化学能与电能知识点总结
化学能与电能知识点总结
1．原电池
（1）双液锌铜原电池
（2）原电池工作原理图解
在原电池内部，两电极浸入电解质溶液中，并通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。放电时，负极上的电子通过导线流向正极，再通过溶液中的离子形成的内电路构成闭合回路。具体原理示意图如下：
（2）对原电池装置的认识
①从反应角度认识原电池
原电池中有电流通过，因此其中一定存在电子的得失，其总反应一定是氧化还原反应。当原电池工作时，负极失电子被氧化，发生氧化反应；正极得电子被还原，发生还原反应。因此，只有氧化还原反应才能被设计成原电池，但是要注意，原电池中存在的氧化反应与还原反应是分开进行的。
②从能量角度认识原电池
氧化还原反应有放热反应和吸热反应，一般放热反应才能将化学能转变为电能，产生电流。
③从组成角度认识原电池
a．要有两个电极。这两个电极的活泼性一般是不同的，一般情况下，负极是活泼性较强的金属，正极是活泼性较弱的金属或能导电的材料（包括非金属或某些氧化物，如石墨、氧化铅等），但只要求负极能与电解质溶液自发发生氧化还原反应，与正极能否发生反应无关。
b．两电极必须插入电解质溶液中。非电解质由于不导电，不能参与形成原电池。c．必须形成闭合回路。闭合回路的形式是多种多样的，最常见的是通过导电将正、负极相连，也可以将两种金属材料相接触再插入电解质溶液中，日常生活中的合金则是两种材料相互熔合在一起形成正、负极。因此在判断是否形成闭合回路时，不能只看是否有导线。如闭合回路可以有如下形式：
d．能自发地发生氧化还原反应，若不能自发发生反应，则不能形成原电池。而自发发生的氧化还原反应不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与电解质溶液中溶解的氧气反应，如将铁与碳棒插入硫酸铜溶液中与食盐水中的反应不一样。
④从转移角度认识原电池
原电池工作时，能够发生电子、离子的定向移动，能够形成外电路与内电路。在原电池中，外电路通过电子的定向移动形成电流，电子从负极流出，从正极流入，电流的方向与电子移动的方向相反；在原电池内部则由电解质溶液与电极构成内电路，内电路中的电流通过离子的定向移动来形成（阳离子移向正极，阴离子移向负极）。因此，电子的流向仅限在外电路，而电解质溶液中没有电子流过，但电流在内、外电路同时形成。
（5）原电池原理的应用
①比较不同金属的活泼性
比较方法：
a．一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
b．一般电极质量减少，作负极，较活泼。
c．一般有气体生成、电极质量不断增加，作正极，较不活泼。
②加快反应速率
构成原电池往往能加快反应速率。如实验室制H2时，粗锌比纯锌反应快；或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶液，反应速率加快。
③用于金属的防护
如要保护铁制闸门，可用导线将其与锌块相连，使锌作负极，铁制闸门作正极，从而使铁制闸门受到保护。
④设计化学电源
设计原电池时要紧扣构成原电池的条件，首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应，然后根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料(负极是失电子的物质，正极用比负极活动性差的金属或导电的非金属如石墨)及电解质溶液。2．电解池
（1）电解氯化铜溶液
（2）电解池工作原理图解
（3）电解池阴、阳极的判断
①由电源的正、负极判断：与电源负极相连的是电解池的阴极；与电源正极相连的是电解池的阳极。
②由电极现象确定：通常情况下，在电解池中某一电极若不断溶解或质量不断减少，则该电极发生氧化反应，为阳极；某一电极质量不断增加或电极质量不变，则该电极发生还原反应，为阴极。
③由反应类型判断：失去电子发生氧化反应的是阳极；得到电子发生还原反应的是阴极。
（4）电解产物的判断
①阳极产物的判断
a．若阳极由活性材料（除Pt、Au外的其他金属）做成，则阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子的反应；
b．若阳极由C、Pt、Au等惰性材料做成，则阳极反应是电解液中的阴离子在阳极失去电子被氧化的反应。阴离子失去电子能力的大小顺序为S2?＞I?＞Br?＞Cl?＞OH?＞含氧酸根离子。
②阴极产物的判断
阴极反应一般是溶液中的阳离子得到电子的还原反应，阳离子得到电子能力的大小顺序为Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
（4）电解原理的应用
①电解饱和食盐水——制取烧碱、氯气和氢气
阳极（石墨）：2Cl??2e?Cl2↑（氧化反应）
阴极（铁或石墨）：2H＋＋2e?H2↑（还原反应）
总反应：2NaCl+ 2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
②电镀
应用电解原理，在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
实例——电镀铜
阳极（铜片）：Cu?2e?=Cu2+
阴极（待镀铁件）：Cu2++ 2e?=Cu
③铜的精炼
阳极（粗铜）：Cu?2e?=Cu2+
杂质金属的溶解：
Fe?2e?=Fe2+
Zn?2e?=Zn2+
Ni?2e?=Ni2+等
阴极（纯铜）：Cu2++2e?=Cu
④电冶金
a．电解熔融NaCl制取金属钠
NaCl在高温下熔融，并发生电离：NaCl=Na++Cl?。通直流电后，阴极：2Na++2e?=2Na
阳极：2Cl??2e?=Cl2↑
总反应：2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
b．电解熔融MgCl2制取金属镁
阴极：Mg2++2e?=Mg
阳极：2Cl??2e?=Cl2↑
总反应：MgCl2(熔融) Mg+ Cl2↑
c．电解熔融Al2O3制取金属铝
阴极：4Al3++12e?=4Al
阳极：6O2??12e?=3O2↑
总反应：2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
浙江专版2020学年高中化学专题2化学反应与能量变化第三单元化学能与电能的转化第1课时教学
第1课时化学能转化为电能 按要求完成下列实验，并填表： 1．装置②中能量是如何转化的？具备这种特点的装置名称是什么？ 答案化学能转化为电能；该装置称为原电池。 2．原电池的工作原理 ①分析下图并填空： 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 ②能量转化过程：原电池在工作时，负极失去电子，电子通过导线流向正极，溶液中氧化性物质得到电子，发生还原反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，闭合回路中不断有电子流产生，也就形成了电流，即化学能转变为电能。 3．结合原电池工作原理及上述实验现象，分析原电池的构成条件是什么？ 答案理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是 ①具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； ②溶液：两电极均插入电解质溶液中；
