基礎(chǔ)課時(shí)3原電池化學(xué)電源_第1頁(yè)
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基礎(chǔ)課時(shí)3原電池化學(xué)電源_第3頁(yè)
基礎(chǔ)課時(shí)3原電池化學(xué)電源_第4頁(yè)
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1、基礎(chǔ)課時(shí)3原電池化學(xué)電源溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15基礎(chǔ)課時(shí)3原電池電解池最新考綱1. 了解原電池和電解池的工作原理。2.能寫(xiě)出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。3. 了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理。教學(xué)目標(biāo):1.理解原電池和屯解池的工作原理2.掌握常見(jiàn)化學(xué)電源的各種類(lèi)電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě),3.與電池有關(guān)的計(jì)算。一:原電池1原電池的概念:將的裝置。2原電池的構(gòu)成條件:(1) 能地發(fā)生反應(yīng)。(2)兩個(gè)電極(材料可以是金屬或?qū)щ姷姆墙饘?。 負(fù)極:還原劑電子,被,得到產(chǎn)物。 正極:氧化劑電子,被,得到產(chǎn)物。(3)電極均插入電解質(zhì)溶液

2、中,構(gòu)成(用導(dǎo)線連接和鹽橋)。例題1.利用反應(yīng)2feci3 + cu=2feci2 + cuci2,設(shè)計(jì)一個(gè)原電池裝置。(1) 在裝置圖中,標(biāo)明電極名稱及電子流向、溶液中離子流向。(2) 寫(xiě)出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)。負(fù)極:,正極:0(3) 原電池反應(yīng)為什么比普通化學(xué)反應(yīng)速率更快?3變式1.下圖i、ii分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“aso34+2i +2h=aso3 + i2 + h2o”h-設(shè)計(jì)成的原電池裝置,其中cl、c2均為碳棒。a組向圖ii b燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸;b組向圖ii b燒杯中逐滴加入適量40%naoh溶液。1溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)20

3、15.10.15(1). a組,c1極,電極反應(yīng),c2極,電極反應(yīng)(2). b組,c1極,電極反應(yīng),c2極,電極反應(yīng)當(dāng)堂練習(xí).1.如圖所示,組成一個(gè)原電池,當(dāng)電解質(zhì)溶液氯化鈉時(shí): fe電極是_燠“正”或“負(fù)”)極,其電極反應(yīng)為,該反應(yīng)是(填“氧化”或“還原”)反應(yīng); cu電極是_極,其電極反應(yīng)為,該反應(yīng)是反應(yīng).2堿性(koh)鋅錳干電池的工作原理zn+mno2+h2o=zno+mn(oh)2負(fù)極正極3.二次電池(以鉛蓄電池為例)放電時(shí)的總反應(yīng):pb + pbo2 + 2h2so4=2pbso4 + 2h2o。負(fù)極反應(yīng):正極反應(yīng):當(dāng)有l(wèi)mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),消耗h2so4的物質(zhì)的量。(2) 充電時(shí)陰

4、極反應(yīng):;故負(fù)極pb極接外電源的極 陽(yáng)極反應(yīng):;故正極pbo2極接外電源的極4. 燃料電池甲醇燃料電池,以酸性和堿性兩種為例。例題2. (2014 金華十校聯(lián)考)工業(yè)上采用的一種污水處理方法如下: 保持污水的ph在5.06.0之間,通過(guò)電解生成fe(0h)3。fe(0h)3具有吸附性,可吸附污物而沉積下來(lái),有凈化2溫州翔宇屮學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 市核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15水的作用。某科研小組用該原理處理污水,設(shè)計(jì)的裝置如圖所示。(1)標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移和溶液中離子移動(dòng)的方向負(fù)極反應(yīng)式,正極反應(yīng)式(2)陰極反應(yīng)式,w極反應(yīng)式二:電解池的構(gòu)成條件和工作原理:(1) 需要。(2)

5、兩個(gè)電極(材料可以是金屬或?qū)щ姷姆墙饘?。(3電極均插入電解質(zhì)溶液中,構(gòu)成(用導(dǎo)線連接)。工作原理池負(fù)極上還原劑電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流到電解池的極上,電解池屮的劑得到電子被;(ag+fe3+cu2+h+)2池陽(yáng)極上的還原劑電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流到原電池的極上,池中o的劑電子,被(ms2d-br-ci-0h-)結(jié)論:溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15變式練習(xí)2. (2014 廣東理綜,11)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置,電極i為ai,其他電極均為cu,鹽橋屮含有飽和kci溶液。(1) 標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移、溶液中離子移動(dòng)的方向、電極名稱。(2) 寫(xiě)出陽(yáng)極反應(yīng)式陰極反

6、應(yīng)式(3) 若電解池中均為惰性電極寫(xiě)出陽(yáng)極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式總反應(yīng)方程式。(4) 若電解池中均為惰性電極,電解液2l是含naci、cu (no3) 2各o.olmol電解可分為階段,為了防止生成的cu與硝酸溶液接觸,應(yīng)在電解池中間放麵 11第一階段陽(yáng)極反應(yīng)式,第二階段陽(yáng)極反應(yīng)式,第三階段陽(yáng)極反應(yīng)式,(5)當(dāng)cu2+剛好電解完陰極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式假設(shè)電解后溶液體積不變,求硝酸溶液的ph(6)當(dāng)陰陽(yáng)兩極氣體體積相等時(shí),求電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。當(dāng)堂練習(xí)1.在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解h2o-co2混合氣體制備h2和co是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是.a.

