第六章 第21讲 原电池 化学电源(优秀经典课时作业及答案详解)
课时作业(二十一)
1．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样的电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是()
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氧气在正极被还原
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
答案：C
2．下列电池工作时，O2在正极放电的是()
A.锌锰电池
B.氢氧燃料电池
C.铅蓄电池
D.镍镉电池
3．某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是()
A B C D
电极材料Cu、Zn Cu、C Fe、Zn Cu、Ag
电解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3解析：由题意知，Cu为负极材料，正极材料的金属活动性必须弱于Cu，其中B、D项符合该条件；由Fe3＋得电子生成Fe2＋知，电解质溶液中必须含有Fe3＋，同时符合上述两条件的只有D项。
答案：D
4.如图是用化学电源使LED灯发光的装置。
下列说法错误的是()
A．铜片表面有气泡生成
B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
C．如果将稀硫酸换成柠檬汁，导线中不会有电子流动
D．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变
解析：铜锌原电池中，Cu做正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以Cu 上有气泡生成，故A正确；原电池中化学能转化为电能，LED灯发光时，电能转化为光能，故B正确；柠檬汁显酸性也能做电解质溶液，所以将稀硫酸换成柠檬汁，仍然构成原电池，所以导线中有电子流动，故C错误；金属性Cu比Zn、Fe弱，Cu做正极，所以电路中的电流方向不变，仍然由Cu流向负极，故D正确。
答案：C
5．铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()
A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋
B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从Cu极流向Zn极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
答案：B
6．用a、b、c、d四种金属按表中所示的装置进行实验，下列叙述正确的是()
甲乙丙
实验
装置
现象a不断溶解c的质量增加a上有气泡产生
B．装置乙中的c金属是原电池的阴极
C．装置丙中的d金属是原电池的正极
D．四种金属的活动性顺序：d>a>b>c
解析：甲中a不断溶解说明a是负极，活动性：a>b，A错误；原电池用正极或负极命名电极，B错误；由乙中现象知活动性：b>c；丙中d是负极，活动性：d>a，C错误。
答案：D
7．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和
钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()
A．放电时金属锂做负极
B．放电时OH－向正极移动
C．水既是氧化剂又是溶剂
D．总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
解析：原电池中活泼金属做负极，锂比铁活泼，故锂做负极，A正确；原电池中，放电时阴离子向负极移动，B错误；金属锂和水反应生成氢氧化锂和氢气，该反应中，水是氧化剂，水在电池中还是溶剂，C正确；锂水电池中，金属锂和水反应生成氢氧化锂和氢气，总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，故D正确。
答案：B
8．(2019·高考天津卷)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。
下列叙述不正确的是()
A．放电时，a电极反应为I2Br－＋2e－===2I－＋Br－
B．放电时，溶液中离子的数目增大
C．充电时，b电极每增重0.65 g，溶液中有0.02 mol I－被氧化
D．充电时，a电极接外电源负极
解析：根据题图，左侧a极发生I2Br－＋2e－===2I－＋Br－时，发生的是还原反应，右侧b极发生Zn－2e－===Zn2＋，可以得出总反应为I2Br－＋Zn===Zn2＋＋Br－＋2I－，故b为原电池负极，a为原电池正极。
A对：放电时，a极反应为I2Br－＋2e－===2I－＋Br－。B对：放电时，由总反应可知离子数目增大。C对：充电时，b极每增重0.65 g，被还原的Zn的物质的量为0.01 mol，则消耗0.02 mol I－。D错：充电时，a极发生氧化反应，做阳极，接电源正极。
答案：D
9．(2020·广东佛山二检)沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()
A．碳棒b的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O
B．光照强度对电池的输出功率有影响
C．外电路的电流方向：碳棒a→碳棒b
D．酸性增强不利于菌落存活，故工作一段时间后，电池效率降低
解析：由题图可知，碳棒a作负极，碳棒b作正极。A项，正极O2得电子生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故A正确；B项，CO2在光照和光合菌的作用下反应生成氧气，光照强度对电池的输出功率有影响，故B正确；C项，外电路电流由正极流向负极，即由碳棒b→碳棒a，故C错误；D项，酸性增强会使菌落失活，工作一段时间后，电池效率降低，故D正确。
答案：C
10.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是()
A．b极发生氧化反应
B．a极的反应式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O
C．放电时，电流从a极经过负载流向b极
D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜
解析：燃料电池燃料(N2H4)在负极(a极)发生氧化反应：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，O2在正极(b极)发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应为N2H4＋O2===N2
＋2H2O，A项错误，B项正确；放电时电流由正极流向负极，C项错误；OH－在正极生成，移向负极消耗，所以离子交换膜应让OH－通过，故选用阴离子交换膜，D项错误。
答案：B
11．为体现节能减排的理念，中国研制出了新型固态氧化物燃料电池(SOFC)，该电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是()
A．电子从b极经导线流向a极
B．正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．还可以选用NaOH固体作固态电解质
D．若反应中转移1 mol电子，则生成22.4 L(标准状况)CO2
解析：燃料电池通入氧气的电极为正极，则a为正极，电子从b极经导线流向a极，故A正确；介质为固态熔融介质，不存在水溶液，则正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－，故B错误；CO2能与NaOH反应生成Na2CO3，则不可选用NaOH固体作固态电解质，故C 错误；若反应中转移1 mol电子，参加反应的氧气为0.25 mol，生成CO2为0.5 mol，体积为11.2 L(标准状况)，故D错误。
答案：A
12．一种电催化合成氨的装置如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是()
A．图中涉及的能量转化方式共有3种
B．两极产生的气体的物质的量之比是1∶1
C．电路中每通过1 mol电子，有1 mol H＋迁移至a极
D．b极上发生的主要反应为N2＋6H＋＋6e－===2NH3
解析：图中涉及的能量转化有太阳能→电能，风能→机械能→电能，电能→化学能等，A项错误；若不考虑H2，O2和NH3的物质的量之比为3∶4，B项错误；H＋应向b极迁移，C项错误；b极上发生：N2＋6H＋＋6e－===2NH3(主要)、2H＋＋2e－===H2↑(次要)，D项正确。
答案：D
13．某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：
方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为
________________________________________________________________________。
方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu做电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。