③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。 1．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是________________________。 答案 DFG 解析 图中A 、B 都只有一个电极，C 中是两个活动性相同的电极，E 中酒精不是电解质溶液，H 不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于原电池的只有D 、F 、G 。 思维启迪 原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活动性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。 2.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，溶液中c (H ＋ )减小 B ．a 是正极，b 是负极 C ．导线中有电子流动，电子从a 极到b 极 D ．a 极上发生了氧化反应 答案 B 解析 显然，电极a 、b 与电解质溶液稀H 2SO 4组成原电池。因活动性a ＞b(碳棒)，所以a 为原电池的负极，b 为正极。电极反应式：a(负)极：a －n e － ===a n ＋ (氧化反应)；b(正)极： n H ＋＋n e －===n 2 H 2↑(还原反应)。由于正极放电消耗H ＋，溶液中c (H ＋)减小。在外电路中，电 子由a 极流向b 极。 二、原电池原理的应用 1．由A 、B 、C 、D 四种金属按下表中装置进行实验。 (1)装置甲中负极的电极反应式是______________________________________。 (2)装置乙中正极的电极反应式是__________________________________________。 (3)装置丙中溶液的pH 变化是________。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_____________________________________。 答案 (1)A －2e － ===A 2＋ (2)Cu 2＋ ＋2e － ===Cu (3)增大 (4)D>A>B>C 解析 据图Ⅰ知活动性：A>B ，A 作负极，电极反应式为A －2e － ===A 2＋ ；据图Ⅱ知活动性：B>C ，正极反应式为Cu 2＋ ＋2e － ===Cu ；据图Ⅲ知活动性：D>A ，正极反应式为2H ＋ ＋2e － ===H 2↑，故c (H ＋ )减小，pH 增大。据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活动性：D>A>B>C 。 2．钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀，如图所示。回答下列问题：
化学能与电能的知识点
化学能与电能的知识点 化学能与电能的知识点 1、原电池原理 （1）原电池概念 把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理 通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。 （3）构成原电池的条件 ①电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触（导线连接或直接接触）;③两个相互连接的`电极插入电解质溶液构成闭合回路。 （4）电极名称及发生的反应 正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应。 电极反应式：溶液中阳离子+ne-=单质。 正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。 负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应。 电极反应式：较活泼金属-ne-=金属阳离子。 负极现象：负极溶解，负极质量减少。 （5）原电池正负极的判断 ①依据原电池两极的材料： 较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极；
较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）。 ②根据原电池中的反应类型： 负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。 正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2 的放出。 ③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。 ④根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。 （6）原电池电极反应的书写方法 ①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳 如下： a.写出总反应方程式。 b.把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。 c.氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。 ②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。 （7）原电池的应用 ①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。 2、化学电源基本类型 （1）干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu-Zn原 电池、锌锰电池。
高考化学大复习第十三单元化学能与电能的转化常见能源的利用训练新人教版
第十三单元化学能与电能的转化常见能源的利用 1 A B C D 硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶 解析硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，A项错误；锂离子电池是化学电池，工作时将化学能转化为电能，B项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，C项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，D项正确。 答案 D 2．下列各组材料中，不能组成原电池的是( ) 选项 A B C D 两极材料Zn片、石墨Cu片、Ag片Zn片、Cu片Fe片、Cu片 插入溶液H2SO4溶液AgNO3溶液蔗糖溶液稀盐酸 解析蔗糖溶液不导电。 答案 C 3．下列有关电池的说法不正确的是( ) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．甲烷燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极 解析电池中电子由负极流向正极，B项应从Zn电极流向Cu电极。 答案 B 4．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是( ) A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中的石墨电极 解析回收电池的主要目的是防止对环境的污染。 答案 B 5．将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )
A ．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B ．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C ．甲中铜被氧化，乙中锌被氧化 D ．产生气泡的速率甲比乙快 解析 甲装置构成原电池，锌是负极，铜是正极，锌发生氧化反应，铜片上有气泡产生；乙装置不能构成原电池，锌与稀H 2SO 4发生反应：Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑，铜不反应，故A 、B 、C 项均不正确；因为原电池能够加快反应速率，故D 项正确。 答案 D 6．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn ＋2OH － －2e －===ZnO ＋H 2↑，Ag 2O ＋H 2O ＋2e －===2Ag ＋2OH － 。据此判断氧化银是( ) A ．负极，并被氧化 B ．正极，并被还原 C ．负极，并被还原 D ．正极，并被氧化 解析 Ag 2O 得电子，被还原，作正极，故B 项正确。 答案 B 7．(萧山月考)氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水，经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下： 负极：2H 2＋4OH －－4e － ===4H 2O 正极：O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH － 当得到1.8 L 饮用水时，电池内转移的电子数约为( ) A ．1.8 mol B ．3.6 mol C ．100 mol D ．200 mol 解析 n (H 2O)＝1.8×103 g 18 g/mol ＝100 mol ， ，即每生成1 mol H 2O 则转移2 mol e － ，当生成100 mol H 2O 时，转移200 mol e － 。 答案 D 8．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO 4，干燥后再安装， 充电后即可使用，发生的反应是2PbSO 4＋2H 2O PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 4。下列对铅蓄电池的说法 错误的是( ) A ．需要定期补充硫酸 B ．工作时铅是负极，PbO 2是正极 C ．工作时负极上发生的反应是Pb －2e －＋SO 2－ 4===PbSO 4 D ．工作时电解质的密度减小 解析 铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb 是负极，PbO 2是正极，负极发生的反应是铅失去电 子生成Pb 2＋，Pb 2＋与溶液中的SO 2－ 4生成PbSO 4沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等，在电池制备时，PbSO 4的量是一定的，制成膏状的PbSO 4干燥后再安装，说明H 2SO 4不用补充；放电时，H 2SO 4被消耗，溶液中的H 2SO 4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。 答案 A 9．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( )
高一化学人教版必修二第二章第2节《化学能与电能》知识点总结
第2节 化学能与电能 一、能源的分类 1.化学能间接转化为电能(在能量的转化过程中存在能量的损失)—比如火力发电 ①转化过程 火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电.燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程. 化学能??→?燃烧 热能??→?蒸汽 机械能??→?发电机 电能 ②转化原理 燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键.因此燃烧一定发生氧化还原反应,氧化还原反应必定有电子的转移,电子的转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化. 拓展点1:火力发电的优缺点 优点:①我国煤炭资源丰富②投资少,技术成熟,安全性能高 缺点:①排出大量的能导致温室效应的气体CO 2以及导致酸雨的含硫氧化物,比如SO 2②消耗大量的不可再生的化石燃料资源③能量转化率低④产生大量的废渣、废水. 2.化学能直接转化为电能(在能量的转化过程中不存在能量的损失)—原电池(将氧化还原反应所释放的化学能直接转化为电能) (1)原电池的工作原理
电流表指针发生偏转并且 指针偏向于 会逐渐溶解,而由Zn失去的电子则由Zn片通过导线流向Cu片,因此Zn片上会带有大量的正电荷,Cu片上会带有大量的负电荷,而电解质溶液中含有阳离子(H+、Zn2+)以及阴离子(OH-、SO42-),由于正负电荷相互吸引,所以电解质溶液中的阳离子会移向Cu片去中和Cu片上带负电荷的电子,阴离子则移向Zn片去中和Zn片上的正电荷,但是由于溶液中的H+得电子能力比Zn2+强,所以H+就移向Cu片去获得Cu片上由Zn片失去的电子而被还原为H原子,H原子再结合成H分子即H2从Cu片上逸出,因此Cu片上有无色气泡产生.通过电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边,可以得出该装置产生了电流(而电流的形成是因为电子发生了定向移动),并且电流移动的方向与电子移动的方向相反,所以电流是从Cu片流出,Zn片流迚,即Cu片作为正极;Zn片作为负极. 原电池工作原理的总结归纳: ①原电池中电流的流向:正极→负极 ②原电池中电子的流向:负极→导线→正极(注意:在该过程中,电子是永进都不会迚入到电解质溶液中,因为电子只在金属内部运动并且电解质溶液中的自由移动的阴阳离子也不能在导线中通过) ③原电池中电解质溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子→正极阴离子→负极 ④原电池工作原理的本质:发生自发的氧化还原反应即将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动,将化学能转化为电能的形式释放.(所谓自发就是指该氧化还原反应不需要借助外在的力量即本身就能够自己发生) ⑤原电池中的负极发生氧化反应,通常是电极材料或还原性气体失去电子被氧化,电子从负极流出;原电池的正极发生还原反应,通常是溶液中的阳离子或O2等氧化剂得到电子被还原,电子流入正极. (2)原电池的构成条件(两极一液一回路,反应要自发) ①两极:正极和负极是两种活泼性不同的电极材料,包括由两种活泼性不同的金属材料构成的电极或者是由一种金属与一种非金属导体(如石墨)构成的电极,一般活泼性较强的金属作为负极. ②一液(电解质溶液):包括酸、碱、盐溶液. ③一回路(构成闭合的电路):即两电极由导线相连或直接接触以及两电极必须插入到同一种电解质溶液中或者分别插入到一般与电极材料相同的阳离子的两种盐溶液中,两盐溶液之间用盐桥相连形成闭合回路.比如以下装置: ④氧化还原反应要自发:指电解质溶液至少要与作为负极的金属电极材料发生自发的氧化反应. (3)电极反应式 ①定义:原电池中的正极和负极所发生的反应 ②电极反应式的书写方法:
重庆备战高考化学压轴题专题化学能与电能的经典综合题
重庆备战高考化学压轴题专题化学能与电能的经典综合题 一、化学能与电能 1．某小组同学用如下装置电解食盐水，并对电解产物进行探究。 实验装置 电解质溶液 实验现象 5mol /L NaCl 溶液 a 极附近 b 极 附近 开始时，产生白色浑浊并逐渐增加，当沉入U 形管底部时部分沉淀变为橙黄色；随后a 极附近沉淀自下而上也变为橙黄色 产生 无色 气泡 资料显示： ①氯化亚铜（CuCl ）为白色粉末，微溶于水； ②氢氧化亚铜（CuOH ）为黄色不溶于水的固体，易脱水分解为红色的2Cu O ； ③Cu +水溶液中不稳定，酸性条件下易歧化为2Cu +和Cu ； ④氢氧化铜可以溶于浓NaOH 得到蓝色溶液． 1（）经检验，b 极产生的气体是2H ，b 极附近溶液的pH______ （填“增大”、“减小”、或“不变”）；铜丝a 应与电源的______（填“正”或“负”）极相连。 2（） 同学们分析a 极附近生成的白色浑浊是CuCl ，则该极的电极反应式是______。 3（） ①橙黄色沉淀中含有2Cu O ，则CuCl 转化为2Cu O 的原因是______（用方程式表示）； ②结合离子在溶液中的运动规律，解释“a 极附近沉淀自下而上”变为橙黄色原因是______。 4（）同学们通过实验进一步证实沉淀中含有1 Cu +：将橙黄色沉淀滤出洗涤后，滴加0.2mol /L 24H SO 至过量，应观察到的现象是______。 5（） 同学们根据上述实验提出猜想：电解时，Cu 做阳极先被氧化为1 Cu +。为此，他们用Cu 电极电解5mol /L NaOH 溶液，实验时观察到阳极产生大量无色气泡，附近溶液变蓝，未见预期的黄色沉淀。根据现象能否得出“该猜想不成立”的结论，并说明理由：______。 【答案】增大 正 Cu e Cl CuCl ---+=↓ CuCl OH CuOH Cl --+=+、222CuOH Cu O H O =+ 通电时，在阴极产生的OH -向阳极定向移动 沉淀溶解，溶液变蓝，且有少量红色固体产生 不能，阳极产生的大量2O 可能将CuOH 氧化 【解析】 【分析】 (1)电解池阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，据此判断； (2)结合a 极附近生成的白色浑浊是CuCl 写出电极反应式；
2020-2021高考化学《化学能与电能的综合》专项训练含答案
2020-2021高考化学《化学能与电能的综合》专项训练含答案 一、化学能与电能 1．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现反应条件不同，反应速率不同。请回答下列问题： （1）在用稀硫酸与锌制氢的实验中，加入少量下列物质可加快氢气生成速率的是_____（填序号） A．Na2SO4溶液 B．MgSO4 溶液 C．SO3 D．CuSO4溶液 （2）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验：将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 请完成此实验设计，其中：V1＝____ mL， V6＝______ mL。 该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析速率下降的主要原因__________ 。 （3）该同学为探究其它因素对锌与稀硫酸反应速率的影响，又做了以下实验，记录数据如下，回答下列问题： ①由实验可推知，反应物的总能量_______产物的总能量（填“＜”、 “＞” 或“＝”）。 ②实验2和5表明，______对反应速率有影响。 ③实验4和5表明，______对反应速率有影响，能表明同一规律的实验还有 _________ （填实验序号）。 ④本实验中影响反应速率的其他因素还有________。 【答案】 C D 30 10 当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积＞浓度固体表面积 1和2 温度 【解析】（1）在用稀硫酸与锌制氢气的实验中，加入Na2SO4溶液，减小了硫酸的浓度，
高一化学之十一化学能与电能知识点总结
7-23 化学能与电能 知识点 1、原电池的概念将化学能转变成电能的装置 2、组成原电池的条件 ① ② ③ ④ 3、原电池的原理 负极----______的金属--- 电子------发生反应 正极----_______的金属---- 电子----发生反应 外电路：电子流向：电流流向： 内电路：电子流？电流流向： 阴离子流向：阳离子流向： 原电池正负极的判断： a、根据活动性判断： 例：特殊： b、根据反应本质来判断：失电子的一定是负极（电子从负极发出），化合价升高。 例：Zn + 2MnO2 + NH4+ =Zn2+ + Mn203 + NH3 + H2O c、从现象来判断：负极一般会溶解（质量减轻）。正极一般产生气泡。 如：在某一原电池反应中，原电池两极A、B，A极冒气泡，则？A溶解，则？ 例1．（9分）（2007海南·14）依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+ Cu（s）== Cu2+（aq）+ 2Ag（s）设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： （1）电极X的材料是；电解质溶液Y是； （2）银电极为电池的极，发生的电极反应为；
X电极上发生的电极反应为； （3）外电路中的电子是从电极流向电极。 例2.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为[ ] A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A 4、阳离子放电顺(氧化性强弱顺序)：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2＋＞Zn2+＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋ 5、锌铜原电池（硫酸电解质）： 负极： 正极： 总反应： 现象： 盐桥（锌铜原电池） 例3（08年广东化学·5）用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A．①②B．②③C．②④D．③④
(完整版)高中化学能与电能试题(含答案)