7、x是電源的負(fù)極b.陰極的反應(yīng)式是:h2o + 2e" =h2 + o2 _、c02+ 2e =c0 + 02 c. 總反應(yīng)可表示為:h2o + co2h2+co + o2d. 陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1 : 12.鎳氫電池(nimh)目前己經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車(chē)的一種主要電池類(lèi)型。nimh中的m表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過(guò)程中的總反應(yīng)方程式是:ni(oh)2 + m = niooh + mh4溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15 己知:6niooh + nh3 + h20 + 0h=6 ni(oh)2 +n02下列說(shuō)法正確的

8、是a. nimh電池放電過(guò)程中,正極的電極反成式為:niooh + h2o + e=ni(oh)2 + ohb. 充電過(guò)程中oh-離子從陽(yáng)極向陰極遷移c. 充電過(guò)程中陰極的電極反應(yīng)式:h2o + m + e=mh + oh-,h2o中的h被m還原d. nimh電池屮可以用koh溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液一 12. (2014 海寧期初測(cè)試)利用甲烷燃料電池電解50 ml2 mol l氯化銅溶液的裝置如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是()。a. 裝置甲的負(fù)極電極反應(yīng)式為ch4 + 2h2o-8e-=co2 + 8h +b. 裝置甲內(nèi)部酸性電解質(zhì)中h +向負(fù)極移動(dòng)c. 電極a石墨棒上逐漸覆蓋一層紅色的銅

9、d. 電極b上發(fā)生氧化反應(yīng)2015江蘇理綜10.種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()點(diǎn)燃通電電解催化劑=a 反應(yīng)=h= 3h2 + co,每消耗 lmolch4 轉(zhuǎn)移 12mol 電子 ch4 +2oab. 電極a上h2參與的電極反應(yīng)為:h2 +2oh 2e-=2h2o5溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15c. 電'池工作時(shí),co32 向電極b移動(dòng)d. 電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:o2 + 2co2+4e-=2co32-2.按要求書(shū)寫(xiě)有關(guān)的電極反應(yīng)式及總方程式。(1用惰性電極電解agno3溶液:陽(yáng)極反應(yīng)式; 陰極

10、反(2)用惰性電極電解mgci2溶液陽(yáng)極反應(yīng)式;陰極反應(yīng)式;總反應(yīng)離子方程式用鐵作電極電解naci溶液陽(yáng)極反應(yīng)式;陰極反應(yīng)式;總化學(xué)方程式(4)用銅作電極電解鹽酸陽(yáng)極反應(yīng)式:陰極反應(yīng)式;總反疲離子方程式。6溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15(5)用ai作電極電解naoh溶液陽(yáng)極反應(yīng)式;陰極反應(yīng)(6)用惰性電極電解熔融mgci2陽(yáng)極反應(yīng)式; 陰極反應(yīng)式; 總反應(yīng)離子方程式0答案(1)4oh4e-=o2 t +2h2o 4ag + + 4e =4ag電解 4ag+2h2o=4ag + o2 個(gè) +4h +(2) 2ci 2e-=ci2 t2h +

11、+2e-=h2 t電解 mg2+2ci-+2h2o=mg(oh)2 i +ci2 t +h2 個(gè)(3) fe 2e =fe2 +2h + +2e-=h2 個(gè)電解 fe+2h2o=fe(oh)2 i +h2 個(gè)(4) cu 2e =cu2 +2h + +2e-=h2 t7溫州翔宇中學(xué)髙三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15電解 cu + 2h + =cu2+ + h2 t(5) 2ai 6e+8oh =2aio 2+4h2o6h2o + 6e-=3h2 t +60h或 6h + + 6e =3h2 t電解 2ai + 2h2o + 2oh =2ai0 2 + 3h2

12、 個(gè)(6) 2ci 2e-=ci2 tmg2+ +2e =l/lg電解 mg2+2ci-=mg + ci2 t要點(diǎn)提取(1) 原電池將一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),一般將兩個(gè)電極反應(yīng)中得失電子的數(shù)目寫(xiě)為相同,相加便得到電池總反應(yīng)方程式。(2) 不參與電極反應(yīng)的離子從微觀上講發(fā)生移動(dòng),但從宏觀上講其在溶 液中的濃度基本不變(3) 原電池反應(yīng)速率一定比直接發(fā)生的氧化還原反應(yīng)快。11.將naci溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表謝上,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液 滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣

13、含量比邊緣少。下列說(shuō)法正確的是a. 液滴中的ci由a區(qū)向b區(qū)遷移b. 液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應(yīng)為:o2 + 2h2o+4e2 + -鐵銹環(huán)(b)腐蝕區(qū)(a)40h 一c.液滴下的fe因發(fā)生還原反應(yīng)而 被腐蝕,生成的fe由a區(qū)向b區(qū)遷移,與b區(qū)的oh形成fe(oh)2,進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹d.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加naci溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為 cu 2e= cu以鋅銅原電池為例4.原電池原理的三大應(yīng)用8-2 +溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15 (1)加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)成

14、原電池時(shí)反應(yīng)速率增大。例如,在zn與稀h2so4反應(yīng)時(shí)加入少量cuso4溶液能使產(chǎn)生h2的反應(yīng)速率加快。(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極吋,一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。(3設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源 首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。 根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。如:根據(jù)反應(yīng) 2feci3 + cu=2feci2 + cuci2設(shè)計(jì)的原電池為:要點(diǎn)提取3. (1)利用反應(yīng) 2cu + o2 + 2h2so4=2cuso4+2h2o 可制備 cus04,若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池,其正極的電極反應(yīng)式為。答案 4h+ o2+4e=2h2o(2)20

