2023新教材人教版化學(xué)作業(yè)與測(cè)評(píng)課件第4章 第1節(jié) 第2課時(shí)

第一節(jié)原電池第2課時(shí)化學(xué)電源第四章化學(xué)反應(yīng)與電能01預(yù)習(xí)作業(yè)(建議用時(shí)：15分鐘)

一次二次燃料二次氧化還原3．(1)燃料電池是一種連續(xù)地將________和__________的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能的電源。(2)氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì)溶液)工作原理：負(fù)極反應(yīng)：_________________________；正極反應(yīng)：_________________________；總反應(yīng)：___________________________。燃料氧化劑電H2－2e－===2H＋1．用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，下列反應(yīng)可設(shè)計(jì)成原電池的是(

)A．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2OB．Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2OC．AgNO3＋KCl===AgCl↓＋KNO3D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑答案解析A、C兩項(xiàng)中的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池；D項(xiàng)，若將鈉放入稀硫酸中，發(fā)生反應(yīng)2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，但鈉與硫酸反應(yīng)劇烈，故不能用于設(shè)計(jì)原電池。解析2．下列電池工作時(shí)，O2在正極放電的是(

)答案3．被稱(chēng)之為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。紙內(nèi)的離子“流過(guò)”水與氯化鋅組成的電解液。電池總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列說(shuō)法正確的是(

)A．該電池的正極為鋅B．該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化作用C．當(dāng)0.1molZn完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.204×1023D．電池正極反應(yīng)式為2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－答案解析由總反應(yīng)式可知，二氧化錳為氧化劑而不是催化劑，鋅為還原劑，應(yīng)為原電池的負(fù)極，A、B錯(cuò)誤；電子只能經(jīng)外電路流動(dòng)，C錯(cuò)誤。解析答案解析答案燃料電池中的反應(yīng)不是在點(diǎn)燃的條件下進(jìn)行的，故③錯(cuò)誤。因?yàn)閷?dǎo)電離子是H＋，且向正極移動(dòng)，所以正極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，電子由負(fù)極通過(guò)外電路流向正極。解析02

課時(shí)分層練(建議用時(shí)：40分鐘)[學(xué)習(xí)·理解]

1.對(duì)于如圖所示的鋅錳電池，下列說(shuō)法不正確的是(

)A．MnO2是氧化劑，被還原B．碳棒為正極，鋅筒為負(fù)極C．使用過(guò)程中鋅筒會(huì)逐漸變薄D．此為普通鋅錳干電池，電池容量較低解析 MnO2是氧化劑，被還原，A正確；該電池中碳棒為正極，鋅筒為負(fù)極，鋅筒會(huì)被腐蝕，B、C正確；此為堿性鋅錳干電池，D錯(cuò)誤。解析答案2.普通水泥在固化過(guò)程中自由水分子減少并產(chǎn)生Ca(OH)2，溶液呈堿性。根據(jù)這一特點(diǎn)，科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)法測(cè)水泥初凝的時(shí)間。此方法的原理如圖所示，反應(yīng)的總方程式為2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。下列說(shuō)法中正確的是(

)A．測(cè)量過(guò)程中，氧化銀被氧化成單質(zhì)銀B．測(cè)量原理示意圖中，Ag2O為負(fù)極C．負(fù)極的電極反應(yīng)：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2OD．工作中電流由Cu電極流向Ag2O電極答案解析

由原理圖知，這是一個(gè)原電池，銅作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀在正極上被還原，A、B錯(cuò)誤；由總反應(yīng)方程式知，負(fù)極銅反應(yīng)后生成Cu2O，C正確；電流由Ag2O電極流向Cu電極，D錯(cuò)誤。解析3．堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．電池工作時(shí)，鋅失去電子B．電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)C．電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D．外電路中每通過(guò)0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5g答案解析