第二节化学能与电能B卷 一、选择题 1．下列关于电能的特点叙述中错误的是（） A．电能较其它能源使用方便 B．电能在现代社会中的使用最为广泛 C．电能使用导致的污染小 D．电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的 2．下面的能源中属于二次能源的是（） A．电能、蒸汽B．电能、风能C．蒸汽、风能D．煤、石油 3．三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦，这将给中国电网带来历史性变革，有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是（） A．水电（水力发电）B．火电（火力发电） C．核电（核能发电）D．风电（风力发电） 4．火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中化学能转化为电能，其能量转化方式正确的是（）A．化学能→电能B．化学能→机械能→电能 C．化学能→热能→电能D．化学能→热能→机械能→电能 5．现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是（）A．锂电池B．锌锰电池 C．氢氧燃料电池 D．镍镉电池 6．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（） A．化合价的升降 B．电子的转移C．氧化还原反应D．电能的储存 7．下列电池中不属于二次电池的是（） A．碱性锌锰电池B．铅蓄电池C．镍镉电池D．锂离子电池 8．有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是（） A．电池负极发生氧化反应 B．电池正极发生还原反应 C．电子流向是从负极流向正极（外电路） D．电流方向是从负极流向正极（外电路）
9．原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是（） ①电极（负极与正极：金属活动性不同）、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡 A．①②③④B．①②③C．①②④D．②③④ 10．锌电池可望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应是2 Zn＋O2＝2ZnO。 下列有关它的说法正确的是（） A．锌为电池负极，发生氧化反应 B．电解质溶液是酸性溶液 C．电池工作时，氧气与锌直接化合，生成氧化锌 D．负极发生的反应是：Zn－2ｅ-＋H2O＝ZnO＋2H＋ 11．日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2），电极反应可简化为：Zn－2ｅ-＝Zn2＋；2NH4＋＋2e-＝2 NH3＋H2（NH3再用于结合Zn2＋。）根据上述叙述判断下列说法中正确的是（） A．干电池中Zn为正极，碳为负极 B．干电池工作时，电子由Zn极经外电路流向碳极 C．干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器 D．干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化 12．某同学做完铜、锌原电池的实验后得出了下列结论，你认为正确的是（） A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属 B．由铜、锌电极与硫酸铜溶液组成的原电池铜是负极 C．电子沿导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气 D．铜锌原电池工作时，锌被硫酸溶解，所以才产生电子 13．燃料电池是一种新型电池，下列有关燃料电池的说法中正确的是（） ①优点之一是能量转换率高②优点之二是无污染③缺点之一是需要持续的补充燃料④缺点之二 技术问题有待改进，尚未广泛使用 A．①②③④B．只有①②C．只有②③ D．只有② 14．下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（） A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 B．铝片与盐酸的反应 C．甲烷与氧气的反应 D．石灰石的分解反应
高考化学化学能与电能综合练习题及答案
高考化学化学能与电能综合练习题及答案 一、化学能与电能 1．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题： （1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式__。 （2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。 ①装置A的名称是__，装置C的作用是__。 ②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是__。 ③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是__。 ④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__，装置E的作用是__。 （3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的__（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。 ②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式__。 【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
化学能与电能》完美版教学内容
化学能与电能》完美 版
课题情景创设在“化学能与电能”中的应用 第二节化学能与电能(第1课时) 教学前期分析 1．教材及课标相关内容分析 与元素化合物的知识相比,化学反应原理部分内容更注重学科知识的应用、整合以及学生的思维的有序性和缜密性的培养。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。本章是学生第一次接触到化学反应与能量之间的相互关系,是化学理论知识在工业生产中的重要应用。而本节内容则是侧重于化学能转化为电能的研究,从知识上说则是氧化还原反应的重要应用之一,也是实现氧化还原反应这一主干知识的螺旋式上升的一个重要环节，因此本节课的重心是实现通过氧化还原反应将化学能转变成电能的装置的研究。它既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。 2．学生调研分析 (1)学生已有的认知基础 知识方面：学生通过“化学1”的学习,已经了解了氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,通过初中物理的学习已经知道带电粒子的定向移动形成电流,知道电流的形成的基本条件:有电源,形成闭合回路，知道化学反应中存在能量变化。 能力方面：通过高中一年多的教学，学生具备了一定的实验动手能力、观察能力、分析与归纳能力。因此本节课主要采用学生探究实验获得大量的感观材料之后加以分析的方法来进行学习。