15、13 四川,11(4)】以ai和nio(oh)為電極,naoh溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí)nio(oh)轉(zhuǎn)化為ni(oh)2該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是解析由于naoh溶液的存在,ai被氧化生成naaio2而不是生成 ai(oh)3,故電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為:ai + 3nio(oh) + naoh +h2o=naaio2 + 3ni(oh)2o答案 al + 3nio(oh) + naoh +h2o=naaio2 + 3ni(oh)29+-溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15鋁電池性能優(yōu)越,ai-ago電池可用作水下動(dòng)力電源,其原理如圖所示。

16、該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為解析ai-ago電池中還原劑是鋁,氧化劑是ago,所以發(fā)生的電池反 應(yīng)是2al + 3ag0 + 2na0h=2naal02 + 3ag + h20o答案 2ai + 3ago + 2naoh=2naaio2 + 3ag+h2o(4) ag2o2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),其電解質(zhì)溶液為koh溶液,電池放電時(shí)正極的ag2o2轉(zhuǎn)化為ag,負(fù)極的zn轉(zhuǎn)化為k2zn(oh)4,寫(xiě)出該電池反應(yīng)方程式:解析放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:ag2o2 + 2zn + 4koh + 2h2o=2k2 zn(oh)4+ 2ago 答案 ag2o2+ 2z

17、n + 4koh + 2h2o=2k2 zn(oh)4+ 2ag原電池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(1如果題目給定的是圖示裝置,先分析正、負(fù)極,再根據(jù)正、負(fù)極反 泣規(guī)律寫(xiě)電極反應(yīng)式。(2如果題目給定的是總反應(yīng)式,可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反 應(yīng)(即分析有關(guān)元素化合價(jià)的變化情況),再選擇一個(gè)簡(jiǎn)單變化情況寫(xiě)電極反應(yīng)式,另一極的電極反應(yīng)式可直接寫(xiě)或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式,用總反應(yīng)式減去已寫(xiě)出的電極反應(yīng)式即得結(jié)果。需要特別指出,對(duì)于可逆電池的反應(yīng),需要看清楚“充電”、“放電”的方向,放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理,充電的過(guò)程應(yīng)用電解原理。(4) 原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)一定要考慮介質(zhì)的影響。答案陰離子移向負(fù)極

18、、陽(yáng)離子移向正極,這是因?yàn)樨?fù)極失電子,生成大量陽(yáng)離子聚集在負(fù)極附近,致使該極附近有大量正電荷,所以溶液中的陰離子要移向負(fù)極;正極得電子,該極附近的陽(yáng)離子因得電子而使該極附近正電荷減少,所以溶液屮陽(yáng)離子耍移向正極。10溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.152.判斷正誤,正確的劃“v”,錯(cuò)誤的劃“x”在原電池屮,發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極()(2) 在原電池中,負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)()(3) 在原電池中,正極本身一定不參與電極反應(yīng),負(fù)極木身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)()帶冇“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)()(5) 多孔碳可用

19、作氫氧燃料電池的電極材料()答案 v (2)x (3)x (4) 7 (5) 7示向題組】1. (2014 福建理綜,11)某原電池裝置如圖所示,電池總反應(yīng)為2ag + ci2=2agclo下列說(shuō)法正確的是 ()。a. 正極反應(yīng)為 agci + e=ag + cib. 放電時(shí),交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成c. 若用naci溶液代替鹽酸,則電池總反應(yīng)隨之改變d. 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mole時(shí),交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子解析a項(xiàng),pt為正極發(fā)生還原反應(yīng):ci2 + 2e=2ci,錯(cuò)誤;b項(xiàng),放電時(shí),左側(cè)的電極反應(yīng)式ag + ci e=agci i,有大量0色沉淀生成,錯(cuò)

20、誤;c項(xiàng),由于h、na均不參與電極反應(yīng),則用naci代替鹽酸,電池總反 應(yīng)不變,錯(cuò)誤;d項(xiàng),當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時(shí),左側(cè)產(chǎn)生0.01 mol ag與cl結(jié)合為agci沉淀,右側(cè)產(chǎn)生0.01 mol cl,為保11溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15持溶液的電中性,左側(cè)約有0.01 mol h通過(guò)陽(yáng)離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè),故左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子,正確。答案d2. (2013 江蘇,9)mg-h2o2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如圖。該電池工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是()。a. mg電極是該電

21、池的正極b. h2o2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)c. 石墨電極附近溶液的ph增大d.溶液中ci向正極移動(dòng)解析mg-h2o2-海水電池,活潑金屬(mg)作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng):mg一2e=mg2,h2o2ih在正極(石墨電極)發(fā)生還原反應(yīng):h2o2 +2e=2oh(由于電解質(zhì)溶液為中性溶液,則生成oh), a、b項(xiàng)錯(cuò)誤,c項(xiàng)正確;原電池電解質(zhì)溶液中ci向負(fù)極移動(dòng),d項(xiàng)錯(cuò)誤。答案c【考向揭示】由以上題組訓(xùn)練,可得出本考點(diǎn)的基本命題方向如下:1. 原電池的構(gòu)成條件2. 原電池原理及應(yīng)用3. 以新型化學(xué)電池為載體,考查原電池正負(fù)極的判斷,電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),電解質(zhì)溶液的變化等跟進(jìn)題組1. 下列有關(guān)原電池的判

