某学生用如图装置研究原电池原理，下列说法错误的是() A(3)中 Zn 片增加的质量与Cu 片减少的质量的比值为6564 B(2)与(3)中锌电极上发生的反应相同C(1)中铜片上没有气体产生精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆D当 (2)与(3)中正极生成物的质量比为132 时，通过外电路的电子数相等解析： 选 A。(3)中 Zn 片质量减少 ，Cu 片质量增加 ，A 项错误； (2)中 Zn 片失去电子发生氧化反应 ，(3)中 Zn 片也是失去电子发生氧化反应，B 项正确； (
13、1)中不能形成原电池且铜不与稀硫酸反应，C 项正确； (2)中正极产生氢气的质量为1 g 时通过外电路的电子为1 mol，(3)中正极析出铜的质量为32 g 时通过外电路的电子为1 mol，D 项正确。知识点二发展中的化学电源学生用书P30 阅读教材 P42P44，思考并填空。1干电池(1)锌锰电池(2)碱性锌锰电池将锌锰干电池中的电解质NH4Cl 换成湿的KOH ，并在构造上作了改进。2充电电池充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。(1)铅蓄电池(2)镍镉电池正极材料为NiO(OH) ，负极材料为Cd，电解质为KOH 。(3)锂
14、离子电池精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆新一代可充电的绿色电池，已成为笔记本电脑、移动电话等低功耗电器的主流电源。3燃料电池(1)原理利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的化学能直接转化为电能。(2)实例 氢氧燃料电池负极：氢气失电子，正极：氧气得电子，电解质是KOH 或硫酸。1判断正误(1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细。() (2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能。() (3)氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被氧化。() (4)太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅。()
15、(5)手机、笔记本电脑所用锂离子电池属于二次电池。() 答案： (1)(2)(3)(4)(5)2下列对化学电源的叙述不正确的是() A化学电源对化学能的利用率比火力发电高B铅蓄电池属于二次电池C化学电源均是安全、无污染的D锌锰干电池中，锌电极是负极解析： 选 C。火力发电先将化学能转化为热能，热能转化为机械能，机械能再转化为电能，转化过程中能量损失较多，A 项正确；铅蓄电池可以充电再次使用，B 项正确；化学电源中常含有Cd、Hg、Pb 等重金属 ，如果废旧电池随意丢弃，则会造成环境污染，C 项错误；锌锰干电池中 ，Zn 失去电子转化为Zn2，故锌电极是负极，D 项正确。3氯铝电池是一种新型的燃
16、料电池。试回答下列问题：(1)通入 Cl2(g)的电极是 _(填“正”或“负”)极。(2)投入 Al(s) 的电极是 _(填“正”或“负”)极。(3)电子从 _(填 “ Al ”或“ Cl2”)极流向 _极(填“正”或“负”)。(4)每消耗 8.1 g Al(s) ，电路中通过的电子数目为_NA(NA表示阿伏加德罗常数的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆值)。解析： 判断原电池的正负极首先要分析题中所给信息，此题所给信息是具体反应物，根据具体反应物间的相互反应式：2Al 3Cl2=2AlC
17、l3，可知 Cl2得电子在正极反应，Al 失电子在负极反应 ，所以通入Cl2(g)的电极是正极 ，投入 Al(s) 的电极是负极，电子由负极 (Al) 流向正极。8.1 g Al(s) 的物质的量为8.1 g27 g mol1 0.3 mol， 每摩尔 Al 反应转移 3 mol 电子 ， 0.3 mol Al 发生反应 ，电路中通过的电子数为3NA0.30.9NA。答案： (1)正(2)负(3)Al正(4)0.9 原电池原理的应用1加快氧化还原反应的速率(1)原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中的粒子运动时相互间的干扰减小，使反应速率增大。(2)应用：实验室用Zn 和
