化学能与电能的转化学案.docx

《化学能与电能的转化学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学能与电能的转化学案.docx（82页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、化学能与电能的转化学案高二化学教案：化学能与电能的转化学案教学设计 本文题目：高二化学教案：化学能与电能的转化学案 其次单元 化学能与电能的转化 第1课时原电池的工作原理 目标要求1.理解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解半反应、盐桥、内电路、外电路等概念。3.会推断原电池的正、负极，能够利用氧化还原反应设计简洁的原电池。 一、原电池 1.原电池定义：将化学能转变为电能的装置。 2.实质：将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能。 3.简洁原电池的构成条件： 活泼性不同的两个电极，电解质溶液，形成闭合回路，能自发进行的氧化还原反应。 二、原电

2、池的工作原理 工作原理：利用氧化还原反应在不同区域内进行，以适当方式连接起来，获得电流。 以铜锌原电池为例： 1.在ZnSO4溶液中，锌片渐渐溶解，即Zn被氧化，锌原子失电子，形成Zn2+进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向铜片; CuSO4溶液中，Cu2+从铜片上得电子，还原成为金属铜并沉积在铜片上。 锌为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+; 铜为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2+2e-=Cu。 总反应式为Zn+Cu2+=Zn2+Cu，反应是自发进行的。 2.闭合回路的构成： 外电路：电子从负极到正极，电流从正极到负极， 内电路：溶液中的阴离子移向ZnSO4溶

3、液，阳离子移向CuSO4溶液。 3.盐桥 盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液。当其存在时，随着反应的进行，Zn棒中的Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO2-4过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性时，将阻挡放电作用的接着进行。盐桥的存在就避开了这种状况的发生，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以接着进行。 学问点一原电池 1.下列装置中能构成原电池产生电流的是() 答案B 解析A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成

4、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+，2H+2e-=H2;C项中酒精不是电解质，故不能构成原电池。 2.在图中的8个装置中，属于原电池的是() A. B. C. D. 答案D 学问点二原电池的原理 3.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是() 在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为Ag+e-=Ag 试验过程中取出盐桥，原电池仍能接着工作 将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A. B. C. D. 答案C 解析该原电池中C

5、u作负极，Ag作正极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极反应式为Ag+e-=Ag，因此对;在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以错;没有盐桥，原电池不能接着工作，所以错;无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以对。 4.下图是Zn和Cu形成的原电池，某试验爱好小组做完试验后，在读书卡片上记录如下：在卡片上，描述合理的是() NO.28Date：2022.11.8 试验后的记录： Zn为正极，Cu为负极。 H+向负极移动。 电子流淌方向ZnCu。 Cu极上有H2产生。 若有1 mol电子流过导线，则产生H2为0.5 mol。 正极的电子反应式为

6、：ZnZn+2e-。 A. B. C. D. 答案B 解析本题考查了锌、铜和稀H2SO4构成的原电池的基本工作原理。Zn比Cu活泼，Zn为负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，电极反应为2H+2e-=H2，每转移1 mol电子，产生H2 0.5 mol，电子由Zn流出，经导线流向铜片，溶液中H+向正极移动，SO2-4向负极移动，故选B。 5.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。A、B相连时，A为负极;C、D相连时，D上有气泡逸出;A、C相连时，A极减轻;B、D相连时，B为正极。则四种金属的活动性依次由大到小排列为() A.ABCD B.

7、ACBD C.ACDB D.BDCA 答案C 解析金属组成原电池，相对活泼的金属失去电子作负极，相对不活泼的金属作正极。负极被氧化，质量减轻，正极发生还原反应，有物质析出，由题意得活动性AB、AC、CD、DB，故正确答案为C。 学问点三原电池的应用 6.已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝;电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题： (1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起运用。请说明缘由 _。 (2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池?_。若能，请写出电极反应式，负极：_，正极：_。(若不能，后两空不填)

8、(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。 答案(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而被腐蚀 (2)能Cu-2e-=Cu2+2Fe3+2e-=2Fe2+ (3) 解析(1)当Cu、Al导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀。 (2)因为FeCl3能与Cu发生反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，因此依据给出的条件可以设计成原电池，其负极为Cu，反应为Cu-2e-=Cu2+，正极为石墨，电极反应式为2Fe3+2e-=2Fe2+。 (3)因为总反应式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2，所以负极为Fe

