6.1.2化學(xué)反應(yīng)與電能高一化學(xué)課堂高效講義（人教版2019）

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第2課時化學(xué)反應(yīng)與電能課程標(biāo)準(zhǔn)解讀核心素養(yǎng)解讀（1）通過實(shí)驗(yàn)探究氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向，理解原電池的工作原理，明確化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的條件。（2）通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，明確原電池的構(gòu)成條件，進(jìn)而設(shè)計(jì)原電池。（3）通過小組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)自主、合作、探究、分析、推理和判斷的能力。（4）學(xué)會將原電池知識與生活相聯(lián)系，體會化學(xué)學(xué)科的價值。（1）通過對氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的交流和點(diǎn)評，診斷并發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究的水平（定性水平）。（2）通過對原電池工作原理的分析，診斷并發(fā)展學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識進(jìn)階（物質(zhì)水平、微粒水平）和認(rèn)識思路的結(jié)構(gòu)化水平（視角水平、內(nèi)涵水平）。（3）通過對原電池構(gòu)成條件及原電池設(shè)計(jì)的交流和點(diǎn)評，診斷并發(fā)展學(xué)生對化學(xué)價值的認(rèn)識水平（學(xué)科價值視角、社會價值視角）。一、化學(xué)反應(yīng)與電能1.火力發(fā)電——化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能（1）我國目前電能主要來自火力發(fā)電，其次來自水力發(fā)電。（2）火力發(fā)電的原理首先通過化石燃料燃燒，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱水使之汽化為蒸汽以推動蒸汽輪機(jī)，然后帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。（3）能量轉(zhuǎn)換過程化學(xué)能eq\o(→,\s\up7(燃料燃燒))熱能eq\o(→,\s\up7(蒸汽輪機(jī)))機(jī)械能eq\o(→,\s\up7(發(fā)電機(jī)))電能2.原電池——化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能（1）實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或解釋鋅片：逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生銅片：沒有變化鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，銅與稀硫酸不反應(yīng)鋅片：逐漸溶解銅片：有氣泡產(chǎn)生電流表：指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)鋅失去電子，變?yōu)殇\離子，電子經(jīng)過導(dǎo)線流向銅片，產(chǎn)生電流，氫離子在銅片上得到電子生成氫氣，反應(yīng)過程中產(chǎn)生了電能（2）原電池的概念原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。（3）原電池的工作原理原電池總反應(yīng)式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。電子的移動方向：從?fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極。離子的移動方向：陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動。（4）形成原電池的條件（5）原電池的判定方法一看反應(yīng)原理(能否自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng))；二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路：兩個活潑性不同的電極，插入電解質(zhì)溶液中，裝置形成閉合回路)。二、設(shè)計(jì)簡單的原電池1．探究活動設(shè)計(jì)電路及依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象氧化還原反應(yīng)：銅片上有大量的無色氣泡產(chǎn)生并逸出，鋅片不斷溶解，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)確定負(fù)極選擇負(fù)極反應(yīng)物：Zn選擇負(fù)極材料：Zn確定正極選擇正極反應(yīng)物：H＋選擇正極材料：Cu形成閉合回路選擇離子導(dǎo)體：H2SO4選擇電子導(dǎo)體：導(dǎo)線2.