情感方面：电池与生活各方面息息相关，中学生普遍对新鲜事物感兴趣，求知欲旺盛，电池与生活各方面息息相关，中学生普遍对新鲜事物感兴趣，求知欲旺盛，因此，本节课教学通过分组实验、演示实验、多媒体模拟动画，充分调动学生的积极性和主动性。 （2）学生的学习障碍 学生对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生这种情况是第一次接触,很难想象氧化剂和还原剂还能分开反应，而且能真实感受到电子确实发生了转移，觉得很神奇。因此，在教学中设计了大量的对比实验，然后通过实验事实的直观材料去分析原电池的工作原理，形成条件、实际应用，降低了难度，符合学生的认知规律。 教学目标 （一）知识与技能 1、理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正负极。初步掌握形成原电池的条件。 2、训练学生的实验操作技能。 （二）过程与方法 1. 高效利用教材、课外资料和图片、事实数据等教育资源，对“火力发电”进行完整透彻的剖析，为学生创设情景，使他们有机会去研究和总结“火力发电”的利与弊，实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”新思维模式的转换，并且形成高效利用燃料、不浪费能源的意识。 2. 充分调动学生已有的生活经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，建立在学生已有背景知识上的教学设计，能更好地体现课程的完整性和教材编排体系的层次性，也符合认识规律。 3. 选择实验探究教学方法。通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会化学能与电能相互转
高考化学与化学能与电能有关的压轴题
高考化学与化学能与电能有关的压轴题 一、化学能与电能 1．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题： （1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式__。 （2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。 ①装置A的名称是__，装置C的作用是__。 ②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是__。 ③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是__。 ④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__，装置E的作用是__。 （3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的__（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。 ②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式__。 【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
(完整版)化学能与电能教案
人教版高中化学新教材必修(2) 第二章化学反应与能量 第二节化学能与电能 一、教材分析: 在学习本节课之前已经学过氧化还原反应和电解质溶液并且介绍过电解方法冶炼金属(必修2第四章学习)，电解方法冶炼金属属于把电能转化为化学能的过程。而原电池则是通过氧化还原反应把化学能转化为电能的过程。从教学内容上分析，教材内容的安排顺序是根据学生已有的金属性质设计实验创设学习情景，引入认知冲突，并通过铜锌原电池实验的分析，领悟原电池的组成和原理，再利用原电池原理认识常见的化学电源，解释常见的金属腐蚀问题(必修教材没有改内容)。在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理，和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。 原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。 从学生认知发展的需要分析，学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质，日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金，如何解释常温下金属制品生锈的现象呢(必修教材已经删除该内容)？通过本节学习学生实现书本知识（理论）与生活实践的结合，再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃，提高学生关注自然，社会和生活现象的热情。 二、学情分析: 在学习原电池之前，学生学生已经学习了氧化还原反应，并且对带电粒子定向移动也非常了解。这为学生学习原电池两极变化和外电路电子流向，理解原电池原理提供了理论依据。学生通过对原电池的学习增加学生对原电池的感性认识，对原电池的探究，掌握逻辑推理方法，学会归纳化学反应原理的过程和运用相关原理解决实际问题的演绎过程。但在学习过程中由于学生缺乏知识连贯性，学生可能不会判断氧化还原反应，对原电池中正负极判断及电极方程式书写会存在问题。 三、教学思路分析： 本节以构建主义理论为依据，采用实验探究教学模式。首先，创设情境（让学生来当医生，提高自己动手的积极性）→引导学生提出猜想（阿呆的病因：假牙）→设计实验验证
化学能与电能练习题及答案
化学能与电能练习题及答 案 The document was prepared on January 2, 2021
化学能与电能同步练习 YCY说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分.满分100分，时间60分钟. 第Ⅰ卷（选择题 58分） 一、选择题（只有1个正确答案；共6小题，每小题3分，共18分。） 1．下列关于电能的特点叙述中错误的是 （） A．电能较其它能源使用方便 B．电能在现代社会中的使用最为广泛 C．电能使用导致的污染小 D．电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的 2．下面的能源中属于二次能源的是 （） A．电能、蒸汽B．电能、风能C．蒸汽、风能D．煤、石油3．三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦，这将给中国电网带来历史性变革，有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是（） A．水电（水力发电）B．火电（火力发电） C．核电（核能发电）D．风电（风力发电） 4．火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中化学能转化为电能，其能量转化方式正确 的是 （） A．化学能→电能B．化学能→机械能→电能 C．化学能→热能→电能D．化学能→热能→机械能→电能 5．现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是 （） A．锂电池B．锌锰电池 C．氢氧燃料电池 D．镍镉电池 6．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是 （） A．化合价的升降 B．电子的转移C．氧化还原反应D．电能的储存二、选择题（有1—2个答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。共10小题，每小题4分，计40分。） 7．下列电池中不属于二次电池的是 （） A．碱性锌锰电池B．铅蓄电池C．镍镉电池 D．锂离子电池 8．有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是 （） A．电池负极发生氧化反应 B．电池正极发生还原反应