9、，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质为稀硫酸，即可画出装置图。 7.利用反应Fe3+Zn=Fe2+Zn2+设计一个带盐桥的原电池，并在下面方框内画出试验装置图，并指出正极为_，电极反应式为_。 负极为_，电极反应式为_。 此装置中盐桥的作用为_。 答案Pt2Fe3+2e-=2Fe2+ ZnZn-2e-=Zn2+ 使两个半电池连成一个通路;使两溶液保持电中性 解析依据反应Zn+2Fe3+=Zn2+2Fe2+知该反应中的氧化反应为Zn-2e-=Zn2+，故应采纳Zn片作负极，还原反应为2Fe3+2e-=2Fe2+，故应选择比Zn不活泼的金属或非金属石墨等作正极，依据应选择与电极材料相同的阳离子的电解

10、质溶液作电解液，故负极区应选含Zn2+的盐溶液如ZnSO4溶液，正极区选含Fe3+的溶液作电解液如FeCl3、Fe2(SO4)3溶液等。 练基础落实 1.在理论上不能用于设计原电池的化学反应是() A.H2SO4(aq)+BaCl2(aq)=2HCl(aq)+BaSO4(s)H B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)H C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)H D.3Cu(s)+8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l)H 答案A 2.有关原电池的下列说法中正确的是() A.在外电路中电子由正

11、极流向负极 B.在原电池中，只有金属锌作为负极 C.原电池工作时，阳离子向正极方向移动 D.原电池工作时，阳离子向负极方向移动 答案C 解析在原电池中，电子从负极流向正极;原电池中活泼的金属作负极，而不肯定是Zn;随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动。答案为C。 3.锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的电池反应是Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2，则负极上发生反应的物质是() A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn 答案D 解析推断原电池的正、负极，要依据总反应式确定失电子物质和得电子物质，然后依据在原电池中失

12、去电子的物质作负极作出推断。由题给总方程式得Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2，故Zn为负极。 4.依据反应：2Ag+Cu=Cu2+2Ag，设计如图所示原电池，下列说法错误的是() A.X可以是银或石墨 B.Y是硫酸铜溶液 C.电子从铜电极经外电路流向X电极 D.X极上的电极反应式为Ag+e-=Ag 答案B 解析依据题意，铜应为负极，X为正极，则X应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属，A项正确;电解质溶液应含Ag+，B项错;在原电池中，电子从负极经外电路流向正极，Ag+在正极X上得电子，Ag+e-=Ag，故C、D项正确。 5.限制适合的条件，将反应2Fe3+2I- 2Fe2+I2设计成如下图

13、所示的原电池。下列推断不正确的是() A.反应起先时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应起先时，甲中石墨电极上的Fe3+被还原 C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 答案D 解析由反应2Fe3+2I- 2Fe2+I2可知，反应起先时，甲中Fe3+发生还原反应，乙中I-发生氧化反应;当电流计读数为零时，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极;故选D。 6.科学家正在探讨高铁可充电电池，据探讨人员推想，这种电池具有容量大、放电电流大、稳定性好等

14、优点，将有广泛的应用前景。高铁电池放电时，锌、K2FeO4分别在两极上发生反应，以KOH溶液为电解液，电池总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，下列说法中错误的是() A.电池工作时，锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为 2FeO2-4+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH- C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过1.2041023个电子，锌的质量理论上削减6.5 g 答案C 练方法技巧 7.以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是() A.锌片溶解了

15、1 mol，铜片上析出1 mol H2 B.两极上溶解和析出的物质质量相等 C.锌片溶解31 g，铜片上析出1 g H2 D.锌片溶解了1 mol，硫酸消耗0.5 mol 答案A 解析在涉及原电池的有关计算中，关键是要把握住一点，即两极得、失电子数相等。利用这一特点，我们从电极反应看：负极：Zn-2e-=Zn2+;正极：2H+2e-=H2。当溶解1 mol锌时失去2 mol电子，铜片上析出1 mol氢气也得到 2 mol电子，得失电子守恒，这样即可推出A正确。 8.下列关于试验现象的描述不正确的是() A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B.用锌片作负极，铜片作正极，在C

