《年《龙门亮剑》高三化学 第六章 第2讲原电池课件 新人教.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年《龙门亮剑》高三化学 第六章 第2讲原电池课件 新人教.ppt（72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、第第2讲原电池讲原电池1原电池的电极名称的判断及电极反应式的书写。2根据原电池的电极变化判断金属活泼性强弱。3根据原电池工作原理分析电子、电流的流向以及电解质溶液的变化。4根据原电池工作原理对金属进行保护。5了解能源是人类生存和发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。2021/8/8 星期日11原电池原电池把 转化为 的装置。2构成条件构成条件(1)具有两个 不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。(2)具有 溶液。(3)形成 (或在溶液中相互 )。一、原电池原理化学能化学能电能电能活泼性活泼性电解质电解质闭合回路闭合回路接触接触2021/8/8 星期日23原电池的两极原电池的两极
2、负极：活泼性 的金属，发生 反应。正极：活泼性 的金属或导体，发生 反应。4电极反应式的书写和电荷移动方向电极反应式的书写和电荷移动方向(1)电极反应式的书写负极：，电极反应式：。正极：，电极反应式：。电池反应：。(2)电荷移动方向电子由 释放，经 沿导线流入 ，电解质溶液中的 移向正极，在其表面得电子被 ，形成一个闭合回路。较强较强氧化氧化较弱较弱还原还原ZnCu负极负极外电路外电路正极正极阳离子阳离子还原还原Zn2e=Zn2Cu22e=CuZnCu2=Zn2Cu2021/8/8 星期日31化学电源是能够实际应用的原电池。作为化学电源的电池有 、和 等。2铅蓄电池是一种二次电池，它的负极是
3、，正极是 ，电解质溶液是30%的H2SO4溶液，它的电池反应式为PbPbO22H2SO4 2PbSO4 2H2O。3碱性氢氧燃料电池的电极反应：负极：正极：；电池反应为 。二、化学电源一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池铅块铅块二氧化铅二氧化铅2H24OH4e=4H2OO22H2O4e=4OH2H2O2=2H2O2021/8/8 星期日4由两个半电池构成的原电池中，盐桥的作用是什么？【提示提示】(1)使两个半电池溶液连成一个通路；(2)使两溶液保持电中性。2021/8/8 星期日51原电池工作原理原电池工作原理原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：原电池原理2021/8/8
4、星期日62原电池正负极判断原电池正负极判断(1)根据电极材料判断负极活泼性较强的金属正极活泼性较弱的金属或能导电的非金属(2)根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子的定向移动方向判断负极电子流出极，电流流入极或阴离子定向移向极正极电子流入极，电流流出极或阳离子定向移向极2021/8/8 星期日7(3)根据两极发生的变化判断负极失去电子，化合价升高，发生氧化反应正极得到电子，化合价降低，发生还原反应(4)根据反应现象判断负极会逐渐溶解，质量减小正极有气泡逸出或质量增加【特别提示特别提示】原电池正负极判断的基础是氧化还原反应。如果给出一个方程式让判断正、负极，可以直接根据化合价的升降变化来判
5、断，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。2021/8/8 星期日83电极反应式书写电极反应式书写原电池反应的基础是氧化还原反应，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，据此书写电极反应式的步骤如下：(1)确定原电池的正、负极，以及两电极上发生反应的物质。在原电池中，负极是还原性材料失去电子被氧化，发生氧化反应。正极反应要分析电极材料的性质：若电极材料是强氧化性材料，则是电极材料得电子被还原，发生还原反应；若电极材料是惰性的，再考虑电解质溶液中的阳离子是否能与负极材料反应。能发生反应则是溶液中的阳离子得电子，发生还原反应；若不能与负极材料反应，则考虑空气中的氧气，氧气得电子，发生还原
6、反应。2021/8/8 星期日9(2)弱电解质、气体或难溶解物均以化学式表示，其余以离子符号表示，保证电荷守恒，质量守恒及正、负极得失电子数相等的规律，一般用“=”而不用“”。(3)正负极反应式相加得到原电池总反应式，通常将总反应式减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式。2021/8/8 星期日10 如图由浓H2SO4、Cu、Al组成一个原电池，已知Cu、Al过量。试写出可能的电极反应式，并指出正、负极及电极反应类型。(1)Al片：、。(可不填满，也可补充，下同)(2)Cu片：、。2021/8/8 星期日11【导航导航】本题是对原电池知识的灵活考察，金属的活动性视具体环境不同而
7、发生变化。【解析解析】开始时，由于浓硫酸使Al钝化，此时Cu作负极而Al只能作正极；后来由于反应的进行，硫酸的浓度减小，此时Al易和H2SO4反应，所以Al作负极，Cu作正极。【答案答案】(1)开始为正极：2H2SO4+2e=SO2+2H2O+SO42(还原反应)、后来为负极：2Al6e=2Al3+(氧化反应)(2)开始Cu片为负极：Cu2e=Cu2+(氧化反应)、后来为正极：6H+6e=3H2(还原反应)2021/8/8 星期日12化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀定义金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀不纯金属(或合金)
8、接触到电解质溶液所发生的原电池反应，较活泼金属失去电子被氧化而引起的腐蚀吸氧腐蚀(主要)析氢腐蚀条件金属与物质直接接触水膜中溶有O2，显弱酸性或中性水膜酸性较强2021/8/8 星期日13本质金属被氧化而腐蚀较活泼金属被氧化而腐蚀现象无电流产生有微弱电流产生反应式2Fe3Cl2 2FeCl3负极：Fe2e=Fe2正极：2H2OO24e=4OH正极：2H2e=H2联系两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大2021/8/8 星期日14【特别提示特别提示】判断金属腐蚀的快慢，首先要确定金属腐蚀的类型及该金属在“两池”中所作的电极种类，并按下列规律进行判断。(1)金属腐蚀由快到