工作原理分析(1)分析裝置圖并填空(2)原電池總反應(yīng)式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。分析：較活潑的金屬做負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子由負(fù)極流向較不活潑的一極（正極）；溶液中氧化性較強(qiáng)的陽離子，在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，內(nèi)電路（電解質(zhì)溶液）中陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極；電子發(fā)生定向移動從而形成電流，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。(3)原電池中陰陽離子及電子的移動方向①外電路：電子由負(fù)極流向正極，與電流方向相反。②內(nèi)電路：陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極，電流由正流向負(fù)極。具體情況如圖所示。三、化學(xué)電源1.一次電池——鋅錳干電池(1)特點(diǎn)：電池放電后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無法逆向進(jìn)行)，如鋅錳干電池屬于一次電池。(2)鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示：①鋅筒為負(fù)極，電極反應(yīng)是Zn－2e－=Zn2＋。②石墨棒為正極，最終被還原的物質(zhì)是二氧化錳。③NH4Cl糊的作用電解質(zhì)溶液。拓展：（2）堿性鋅錳干電池堿性鋅錳干電池是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性能更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增加，使放電電流大加幅度提高。堿性干電池的容量和放電時間比普通干電池增加幾倍。負(fù)極材料：Zn正極材料：碳棒電極反應(yīng)：Zn＋2OH－－2e－=ZnO+H2O電極反應(yīng)：MnO2＋2H2O＋2e－=Mn(OH)2＋2OH－總反應(yīng)：Zn＋MnO2＋2H2O=ZnO+Mn(OH)22.二次電池(充電電池)(1)特點(diǎn)：二次電池在放電時所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時可以逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。(2)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))電能(3)常見的充電電池：鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池。2.鉛蓄電池鉛蓄電池可放電亦可充電，具有雙重功能。它是用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼，用含銻5%～8%的鉛銻合金鑄成格板，在正極格板上附著一層PbO2，負(fù)極格板上附著海綿狀金屬鉛，兩極均浸在一定濃度的硫酸溶液中，且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。放電時電極反應(yīng)為：負(fù)極：Pb＋－2e＝PbSO4↓正極：PbO2＋4H+＋＋2e＝PbSO4↓＋2H2O充電時電極反應(yīng)為：陽極：PbSO4＋2H2O－2e＝PbO2＋4H+＋陰極：PbSO4＋2e＝Pb＋ 蓄電池放電和充電的總反應(yīng)式：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 目前汽車上使用的電池，有很多是鉛蓄電池。由于它的電壓穩(wěn)定，使用方便、安全、可靠，性能良好，價格低廉，又可以循環(huán)使用，因此廣泛應(yīng)用于國防、科研、交通、生產(chǎn)和生活中，缺點(diǎn)是比較笨重。3.燃料電池（1）基本組成與特點(diǎn)（2）類型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：種類酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H2－4e－=4H＋2H2＋4OH－－4e－=4H2O正極反應(yīng)式O2＋4H＋＋4e－=2H2OO2＋2H2O＋4e－=4OH－電池反應(yīng)式2H2＋O2=2H2O突破點(diǎn)|原電池原理的應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)的速率(1)原理：原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，使溶液中離子運(yùn)動時相互的干擾減小，使反應(yīng)速率增大。(2)實(shí)例：實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，可滴入幾滴硫酸銅溶液，形成原電池，加快反應(yīng)速率。2.比較金屬的活動性強(qiáng)弱原電池中，一般活動性強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動性弱的金屬為正極。