16、uSO4溶液中，铜片质量增加 C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 答案C 解析铜片和铁片紧靠并浸入稀H2SO4中，铜片上的H+获得由铁片传递过来的电子2H+2e-=H2，所以可视察到铜片表面出现气泡;锌片作负极，铜片作正极，发生反应：Zn+Cu2+=Zn2+Cu，生成的Cu在铜片上析出访其质量增加;铜片插入FeCl3溶液，发生的反应是Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+，并没有单质铁的析出;向盛有锌粒和盐酸的试管中，滴入几滴CuCl2溶液，发生反应：Zn+Cu2+=Zn2+Cu，置换出的Cu与剩余的Zn接触，

17、置于盐酸中，构成了原电池，加速2H+2e-=H2的反应，可视察到气泡放出速率加快。 9.银器皿日久表面会渐渐变成黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池进行“抛光”，其处理方法是：将肯定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银复原光泽，且不会损失，试回答： (1)食盐的作用是 _。 (2)在此原电池反应中，负极发生的电极反应为 _， 正极发生的电极反应为 _。 (3)反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，溶液中发生的反应为 _， 原电池总反应方程式为 _。 (4)实际操作中，配制食盐水时，通常还加入肯定量的小苏打，其主要作用是 _， 这一反应的化学方

18、程式是 _。 答案(1)作电解质起导电作用 (2)2Al-6e-=2Al3+ 3Ag2S+6e-=6Ag+3S2- (3)2Al3+3S2-+6H2O=2Al(OH)3+3H2S 2Al+3Ag2S+6H2O=2Al(OH)3+3H2S+6Ag (4)除去生成的H2S，防止污染空气 H2S+NaHCO3=NaHS+H2O+CO2 解析(1)形成原电池须要电解质导电，因此NaCl是作电解质起导电作用。 (2)依据题给信息“黑色褪去而银不会损失”，必定发生Ag2SAg改变。 铝比银活泼，为负极，失电子变成Al3+，反应为：Al-3e-=Al3+。Ag2S变为Ag和S2-，得电子，是原电池的正极，反

19、应为：Ag2S+2e-=2Ag+S2-。 (3)溶液中 2Al3+3S2-+6H2O=2Al(OH)3+3H2S 因此，总反应为： 2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S (4)硫化氢有毒，需除去，因此，NaHCO3的作用是除去生成的H2S，防止污染空气，反应为：H2S+NaHCO3=NaHS+H2O+CO2。 练综合拓展 10.依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图所示。 请回答下列问题： (1)电极X的材料是_;电解质溶液Y是_; (2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_; X电极上发生的电极反应为_;

20、 (3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。 答案(1)铜AgNO3溶液 (2)正Ag+e-=AgCu-2e-=Cu2+ (3)CuAg 解析依据所给氧化还原反应的化学方程式，结合原电池反应原理以及所给原电池装置，Cu应作负极，AgNO3溶液为电解质溶液，从而推知： (1)X的材料为铜，Y是AgNO3溶液。 (2)银为原电池的正极，发生的电极反应式为Ag+e-=Ag。X电极上发生的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+。 (3)外电路中的电子从铜(负)电极流向银(正)电极。 11.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性依次，有甲、乙两位同学均运用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mo

21、l?L-1的稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 mol?L-1的NaOH溶液中，如图所示。 (1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式： 负极_， 正极_。 (2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式： 负极_， 正极_。 总反应离子方程式为_。 (3)假如甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会推断出_活动性更强，而乙会推断出_活动性更强(填写元素符号)。 (4)由此试验，可得到如下哪些结论?_。 A.利用原电池反应推断金属活动性依次应留意选择合适的介质 B.镁的金属性不肯定比铝的金属性强 C.该试验说明金属活动性依次表已过

22、时，已没有好用价值 D.该试验说明化学探讨对象困难、反应条件多变，应详细问题详细分析 (5)上述试验也反过来证明白“利用金属活动性依次表干脆推断原电池中正、负极”的做法_(填“牢靠”或“不行靠”)。如不行靠，则请你提出另一个推断原电池正、负极可行的试验方案_。 答案(1)Mg-2e-=Mg2+2H+2e-=H2 (2)2Al+8OH-6e-=2AlO-2+4H2O 6H2O+6e-=6OH-+3H2 2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2 (3)MgAl(4)AD (5)不行靠将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而推断电子的流淌方向，再来确定原电池的正、