18、稀 H2SO4(或稀盐酸 )反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。2比较金属的活动性强弱(1)原理：原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。(2)应用：有两种金属A 和 B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A 极溶解， B 极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性：AB。3设计化学电源(1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料 (或在负极上被氧化)，氧化剂 (电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。(2)实例以 ZnH2SO4=ZnSO4 H2
19、为例精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆如图所示装置，电流计指针发生偏转，同时A 极逐渐变粗， B 极逐渐变细， C 为电解质溶液，则A、 B、C 应是下列各组中的() AA 是 Zn，B 是 Cu， C 为稀硫酸BA 是 Cu，B 是 Zn，C 为稀硫酸CA 是 Fe，B 是 Ag，C 为 AgNO3溶液DA 是 Ag ，B 是 Fe，C 为 AgNO3溶液解析 A 极逐渐变粗 ，说明 A 极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A 极上析出； B 极逐渐变细 ，说明 B 极为原
20、电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A 和 B 两项中的反应均为ZnH2SO4=ZnSO4H2，A 选项中 A 极逐渐变细 ， B 极不变；B选项中 A 极不变 ， B 极逐渐变细。C 和 D 两项中的反应均为Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2，其中 C 选项中 A 极逐渐变细 ，B 极逐渐变粗； D 选项中 A 极逐渐变粗 ，B 极逐渐变细。答案 D (1)例 2 中， A、 B 两电极中较活泼的是_电极。(2)例 2 中，若 A 极逐渐变细，B 极逐渐变粗，则应选_项。答案： (1)B(2)C 化学电源1(2016 中山高一检测)将两个铂电极插入KOH 溶液中，向两极分别通入C
21、H4和 O2即可构成甲烷燃料电池。已知通入甲烷的一极的电极反应为CH410OH8e=CO237H2O，下列叙述正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆A通入甲烷的一极为正极B通入氧气的一极发生氧化反应C该电池的总反应为CH42O22OH=CO233H2O D该电池在工作时，溶液中的阴离子向正极移动解析： 选 C。 A 项，CH4在反应中失去电子，所以通入甲烷的一极为负极。B 项，O2在反应中得到电子，所以通入氧气的一极发生还原反应。C 项，CH4燃烧生成CO2和 H2O，CO2被
22、 KOH 溶液吸收生成CO23，C 项正确。 D 项，溶液中阴离子应该向原电池的负极移动。2(2016 郑州高一检测)日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽 )和锌皮，用糊状 NH4Cl 和 ZnCl2作电解质 (其中加入 MnO2吸收 H2)， 电极反应式可简化为Zn 2e=Zn2，2NH42e=2NH3 H2(NH3与 Zn2能生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论正确的是() 锌为正极，石墨为负极锌为负极，石墨为正极电池工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极长时间连续使用时，内装糊状物可能流出，从而腐蚀用电器ABCD解析： 选 D。由负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原
23、反应，可判断出 不正确，正确；在外电路中，电子从负极流向正极，不正确；长时间连续使用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且 MnO2不断吸收H2发生反应生成MnO(OH) ， 使糊状物越来越稀，故其容易流出而腐蚀用电器，正确。3爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应为FeNiO22H2O放电充电Fe(OH)2Ni(OH)2，下列对该蓄电池的推断错误的是() 放电时， Fe 参与负极反应，NiO2参与正极反应放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动放电时， 负极上的电极反应式为Fe2H2O2e=Fe(OH)22H该蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中A只有B精选学习资料 - - - - - -