即活動性：負(fù)極(金屬)>正極(金屬)。3.用于保護(hù)金屬使被保護(hù)的金屬制品與比其活潑的金屬相連接，作原電池正極而得到保護(hù)。例如，在大海中航行的輪船，鋼制船殼上常鑲嵌一定量的鋅塊，鋅塊與鋼鐵外殼形成原電池，鋅作負(fù)極，鐵作正極被保護(hù)。4．設(shè)計(jì)原電池(1)依據(jù)：已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，氧化劑為電解質(zhì)溶液中的陽離子(或在正極上被還原)。(2)步驟：以Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu為例。步驟實(shí)例將反應(yīng)拆分為電極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)Fe－2e－=Fe2＋正極反應(yīng)Cu2＋＋2e－=Cu選擇電極材料負(fù)極：較活潑金屬，一般為發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬Fe正極：活潑性弱于負(fù)極材料的金屬或能導(dǎo)電的非金屬Cu或C等選擇電解質(zhì)一般為與負(fù)極反應(yīng)的電解質(zhì)溶液CuSO4溶液畫出裝置圖6.原電池中正、負(fù)極的判斷方法1．（2023下·遼寧朝陽·高一建平縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？计谀┠硨?shí)驗(yàn)小組為研究鐵的腐蝕與防護(hù)，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。下列說法正確的是A．圖1：a點(diǎn)的電極反應(yīng)式為 B．圖1：b點(diǎn)溶液變紅C．圖2：若d為錫，則為犧牲陽極的陰極保護(hù)法 D．圖2：若d為石墨，兩個實(shí)驗(yàn)均為鐵的吸氧腐蝕【答案】D【詳解】A．a(chǎn)點(diǎn)氧氣得電子產(chǎn)生，電極反應(yīng)式為，A錯誤；B．a(chǎn)點(diǎn)產(chǎn)生，能使酚酞變紅，B錯誤；C．錫活潑性位于鐵之后，鐵作負(fù)極失電子，并沒有被保護(hù)，C錯誤；D．兩個實(shí)驗(yàn)的電解質(zhì)溶液均為中性，正負(fù)極材料相同，均發(fā)生鐵的吸氧腐蝕，D正確；故選D。2．（2023下·天津·高一天津市西青區(qū)楊柳青第一中學(xué)校聯(lián)考期末）鋰海水電池常用在海上浮標(biāo)等助航設(shè)備中，其原理如圖所示。電池反應(yīng)為。電池工作時，下列說法正確的是A．如果將海水換成乙醇該裝置仍可以構(gòu)成個原電池該裝置B．電子從鋰電極經(jīng)導(dǎo)線流向鎳電極C．金屬鋰作負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)D．理論上每轉(zhuǎn)移電子可以生成【答案】B【分析】根據(jù)電池總反應(yīng)可知金屬鋰作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，金屬鎳作正極，在正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；【詳解】A．將海水換成乙醇，乙醇與金屬鋰之間直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但缺乏電解質(zhì)、無法形成原電池，故A錯誤；B．電子從負(fù)極鋰電極經(jīng)導(dǎo)線移向正極鎳電極，故B正確；C．金屬鋰作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故C錯誤；D．未指明氣體是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，無法用氣體摩爾體積計(jì)算，故D錯誤；答案選B。3．（2023上·湖南邵陽·高一湖南省邵東市第一中學(xué)?？计谀┯衋、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的反應(yīng)裝置及部分反應(yīng)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生電流計(jì)指示在導(dǎo)線中電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是A．d>a>c>b B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a(chǎn)>b>d>c【答案】C【詳解】a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增加，則表明a極金屬失電子作負(fù)極，溶液中的Cu2+在b極得電子生成Cu附著在b極，金屬活動性a＞b；b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化，則表明b極金屬能與H+發(fā)生置換反應(yīng)，而c極不能，金屬活動性b＞c；d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生，則d極為負(fù)極，c極為正極，金屬活動性d＞c；電流計(jì)指示，導(dǎo)線中電流從a極流向d極，則d極為負(fù)極，a極為正極，金屬活動性d＞a；綜合以上分析，金屬活動性d＞a＞b＞c，C正確。4．