由所給電池的總反應(yīng)式可知，電池工作時(shí)，每有1molZn參加反應(yīng)，失去2mol電子，則會(huì)有2mol電子從負(fù)極Zn經(jīng)過(guò)外電路流向正極，并在正極發(fā)生反應(yīng)：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)，故外電路中每通過(guò)0.2mol電子，鋅的質(zhì)量就減少6.5g。解析答案解析 A項(xiàng)，放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正確；B項(xiàng)，充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由總反應(yīng)可知，放電時(shí)，負(fù)極Cd發(fā)生氧化反應(yīng)：Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2，負(fù)極附近溶液堿性變?nèi)?，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中OH－向負(fù)極移動(dòng)，錯(cuò)誤。解析答案解析6．阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為：2H2＋O2===2H2O，電解液為KOH溶液，反應(yīng)保持在較高溫度，使H2O蒸發(fā)，下列敘述正確的是(

)A．電池能發(fā)出藍(lán)色火焰B．O2通向正極，H2通向負(fù)極C．負(fù)極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．正極反應(yīng)為：2H2＋4OH－－4e－===4H2O答案解析

因?yàn)槭侨剂想姵?，不可能有火焰，A錯(cuò)誤；由電池反應(yīng)知，H2失電子被氧化，O2得電子被還原，故H2通向負(fù)極，O2通向正極，負(fù)極反應(yīng)為2H2＋4OH－－4e－===4H2O，正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，所以C、D錯(cuò)誤，B正確。[重難點(diǎn)撥]燃料電池(1)氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)如下：解析解析介質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式酸性H2－2e－===2H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O堿性H2－2e－＋2OH－===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－答案解析

放電時(shí)為原電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)中Fe失去電子，為負(fù)極，Ni2O3獲得電子，為正極，A錯(cuò)誤；充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e(OH)2在陰極獲得電子，陰極上的電極反應(yīng)式是Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，B正確；充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，化合價(jià)升高，所以Ni(OH)2為陽(yáng)極，C正確；Fe(OH)2、Ni(OH)2只能存在于堿性溶液中，在酸性條件下不能存在，故電解質(zhì)溶液必須是堿性溶液，D正確。解析8.電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(

)A．O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)B．溶液中OH－向電極a移動(dòng)C．反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶5D．負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O答案解析

構(gòu)成的原電池中，通入氧氣的電極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；電池放電過(guò)程中，溶液中的陰離子移向負(fù)極(a極)，B正確；1molNH3反應(yīng)生成N2轉(zhuǎn)移3mol電子，1molO2反應(yīng)生成OH－轉(zhuǎn)移4mol電子，根據(jù)得失電子守恒可知，消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶3，C錯(cuò)誤；負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，D正確。解析答案解析10．一種新型鎂硫電池的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A．使用堿性電解質(zhì)水溶液B．放電時(shí)，正極反應(yīng)包括3Mg2＋＋MgS8－6e－===4MgS2C．使用的隔膜是陽(yáng)離子交換膜D．放電時(shí)，Mg電極發(fā)生還原反應(yīng)答案解析 Mg為活潑金屬，所以放電時(shí)Mg被氧化，Mg電極為負(fù)極，聚合物電極為正極。堿性電解質(zhì)水溶液中負(fù)極生成的Mg2＋會(huì)生成Mg(OH)2沉淀，降低電池效率，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，包括3Mg2＋＋MgS8＋6e－===4MgS2，B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知Mg2＋要通過(guò)隔膜移向正極參與電極反應(yīng)，所以使用的隔膜是陽(yáng)離子交換膜，C正確；放電時(shí)Mg電極發(fā)生氧化反應(yīng)，D錯(cuò)誤。解析答案解析[創(chuàng)新·提高]12.

(1)一種一氧化碳分析儀的工作原理如圖所示，其中O2－可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。傳感器中通過(guò)的電流越大，說(shuō)明尾氣中一氧化碳的含量越高。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①a極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______