22、斷中正確的是()。a.工作中原電池的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)b. 原電池的正、負(fù)極材料不一定都參與反應(yīng)c. 原電池的正極在放電后質(zhì)量一定增加12溫州翔宇中學(xué)髙三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15d. 原電池的正極是電子流出的一極解析原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),a錯(cuò)誤;原電池的正、負(fù)極材料不一定都參與反應(yīng),b正確;原電池的正極在放電后質(zhì)量不一定增加,c錯(cuò)誤;原電池的負(fù)極是電子流出的一極,d錯(cuò)誤。答案b2. (2015 浙東十校聯(lián)考)用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置 進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列敘述屮正確的是()。a. 裝置甲中的b金屬是原電池的負(fù)極b. 裝置乙中的c金屬是原電池的

23、陰極c. 裝置丙中的d金屬是原電池的正極d. 四種金屬的活潑性順序:dabc答案d3. 利用反應(yīng)2feci3 + cu=2feci2 + cuci2,設(shè)計(jì)一個(gè)原電池裝置。(1) 畫(huà)出簡(jiǎn)易裝置圖,標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。(2) 簡(jiǎn)易裝置的效率不高,電流在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰減。為解決以上問(wèn)題,常將原電池設(shè)計(jì)成帶鹽橋的裝置,畫(huà)出該原電池裝置,標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。(3) 寫(xiě)出兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)。負(fù)極:正極:o13溫州翔宇屮學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍市核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)分析可知,該原電池的負(fù)極材料為cu,正極材料選用比銅活動(dòng)性差的能導(dǎo)電的材料即可。

24、(3)cu-2e=cu2 2fe3 + 2e=2fe2 + hh【方法技巧】原電池正、負(fù)極判斷方法說(shuō)明原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān),不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢(shì)。考點(diǎn)二化學(xué)電源1.一次電池(堿性鋅錳干電池)。堿性鋅錳干電池的工作原理如圖:14溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.152. 二次電池(以鉛蓄電池為例)放電時(shí)的反應(yīng)負(fù)極反應(yīng):pb+so+ 一一總反應(yīng):pb + pbo2 + 2h2so4=2pbso4 + 2h2o。(2) 充電時(shí)的反應(yīng)一一+2;總反應(yīng):2pbso4 + 2h2o=pb + pbo2 + 2

25、h2so4。3. 燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,可分為酸性和堿性兩種。15溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15 要點(diǎn)提取原電池屮電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(1如果題目給定的是圖示裝置,先分析正、負(fù)極,再根據(jù)正、負(fù)極反 應(yīng)規(guī)律寫(xiě)電極反應(yīng)式。(2如果題目給定的是總反應(yīng)式,可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反 應(yīng)(即分析冇關(guān)元素化合價(jià)的變化情況),再選擇一個(gè)簡(jiǎn)單變化情況寫(xiě)電極反應(yīng)式,另一極的電極反應(yīng)式可直接寫(xiě)或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式,用總反應(yīng)式減去己寫(xiě)出的電極反應(yīng)式即得結(jié)果。需要特別指出,對(duì)于可逆電池的反應(yīng),需要看清楚“充電”、“放電”的方向,放電

26、的過(guò)程應(yīng)用原電池原理,充電的過(guò)程應(yīng)用電解原理。(4) 原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)一定要考慮介質(zhì)的影響?!净?dòng)思考】1. 可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接?答案2. (1)氯氧燃料電池以koh溶液作電解質(zhì)溶液時(shí),工作一段時(shí)間后, 電解質(zhì)溶液的濃度將,溶液的ph將。(填“減小”、“增大”或“不變”)(2)氯氧燃料電池以h2so4溶液作電解質(zhì)溶液時(shí),工作一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的濃度將,溶液的ph將o (填“減小'“增大”或“不變”)答案(1)減小 減小(2)減小增大16溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15示向題組1. (2010 浙

27、江理綜,9)li一ai/fes電池是一種正在開(kāi)發(fā)的車(chē)載電池, 該電池中正極的電極反應(yīng)式為:2li + + fes + 2e- =li2s + fe,有關(guān)該電池的下列說(shuō)法中,正確的是()。a. li-al在電池中作為負(fù)極材料,該材料中l(wèi)i的化合價(jià)為+ 1價(jià)b. 該電池的電池反應(yīng)式為:2li + fes=li2s + fec. 負(fù)極的電極反應(yīng)式為;ai 3e =ai3 +d. 充電時(shí),陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:li2s + fe - 2e - =2 li + + fes解析本題考查原電池知識(shí),意在考查考生分析新型原電池工作原理的能力。從組成材料看,負(fù)極應(yīng)該是單質(zhì)鋰,電極反應(yīng)為:li-e-=li+ ,

28、 a、c項(xiàng)不正確;充電時(shí),陰極即為原電池的負(fù)極,其電極反應(yīng)為:li+ +e =li,d項(xiàng)不正確。答案b2. (2014 新課標(biāo)全國(guó)卷ii, 12)2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所 示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()。a. a為電池的正極b. 電池充電反應(yīng)為 limn2o4=lil xmn2o4+xlic. 放電時(shí),a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化17溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15d. 放電時(shí),溶液中u從b向a遷移解析由圖可知,b極(li電極)為負(fù)極,a極為正極,放電時(shí),li +從負(fù) 極(b)向正極(a)遷移,a項(xiàng)、d項(xiàng)正確;該電池放電時(shí)