（2023下·安徽·高一校聯(lián)考期中）由Cu、Zn和稀硫酸構(gòu)成的原電池裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是A．Zn電極為負(fù)極 B．Cu電極發(fā)生還原反應(yīng)C．電子流向：Zn電極→稀→Cu電極 D．工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH減小【答案】CD【詳解】A．Zn是活潑金屬，失電子，作為負(fù)極，A項(xiàng)正確；B．Cu為正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；C．電子流向：Zn電極→Cu電極，電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液中，C項(xiàng)錯誤；D．電池工作一段時間后，氫離子被消耗，溶液的pH增大，D項(xiàng)錯誤。故選CD。1．（2023下·河北邢臺·高一統(tǒng)考期中）化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法錯誤的是A．圖甲：通入的一極為正極B．圖乙：鋅錳干電池屬于一次電池C．圖乙：在使用鋅錳干電池的過程中，被還原D．圖丙：正極的電極反應(yīng)式為【答案】D【詳解】A．氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，所在電極為正極，故A正確；B．鋅錳干電池不能充電操作，屬于一次電池，故B正確；C．在使用鋅錳干電池的過程中，得到電子被還原，故C正確；D．鉛蓄電池正極的電極反應(yīng)式為，故D錯誤；故選D。2．（2022上·陜西咸陽·高二咸陽市實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？奸_學(xué)考試）普通水泥在固化過程中其自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一物理、化學(xué)特點(diǎn)，科學(xué)家發(fā)明了電動勢法測水泥的初凝時間。此法的原理如圖所示，反應(yīng)的總方程式為下列說法錯誤的是A．正極的電極反應(yīng)式為B．和的總能量高于和的總能量C．電池工作時，向電極移動D．測量原理示意圖中，電流方向從流向【答案】D【詳解】A．由總反應(yīng)知Ag2O得電子變?yōu)锳g，則正極的電極反應(yīng)式為，故A正確；B．此裝置能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，即反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，所以和的總能量高于和的總能量，故B正確；C．陰離子向負(fù)極移動，向電極移動，故C正確；D．測量原理示意圖中，電流方向從正極流向負(fù)極，即流向，故D錯誤；故選D。3．（2023上·北京順義·高二統(tǒng)考期末）某化學(xué)興趣小組，使用相同的銅片和鋅片為電極，探究水果電池水果的種類和電極間距離對電流的影響，實(shí)驗(yàn)裝置圖和所得實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)編號水果種類電極間距離/cm電流/Ⅰ番茄198.7Ⅱ番茄272.5Ⅲ蘋果227.2電池工作時，下列說法不正確的是A．負(fù)極的電極反應(yīng)為B．電子從鋅片經(jīng)水果流向銅片C．水果種類和電極間距離對電流數(shù)值的大小均有影響D．若用石墨電極代替銅片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電流數(shù)值會發(fā)生變化【答案】B【詳解】A．由圖示分析可知，Zn為負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，即負(fù)極的電極反應(yīng)為，故A正確；B．電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，而不能經(jīng)水果流向銅片，故B錯誤；C．由表中的數(shù)據(jù)分析可知不同的水果以及同種水果間距離的不同，則電流的大小也不同，所以水果種類和電極間距離對電流的大小均有影響，故C正確；D．石墨和銅的導(dǎo)電率不同，若用石墨電極代替銅片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電流數(shù)值會發(fā)生變化；故D正確；故答案選B。4．（2024上·河南·高二校聯(lián)考期末）鋅銀紐扣電池具有質(zhì)量小、體積小、儲存時間長的優(yōu)點(diǎn)。電池的總反應(yīng)為，下圖為其構(gòu)造示意圖，下列說法錯誤的是A．Ag2O電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電子由負(fù)極經(jīng)過電解質(zhì)溶液移向正極C．負(fù)極的電極反應(yīng)：D．該鋅銀紐扣電池為一次電池【答案】B【詳解】A．Ag2O電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；B．電子由負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線移向正極，不經(jīng)過電解質(zhì)溶液，故B錯誤；C．負(fù)極的電極反應(yīng)：，故C正確；D．該紐扣電池?zé)o法充電，為一次電池，故D正確；故答案為：B。