專題一化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元原電池的工作原理 化學(xué)電源

1、專題一化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元原電池的工作原理化學(xué)電源考點(diǎn)一原電池1概念把_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置。2工作原理以鋅銅原電池為例電極名稱負(fù)極正極電極材料電極反應(yīng)反應(yīng)類型電子流向由Zn沿導(dǎo)線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K+移向正極，Cl-移向負(fù)極3原電池構(gòu)成條件(1)兩個(gè)_的電極。(2)將電極插入_中。(3)用導(dǎo)線連接電極構(gòu)成_。(4)能自發(fā)進(jìn)行的_。4正、負(fù)極判斷1有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊

2、膠的KCl飽和溶液C原電池的兩極一定是由活動(dòng)性不同的兩種金屬組成D理論上說，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2分析上圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A中Mg作負(fù)極，中Fe作負(fù)極B中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2(1)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動(dòng)，與導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。(2)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。(3)原電池的負(fù)極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù)。(4)原電池電極的“正”極與“負(fù)”極與電極材料的性質(zhì)

3、有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。考點(diǎn)二化學(xué)電源1堿性鋅錳干電池一次電池總反應(yīng)式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。正極反應(yīng)：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；負(fù)極反應(yīng)：_。2鋅銀電池一次電池負(fù)極反應(yīng)：Zn2OH2e=ZnOH2O；正極反應(yīng)：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；總反應(yīng)式：_。3二次電池(可充電電池)鉛蓄電池是最常見的二次電池，負(fù)極材料是_，正極材料是_。(1)放電時(shí)的反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)：_正極反應(yīng)：_總反應(yīng)：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O(2)充電時(shí)的反應(yīng)陰極反應(yīng)：_陽極反應(yīng)：_總反應(yīng)：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4(3)可充電電池原

4、理示意圖4燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種。酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應(yīng)式O22H2O4e=4OH電池總反應(yīng)式2H2O2=2H2O3鉛蓄電池是典型的可充電電池，它的正負(fù)極極板是惰性材料，請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原)：(1)電解液中H2SO4的濃度將變_；當(dāng)外電路通過1 mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g。(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí)，若按右圖連接，電解一段時(shí)間后，則在A電極上生成_，B電極上生成_，此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將_。4(1)氫氧燃料電池以KOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)

5、溶液的濃度將_，溶液的pH_。(填“變小”、“增大”或“不變”)(2)氫氧燃料電池以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_。(填“變小”、“增大”或“不變”)考點(diǎn)三原電池原理的應(yīng)用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時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。3用于金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，

6、使鋅作原電池的負(fù)極。5有A、B、C、D四塊金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：A、B用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極；C、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，電流由D導(dǎo)線C；A、C相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；B、D相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)。據(jù)此，判斷四種金屬的活動(dòng)性順序是()AA>B>C>D BA>C>D>B CC>A>B>D DB>D>C>A6將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加少量CuSO4溶液，下圖中產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間

7、t(min)的關(guān)系，其中正確的是()專題一化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元原電池的工作原理化學(xué)電源課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練教材習(xí)題回扣1下列是用化學(xué)方程式表示的化學(xué)變化，其中將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的是()高溫AZnAg2OH2OZn(OH)22Ag B2C2H25O2點(diǎn)燃,4CO22H2OC6H2O6CO2C6H12O66O2 DCaCO3=CaOCO22下列說法中正確的是()A在原電池中，物質(zhì)在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)B在原電池中，電子由正極流向負(fù)極C在電解池中，物質(zhì)在陰極發(fā)生氧化反應(yīng)D在電解池中，與電源正極相連的電極是陰極3甲烷除了直接用作燃料之外，還可以用于燃料電池。甲烷燃料電池是以鉑為電極，以KOH溶液為電解質(zhì)溶

8、液，在兩極區(qū)分別通入CH4和O2即可產(chǎn)生電流。下列敘述正確的是()A通甲烷的電極為正極B正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHC通甲烷的電極的電極反應(yīng)式為CH42O24e=CO22H2OD負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH410OH8e=CO7H2O4鎳鎘(NiCd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。該電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，它的充、放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2已知Ni(OH)2、Cd(OH)2、NiOOH都難溶于KOH溶液。下列關(guān)于充電及放電時(shí)的電極反應(yīng)式正確的是()A放電時(shí)，正極：Cd2e=Cd2B放電時(shí)，正極：2NiOOH2H2O2e=2Ni(

9、OH)22OHC充電時(shí)，陽極：Cd(OH)22e=Cd22OHD充電時(shí)，陰極：2Ni(OH)22e2OH=2NiOOH2H2O能力提升訓(xùn)練1下圖中能組成原電池產(chǎn)生電流的是()2如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、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滴入濃CuSO4溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是()A杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低B杠桿為導(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；杠桿為絕緣體時(shí)，A端高B端低D當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低；杠桿為絕緣體時(shí)，A端低B端高3某學(xué)生欲完成Cu2Ag=2AgCu2

10、反應(yīng)，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，可行的是()4查處酒后駕駛采用的“便攜式乙醇測量儀”以燃料電池為工作原理，在酸性環(huán)境中，理論上乙醇可以被完全氧化為CO2，但實(shí)際上乙醇被氧化為X，其中一個(gè)電極的反應(yīng)式為CH3CH2OH2e=X2H。下列說法中正確的是()A電池內(nèi)部H由正極向負(fù)極移動(dòng)B另一極的電極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OHC乙醇在正極發(fā)生反應(yīng)，電子經(jīng)過外電路流向負(fù)極D電池總反應(yīng)式為2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O5下列敘述正確的是()A銅、鋅、稀硫酸形成的原電池放電時(shí)，溶液中陽離子向銅電極移動(dòng)B充電時(shí)，把鉛蓄電池的負(fù)極接在外電源的正極C鍍鋅鐵鍍層破損后鐵更易被腐蝕D堿性氫氧燃料電池工