9、慢的规律为：电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极(2)同一种金属在相同浓度的不同电解质溶液中的腐蚀快慢规律为：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液；对于同一种电解质来说，电解质溶液浓度越大腐蚀越快；构成原电池时，活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，作负极的金属腐蚀越快。2021/8/8 星期日15 钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为2021/8/8 星期日16(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_。A铜B钠C锌 D石墨
10、(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。2021/8/8 星期日17【导航导航】金属腐蚀主要是电化学腐蚀，防护方法主要有电镀、覆盖保护层和牺牲阳极的阴极保护法等。【解析解析】(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失电子，正极上O2得到电子。(2)铁闸门上连接一块比较活泼的金属如锌，就可由锌失去电子，锌被溶解，而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。【答案答案】(1)负极：2Fe4e=2Fe2正极：O22H2O4e=4OH(2)C(3)负2021/8/8 星期日181加快氧化还原反应的速率加快氧化
11、还原反应的速率例如：在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。2寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源。3比较金属活动性强弱比较金属活动性强弱例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性ab。原电池原理的应用2021/8/8 星期日194设计化学电池设计化学电池例如：以2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2为依据，设计一个原电池。(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极。电极反应式：负极：Cu2e=Cu2；正极：2Fe32
12、e=2Fe22021/8/8 星期日20(2)确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。本例中可用铜棒作负极，用铂丝或碳棒作正极。(3)确定电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液即可。如本例中可用FeCl3溶液作电解液。(4)构成闭合回路。2021/8/8 星期日21 根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3Fe=3FeCl2。要求：(1)画出此原电池的装置图，装置可采用烧杯和盐桥。(2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。(3)写出两个
13、电极上发生的电极反应。【导航导航】设计原电池就是确定电极和选择电解质溶液。不能改变原反应。2021/8/8 星期日22【解析解析】根据原电池的构成条件发生还原反应的物质作正极(或在正极上发生还原反应)，发生氧化反应的物质作负极(或在负极上发生氧化反应)。在上述反应里，固体铁中铁元素的化合价升高，发生氧化反应，应作原电池的负极；FeCl3中铁元素的化合价降低，发生还原反应，但因FeCl3易溶于水，不能直接作电极，所以要选用一种活动性比铁弱且与FeCl3溶液不反应的固体作辅助电极，这里可以采用石墨棒等。左、右两个烧杯中电解质溶液依次为FeCl2、FeCl3溶液，两个烧杯间要用盐桥沟通。2021/8
14、/8 星期日23【答案答案】(1)装置图如下：(2)电池的正、负极及外电路中电子的流向如图所示。(3)负极(Fe)：Fe2e=Fe2+；正极(C)：2Fe3+2e=2Fe2+。2021/8/8 星期日241(2009年广东单科)可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极
15、流向负极2021/8/8 星期日25【解析解析】B项，以NaOH为电解液时，不应生成Al(OH)3沉淀，而应生成AlO2。C项，电解液的pH应减小。D项，电子通过外电路从负极流向正极。【答案答案】A2021/8/8 星期日262(2009年上海单科)右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀2021/8/8 星期日27【解析解析】Fe与C及电解质溶液形成原电池，F
16、e是负极：Fe2e=Fe2；C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小；b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低。故选B。【答案答案】B2021/8/8 星期日283(2009年福建理综)控制适合的条件，将反应2Fe32I 2Fe2I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上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2021/8/8 星期日29【解析解析】由反应2Fe32I2Fe2I2可知，反应开始时甲中Fe3发生还原反应，乙中I