23、负极 解析(1)甲池中电池总反应方程式为Mg+H2SO4=MgSO4+H2，Mg作负极，电极反应式为Mg-2e-=Mg2+，Al作正极，电极反应式为2H+2e-=H2。 (2)乙池中电池总反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，负极上为Al被氧化生成Al3+后与OH-反应生成AlO-2，电极反应式为2Al-6e-+8OH-=2AlO-2+4H2O;正极产物为H2，电极反应式为6H2O+6e-=6OH-+3H2。 (3)甲池中Mg为负极，Al为正极;乙池中Al为负极，Mg为正极，若依据负极材料金属比正极活泼，则甲推断Mg活动性强，乙推断Al活动性强。 (4)选AD。Mg

24、的金属活动性肯定比Al强，金属活动性依次表是正确的，应用广泛。 (5)推断正、负极可依据回路中电流方向或电子流向等进行推断，干脆利用金属活动性依次表推断原电池的正、负极是不行靠的。 第2课时化学电源 目标要求1.了解依据原电池原理开发的技术产品化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。 一、化学电池 1.电池的分类 化学电池?化学能转变为电能?一次电池：如一般锌锰干电池、碱性锌锰电池、银锌钮扣电池二次电池：如铅蓄电池等燃料电池：如氢氧燃料电池 2.一次电池与二次电池的不同点 (1)一次电池的活性物质(发生

25、氧化还原反应的物质)消耗到肯定程度就不能运用了，如一般的锌锰干电池、碱性锌锰干电池。 (2)二次电池又称充电电池或蓄电池。放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复运用，如铅蓄电池等。 二、一次电池 1.锌银电池 锌银电池负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH溶液，其电极反应如下： 负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2; 正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-; 电池总反应式：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。 2.碱性锌锰电池 碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH溶液，其电极反应为： 负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH

26、)2; 正极：2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-; 电池总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。 三、燃料电池 1.概念 燃料电池是利用燃料和氧化剂之间发生的氧化还原反应，将化学能干脆转化为电能的化学电池。燃料电池的氧化剂和还原剂不是全部贮存在电池内，而是在工作时不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池，因此，燃料电池能连绵不断地供应电能。 2.氢氧燃料电池 (1)结构(如图所示) 氢氧燃料电池示意图 (2)工作原理 电解质溶液为KOH溶液时： 负极?石墨?：2H2+4OH-4e-=4H2O正极?石墨?：O2+2H2O+4e-=4OH- 电池

27、总反应式：2H2+O2=2H2O 四、铅蓄电池 铅蓄电池是最常见的二次电池，铅蓄电池由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电解质是H2SO4溶液，如图所示。 铅蓄电池的构造 工作原理：负极：Pb(s)+SO2-4(aq)-2e-=PbSO4(s)(氧化反应);正极：PbO2(s)+SO2-4(aq)+4H+(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)(还原反应);总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)。铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程：阴极：PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO2-4(aq)

28、(还原反应);阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO2-4(aq)(氧化反应);总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。 可以把上述反应写成一个可逆反应方程式： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。 学问点一化学电池 1.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn(OH)2 下列说法中，错误的是() A.电池工作时，锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为 MnO2+2H2O+2e

29、-=Mn(OH)2+2OH- C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上削减6.5 g 答案C 解析本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A正确;电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C错误;由电子守恒知D项正确;由该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式知B正确。 2.最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采纳薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法不正确的

30、是() A.该电池Zn为负极，MnO2为正极 B.该电池的正极反应为 MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn D.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片 答案C 解析原电池反应中Zn失电子、MnO2得电子，因此该电池负极为Zn，正极为MnO2。由电池总反应式减去负极反应式：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O即得正极反应式：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-。电子只能由Zn经外电路流向MnO2，而不能通过内电路。 学问点二二次电池 3.生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上匀称涂上膏状的PbSO4，干燥

