2019-2020年高三化學一輪復習 第三十三講 原電池原理及應用(一)學案+課時作業(yè).doc
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2019-2020年高三化學一輪復習 第三十三講 原電池原理及應用(一)學案+課時作業(yè) 【考試說明】 1.理解原電池的工作原理; 2.能寫出常見的簡單電極反應和電池反應方程式。 【教學設計】 一、原電池 1、概念:原電池是將 能轉變?yōu)? 能的裝置。 2、實質: 3、構成條件: 思考與交流:下列裝置中,能組成原電池的是:____________________________ Fe Ag Fe H2SO4 Fe Cu 酒精 Fe C NaCl Cu ZnSO4 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D E F 例1:在理論上不能用于設計原電池的化學反應是( ) A、HCl ( aq ) + NaOH ( aq ) = NaCl ( aq ) + H2O ( l ) △H < 0 B、2CH3OH ( l ) +3O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) + 4H2O ( l ) △H < 0 C、4Fe (OH)2 ( s ) + 2H2O ( l ) + O2 ( g ) = 4Fe (OH)3( s ) △H < 0 D、2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) △H < 0 例2:某原電池的總反應為:2Fe3++Fe == 3Fe2+,不能實現該反應的原電池組成是( ) A、正極為銅,負極為鐵,電解質溶液為FeCl3溶液 B、正極為碳,負極為鐵,電解質溶液為Fe(NO3)3溶液 C、正極為鐵,負極為鋅,電解質溶液為Fe2(SO4)3溶液 D、正極為銀,負極為鐵,電解質溶液為CuSO4溶液 二、原電池工作原理 1、分析Zn-Cu原電池,回答下列問題: 在ZnSO4溶液中,鋅片失去電子而逐漸 ,形成 進入溶液,電子經導線流向 ,溶液中的 得電子被 還原成 。這一變化可以表示如下: 鋅片: 銅片: 思考與交流:電池裝置中鹽橋的作用是什么? 2、原電池中電荷的移動方向 外電路: 內電路: 3、電極的判斷 (1)根據電極材料: (2)根據電極反應: (3)根據電子流動方向或電解質溶液中離子移動方向: (4)根據反應現象: 例3:將兩個鉑電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,即構成CH4燃料電池。已知通入CH4的一極,其電極反應式是:CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O;通入O2的另一極,其電極反應是:O2+2H2O+4e-===4OH-,下列敘述不正確的是( ) A.通入CH4的電極為負極 B.正極發(fā)生氧化反應 C.燃料電池工作時溶液中的陰離子向負極移動D.該電池使用一段時間后應補充KOH 感悟高考:1、(09福建理綜)控制適合的條件,將反應2Fe3++2I-=2Fe2++I2設計成如右圖所示的原電池。下列判斷不正確的是( ) A. 反應開始時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應 B. 反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原 C. 電流計讀數為零時,反應達到化學平衡狀態(tài) D. 電流計讀數為零后,在甲中加FeCl2固體,乙中石墨電極為負極 4、電極反應式的書寫: 例4:銀器皿日久表面逐漸變黑色,這是由于生成硫化銀,有人設計用原電池原理可除去硫化銀。其處理方法是:將一定濃度的食鹽溶液注入一鋁制容器中,再將變黑的銀器放在溶液中,放置一段時間后,黑色會褪去而銀不會損失。試回答:在此原電池反應中,負極發(fā)生的反應為 ,正極發(fā)生的反應為 ,反應過程中產生臭雞蛋氣味,原電池總反應方程式為 。 感悟高考:2. (09廣東化學14)可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負極,空氣電極為正極。下列說法正確的是( ) A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時,正極反應都為:O2+2H2O+4e-=4OH- B.以NaOH溶液為電解液時,負極反應為:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持不變 D.電池工作時,電子通過外電路從正極流向負極 感悟高考:3.(xx年高考海南化學卷) 依據氧化還原反應: 2Ag+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+2Ag(s)設計的原電池如圖所示。 請回答下列問題:鹽橋 X Y A CuSO4溶液 電流計 (1)電極X的材料是________;電解質溶液Y是___________; (2)銀電極為電池的________極,發(fā)生的電極反應為______________________________; X電極上發(fā)生的電極反應為____________________________; (3)外電路中的電子是從_______電極流向________電極。 