17、发生氧化反应；电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等，生成Fe3的物质的量与消耗的Fe3相等，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，则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。【答案答案】D2021/8/8 星期日304(2009年江苏单科)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示。关于该电池的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为：C6H12O66H2O24e=6CO224HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体 L
18、2021/8/8 星期日31【解析解析】该燃料电池的原理为C6H12O66O2=6CO26H2O，根据总反应方程式可书写出电极反应方程式，负极为C6H12O66H2O24e=6CO224H，正极为6O224e24H=12H2O，从电极反应方程式易知H应从负极区移向正极区，从总反应方程式可见每生成1 mol CO2消耗1 mol O2。【答案答案】B2021/8/8 星期日325(2008年广东化学)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：Age=Ag
19、实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同ABC D【解析解析】Cu为负极，电子由Cu电极流向Ag电极；取出盐桥，电池不能形成闭合回路，不能继续工作。【答案答案】C2021/8/8 星期日336(2008年北京理综)据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是()A正极反应式为：O22H2O4e=4OHB工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变C该燃料电池的总反应方程式为：2H2O2=2H2OD用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24
20、L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移2021/8/8 星期日34【解析解析】把释放能量的氧化还原反应：2H2O2=2H2O通过电池反应进行就制得氢氧燃料电池。H2失去电子，在负极上被氧化，产生H，由于电解液中有大量的OH，所以电极反应式为：2H24e4OH=4H2O(当电解液为稀硫酸时，在正极上O2得电子变为O2，O2结合H变为H2O)。工作一段时间后，KOH溶液被稀释，但KOH的物质的量不变。对D项，n(Cl2)0.1 mol，转移电子0.2 mol。【答案答案】D2021/8/8 星期日357(2008年宁夏理综)一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水
21、和二氧化碳。该电池负极发生的反应是()ACH3OH(g)O2(g)=H2O(l)CO2(g)2H(aq)2eBO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)=CO2(g)6H(aq)6eDO2(g)2H2O(l)4e=4OH【解析解析】甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。【答案答案】C2021/8/8 星期日368(2009年天津)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。右图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导
22、线中电子流动方向为_(用a、b表示)。2021/8/8 星期日37(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2LiH2 2LiH.LiHH2O=LiOHH22021/8/8 星期日38反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子
23、的物质的量为_mol。2021/8/8 星期日39【解析解析】(1)电池即是把化学能转变为电能的装置；在电池中电子是从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极，故电子由a流动到b。(2)H2在负极失电子，因为电解质溶液是KOH溶液，故负极反应式为2H24OH4e=4H2O。(3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率。(4)LiH中Li为1价，H为1价，故反应中还原剂是Li，反应中氧化剂是H2O。由反应可知吸收标准状况下224 L H2时生成160 g LiH，则生成的LiH的体积是 ，则生成的LiH体积与被吸收的H2的体积比为 。由生成20
24、21/8/8 星期日40的20 mol LiH与H2O反应，由反应可知生成20 mol H2，H22e，能量转化率为80%，则通过电子的物质的量为20 mol280%32 mol。【答案答案】(1)由化学能转变为电能由a到b(2)2H24OH4e=4H2O或H22OH2e=2H2O(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率(4)LiH2O1/1 148或8.71104322021/8/8 星期日419(2009年四川理综)新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
25、方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁(CH3COO)2Fe、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800 左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800 左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。2021/8/8 星期日42在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：请回答下列问题：(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是