11、作時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH6一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為在酸性溶液中甲醇與氧氣作用生成水和二氧化碳。該電池正極發(fā)生的反應(yīng)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(aq)7某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是()A正極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OHB工作一段時(shí)間后，電解液中的KOH的物質(zhì)的量不變C該燃料電池的總反應(yīng)方程式：2H2O2=2H2OD用該電池電解CuCl2溶液，

12、產(chǎn)生2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移8高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列敘述不正確的是 ()A放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn2e2OH=Zn(OH)2B充電時(shí)陽極反應(yīng)為Fe(OH)33e5OH=FeO4H2OC放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol 電子，正極有1 mol K2FeO4被氧化D放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)9Harbermann等設(shè)計(jì)出利用Desulfovibrio desulfurcan菌種生成的硫化物作為介體的微生物燃料電池，電池內(nèi)部

13、有質(zhì)子通過，該系統(tǒng)不經(jīng)任何維護(hù)可連續(xù)運(yùn)行5年。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為S24H2O8e=SO8H。有關(guān)該電池的下列說法中正確的是()A若有1.12 L氧氣參與反應(yīng)，則有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移B. 質(zhì)子由正極移向負(fù)極C該電池的總反應(yīng)為S22O2=SOD正極的電極反應(yīng)式為2O28e4H2O=8OH10以氨作為燃料的固體氧化物(含有O2)燃料電池，具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)、能量效率高的特點(diǎn)，另外氨氣含氫量高，不含碳，易液化，方便運(yùn)輸和貯存，是很好的氫源載體。其工作原理如圖所示，下列關(guān)于直接氨固體氧化物燃料電池的說法正確的是()A該電池工作時(shí)的總反應(yīng)為4NH35O2=4NO6H2OB固體氧化物作為電池工作的電解

14、質(zhì)，其作用是讓電子在電池內(nèi)移動(dòng)C電池工作時(shí)，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為2NH33O26e=N23H2OD外電路的電流方向?yàn)閺碾姌Oa流向電極b11如圖所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)()A鐵圈和銀圈左右搖擺不定B鐵圈和銀圈仍保持平衡狀態(tài)不變C鐵圈向下傾斜，銀圈向上傾斜D銀圈向下傾斜，鐵圈向上傾斜12銀器皿日久表面會(huì)逐漸變成黑色，這是由于生成硫化銀(Ag2S)，有人設(shè)計(jì)用原電池的原理進(jìn)行“拋光”，其處理方法是：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置

15、一段時(shí)間后，黑色會(huì)褪去而銀恢復(fù)光澤，且不會(huì)損失。試回答：(1)食鹽的作用是_。(2)在此原電池反應(yīng)中，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為_，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_。反應(yīng)過程中產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體，溶液中發(fā)生的反應(yīng)為_，原電池總反應(yīng)方程式為_。13根據(jù)下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池：2FeCl3Fe=3FeCl2。要求：(1)畫出此原電池的裝置圖，裝置可采用燒杯。(2)注明原電池的正、負(fù)極和外電路中電子的流向。(3)寫出兩個(gè)電極上發(fā)生的電極反應(yīng)。14(1)將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，插入稀H2SO4溶液中組成原電池，寫出電極名稱及電極反應(yīng)式：Al片()_，Cu片()_。(2)若將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，插入

16、濃HNO3中能否組成原電池？_(填“能”或“不能”)，若能組成原電池，寫出電極名稱及電極反應(yīng)式：Al片()_，Cu片()_。答案基礎(chǔ)再現(xiàn)·深度思考考點(diǎn)一1化學(xué)電2(從左至右，從上至下)鋅片銅片Zn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化反應(yīng)還原反應(yīng)3(1)活潑性不同(2)電解質(zhì)溶液(3)閉合回路(4)氧化還原反應(yīng)考點(diǎn)二1Zn2e2OH=Zn(OH)22ZnAg2O=ZnO2Ag3PbPbO2(1)Pb2eSO24=PbSO4PbO22e4HSO24=PbSO42H2O(2)PbSO42e=PbSO24PbSO42H2O2e=PbO24HSO244O24e4H=2H2O深度思考1D2.B3(1

17、)小 48(2)PbPbO2對換4(1)變小變小(2)變小增大5B6.A課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練教材習(xí)題回扣1C2.A3.BD4.B能力提升訓(xùn)練1B2.C3.C4.D5.A6.B7.D8C9.C10.C11.D12(1)食鹽溶于水形成電解質(zhì)溶液(2)2Al6e=2Al33Ag2S6e=6Ag3S2(3)2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S2Al3Ag2S6H2O=2Al(OH)33H2S6Ag解析(1)形成原電池需要電解質(zhì)導(dǎo)電，因此NaCl是作電解質(zhì)起導(dǎo)電作用。(2)根據(jù)題給信息“黑色褪去而銀不會(huì)損失”，必然發(fā)生Ag2SAg變化。鋁比銀活潑，為負(fù)極，失電子變成Al3，反應(yīng)為：Al3e=Al3。Ag2S變?yōu)锳g和S2，得電子，是原電池的正極，反應(yīng)為Ag2S2e=2AgS2。(3)溶液中2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S因此，總反應(yīng)為2Al3Ag2S6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S。13(1)裝置圖如下：(2)電池的正、負(fù)極及外電路中電子的流向如圖所示。(3)負(fù)極(Fe)：F