29、,負(fù)極:xli xe =xli +,正極:ulxmn2o4+xli+xe =umn2o4, a 極 mn 元素的化合價(jià)發(fā)生變化,c項(xiàng)錯(cuò)誤;由放電反應(yīng)可得充電時(shí)的反應(yīng),b項(xiàng)正確。答案c【考向揭示】由以上題組訓(xùn)練,可得出本考點(diǎn)的基本命題方向如下:1. 常見(jiàn)新型電池如燃料電池、可充電電池的判斷2. 原電池電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)跟進(jìn)題組1.(2014-北京理綜,8)下列電池工作時(shí),02 在正極放電的是()。+解析氫燃料電池中,負(fù)極上h2放電,正極上02放電,a、c、d中均不存在02放電,故選b。答案b2. (2013 全國(guó)新課標(biāo)ii,11) “zebra”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,電極材料多孔n

30、i/nici2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是()。18溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15a. 電池反應(yīng)中有naci生成b. 電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子c. 正極反應(yīng)為 nici2 + 2e =ni + 2ci d. 鈉離子通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)解析結(jié)合蓄電池裝鉻圖,利用原電池原理分析相關(guān)問(wèn)題。a項(xiàng),負(fù)極反應(yīng)為na e =na +,正極反應(yīng)為nici2 + 2e =ni + 2ci ,故屯池反應(yīng)中有naci生成;b項(xiàng),電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原二價(jià)鎳離子;c項(xiàng),正極上nici2發(fā)生還原反應(yīng),電極反

31、應(yīng)為nici2 + 2e-=ni + 2ci-; d項(xiàng),鈉在負(fù)極失電子,被氧化生成na+,na +通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)。答案b3. (1)利用反應(yīng) 2cu + o2 + 2h2so4=2cuso4 + 2h2o 可制備 cus04,若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池,其正極的電極反應(yīng)式為答案 4h + + o2+4e-=2h2o(2)2013 四川,11(4)】以ai和nio(oh)為電極,naoh溶液為電解液 組成一種新型電池,放電時(shí)nio(oh)轉(zhuǎn)化為ni(oh)2該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是 o19溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15解析由于naoh

32、溶液的存在,ai被氧化生成naalo2而不是生成ai(oh)3,故電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為:al + 3nio(oh)+ naoh + h2o=naaio2 + 3ni(oh)2o答案 ai + 3nio(oh) + naoh + h2o=naaio2 + 3ni(oh)2(3) 鋁電池性能優(yōu)越,ai-ago電池可用作水下動(dòng)力電源,其原理如圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為解析al-ago電池中還原劑是鋁,氧化劑是ago,所以發(fā)生的電池反 應(yīng)是 2ai + 3ago + 2naoh=2naaio2 + 3ag+h2o。答案 2ai + 3ago + 2naoh=2naaio2 + 3ag+h2o(

33、4) ag2o2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),其電解質(zhì)溶液為koh溶 液,電池放電時(shí)正極的ag2o2轉(zhuǎn)化為ag,負(fù)極的zn轉(zhuǎn)化為k2zn(oh)4,寫(xiě)出該電池反應(yīng)方程式:解析放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:ag2o2 + 2zn + 4koh + 2h2o=2k2 zn(oh)4+ 2ago答案 ag2o2 + 2zn + 4koh + 2h2o=2k2 zn(oh)4+ 2ag【思維建模】電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的三個(gè)步驟列物質(zhì)一按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),標(biāo)得失判斷出電極反應(yīng)物和產(chǎn)物,找出得失電子的數(shù)量。電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中,應(yīng)能穩(wěn)定存在,如堿性介質(zhì)

34、-中生成的h +應(yīng)讓其結(jié)合0h生成水。電極反應(yīng)式要遵守電20溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15兩式加一兩電極反應(yīng)式相加,與總反應(yīng)離子方程式對(duì)照驗(yàn)證。驗(yàn)總式守恒和質(zhì)量守恒、得失電子守恒等,并加以配平。(時(shí)間:45分鐘)1. 下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是()。a. 手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池b. 銅鋅原電池工作時(shí),電子沿外電路從銅電極流向鋅電極c. 甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能d. 鋅錳干電池屮,鋅電極是負(fù)極答案b2. 下列反應(yīng)沒(méi)有涉及原電池的是a. 生鐵投入稀鹽酸中b. 銅片與銀片用導(dǎo)線連接后,同吋插入feci3溶液中c. 純鋅投入硫酸銅

35、溶液中d. 含銅的鋁片投入濃硫酸中答案d3. (2015 湖州菱湖中學(xué)高三月考)選用下列試劑和電極:稀h2so4、 fe2(so4)3溶液、鐵棒、銅棒、鉑棒,組成如圖所示的原電池裝置(只有兩個(gè)電極觀察到電流計(jì)?的指針均明顯偏轉(zhuǎn),則其可能的組合共有()o溫州翔宇屮學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍市核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15()。a. 6 種 c. 4 種 b. 5 種 d. 3 種解析鐵棒、銅棒作電極,h2so4、fe2(so4)3作電解質(zhì)可組成兩種原 電池,鐵棒、鉑棒作電極,h2so4、fe2(so4)3作電解質(zhì)可組成兩種原電池, 鉑棒、銅棒作電極,fe2(so4)3作電解質(zhì)可組成