24、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆CD解析： 选 B。根据电池总反应方程式可知，放电时 Fe 失去电子化合价升高，Ni 由 4价降到 2 价，正确；放电时，电解质溶液中的阴离子向负极移动，错误；放电时的生成物是氢氧化物， 溶液不可能显酸性， 故负极上的电极反应式为Fe 2OH 2e=Fe(OH)2，错误；因为该电池中含有氢氧化物，故电解质溶液是碱性溶液，正确。原电池原理的应用4把 a、b、c、d 四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两连接，可组成若干原电池，若 a、b 相连时， a 为负极； c、d 相连时， c 为负极； a
25、、c 相连时， c 为正极； b、d 相连时，b 为正极。则下列说法正确的是() Ab 的活动性一定在氢之后B若 a 与 d 相连，则a为原电池的正极C若 c 与 b 相连，则b 极上发生氧化反应D若将稀硫酸换为NaOH 溶液， a、c 分别为镁、铝，则a 极上有气泡产生解析： 选 D。根据原电池的反应原理分析，当选用两种活泼性不同的金属作为电极材料时， 相对活泼的金属作原电池的负极，相对不活泼的金属作原电池的正极。由于a、b 相连时 a 为负极 ，说明活泼性：ab；c、d 相连时c 为负极 ，说明活泼性： cd；a、c 相连时c为正极 ，说明活泼性： ac； b、d 相连时b 为正极 ，说明
26、活泼性： db， 所以四种金属活泼性顺序为acdb。 A 项，四种金属中b 的活泼性最弱 ，但不一定在氢之后；B 项 ，a 比 d活泼 ，故 a 为原电池的负极；C 项，c 比 b 活泼 ，故 b 为正极 ，该电极上发生还原反应；D项，由于 Al 能与 NaOH 溶液发生氧化还原反应：2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，而 Mg 与 NaOH 溶液不反应 ，故 Al 为负极 ，Mg 为正极 ，Mg 电极上发生还原反应，产生H2。5(1)原电池原理的应用之一是可以设计原电池装置。请利用反应“Cu2Fe3=2Fe2Cu2”设计一个原电池，在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写
27、出电极反应式。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆正极反应：_ ；负极反应：_ 。若外电路中转移的电子为1.5 mol，则溶解铜的质量是_。(2)实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向反应液中滴加少量硫酸铜溶液，其作用是 _ ，这体现了原电池原理的另一个应用。解析： (1)依据反应： 2Fe3Cu=2Fe2Cu2，Cu 失电子 ，应为原电池的负极， 正极选用碳棒或铂丝等，电解质溶液选用FeCl3溶液；由转移2 mol 电子时溶解64 g 铜，可计算出转移1.5 mol 电子时溶解48 g
28、 Cu。答案： (1) 2Fe32e=2Fe2Cu2e=Cu248 g (2)形成 ZnCu 原电池，增大化学反应的速率重难易错提炼1.构成原电池的四个条件(1)具有活泼性不同的两个电极；(2)两电极必须插入电解质溶液中；(3)形成闭合回路；(4)能自发地发生氧化还原反应。2.原电池工作原理口诀原电池分为两极；负极氧化正还原；电子由负流向正；离子阳正阴向负。3.原电池正、负极的判断方法首先准确判断元素化合价的变化，然后根据原电池工作原理判断。化合价升高失去电子发生氧化反应负极；化合价降低得到电子发生还原反应正极。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
29、 - -第 14 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆课后达标检测 学生用书 P93(独立成册 ) 基础巩固 1下列关于原电池的说法错误的是() A原电池是一种将化学能转化为电能的装置B原电池中，正极发生氧化反应C比较活泼的金属一般作负极D电流的方向由正极到负极解析： 选 B。原电池是将化学能转化为电能的装置，A 项正确；原电池的正极上发生的是还原反应 ，而负极上发生的是氧化反应，B 项错误；原电池中相对活泼的金属作负极，C项正确；电流方向与电子流动方向相反，由正极到负极，D 项正确。2.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是() A两烧杯中铜片表面
