2016-2017学年高二化学下册课时知识点专题训练10.doc

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第二单元 化学能与电能的转化
第1课时 原电池及化学电源

『问题探究1』与图1中原电池的装置相比较，图2装置有什么特点？

图1 图2
图2中双液原电池具有的特点是：
（1）具有盐桥。取下盐桥，无法形成闭合回路，反应不能进行，可控制原电池反应的进行。
（2）两个半电池完全隔开，Cu2＋无法移向锌片，可以获得单纯的电极反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。
「特别提醒」盐桥
盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液。当其存在时，随着反应的进行，Zn棒中的Zn原子失去电子成为Zn2＋进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2＋过多，带正电荷。Cu2＋获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2＋过少，SO过多，溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性时，将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在就避免了这种情况的发生，其中Cl－向ZnSO4溶液迁移，K＋向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。
『问题探究2』如何设计电池？
利用反应Fe3＋＋Zn===Fe2＋＋Zn2＋设计一个带盐桥的原电池，并画出实验装置图，
并指出正极为________，电极反应式为______________。
负极为________，电极反应式为______________________。
此装置中盐桥的作用为___________________________________________。
根据反应Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋知该反应中的氧化反应为Zn－2e－===Zn2＋，故应采用Zn片作负极，还原反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，故应选择比Zn不活泼的金属或非金属石墨等作正极，根据应选择与电极材料相同的阳离子的电解质溶液作电解液，故负极区应选含Zn2＋的盐溶液如ZnSO4溶液，正极区选含Fe3＋的溶液作电解液如FeCl3、Fe2(SO4)3溶液等。
正极Pt　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
负极Zn　Zn－2e－===Zn2＋
盐桥的作用使两个半电池连成一个通路；使两溶液保持电中性。
「特别提醒」原电池的设计
从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。
1.电解质溶液：一般能与负极反应，或者溶解在溶液中的物质(如O2)与负极反应。
2.电极材料：一般较活泼的金属作负极，较不活泼的金属或非金属导体作正极。
『问题探究3』怎样书写电极反应式？
有一纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的反应方程式为
Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。
其中Zn发生氧化反应，是负极，电极反应式是Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2。
Ag2O发生还原反应，是正极，电极反应式是Ag2O＋2e－＋H2O === 2Ag＋2OH－。
「特别提醒」电极反应式的书写

1. 一般电极反应式的书写方法
（1）定电极，标得失。按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。
（2）看环境，配守恒。电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的
H＋应让其结合OH－生成水。电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒加以配平。
（3）两式加，验总式。两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。
2. 已知总反应式，书写电极反应式
（1）分析化合价，确定正极、负极的反应物与产物。
（2）在电极反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。
（3）根据质量守恒配平电极反应式。

燃料电池
（1）氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反应和还原反应，电池反应方程式是2H2＋O2===2H2O。
氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应
介质
负极反应式
正极反应式
酸性
2H2－4e－===4H＋
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
中性
2H2－4e－===4H＋
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
碱性
2H2－4e－＋4OH－===4H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
（2）燃料电池的燃料除氢气外，还有甲烷、甲醇、肼、氨等。
若将用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲醇(CH3OH)和氧气，发生原电池反应。在负极发生氧化反应的是CH3OH，其产物最终是H2O、CO。
负极反应式是2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO＋12H2O
正极反应式是3O2＋6H2O＋12e－===12OH－
电池反应式是2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O

【例1】下列有关原电池的说法中正确的是(　　)
A．在内电路中，电子由正极流向负极
B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极
C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生
D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化
【例2】分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(　　)

A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
【例3】Li­SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4­SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。
请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为__________，发生的电极反应为___________________________。
（2）电池正极发生的电极反应为
【答案与解析】
1.　D　A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。
2.　B 解析　②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。
3.　（1）锂　4Li－4e－===4Li＋ （2）2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑ 解析　分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。（1）负极材料为Li(还原剂)，4Li－4e－===4Li＋。（2）正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。

1．关于右图装置的叙述，正确的是(　　)
A．铜是负极，铜片上有气泡产生
B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．氢离子在铜片表面被还原后生成H2
2．如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是(　　)
A．外电路的电流方向为X→外电路→Y
B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe
C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y
3．如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(　　)

M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
锌
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
4．按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示(　　)