31、后再安装，充电后即可运用，发生的反应是 2PbSO4+2H2O PbO2+Pb+2H2SO4 下列对铅蓄电池的说法错误的是() A.须要定期补充硫酸 B.工作时铅是负极，PbO2是正极 C.工作时负极上发生的反应是Pb-2e-+SO2-4=PbSO4 D.工作时电解质的密度减小 答案A 解析铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb是负极，PbO2是正极，负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2+，Pb2+与溶液中的SO2-4生成PbSO4沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等，在电池制备时，PbSO4的量是肯定的，制成膏状，干燥后再安装，说明H2SO4不用补充;放电时，H2SO4被消耗，溶液中的H

32、2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。 4.某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，以下说法不正确的是() A.放电时负极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 B.放电时正极反应式为FeO2-4+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH- C.放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化 D.充电时阳极旁边的溶液的碱性减弱 答案C 解析选项A，放电时，在碱性条件下，Zn失去电子为电池的负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;选项B，依据放电

33、时总电池反应式减去负极反应式(电子数需相等)可得放电时正极反应式为FeO2-4+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-;选项C，放电时，K2FeO4被还原;选项D，充电是放电的逆向反应，所以充电时，阳极消耗OH-，导致阳极旁边的溶液的碱性减弱。 学问点三燃料电池 5.固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参加电极反应。 下列推断正确的是() A.有O2参与反应的a极为电池的负极 B.b极的电极反应式为H2-2e-+O2-=H2O C.a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-

34、=4OH- D.该电池的总反应式为2H2+O2=高温2H2O 答案D 解析因为电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极，H2在该极发生氧化反应;a电极为正极，O2在该极发生还原反应。由此推断该原电池的负极反应式为H2-2e-=2H+，正极电极反应式为12O2+2e-=O2-，则电池总反应式为2H2+O2=高温2H2O。 6.一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，则有关此电池推断正确的是() A.通入乙烷的电极为正极 B.参与反应的乙烷与氧气的物质的量之比为72 C.放电一段时间后，KOH的物质的量浓度削减 D.负极反应式为C2H6+6H2O-14e

35、-=2CO2-3+18H+ 答案C 解析乙烷燃烧的化学方程式为2C2H6+7O24CO2+6H2O，在该反应中氧气得电子，乙烷失电子，因此通入氧气的电极为正极，而通入乙烷的电极为负极，故A答案错误;反应中参与反应的乙烷与氧气的物质的量之比应为27，故B答案错误;考虑到该电池是以KOH为电解质溶液的，生成的CO2会和KOH反应转化成K2CO3，反应中消耗KOH，KOH的物质的量浓度削减，故C答案正确;由于该电池是以KOH溶液为电解液的，D答案中负极生成的H+明显在溶液中是不能存在的，故D答案错误。考虑到电解质溶液的影响，此时该电池的总反应式应为2C2H6+8KOH+7O24K2CO3+10H2O

36、，正极反应式为14H2O+7O2+28e-=28OH-(正极氧气得电子，理论上形成O2-，但该粒子在水中不稳定，必需以OH-形式存在)，负极反应式可用总反应式减去正极反应式得到：2C2H6+36OH-28e-=4CO2-3+24H2O。 练基础落实 1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各种各样电池的独创是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是() A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B.氢氧燃料电池可将热能干脆转变为电能 C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 答案C 解析因为锌锰干电池中锌棒为负极，锌棒变细，碳棒不变，故A错;

37、原电池是将化学能干脆转变为电能，所以B错;氢氧燃料电池负极反应为H2-2e-=2H+，所以C正确;太阳能电池采纳硅材料制作，故D错。 2.下列有关电池的说法不正确的是() A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中，锌电极是负极 答案B 解析锂离子电池可以充电后再次运用，属于二次电池，A项正确;铜锌原电池中铜为正极，故外电路中电流为铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错误;电池的实质是把化学能转化成电能，C项正确;Zn失去电子生成Zn2+，故作为负极，D项正确。 3.氢氧燃料电池用于航天飞机，

38、电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应式如下： 负极：2H2+4OH-4e-=4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为() A.1.8 mol B.3.6 mol C.100 mol D.200 mol 答案D 解析n(H2O)=1.8103 g18 g?mol-1=100 mol 即每生成1 mol H2O则转移2 mol e-，当生成100 mol H2O时，转移200 mol e-。 4.蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应： Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2 下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是() A.放电时，Fe是负极，NiO2是正极