高考化学化学能与电能综合练习题附答案解析
高考化学化学能与电能综合练习题附答案解析 一、化学能与电能 1．方法与规律提炼： (1)某同学利用原电池装置证明了反应Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋能够发生，设计的装置如下图所示。 为达到目的，其中石墨为_________极，甲溶液是____________，证明反应Ag＋＋Fe2＋=Ag ＋Fe3＋能够发生的实验操作及现象是_________________________ (2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。 上图中作负极的物质是___________。正极的电极反应式是______________。 (3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：阴极区的电极反应式为 _______________。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气_______L(标准状况)。 (4)KClO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。 写出电解时阴极的电极反应式___________________电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________，其迁移方向是_____________（填a→b或b→a）。
学法题：通过此题的解答，请归纳总结书写电极反应式的方法____ 【答案】负 FeSO4或FeCl2溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色加深铁 NO3-＋8e－＋10H＋=NH4+＋3H2O Fe3+＋e－= Fe2+ 5.6L 2H＋＋2e－= H2 ↑ K+a→b原电池中先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失；注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。电解池中电极反应式的书写看阳极材料，如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写。 【解析】 【分析】 根据原电池原理，负极发生氧化反应；根据电解池原理，阴极发生还原反应，通过物质的化合价变化判断反应发生原理，阳离子移动方向与电子移动方向相同，据此回答问题。【详解】 (1) 已知电池总反应为反应Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋，银离子化合价降低，得到电子，作正极，故石墨一侧仅为导电材料，作负极，甲溶液是含Fe2+的溶液，可以为FeSO4或FeCl2溶液。证明反应能够发生，实际上即证明有Fe3+生成，实验操作及现象是分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色加深。 (2) 由图可知，电子从铁电极移到外侧，故铁电极失去电子，发生氧化反应，做负极。正极NO3-得到电子变为NH4+，NO3-＋8e－＋10H＋=NH4+＋3H2O； (3)由题可知，HCl失去电子变为Cl2，发生氧化反应，做阳极。阴极区的电极反应式为Fe3+＋e－= Fe2+，外侧Fe2+与氧气反应4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O，电路中转移1 mol电子，需消耗氧气0.25mol，即5.6L(标准状况)。 (4)由图可知，阴极溶液为KOH，根据阳离子放电顺序H+>K+，即电解时阴极的电极反应式为2H＋＋2e－= H2 ↑。阴极得到电子，阳离子向阴极移动，即电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为K+，其迁移方向是a→b。 归纳电极反应式的书写方法：原电池中先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失；注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。电解池中电极反应式的书写看阳极材料，如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写。 2．某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样性，实验过程如下。I.KCl作电解质 （1）一定电压下，按图-1装置电解，现象如下： 石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。
高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含详细答案
高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含详细答案 一、化学能与电能 1．某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。 （甲同学的实验） 装置编号试剂X实验现象 I Na2SO3溶液（pH≈9）闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转 II NaHSO3溶液（pH≈5）闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转 (1)怎样配制FeCl3溶液？ ________________________________________________________。 (2)甲同学探究实验I的电极产物。 ①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液，加入_________________________________，产生白色沉淀，证明产生了SO42-。 ②该同学又设计实验探究另一电极的产物，其实验方案为 _______________________________。 (3)实验I中负极的电极反应式为 ______________________________________________________。 乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应，设计、完成实验并记录如下：装置编号反应时间实验现象 III 0~1 min产生红色沉淀，有刺激性气味气体逸出 1~30 min 沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐 变为橙色，之后几乎无色 30 min后 与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色， 随后逐渐变为浅橙色 (4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，用离子方程式表示②的可能原因。 ① Fe3+＋3HSO3-垐? 噲? Fe(OH)3 ＋3SO2； ②_____________________________________________。