30、均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C甲中铜被氧化，乙中锌被氧化D产生气泡的速率甲比乙快解析： 选 D。甲装置构成原电池，锌片是负极 ，铜片是正极 ，锌片发生氧化反应，铜片上有气泡产生；乙装置不能构成原电池，锌与稀H2SO4发生反应： Zn H2SO4=ZnSO4H2， 铜不反应 ，故 A、B、C 项均不正确。因为原电池能够增大反应速率，故 D 项正确。3.根据反应2AgCu=Cu22Ag，设计了如图所示的原电池，下列说法中错误的是() AX 可能是银或石墨BY 是硫酸铜溶液C电子从铜电极经外电路流向X 电极DX 电极上的电极反应式为Age=Ag 解析： 选 B。由反应原理知， 铜作负
31、极 ，X 作正极 ，A 项正确；电解质溶液中应含有Ag，B 项错误；铜失去电子，电子经外电路流向X 电极 ，C 项正确；在正极上，溶液中的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆Ag得电子发生还原反应，D 项正确。4X、Y、Z 都是金属，把X 浸入 Z 的硝酸盐溶液中，X 的表面有Z 析出， X 和 Y 组成原电池时， Y 为电池的负极。X、Y、Z 三种金属的活动性顺序为() AXYZBXZY CYXZ DYZX 解析： 选 C。根据原电池原理，负极的金属比正极活泼，可知金属活动性：Y X，
32、根据金属活动性顺序和置换反应原理，可知金属活动性：XZ，故金属活动性：YX Z。5普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这个特点，科学家发明了测水泥初凝时间的某种方法。此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu Ag2O=Cu2O2Ag，下列有关说法正确的是() A工业上以黏土、石灰石和石英为主要原料制造普通水泥B测定原理示意图中，Ag2O 为负极C负极的电极反应式为2Cu2OH2e=Cu2OH2O D电池工作时，OH向正极移动解析： 选 C。普通水泥的主要成分是3CaO SiO2、2CaO SiO2和 3CaO Al2O3，一般以黏土和石灰石为主要原料来制造普通水泥，A 项错
33、误； Ag2O 为正极 ，正极反应式为Ag2O 2eH2O=2OH2Ag，B 项错误；电池工作时，OH向负极移动 ，D 项错误。6(2016 南昌高一检测)被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌， 而在其另一边镀二氧化锰。在纸内是离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为Zn2M nO2H2O=ZnO2MnO(OH) 。下列说法正确的是() A该电池的正极为锌B该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C当 0.1 mol Z n 完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.2041023精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
34、- -第 16 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆D电池正极反应式为2M nO22e2H2O=2MnO(OH) 2OH解析： 选 D。锌失去电子为负极，A 项错误；二氧化锰中锰化合价降低，在正极发生还原反应 ， B 项错误； 电子不能在电解液中传输，C 项错误； 电池负极反应式为Zn2e2OH=ZnOH2O，总反应式减去负极反应式得正极反应式，D 项正确。7 将等质量的两份锌粉a、 b 分别加入过量的稀H2SO4， 同时向 a 中加少量 CuSO4溶液，如图表示产生H2的体积 V( 单位： L)与时间 t(单位： min)的关系，其中正确的是() 解析： 选 A。向等质量的两份锌粉中加
35、入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向 a 中加入少量CuSO4溶液 ，则 a 中发生的反应有ZnCu2=Zn2 Cu，Zn2H=Zn2 H2，由于置换出来的Cu 与 Zn 在稀硫酸中构成原电池，所以 ，a 中的反应速率比 b 中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但 Cu2消耗了少量的Zn，a 中产生的 H2的量比 b 中产生的 H2少。b 中只发生如下反应：Zn2H=Zn2H2 。符合这些条件的图像是 A。8(2016 滨州高一检测)用 A、B、C、D 四种金属片按如下装置进行实验，实验现象见下表。装置实验现象二价金属A 不断溶解C 上有紫红色物质覆盖A 上有气体产生精选学习资料