36、一種原電池,一共能形成5種原電池,均能夠觀察到電流計(jì)指針明顯偏轉(zhuǎn)。答案b4. (2014 成都診斷)如圖所示,杠桿ab兩端分別掛有大小相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中分別滴入濃cuso4溶液和濃feso4溶液,一段時(shí)間后,下列冇關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)過(guò) 程中,不考慮兩球的浮力變化)()。a. 杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí),均為a端高b端低b. 杜桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí),均為a端低b端高c. 當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí),a端低b端高d. 當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí),a端髙b端低解析當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí),構(gòu)成原電池,fe球作負(fù)極,cu球作正極,電極反應(yīng)式分別為負(fù)極:fe 2e =

37、fe2+,正極:cu2 + 2e=cu, h銅球質(zhì)量增加,鐵球質(zhì)量減少,杠打 a端低b端高。答案c5. (2015 溫州十校聯(lián)合體高三上學(xué)期期屮)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),22溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15 298 k時(shí),在feci3酸性溶液中加少量鋅粒后,fe3立即被還原成fe2。某夏令+ +營(yíng)興趣小組根裾該實(shí)驗(yàn)事實(shí)設(shè)計(jì)了如圖所示原電池裝置。下列有關(guān)說(shuō) 法正確的是()。a. 該原電池的正極反應(yīng)是zn 2e =zn2 +b. 左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去c. 該電池鉑電極上冇氣泡出現(xiàn)d. 該電池總反應(yīng)為 3zn + 2fe3 + =2fe + 3zn2 +

38、解析該電池的總反應(yīng)為zn + 2fe3=2fe2+zn2,所以左燒杯pt為正極,+ + +電極反應(yīng)為fe3 + + e =fe2+,右燒杯zn為負(fù)極,電極反應(yīng)為zn一2e =zn2+。由于左燒杯中的fe3 +被還原為fe2+,所以左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去。答案b6. 燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高、無(wú)污染等特點(diǎn),如圖為mg-nacio燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。下列說(shuō) 法正確的是()。a. 鎂作y電極b. 電池工作時(shí),na +向負(fù)極移動(dòng)c. 廢液的ph大于nacio溶液的ph+ d. x 電極上發(fā)生的反應(yīng)為 cio+ 2h2o-4e-=cio-3+ 4h解析圖中0h向y電極移動(dòng),那么y為負(fù)極,故鎂作y

39、電極,a正確;電池工作時(shí),na +向正極移動(dòng),b錯(cuò);x電極上發(fā)生的反應(yīng)為cio +h2o + 2e-=ci+ 20h, oh移向負(fù)極與mg2反應(yīng)生成mg(oh)2沉淀,廢液naci溶+液的ph小于nacio溶液的ph,故c、d錯(cuò)誤。答案a23溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15太陽(yáng)能7.利用人工光合作用合成甲酸的原理為2co2 + 2h2o峙 2hcooh + o2,光觸媒裝置如下圖所示,下列說(shuō)法不正確的是()。a. 該裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和電能b. 電極1周?chē)鷓h增大c. 電極2上發(fā)生的反應(yīng)為co2 + 2h + +2e-=hcoohd.

40、h+由電極1室經(jīng)過(guò)質(zhì)子膜流向電極2室解析在太陽(yáng)能作用下c02和h20轉(zhuǎn)化為hcooh和02,并且有電子流動(dòng),太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和電能,選項(xiàng)a正確;電極1流出電子,反應(yīng)式是2h2o4e_=4h + +o2 t ,周?chē)鷓h減小,選項(xiàng)b錯(cuò)誤;根裾總反應(yīng)方程式推出電極2上發(fā)生的反應(yīng)為co2 + 2h + +2e =hc00h,選項(xiàng)c正確;電極1反應(yīng)產(chǎn)生h +,電極2反應(yīng)消耗h +,故h+由電極1室經(jīng)過(guò)質(zhì)子膜進(jìn)入電極2室,選項(xiàng)d正確。答案b8. (2014 嘉興高三適應(yīng)性測(cè)試)有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是()。a. 理論上說(shuō),任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池b. 某原電池反應(yīng)為cu + 2a

41、gno3=cu(no3)2 + 2ag,裝置中的鹽橋內(nèi)可以是含瓊脂的kci飽和溶液24溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15c. 因?yàn)殍F的活潑性強(qiáng)于銅,所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中組成原電池,必是鐵作負(fù)極,銅作正極,其負(fù)極反應(yīng)式為fe-2e-=fe2+d. 由al、mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池,其負(fù)極反應(yīng)式為mg-2e-+2oh-=mg(oh)2解析a項(xiàng),原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng);b項(xiàng),因?yàn)殡娊?質(zhì)溶液屮有ag+,鹽橋內(nèi)不能有cl一,因?yàn)槎叻磻?yīng)會(huì)生成agci沉淀;c 項(xiàng),fe、cu、濃硝酸組成的原電池,由于鐵遇濃硝酸鈍化,則c

42、u為負(fù)極, fe為正極,其負(fù)極反應(yīng)式為cu 2e=cu2; d項(xiàng),由al、mg與氫氧化鈉溶液組成的原電池,一 +電池總反應(yīng)為 2ai + 2h2o + 2naoh=2naaio2 + 3h2 t , ai 作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為 ai 3e+40h =aio 2 + 2h2o,d 錯(cuò)。答案a-3-9.下圖i、ii分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“aso4 + 2i +2h+aso33 +i2 + h2o”設(shè)計(jì)成的原電池裝置,其中cl、c2均為碳棒。甲組向圖i燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸;乙組向圖ii b燒杯中逐滴加入適量40%naoh溶液。下列敘述中正確的是()。a. 甲組操作時(shí),電流計(jì)(a)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