26、_。2021/8/8 星期日43(2)在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有_、_、_(填化学式)生成。(3)在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为_。(4)写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_。(5)已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为_。2021/8/8 星期日44【解析解析】(1)因制备该电池电极材料的原料为乙酸亚铁，产品为磷酸亚铁锂，为防止亚铁化合物被氧化，故两种制备方法的过程必须在惰性气体氛围中进行。(2)方法一中除生成磷酸亚铁锂和乙酸外，由碳酸锂可生成CO2气体，由磷酸二氢铵可生成NH3和水蒸气，故
27、除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有CO2、H2O和NH3生成。(3)分析方法二所给条件，抓住几个关键点：铁作阳极；磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液为电解液；析出磷酸亚铁锂沉淀，所以阳极的电极反应式为：FeH2PO4Li2e=LiFePO42H。2021/8/8 星期日45(4)分析M的结构简式可知，M分子中既含甲基丙烯酸酯的结构，又含碳酸二酯的结构(见下图)：由此可分析写出M与足量NaOH溶液反应的化学方程式。(5)该电池放电时正极的电极反应为充电时阳极电极反应的逆过程，即由磷酸铁生成磷酸亚铁锂，故放电时正极的电极反应式为：FePO4Lie=LiFePO4。2021/8/8 星期日46【答案答案】(1)
28、为了防止亚铁化合物被氧化(2)CO2H2ONH3(3)FeH2PO4Li2e=LiFePO42H(4)(5)FePO4Lie=LiFePO42021/8/8 星期日4710(2009年海南单科)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_；(2)电池正极发生的电极反应为_；2021/8/8 星期日48(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2
29、中，实验现象是_，反应的化学方程式为_；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。2021/8/8 星期日49【解析解析】(1)、(2)电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(3)由NaOH与SOCl2反应的产物为Na2SO3、NaCl可知，SOCl2与水反应生成H2SO3和HCl。(4)由于电池材料易与水、O2反应。【答案答案】(1)锂Lie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出现白雾，有刺激性气体生成SOCl2H2O=2HClSO2(4)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应2021/8/8 星期日501理论上不能设计为原电池的化学反应是(
30、)ACH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H0BHNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H2O(l)H0D2FeCl3(aq)Fe(s)=3FeCl2(aq)H0【解析解析】只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池。【答案答案】BC2021/8/8 星期日512日常所用干电池其电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应可简化为Zn2e=Zn2，2NH42e=2NH3H2(NH3与Zn2结合)，根据以上叙述判断下列结论正确的是()AZn为正极，碳为负极BZn为负极，碳为正极C工作时电子由碳极，经外电路流向Z
31、n极D长时间连续使用时电池内糊状物可能流出腐蚀用电器2021/8/8 星期日52【解析解析】Zn碳原电池中Zn活泼性强于碳，Zn作负极，碳作正极，在外电路中，电子从负极流向正极，故A、C不正确；长时间连续使用该电池，由于Zn皮破损，且MnO2不断吸收H2生成H2O，糊状物越来越稀，可能流出而腐蚀用电器，故B、D正确。【答案答案】BD2021/8/8 星期日533将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量的CuSO4溶液，如下各图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，正确的是()2021/8/8 星期日54【解析解析】ZnH2SO4=ZnSO4H2，反应速率较快，
32、若向a中加入少量的CuSO4溶液，则有：ZnCuSO4=CuZnSO4，消耗一部分Zn，生成的Cu附于Zn上，又构成无数微小的CuZn原电池，加快了Zn的反应速率，所以Zn与稀硫酸反应时，加入CuSO4则反应速率加快，应先反应完，但同时消耗一定量的Zn，生成H2的量要小于b。【答案答案】A2021/8/8 星期日554下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是()Aa电极是负极Bb电极的电极反应为：4OH4e=2H2OO2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置2021/8/8 星期日56【解析解析
33、】从图中可看出a电极处进入的是H2，b电极处进入的是O2，该电池的总反应是2H2O2=2H2O，故a电极处H2失电子被氧化，a为负极；相对应的b极为正极，b极的电极反应是2H2OO24e=4OH，故选项中只有B选项不正确，符合题意。【答案答案】B2021/8/8 星期日575(2009年银川一模)普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生胶体，溶液呈碱性。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此法的原理如下图所示，负极的电极反应式为：2Cu2OH2e=Cu2OH2O。下列有关说法不正确的是()A水泥是硅酸盐产品B测量原理示意图中，Cu为负极C反应的总方程式为：2CuAg2O=