36、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆根据实验现象回答下列问题：(1)装置中负极的电极反应式是_ 。(2)装置中正极的电极反应式是_ 。(3)装置中溶液的pH_( 填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_ 。解析： 据图 知活泼性： AB，A 作负极 ，电极反应式为A2e=A2；据图 知活泼性： BC，正极反应式为Cu22e=Cu；据图 知活泼性： DA，正极反应式为2H 2e=H2， 故 c(H)减小 ，中溶液的 pH 变大。综上所述，活泼性： DABC。答案： (1)A
37、2e=A2(2)Cu22e=Cu (3)变大(4)DAB C 9现有如下两个反应：(A)NaOH HCl=NaCl H2O，(B)Cu2Ag=2AgCu2。(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池：_ 。(2)如果不能，说明其原因：_ 。(3)如果可以， 则写出正、 负极材料， 其电极反应式及反应类型(填“氧化”或“还原”)，电解质溶液名称。负极： _，_，_。正极： _，_，_。电解质溶液：_。若导线上转移电子1 mol，则正极质量增加_g。解析： (1)只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。(A) 不是氧化还原反应，不能设计成原电池 ，(B) 是氧化还原反应且能自发进行，故能设计成原电
38、池。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆(3)根据反应式： Cu2Ag=2AgCu2可知 ，Cu 失电子做负极，负极材料是Cu，正极材料应是比铜还不活泼的金属或导电的非金属；Ag得电子 ， 所以此电解质溶液只能为AgNO3溶液 (因为 Ag只能与 NO3大量共存 )。答案： (1)(A) 不能， (B) 可以(2)(A) 的反应是非氧化还原反应，没有电子转移(3)CuCu 2e=Cu2氧化石墨棒、银、铂(任选一种 )2Ag2e=2Ag还原AgNO3溶液108 10 镍镉可充电电池在现代生活
39、中有着广泛的应用，镍镉电池示意图如图所示，它的充、放电反应为Cd2NiO(OH) 2H2O放电充电Cd(OH)22Ni(OH)2。请回答下列问题：(1) 放 电 时 ， 还 原 反 应 在 _( 填 “a”或 “ b”) 极 进 行 ， 负 极 的 电 极 反 应 式 为_， 在放电过程中， 正极附近的电解质溶液碱性会_(填“增强”或“减弱”)。(2)镍镉废旧电池必须进行回收并集中处理，最主要的原因是_ _ 。解析： (1)由题给示意图如镍镉电池中电流方向是由b 极流向 a 极，故 a 极为负极 ，b 极为正极；放电时，正极发生反应： NiO(OH) H2Oe=Ni(OH)2OH，是还原反应；
40、镉在负极发生氧化反应，分两步： Cd2e=Cd2，Cd22OH=Cd(OH)2，负极反应式为 Cd2e2OH=Cd(OH)2；正极附近电解质溶液的碱性增强，负极附近电解质溶液的碱性减弱。 (2)镍镉废旧电池中残留的Cd2、Ni2等重金属离子易对土壤和水源造成污染。答案： (1)bCd 2e2OH=Cd(OH)2增强(2)镍镉废旧电池中残留的Cd2、Ni2等重金属离子易对土壤和水源造成污染精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆能力提升 11LED 产品具有耗电量低、寿命长的特点。如图是氢氧燃料
41、电池驱动LED 屏发光的装置，下列有关叙述不正确的是() Aa处通入的气体是氢气，电极反应式为H22e2OH=2H2O B装置中电子的流向为a 极 N 型半导体 P型半导体 b 极C装置中的能量转化至少涉及三种形式的能量D图中表示来自氢氧燃料电池中的K的移动方向解析： 选 D。由 N 型半导体中电子的流向可知，a 极是电子流出的一极(负极 )，a 处应通入氢气 ， 碱性条件下氢气失电子结合OH生成 H2O， A 项正确；b 极是电子流入的一极(正极)，电子只能从a 极经半导体流入，B 项正确；该装置的能量转化中至少涉及化学能、电能、光能 ，C 项正确；氢氧燃料电池中K移向 b 极，但其不能在导
42、线上移动，不能表示 K的移动方向 ，D 项错误。12一种酸性乙醇电池，用磺酸类质子作溶剂，在200 左右供电时，其效率比甲醇电池高出 32 倍，电池构造如图所示，电池反应式为C2H5OH3O2=2CO23H2O。下列关于该电池的说法正确的是() A通入乙醇的电极为该电池的正极B放电过程中，电源内部的H从正极区向负极区迁移C该电池的正极反应式为4HO24e=2H2O D该电池消耗0.2 mol C2H5OH 时转移的电子为1.2 mol 解析： 选 C。通入 O2的电极为该电池的正极，A 项错误； H应由负极区向正极区迁移，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