43、b. 甲組操作時(shí),溶液顏色變淺c. 乙組操作時(shí),c2作正極d. 乙組操作時(shí),c1上發(fā)生的電極反應(yīng)為l2 + 2e =21 一3解析裝鉻i中的反應(yīng),aso4 + 2i +2h+aso33 +i2 + h2o,當(dāng)加入適量濃鹽酸時(shí),平衡向右移動(dòng),有電子轉(zhuǎn)移,但電子不會(huì)沿導(dǎo)線通過(guò),所以甲組操25溫州翔宇屮學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍市核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15作,電流計(jì)(a)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),但由于12濃度增大,所以溶液顏色變深。3 向裝鉻ii的b燒杯中加入naoh溶液,發(fā)生反應(yīng)aso33 2e+ h2o=aso4 +2h+,電子由c2棒沿導(dǎo)線到cl棒,發(fā)生反應(yīng)l2 + 2e =21,

44、所以c2為負(fù)極,c1為正極。答案d10. (2014 金華十校期末)用選項(xiàng)中的電極、溶液和如圖所示裝置可組成原電池。下列現(xiàn)象或結(jié)論的敘述正確的是()0解析對(duì)于a選項(xiàng)來(lái)說(shuō),電極b的電極反應(yīng)為zn 2e =zn2+,電極a的電極反應(yīng)為cu2+2e =cu,所以一段時(shí)間后,a增加的質(zhì)量小于b減少的質(zhì)量;b項(xiàng),由于b極上鋅失電子,鹽橋中陰離子向b極移動(dòng);c項(xiàng),fe作負(fù)極,c作正極,外電路電子轉(zhuǎn)移方向:a->bo答案d11. 依據(jù)氧化還原反應(yīng):2ag+(aq) + cu(s)=cu2 + (aq) +2ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1) 電極x的材料是;電解質(zhì)溶液y是(3)外電

45、路中的電子流向?yàn)?。鹽橋屮的ci向極移動(dòng)。解析設(shè)計(jì)原電池應(yīng)將氧化還原反應(yīng)2ag+(aq) + cu(s)=cu2 + (aq) + 2ag(s)拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)(電極反應(yīng)式);根據(jù)原電池構(gòu) 成的條件確定原電池的正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液,銅作負(fù)極,ag作正極,agn03溶液作電解質(zhì)溶液。答案(1)銅(或cu)agn03溶液正 ag+e =ag(3)從負(fù)極(cu)流向正極(ag)cu(或負(fù))12. (2014 石家莊模擬)為節(jié)省藥品和時(shí)間,甲、乙、丙三位同學(xué)用銅片、鋅片、稀硫酸、cuso4溶液、直流電源、石墨電極、導(dǎo)線、燒杯、試管等中學(xué)化學(xué)常27溫州翔宇中學(xué)髙三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主

46、備人:姜維龍 審核人: 劉愛(ài)國(guó)2015.10.15見(jiàn)的藥品和儀器(用品),通過(guò)巧妙的構(gòu)思,設(shè)計(jì)了比較銅、鋅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的系列實(shí)驗(yàn)。試填寫(xiě)下列空白:(1)甲同學(xué)分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅與鋅不接觸),向燒杯中小心加入稀硫酸,觀察到的現(xiàn)象是o甲同學(xué)的設(shè)計(jì)思路是(2)乙同學(xué)接著甲的實(shí)驗(yàn),向燒杯中滴加溶液,進(jìn)而觀察到的現(xiàn)象是乙同學(xué)作出鋅、銅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的結(jié)論所依據(jù)的原理是(3)丙同學(xué)使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置,向乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后的溶液屮補(bǔ)充了必要的試劑溶液(作為電解液)。反應(yīng)在調(diào)控下隨即開(kāi)始,實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為實(shí)驗(yàn)中的明顯現(xiàn)象是o(4請(qǐng)你再單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)

47、(試劑、儀器自選),探宄和證實(shí)鋅、銅金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱(簡(jiǎn)要說(shuō)明操作和現(xiàn)象)解析從該題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)看,是要用實(shí)驗(yàn)證明鋅和銅的金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱;從實(shí)驗(yàn)方法來(lái)看,有與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢、構(gòu)成原電池時(shí)負(fù)極比正極活潑、鉻換反應(yīng),金屬離子在溶液中電解時(shí)的現(xiàn)象等。甲同 學(xué)用兩種金屬放到酸中觀察是否產(chǎn)生氣泡或產(chǎn)生氣泡的快慢來(lái)比較。乙同學(xué)在甲同學(xué)的基礎(chǔ)上,加入cus04溶液觀察現(xiàn)象。鋅與少量硫酸銅發(fā)生鉻換反應(yīng)生成的銅附在鋅表面形成微型原電池,加快了反應(yīng)速率,產(chǎn)生氣泡的速率加快,說(shuō)明鋅比銅活潑。丙同學(xué)在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上運(yùn)用電解原理,陰極有紅色的銅析出說(shuō)明鋅比銅活潑。28劉愛(ài)國(guó)溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)

48、學(xué)案主備人:姜維龍審核人:2015.10.15最后要設(shè)計(jì)一種方案,可以從氧化還原反應(yīng)的先后順序去證明金屬的活潑性,即與同種氧化劑接觸時(shí),活潑性強(qiáng)的金屬先與氧化劑反應(yīng),活潑性弱的金屬后與氧化劑反應(yīng),因此可以將鋅、銅分別同時(shí)加入到少量淺綠色的氯化亞鐵溶液屮,加入鋅的溶液褪色,說(shuō)明鋅比銅活潑。答案(1)鋅片上有氣泡產(chǎn)生,銅片上無(wú)氣泡鋅能置換出酸中的氫,而銅不能(2)cuso4鋅片上冇紅色的銅析出,鋅片上產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快 活潑金屬可以把不活潑金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)(或zn、cu、稀硫酸組 成原電池,zn為負(fù)極)電解(3)cuso4 2cuso4+ 2h2o=2cu + o2 t +2h2so4

