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1、第二章第二章化学反应与能量化学反应与能量 第二节化学能与电能第二节化学能与电能课时作业课时作业1原电池原电池1.原电池原理及其应用(1)原电池的原理从能量转变看：原电池是将 能转变为 的 装 置。从 化 学 反 应 看，原 电 池 的 原 理 是 中失去的电子经过导线传递给 ，使氧化还原反应分别在 上进行。化学化学 电能电能 氧化还原反应氧化还原反应 还原还原 剂剂 氧化剂氧化剂 两个电极两个电极 (2)构成原电池的条件原电池的构成条件：电极材料是由 或由 和其他导电的材料(非金属或某些 氧 化 物 等)组 成；两 电 极 必 须 浸 在 中；形成。两种活动性不同两种活动性不同 的金属的金属
2、金属金属 电解质溶液电解质溶液 闭合闭合 回路回路 (3)原电池原理的应用加快化学反应，从理论上揭示钢铁腐蚀的原因，判断金属活动性顺序的强弱，制作化学电源。2.以铜、锌和稀H2SO4组成的原电池为例：负极(Zn片)：(反应)正极(Cu片)：(反应)以上两个反应式是在电极与界面上发生的 反应或 反应，称为电极反应。将两电极反应式相加得原电池总反应式：。Zn2e=Zn2 氧化氧化 2H2e=H2 还原还原 氧化氧化 还原还原 Zn2H=Zn2H2 3.原电池中正负极判断方法原电池有两个电极：一个是正极，一个是负极，判断正极和负极的方法：(1)由组成原电池的两极材料判断。一般是为负极，为正极。较活泼
3、的金较活泼的金 属属 活泼性较弱的金属或能导电的非金属活泼性较弱的金属或能导电的非金属 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由 极流向 极，电子是由 极流向 极。(3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是 极，阴离子移向的极是 极。正正 负负 负负 正正 正正 负负 (4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的 极总是失电子发生氧化反应，其 极总是得电子发生还原反应。(5)根据现象判断。溶解的一极为 极，增重或有气泡放出的一极为 极。负负 正正 负负 正正 4.为什么白铁皮(镀锌铁皮)制品不易生锈。即使表面被划破也是如此，而马口铁(
4、镀锡铁皮，做罐头用)制品一旦划破，表面会很快地生锈？答案：白铁皮和马口铁表面被划破，与表面接触的水膜形成原电池，白铁皮中锌作负极被腐蚀，铁被保护，不易生锈，而马口铁中铁作负极首先被腐蚀，易生锈。5.废旧电池为什么必须进行集中处理而不能随意丢弃？答案：废旧电池随便丢弃容易造成重金属污染。1.下列关于铜、锌、稀H2SO4构成的原电池的有关叙述错误的是()A.锌为负极，锌发生氧化反应B.铜为正极，铜不易失去电子而受到保护C.负极发生还原反应，正极发生氧化反应D.外电路电子流入的一极为正极，电子流出的一极为负极答案：答案：C2.某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极
5、质量增加，则可能是下列情况中的()A.X是负极，电解质溶液为稀CuSO4溶液B.X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液C.X是正极，电解质溶液为稀CuSO4溶液D.X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液解析：Y电极质量增加，可能是溶液中的阳离子得电子而在Y极(正极)上析出金属形成的。故只有A符合题意。答案：A3.按下述方法连接的装置属于原电池，且产生的电流宏观可测的是()A.相连的两个铜片插入稀硫酸中B.相连的铁、银插入稀硫酸中C.相连的锌、铜插入硫酸锌溶液中D.相连的锌、铜插入水中解析：构成原电池并产生宏观可测的电流的装置应符合原电池的构成条件。A中两个电极相同，C、D中不能自发进行氧化还原
6、反应，均不符合条件，只有B符合。答案：B4.把铜棒与锌棒浸入稀硫酸中，用导线与电流表连接后，下列叙述正确的是()A.电流表指针发生偏转，指示电流从锌棒通过导线流向铜棒B.铜棒上产生气泡C.H浓度增大D.铜棒上不产生气泡解析：由CuZn，稀H2SO4构成的原电池，电极反应为：负极：Zn2e=Zn2正极：2H2e=H2Zn做负极提供电子，电子由Zn流向Cu并非电流流向，故A错。Cu棒为正极，H2在上面产生，故B正确D错。由于不断消耗H所以H浓度减小。答案：B5.下列各组都是连有导线的两根金属棒，分别插入对应的溶液中，其中不能组成原电池的是()ABCD电电极极材料材料Zn、FeZn、ZnZn、CFe
7、、C溶液名称溶液名称稀稀H2SO4CuSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液NaCl溶液溶液解析：构成原电池的几个条件活泼性不同的电极电解质溶液自发发生氧化还原反应。A、C、D符合，其中D将Fe，C放入中性溶液中相当于负极Fe2e=Fe2。正极：O22H2O4e=4OH，相当于发生吸氧腐蚀。而B不正确，不符合条件。答案：B6.A、B、C都是金属，A中混有C时，A先腐蚀；A与B组成原电池时，A为电池的正极。则A、B、C三种金属的活动性顺序为()A.ABCB.ACBC.BAC D.BCA解析：判断金属活动性强弱，可通过：金属与酸及水反应金属之间的置换反应原电池反应几方面来判断。此题通过原电池反应来判断，
8、A中混有C，A先腐蚀，则AC，A、B组成原电池，A作正极，而原电池中活泼金属做负极，所以BA，即BAC。答案：C7.2010年上海世博会，上海将有千辆氢燃料电池车上路，关于氢燃料电池下列说法不正确的是()A.氢燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源B.氢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C.氢燃料电池能量转换率比氢气直接燃烧高D.氢燃料电池工作时，发出淡蓝色火焰解析：氢资源丰富，热值高，燃烧性能好，用于发电时，能量转换率高并实现零排放，若用可再生能源制氢，并形成循环，很有发展远景。使用时，可将氢气储存在储氢罐中。选项D错在，氢气没有燃烧，而是在负极上失电子，对于氢
9、燃料电池电解质不同，负极发生的反应也不同，如强酸型质子介质时，负极发生H22e=2H；强碱性溶液中，负极发生：H22OH2e=2H2O。答案：D8.纯净的锌与稀H2SO4反应制氢气，反应速率较慢。为了加快反应速率，可以向稀硫酸中加入一种盐，这种盐是_，原因是_。答案：含Cu2盐，如CuSO4Zn与Cu2反应置换出Cu，Zn、Cu与稀H2SO4一起组成原电池使反应加快9.将A和B两种金属分别与盐酸反应，产生氢气的速率相近。能证明A和B两种金属的活动性强弱的实验是_。答案：将两块金属用导线连接后放入稀盐酸中，若金属表面有气体产生的，则为较不活泼金属，金属表面没有气体逸出的，则为较活泼的金属10.由
10、铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池中，若锌片发生电化学腐蚀，当铜片上放出3.36L(标准状况)气体时，硫酸恰好全部作用完。试计算：(1)产生这些气体消耗了多少克锌？(2)有多少个电子通过了导线？(3)200mL稀H2SO4的物质的量浓度是多少？解析：(1)Zn2H=Zn2H2 65g 22.4L m(Zn)3.36Lm(Zn)9.75g(2)负极：Zn2e=Zn2正极：2H2e=H2 2mol 22.4L n(e)3.36Ln(e)0.3mol通 过 导 线 的 电 子 数 为：0.3mol6.021023mol11.8061023个同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全