43、- - - - -第 20 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆B 项错误；该电池的负极反应式为C2H5OH3H2O 12e=2CO212H，消耗 0.2 mol C2H5OH 时转移的电子为0.2 mol 122.4 mol，D 项错误。13(2015 高考天津卷 )锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是() A铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后，甲池的c(SO24)减小C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡解析： 选 C。A.Cu 作正极 ，电极上发生还原反应，错误；
44、 B.电池工作过程中，SO24不参加电极反应 ， 故甲池的c(SO24)基本不变 ， 错误； C.电池工作时 ， 甲池反应为Zn2e=Zn2，乙池反应为Cu22e=Cu，甲池中 Zn2会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡 ，由电极反应式可知，乙池中每有64 g Cu 析出 ，则进入乙池的Zn2为 65 g，溶液总质量略有增加，正确； D.由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜，错误。14现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例的Li2CO3和 Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650 ，在此温度下以镍为催化剂，直接以水煤气(CO、H2的体积比为1 1)为燃料，其工作原理如图所
45、示。请回答下列问题：(1)A 极为 _极，发生 _( 填“氧化”或“还原”)反应。(2)B 极的电极反应式为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆_ 。(3)电池总反应式为_ 。解析： (1)A 极通入 CO 与 H2，失去电子生成CO2和 H2O，所以 A 极是负极 ，发生氧化反应； (2)由图可知 ，在 B 极上 O2结合 2CO2和 4e生成 2CO23；(3)由图可知 ，该电池的负极反应为COH22CO234e=H2O 3CO2，结合正极 (B 极)反应式即可写出电池总反应式。答案：
46、 (1)负氧化(2)2CO2 O24e=2CO23(3)CO H2O2=CO2H2O 15如图为原电池装置示意图。请回答下列问题：(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是_。A铝片、铜片B铜片、铝片C铝片、铝片D铜片、铜片写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：_ _ 。(2)若 A 为 Pb，B 为 PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。写出B 电极反应式： _ ；该电池在工作时， A 电极的质量将 _(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗
47、了0.1 mol H2SO4，则转移电子的数目为_。(3)若 A、B 均为铂片，电解质为KOH 溶液，分别从A、B 两极通入H2和 O2，该电池即为氢氧燃料电池，写出A 电极反应式：_；该电池在工作一段时精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 23 页学而不思则惘，思而不学则殆间后，溶液的碱性将_(填“增强”“减弱”或“不变”)。解析： (1)在铝铜浓硝酸原电池中，铝遇浓硝酸钝化，铜能与浓硝酸反应，故此时作负极的是铜片；在铝铜烧碱溶液原电池中，铝能与烧碱溶液反应，铜不能，此时作负极的是铝片；铝在烧碱溶液中失去电子后结合OH生成
48、 AlO2。 (2)B 为 PbO2，得到电子后结合溶液中的SO24生成难溶的PbSO4：PbO2SO244H2e=PbSO4 2H2O；同样 A极也生成 PbSO4，故质量会增加；由总反应可知消耗2 mol H2SO4时，转移 2 mol 电子 ， 故消耗 0.1 mol H2SO4时转移电子的数目为0.1NA。(3)碱性条件下电极反应式中不能出现H，只能出现 OH；因为电池反应最终生成了水，对 KOH 溶液有稀释作用，故溶液的碱性将减弱。答案： (1)BAl 3e4OH=AlO22H2O (2)PbO2 SO244H2e=PbSO42H2O 增加0.1NA(3)H22OH2e=2H2O减弱精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 23 页