49、陰極上有紅色的銅析出,陽(yáng)極附近有氣體產(chǎn)生(4) 分別取一小片銅片與鋅片置于兩支試管中,向試管中加入少量淺綠 色的feci2溶液,片刻后,加鋅片的試管屮溶液的顏色褪去,溶液近乎無(wú) 色(其他合理答案也可)13. (2014 麗水模擬)(1)觀察如圖所示的兩個(gè)裝置,圖1裝置中銅電極上產(chǎn)生大量的無(wú)色氣泡,圖2裝置中銅電極上無(wú)氣體產(chǎn)生,而鉻電極上 產(chǎn)生大量的有色氣體。根據(jù)上述現(xiàn)象試推測(cè)金屬鉻具有的兩種重要化學(xué)性質(zhì)為如圖是甲烷燃料電池原理示意圖,回答下列問(wèn)題:29溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15 電池的負(fù)極是(填“a”或“b”)電極,該極的電極反應(yīng)式為。

50、 電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的ph(填“增大”、“減小”或“不變”)。解析(1)由圖1可知還原性cr>cu,但在稀硝酸中卻出現(xiàn)了反常,結(jié)合稀硝酸的氧化性,不難推測(cè)鉻被稀硝酸鈍化,導(dǎo)致活性降低。(2)ch4 在反應(yīng)時(shí)失去2電子,故a電極是電池的負(fù)極。由總反應(yīng)式ch4+2ohh2o2=co3 + 3h2o減去正極反應(yīng)式o2 + 2h2o + 4e =4oh可得負(fù)極反應(yīng)式。由于電池工作過(guò)程屮會(huì)消耗oh,故一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的ph會(huì)減小。 答案(1)金屬鉻的活潑性比銅強(qiáng)且能和稀硫酸反應(yīng)生成h2金屬鉻易被稀硝酸鈍化一 a ch4+10oh 8e =co23+ 7h2o減小14. (20

51、15 浙江省江山實(shí)驗(yàn)中學(xué)階段性測(cè)試)(1)第三代混合動(dòng)力車(chē),可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車(chē)輛。汽車(chē)上坡或加速時(shí),電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力,降低汽油的消耗;在剎車(chē)或下坡時(shí),電池處于充電狀態(tài)?;旌蟿?dòng)力車(chē)目前一般使用鎳氫電池,該電池中鎳的化合物為正極,儲(chǔ)氫金屬 (以m表示)為負(fù)極,堿液(主要為koh)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理如圖1所示,其總反應(yīng)式為放電h2 +2niooh2ni(oh)2。充電30溫州翔宇中學(xué)高三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15圖1根據(jù)所給信息判斷,混合動(dòng)力車(chē)上坡或加速時(shí),乙電極周闈溶液的ph 將(±真“增大”、“減小”或“不變”)

52、,該電極的電極反應(yīng)式為o(2)圖2是一種新型燃料電池,以co為燃料,一定比例的u2co3和na2co3的熔融混合物為電解質(zhì),圖3是粗銅精煉的裝置圖,現(xiàn)用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實(shí)驗(yàn)。回答下列問(wèn)題:a極為電源(填“正”或“負(fù)”)極,寫(xiě)出a極的電極反應(yīng)式:o 要用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實(shí)驗(yàn),則b極應(yīng)該與極(填“c”或“d”)相連。 當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 l co時(shí),c電極的質(zhì)量變化為。解析(1)上坡或加速時(shí),電動(dòng)機(jī)工作,為原電池,乙電極中niooh ni(oh)2,31溫州翔宇中學(xué)髙三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍 審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15 ni的化合價(jià)降低,乙電極為正極

53、,電極反應(yīng)式為niooh + e + h=ni(oh)2,周?chē)芤旱膒h增大。(2)在燃料電池中可燃性氣體作負(fù)極,即a為負(fù)極,根據(jù)所給新型燃料電池的構(gòu)成原理裝路圖,結(jié)合原電池的工作原理,可直接寫(xiě)出2a極的電極反應(yīng)式:c0-2e-+c03=2c02o根據(jù)電解精煉原理,粗銅應(yīng)一 +與電源的正極相連,精銅應(yīng)與電源的負(fù)極相連,因b極是正極,所以b極應(yīng)與d極相連。標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 lco失去0.2 mole,根據(jù)得失電 子守恒,c極上增加cu的質(zhì)量為6.4g。答案增大 niooh + e + h=ni(oh)2 一(2)負(fù) co-2e- +co23=2co2 d +增加6.4 g溫州翔宇中學(xué)髙三年級(jí)化學(xué)學(xué)科導(dǎo)學(xué)案主備人:姜維龍審核人:劉愛(ài)國(guó)2015.10.15綜合課時(shí)4新型化學(xué)電源【題型說(shuō)明】高考命題屮常見(jiàn)的新型化學(xué)電池有“氫鎳電池”、“高鐵電池”、“鋅- 錳堿性電池”、我國(guó)首創(chuàng)的“海洋電池”、“燃料電池”(如新型細(xì)菌燃料電 池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、co燃料電池)、“鋰離子電池”、“銀鋅電池”、“鈕扣電

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