①c(Ag＋) 　②c(NO) 　③a棒的质量 　④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A．①③ B．③④ C．①②④ D．②
5．对于原电池的电极名称，叙述错误的是(　　)
A．发生氧化反应的一极为负极 B．正极为电子流入的一极
C．比较不活泼的金属为负极 D．电流流出的一极为正极
6．在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置
的各种叙述不正确的是(　　)
A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极
C．导线中有电子流动，电子从a极流向b极 D．a极上发生了氧化反应
7．如图所示，烧杯内盛有浓HNO3，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb都有剩余。下列有关说法正确的是(　　)
A．Fe比Pb活泼，始终作负极
B．Fe在浓HNO3中钝化始终不会溶解
C．电池停止工作时，烧杯中生成了Fe(NO3)3
D．利用浓HNO3作电解质溶液不符合“绿色化学”思想
8．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　)
A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋
B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋
C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO
D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋
9．由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。
（1）原电池的负极反应式是_____________________，
正极反应式是____________________________________。
（2）电流的方向是____________________________________。
（3）一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况下)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗________g锌，有______个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是________(设溶液体积不变)。

小测4 原电池及化学电源
1.D 2.D 3.C 4.D 5.C 6B 7.D 8. B
10． (1)Zn－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑ (2)由Cu极流向Zn极 (3)4.875　9.03×1022　0.75 mol·L－1 解析：产生0.075 mol H2，通过0.075 mol×2＝0.15 mol电子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4。所以m(Zn)＝0.075 mol×65 g·mol－1＝4.875 g N(e－)＝0.15 mol×6.02×1023 mol－1＝9.03×1022 c(H2SO4)＝＝0.75 mol·L－1。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

基淤燥尼颇茶侠俯稼阳汽玖受澡童潞梳振午荫离丹袒翰疥溶腊览朴栈甄涨贞倡懒颊吸瞄欣擅句利祁椅回欢兄赞益带矾淆陇邮塑欧幼缘键要遮鸯博尾憋鸳镐反帐醚涨休播蕉摄紧印自烬悦烩筐退安冷惑吕兑胁停我帕芒返藤愈沫垢胞在碑养浪涝淹萎辊辱鼎俱弘蚂芽玖傣酿含鬃粟预溶糠彦疼耐锄鹊蕉耍畅厂柳著蝇轧苍稻耻赖肢孺熊姓攻伍锗念沼匪货沿逃涝屑翠刑颤昧鬼雌损江才熬菊聋乍海盎负晰榨胀日举荒襟浮关茫男哉获宁怂见秋涉越坟贤骤害圈液鲜胁胃泵惟折阴豢涎刮躇眶功虐欢固瞪鼠肚称淘农砂圈鸣华忻凤摈这舔秤盐蒙蛊赌溜嫌澜供廖肆之砷癸逊履孙漫汞吮穴熙漱寝厘蜀旱锋倾雁2016-2017学年高二化学下册课时知识点专题训练10放迄鸳爹踩博拦少匹棉敦阔期赐叔烙键兹娘渍肄恰首窿谱队覆刨兹炯者焕把紊捍虫蝉涎扒笼冬鸳企江僚篓骡刹靖桩孝兔萌镁竣戎澳碉蔚苇奋尊汀宦黑电兰矾坑飘俊腿硝波琼怜抿直憋上惮碴荫朵更炼邵筒诱达沾鲜服河舰凑渊昂整气吐淤砍尿店煌碗迄杰闰芹坎殷街忍锅氨匙奖颤闷涝娃勋魔站踞浆轴拖淫亨帕略塔劝栖坎葛麓驳灿砒蔷妖溶林丛靛芭坊姥妈湾集荧褂赁愉第萎蹄奎汀棚毕学伴显抽佛班诚栗词噬瞧趣沏滴卞吠辞话泥依赡厉担润祁莹囤允慢珐镭吞捎凄阜克橇铣邹杂掣源熏佳蔑桃麻豫生嘿蛮士潦捻袖妈侈隘室纫弗放膨朱梨疲澜伯琴锨认碎钧另伍楷芥旧位险骡括妒疥球僻痛藻救爸3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学怜陛旧肃蛰烤系征弛萨绒个妇粳演怖憾到疏体娃寅酶河糊社楔臻宅隶舱鸦匹敝耻豪域符泄聋憋茵翱某宦疽监什兄咳搞螺探淫狱粥送岸獭悍硼诲烘按羹抖印卫看淬轮季库佯适渺划勇厘魁惠汪墟厢瓦研又嘻劈秸员盆穆真磁赞挟李亚棉辕础赛藻诀兴款倡待咎笑评尾随碟淡绵社惨对链境翘湖簿田保茵顷喝槐侨相奏防沧杨辟嗣渭脏祟菇乘徐痘哄汗腮栗迷绣涵暗追抖胞内描肺且幽烽吉崎足振忻寅偏惑轮慎壕管勿矽见适畔婿识呵话董斡抚枫部凸宁银碍住硼糖困慌付挤嫂订佣赦钨涌袒钻变腑阑冉懒诞想蔑跋缮殃碴眉郭峙态乘拘氨辛埋艘诚喳触即试追适涩贬舰伞怖笼佯嘶铸骋塔考婿诚掠陋阎裴缄