5．（2023下·海南?？凇じ咭缓？谑虚L流中學(xué)校考期中）某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：編號電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg、Al稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、石墨稀鹽酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg試根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中，Al電極的作用是否相同？(填“相同”或“不同”)。(2)在實(shí)驗(yàn)3中，鋁作極，其電極反應(yīng)式為；該電池總反應(yīng)方程式為。(3)實(shí)驗(yàn)4中的鋁作極，試解釋原因：?！敬鸢浮?1)不同(2)負(fù)Al3e=Al3+2Al+6H+=2Al3++3H2↑(3)負(fù)因?yàn)殇X能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)1中電流計(jì)指針偏向Al，Al為正極，實(shí)驗(yàn)2中電流計(jì)指針偏向Cu，Cu為正極、Al為負(fù)極，實(shí)驗(yàn)1、2中Al電極的作用不同。（2）在實(shí)驗(yàn)3中電流計(jì)指針偏向石墨，石墨作正極、鋁作負(fù)極，鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁電極反應(yīng)式為Al3e=Al3+；氫離子在石墨表面得電子生成氫氣，該電池總反應(yīng)方程式為2Al+6H+=2Al3++3H2↑。（3）實(shí)驗(yàn)4中電流計(jì)指針偏向Mg，Mg作正極、鋁作負(fù)極，原因是因?yàn)殇X能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。一、單選題1．（2023下·黑龍江大慶·高一大慶中學(xué)?？计谥校┫铝兴膫€常用電化學(xué)裝置的敘述錯誤的是A．圖Ⅰ所示電池中，電子從鋅片流出B．圖Ⅱ所示干電池中鋅作負(fù)極C．圖Ⅲ所示電池為二次電池，放電時正極的電極反應(yīng)式為D．圖Ⅳ所示電池中通入氧氣的電極是正極【答案】C【詳解】A．圖I構(gòu)成原電池，鋅比銅活潑，鋅作負(fù)極，電子由鋅片流出，故A正確；B．圖II為鋅錳干電池，其中鋅作負(fù)極，故B正確；C．圖III為鉛蓄電池，放電時正極二氧化鉛得電子生成硫酸鉛，電極反應(yīng)式為：，故C錯誤；D．圖Ⅳ為氫氧燃料電池，氫氣失電子，a為負(fù)極；氧氣在b電極得電子，b電極為正極，故D正確；故選：C。2．（2023下·北京西城·高一北京市西城外國語學(xué)校?？计谥校、Y、Z、W四種金屬，當(dāng)X、Y組成原電池時，Y為負(fù)極；當(dāng)Z、W組成原電池時，W為正極；W能將Y從其鹽溶液中置換出來，則幾種金屬的活動性順序?yàn)椋篈．Z>W>X>Y B．Y>X>W>Z C．Z>W>Y>X D．X>Y>Z>W【答案】C【詳解】X、Y組成原電池時，Y為負(fù)極，Y比X活潑；Z、W組成原電池時，W為正極，Z比W活潑；W能將Y從其鹽溶液中置換出來，W比Y活潑，則活潑性：Z>W>Y>X；C正確；故選：C。3．（2023下·江蘇徐州·高一沛縣湖西中學(xué)?？计谥校┤鐖D是課外活動小組設(shè)計(jì)用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法正確的是A．溶液變成藍(lán)色B．裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)換C．如果將硫酸換成硫酸銅，導(dǎo)線中不會有電子流動D．如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向改變【答案】B【詳解】A．該裝置組成鋅銅原電池，鋅作負(fù)極失去電子變成鋅離子，銅作正極，銅本身不參與反應(yīng)，溶液不會變成藍(lán)色，A項(xiàng)錯誤；B．原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，原電池產(chǎn)生的電能在電路中轉(zhuǎn)化為LED燈的光能，所以裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)換，B項(xiàng)正確；C．如果將硫酸換成硫酸銅，仍能形成原電池，導(dǎo)線中會有電子流動，C項(xiàng)錯誤；D．如果將鋅片換成鐵片，鐵比銅活潑，鐵仍舊作負(fù)極，電路中的電流方向不改變，D項(xiàng)錯誤；故選B。4．（2023下·海南?？凇じ咭缓？谑虚L流中學(xué)?？计谥校╀撹F不是純凈的鐵，通常含有少量的碳，在潮濕的空氣中易形成原電池而腐蝕，下列說法正確的是A．鐵為正極，發(fā)生還原反應(yīng) B．鐵為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．碳為正極，發(fā)生氧化反應(yīng) D．碳為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)【答案】B【分析】鋼鐵在潮濕的空氣中易形成原電池而發(fā)生吸氧腐蝕。在鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，鐵作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，碳作正極，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)。【詳解】A．鐵為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；B．鐵為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；C．碳為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；D．碳為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)，故D錯誤；故答案為：B。5．（2023下·海南?？凇じ咭缓？谑虚L流中學(xué)校考期中）下列關(guān)于干電池的描述錯誤的是A．最早的干電池是鋅錳電池B．普通干電池可以多次充電反復(fù)使用C．普通鋅錳干電池在使用過程中外殼逐漸變薄是因?yàn)椋篫n→Zn2++2eD．普通干電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置【答案】B【詳解】A．鋅錳電池是最早的干電池，故A正確；B．普通干電池是一次性電池，不像二次電池那樣可以多次充電反復(fù)使用，故B錯誤；C．干電池中的電解質(zhì)溶液易與鋅反應(yīng)，消耗電解質(zhì)的量和電極材料，Zn在負(fù)極失電子，逐漸溶解導(dǎo)致鋅錳干電池在使用過程中外殼逐漸變薄，故C正確；D．普通干電池屬于原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故D正確；故選：B。6．（2023下·河南鄭州·高一鄭州十九中校聯(lián)考期中）某同學(xué)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)，并利用實(shí)驗(yàn)室材料制作原電池。下列關(guān)于該原電池組成的說法正確的是選項(xiàng)ABCD正極石墨棒鐵棒鐵棒銅棒負(fù)極鐵棒銅棒石墨棒鐵棒電解質(zhì)溶液溶液溶液溶液稀硫酸A．A B．B C．C D．D【答案】A【詳解】根據(jù)反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+，可知該原電池中Fe為負(fù)極，反應(yīng)過程中Fe3+在正極得電子生成Fe2+，故正極區(qū)Fe3+的濃度降低，由電池反應(yīng)可知電解液為含F(xiàn)e3+的溶液，綜上所述A選項(xiàng)符合。7．（2023下·河北唐山·高一統(tǒng)考期中）有關(guān)如圖所示四個常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是

圖Ⅰ堿性鋅錳電池圖Ⅱ鉛硫酸蓄電池圖Ⅲ原電池圖Ⅳ銀鋅紐扣電池A．圖Ⅰ所示電池屬一次電池，是作催化劑B．圖Ⅱ所示電池放電過程中，負(fù)極被氧化，質(zhì)量不斷增加C．圖Ⅲ所示裝置工作過程中，電子由銅極經(jīng)導(dǎo)線流向鐵極D．圖Ⅳ所示電池屬一次電池，正極的電極反應(yīng)式為【答案】B【詳解】A．圖Ⅰ所示電池屬一次電池，得電子，作正極反應(yīng)物，故A錯誤；B．圖Ⅱ所示電池放電過程中，負(fù)極Pb失電子被氧化，電極反應(yīng)式為，質(zhì)量不斷增加，故B正確；C．圖Ⅲ所示裝置，鐵是負(fù)極、銅是正極，工作過程中，電子由鐵極經(jīng)導(dǎo)線流向銅極，故C錯誤；D．圖Ⅳ所示電池屬一次電池，正極的電極反應(yīng)式為，故D錯誤；選B。二、填空題8．（2023下·廣東江門·高一臺山市華僑中學(xué)?？计谥校┰姵卦淼陌l(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步，是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。(1)現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：A．；

B．。判斷能否設(shè)計(jì)成原電池A，B(填“能”或“不能”)。(2)將純鋅片和純銅片按圖中方式插入100mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：①下列說法正確的是。A．甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置

B．乙中銅片上沒有明顯變化C．甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少

D．兩燒杯中溶液的均增大②在相同時間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲乙(填“>”“<”或“=”)。③請寫出圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式：。構(gòu)成原電池的電池工作時，溶液中向極移動；電池工作完成后，溶液中濃度(填“增大”或“減小”或“不變”)。④當(dāng)乙中產(chǎn)生1.12L標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體時，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1L，測得溶液中設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變。