全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总及详细答案
全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总及详细答案 一、化学能与电能 1．研究小组进行图所示实验，试剂A为0.2 mol·L?1 CuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。用不同的试剂A进行实验1~实验4，并记录实验现象： 实验 序号 试剂A实验现象 10.2 mol·L?1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出 20.2 mol·L?1 CuSO4溶液，再加入 一定质量的NaCl固体 开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表 面有气泡产生，并有红色固体析出 3 2 mol·L?1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体 4 2 mol·L?1 CuCl2溶液反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成 （1）实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。 （2）实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl?是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为_________ g。 （3）实验3的目的是_________。 （4）经检验知，实验4中白色固体为CuCl。甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu + CuCl 22CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。 ① A极的电极材料是_________。 ② 能证明该反应发生的实验现象是_________。 （5）为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：
实验序号实验操作实验现象 i加入浓NaCl溶液沉淀溶解，形成无色溶液 ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色溶液 iii向i所得溶液中加入2 mol·L－1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色 查阅资料知：CuCl难溶于水，能溶解在Cl－浓度较大的溶液中，生成[CuCl2]－络离子，用水稀释含[CuCl2]－的溶液时会重新析出CuCl沉淀。 ①由上述实验及资料可推断，实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl2]－与_________作用的结果。 ②为确证实验4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl2]－，应补充的实验是_________。 （6）上述实验说明，铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与_________有关。 【答案】3Cu2+ + 2Al2Al3+ + 3Cu 0.117 证明增大CuSO 4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生金属铜电流计指针偏转，两极均有白色沉淀生成 Al3+、Cu2+取适量实验4的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等 【解析】 (1)实验1中，铝与氯化铜反应置换出铜，反应的离子方程式为3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ + 3Cu，故答案为3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ + 3Cu； (2)实验1中n(Cl-)=0.005L×0.2 mol·L-1×2=0.002mol，实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl-是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2 中加入NaCl固体的质量为 0.002mol×58.5g/mol= 0.117g，故答案为0.117； (3)实验3与原实验相比，增大了硫酸铜溶液的浓度，铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体，说明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生，故答案为证明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生； (4)① Cu + CuCl2=2CuCl反应中铜被氧化，铜应该做负极，CuCl2被还原，在正极放电，因此A极为负极，选用铜作负极，故答案为铜； ②构成原电池后，铜溶解进入溶液，与溶液中的氯离子反应生成白色沉淀，正极铜离子被还原，也生成白色沉淀，电流计指针偏转，故答案为电流计指针偏转，两极均有白色沉淀生成； (5)①由上述实验ii及资料可推断，实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl2]－与 Al3+、Cu2+作用的结果，故答案为Al3+、Cu2+； ②根据信息知，取适量实验4的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀可以确证实验4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl2]－，故答案为取适量实验4的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀； (6)根据实验1和2、2和3、1和4中所用试剂的种类和浓度以及实验现象可知，铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等有关，故答案为铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等。