34、Cu2O2AgD电池工作时，OH向正极移动2021/8/8 星期日58【解析解析】本题考查电化学问题。水泥是硅酸盐产品，工业上主要以黏土、石灰石为主要原料来制造，成品的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙，A正确；原电池中负极失去电子，被氧化，所以铜为负极，B正确；氧化银为正极，得到电子被还原得到银，C正确；原电池中阴离子应向负极移动，阳离子向正极移动，D错误。【答案答案】D2021/8/8 星期日596(2009年广州调研)为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如下图所示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列
35、对实验结果的描述不正确的是()2021/8/8 星期日60A实验结束时，装置(1)左侧的液面一定会下降B实验结束时，装置(1)左侧的液面一定比装置(2)的低C实验结束时，铁钉b腐蚀最严重D实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀【解析解析】(1)中发生化学腐蚀：Fe2HCl=FeCl2H2。(2)中发生析氢腐蚀Cu为正极，铁钉为负极。(3)中不被腐蚀，因为浓H2SO4有强吸水性，处于干燥环境的铁钉难以被腐蚀。【答案答案】B2021/8/8 星期日617航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置，它可直接将化学能转化为电能
36、。我国发射的“神舟”五号载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能的，该电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为：CH42O22OH=CO323H2O。(1)负极上的电极反应为_。(2)消耗标准状况下的5.6 L O2时，有_mol电子发生转移。(3)开始放电时，正极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。2021/8/8 星期日62【解析解析】(1)根据总的化学方程式知CH4xeCO32，C元素的化合价由44，则有CH48eCO32，根据电荷守恒左边应配10个OH，最后根据质量守恒得：CH410OH8e=CO327H2O。(2)正极反应为：2O24H2O8e=8OH，5.6 L O
37、2的物质的量为0.25 mol，故得电子的物质的量为0.25 mol41 mol。(3)由于正极生成OH，故其附近的pH增大。【答案答案】(1)CH410OH8e=CO327H2O(2)1(3)增大2021/8/8 星期日638(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：_；银片上发生的电极反应：_。(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：产生氢气的体积(标准状况)；通过导线的电量。(已知NA6.021023/mol，电子电量为1.601019C)2021/8/8 星期日64【
38、解析解析】第(2)问中锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为x。Zn2H=Zn2H265 g22.4 L60 g47 g13 gxx13 g22.4 L65 g4.48 L反应消耗的锌为：13 g65 g/mol0.20 mol，1 mol Zn变为Zn2时，转移2 mol e，则通过的电量为：020 mol26.021023mol11.61019 C3.85104 C。【答案答案】(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)4.48 L3.8104 C2021/8/8 星期日65(2008年银川模拟)实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解
39、质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样的电极反应，进行了如下实验：如右图，剪取约8 cm的镁条及大小相近的铝条，用砂纸去表面的氧化膜，使镁条与铝片分别与量程为50 A的教学演示电表的“”“+”端相连接，迅速将两电极插入盛有1 molL1NaOH溶液的烧杯中。开始，电表2021/8/8 星期日66指针向右偏移约500 A，铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约400 A，此时，铝片表面气泡有所减少，镁条表面只有极少量的气泡产生。根据以上实验现象，回答下列问题：(1)开始阶段，原电池的正极是(填“镁”
40、或“铝”)片；铝片表面产生的气泡是；负极发生的反应是。2021/8/8 星期日67(2)随后阶段，铝片发生的电极反应式是；镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因之一是：2H2O+2e=H2+2OH(极少)，试判断此电极发生的主要反应是；铝片表面气泡有所减少，但未消失，产生这一现象的可能原因是_。2021/8/8 星期日68【解析解析】本题属实验探究题，考查原电池的原理及应用。(1)由于Mg比Al活泼，在开始阶段形成的原电池中Mg作负极，Al作正极，电解质溶液为NaOH溶液：负极失电子：Mg+2OH2e=Mg(OH)2，正极得电子：2H2O+2e=H2+2OH，即Al表面产生气泡，总式为：Mg+2
41、H2O=Mg(OH)2+H2。(2)随后阶段，电流表指针逆向偏转，说明Al作负极，失电子：4Al+16OH12e=4AlO2+8H2O，正极得电子：3O2+6H2O+12e=12OH。铝片表面气泡减少，但未消失，可能是铝片中含有的杂质与Al形成原电池，杂质作正极得电子：2H2O+2e=H2+2OH，产生少量气泡。2021/8/8 星期日69【答案答案】(1)铝H2Mg+2OH2e=Mg(OH)2(2)4Al+16OH12e=4AlO2+8H2O3O2+6H2O+12e=12OH铝片中含有杂质，构成原电池2021/8/8 星期日70课时作业点击进入链接2021/8/8 星期日712021/8/8 星期日72