【教學反思】 第三十三講 原電池原理及應用(一)(課時作業(yè)) 1.原電池產生電流的本質原因是 A.原電池中電解液能電離出自由移動的離子 B.有兩根導線將兩個活性不同的電極連接 C.電極上進行的氧化還原反應的生成物為電子 D.電極上進行的氧化還原反應中會有電子轉移 2.實驗室用鋅片、銅片和AgNO3溶液組成了原電池,正極上發(fā)生的電極反應式為 A.2H+ + 2e-==H2↑ B.Zn -2e-==Zn2+ C.2H2O + O2 + 4e-==4OH- D.Ag+ + e-==Ag 3.下列說法中正確的是 A.原電池是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置B.原電池中電子流出的一極是正極,發(fā)生氧化反應 C.原電池的兩極發(fā)生的反應均為氧化還原反應 D.形成原電池后,原電池中的陽離子向負極方向移動 4.某原電池總反應的離子方程式為Zn + Cu2+== Zn2+ + Cu,該原電池的正確組成是 正極 負極 電解質溶液 A Cu Zn ZnCl2 B Cu Zn CuCl2 C Zn Cu ZnCl2 D Zn Cu CuCl2 5.關于右圖裝置的敘述,正確的是 A.鋁是負極,鋁片上析出無色氣體。 B.石墨是陽極,石墨棒上析出黃綠色氣體 C.溶液中兩電極間產生白色沉淀。 D.溶液中先產生白色沉淀,最后沉淀溶解。 6.茫茫黑夜中,航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網為電極材料的海水電池。在這種電池中:①鋁合金是陽極 ②鋁合金是負極 ③海水是電解液 ④鋁合金電極發(fā)生還原反應 A.②③ B.②④ C.①② D.①④ 7.關于如圖所示裝置的敘述中,正確的是 A.銅是陽極,銅片上有氣泡產生 B.銅片質量逐漸減少 C.銅離子在銅片表面被還原 D.電流從鋅片經導線流向銅片 8.科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池,利用細菌將有機物轉化為氫氣,氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發(fā)電。電池負極反應為 A. B. C. D. 9.以Li2CO3和Na2CO3熔融物為電解質,一極通入CO,另一極通入CO2和O2,組成燃料電池。則下列說法中,正確的是 A.正極反應為:O2+2CO2+4e-→2CO32- B.負極反應為:CO+4OH--2e-→CO32-+2H2O C.正極反應為:O2+4e→2O2- D.負極反應為:CO+CO32--2e-→2CO2 10.鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進行: Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2 有關該電池的說法正確的是 A.充電時陽極反應:Ni(OH)2 -e— + OH- == NiOOH + H2O B.充電過程是化學能轉化為電能的過程 C.放電時負極附近溶液的堿性不變 D.放電時電解質溶液中的OH-向正極移動 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 班級 姓名 學號 11、Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應可表示為:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。 請回答下列問題: (1)電池的負極材料為 ,發(fā)生的電極反應為 ; (2)電池正極發(fā)生的電極反應為 ; (3)SOCl2易揮發(fā),實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,實驗現象是 ,反應的化學方程式為 ; (4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行,原因是 。 12、(xx年高考天津卷10)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質穩(wěn)定,請回答: (1)氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是 ,在導線中電子流動方向為 (用a、b 表示)。 (2)負極反應式為 。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因為 。 ★(4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下: Ⅰ.2Li+H2==2LiH Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑ ①反應Ⅰ中的還原劑是 ,反應Ⅱ中的氧化劑是 。 ②已知LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L(標準狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為 。 ③由②生成的LiH與H2O作用放出的H2用作電池燃料,若能量轉化率為80%,則導線中通過電子的物質的量為 。- 配套講稿:
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