試確定原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為。(3)當(dāng)甲中產(chǎn)生1.12L標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體時，理論上通過導(dǎo)線的電子數(shù)目為。【答案】(1)不能能(2)BD負(fù)不變(3)【詳解】（1）原電池的構(gòu)成條件之一為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，A．NaOH+HCl═NaCl+H2O不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池；B．Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑是氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池；（2）①A．甲構(gòu)成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽抑秀~鋅沒有用導(dǎo)線連接，乙沒有形成原電池，乙不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故A錯誤；B．乙沒有形成原電池，乙裝置中銅片不反應(yīng)，所以銅片上沒有明顯變化，故B正確；C．甲、乙中都是鋅失電子生成鋅離子，銅片不反應(yīng)，鋅片質(zhì)量都減少、銅片質(zhì)量不變，故C錯誤；D．兩個燒杯中都產(chǎn)生氫氣，氫離子濃度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正確；選BD；②甲構(gòu)成原電池，所以甲的腐蝕速度>乙的腐蝕的速度；③甲構(gòu)成原電池，負(fù)極是鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn2e=Zn2+；原電池的電池工作時陰離子移向負(fù)極，則溶液中向負(fù)極移動，該原電池的總反應(yīng)式為：Zn+2H+=Zn2++H2↑，不參與反應(yīng)，電池工作完成后，溶液中濃度不變；④稀釋后氫離子的物質(zhì)的量為1L×0.1mol?L1=0.1mol，生成氫氣的氫離子的物質(zhì)的量為×2=0.1mol，所以原溶液中氫離子的物質(zhì)的量為0.2mol，硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol，原溶液中硫酸的濃度為=1mol/L；（3）甲中正極反應(yīng)式為2H++2e=H2↑，產(chǎn)生1mol氫氣時轉(zhuǎn)移2mol電子，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況1.12L氣體即物質(zhì)的量為=0.05mol時轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上通過導(dǎo)線的電子數(shù)目為。9．（2023下·吉林延邊·高一延邊二中?？计谥校瘢瓿上铝袉栴}(1)微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)為：Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag，其正極電極反應(yīng)式為。(2)甲醇(CH3OH)燃料電池堿性電解質(zhì)條件下的負(fù)極電極反應(yīng)式。Ⅱ．根據(jù)鉛蓄電池放電時的工作原理，用物質(zhì)的量濃度為5.2mol/L，體積為1L的硫酸作電解質(zhì)溶液，(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì))組裝成原電池如圖所示。(3)在a電極上發(fā)生的反應(yīng)可表示為。(4)若電池工作一段時間后，a極消耗0.05molPb，b電極的質(zhì)量變化為g，則此時W溶液的濃度為mol/L。【答案】(1)(2)CH3OH－6e－+8OH－＝+6H2O(3)Pb－2e－+＝PbSO4(4)3.25.1【詳解】（1）由總反應(yīng)知，Zn元素的化合價由0升至+2價，Zn為負(fù)極，Ag元素的化合價由+1價降至0價，Ag2O為正極，正極電極反應(yīng)式為Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH；答案為：Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH；（2）甲醇燃料電池中，通入甲醇的電極為負(fù)極，在堿性電解質(zhì)條件下，甲醇在負(fù)極被氧化成，負(fù)極電極反應(yīng)式為CH3OH6e+8OH=+6H2O；答案為：CH3OH6e+8OH=+6H2O；（3）鉛酸蓄電池放電時的反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，則b電極為正極，a電極為負(fù)極，a電極上Pb失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成PbSO4，電極反應(yīng)為Pb2e+=PbSO4；答案為：Pb2e+=PbSO4；（4）a電極的電極反應(yīng)為Pb2e+=PbSO4，消耗0.05molPb，電路中通過0.1mol電子，b電極電極反應(yīng)為PbO2