正极反应式：。
负极反应式：__________________________________________________。
方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案：________________________________________________________________________ (与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)，用离子方程式表示其反应原理：________________________________________________________________________。
解析：方案Ⅰ：铁与酸反应产生气泡，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，而铜与酸不反应。
方案Ⅱ：设计原电池时以铁、铜为电极，电解质溶液为稀硫酸或盐酸等溶液。实验现象是铁溶解，而铜极上有无色气泡产生。
在负极：Fe失去电子变为Fe2＋，Fe－2e－===Fe2＋；在正极，溶液中的H＋获得电子变为H2,2H＋＋2e－===H2↑。
方案Ⅲ：设计简单实验时注意原理与方案Ⅰ及方案Ⅱ的原理不同，且现象明显，操作简单。
将铁片置于CuSO4溶液中，若铁片表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。(合理即可)
答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
方案Ⅱ：装置如图所示
2H＋＋2e－===H2↑Fe－2e－===Fe2＋
方案Ⅲ：将铁片置于CuSO4溶液中，若铁片表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
14.锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
(1)外电路的电流方向是由________(填字母，下同)极流向________极。
(2)电池正极反应式为
________________________________________________________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？________(填“是”或“否”)，原因是
________________________________________________________________________。
答案：(1)b a(2)MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2
(3)否电极Li是活泼金属，能与水反应
15.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：
(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是________，在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。
(2)负极反应式为_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)电极表面镀铂粉的原因是________________________________________________
答案：(1)由化学能转变为电能由a到b
(2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O(或H2＋2OH－－2e－===2H2O)
(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率
16．(1)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示：
HS－在硫氧化菌作用下转化为SO2－4的反应式是_________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。
①放电过程中，Li＋向________(填“负极”或“正极”)移动。
②负极反应式为_______________________________________________________。
③电路中每转移0.2 mol电子，理论上生成________g Pb。
(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。
①a电极的电极反应式是____________________________________________________
________________________________________________________________________；
②一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是
解析：(1)酸性环境中反应物为HS－，产物为SO2－4，利用质量守恒和电荷守恒进行配平，电极反应式：HS－＋4H2O－8e－===SO2－4＋9H＋。(2)③根据方程式，电路中每转移0.2 mol 电子，生成0.1 mol Pb，即20.7 g。(3)①a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O；②一段时间后，需向装置中补充KOH，原因是发生4NH3＋3O2===N2＋6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。
答案：(1)HS－＋4H2O－8e－===SO2－4＋9H＋
(2)①正极②Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2③20.7
(3)①2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O
②发生4NH3＋3O2===2N2＋6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH
讲练通高中化学苏教选修配套课时作业： 原电池的工作原理 化学电源 含解析
课时作业(三) (30分钟 50分) 一、选择题(本题包括7小题，每小题4分，共28分) 1.(张家界高二检测)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是( ) A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C.若a为铝条、b为锌片，导线中会产生电流 D.若a、b均为铜片时，导线中有电子通过 2.把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c 相连时， c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序为( ) A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a 3.有关如图所示原电池的叙述，正确的是( ) (盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)
A.铜片上有气泡逸出 B.取出盐桥后，检流计依然发生偏转 C.反应中，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液 D.反应前后铜片质量不改变 4.电动自行车由于灵活、快捷、方便，已成为上班族的主要代步工具，其电源常采用铅蓄电池，反应原理为： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)放 充 电 电 2PbSO4(s)+2H2O(l)。 根据此反应判断下列叙述错误的是( ) A.放电时负极反应为：Pb(s)+SO42- (aq)-2e-====PbSO4(s) B.充电时与电源的正极相连的电极发生氧化反应 C.放电时，电解液的密度增大 D.充电时，电解液的pH减小 5.研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag ＋2NaCl====Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( ) A.正极反应：Ag＋Cl－－e－====AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
2020年2月高中化学红对勾必修2课时作业18
第三节 生活中两种常见的有机物 课时作业18 乙醇 时间:45分钟 一、选择题 1.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的K 2Cr 2O 7酸性水溶液与乙醇可迅速反应生成蓝绿色的Cr 3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( A ) A.乙醇具有还原性 B.乙醇可发生加成反应 C.乙醇的密度比水小 D.乙醇是烃的含氧衍生物 解析:K 2Cr 2O 7具有强氧化性,乙醇具有还原性,在酸性条件下可以 将Cr 2O 2－7还原成蓝绿色的Cr 3＋,与测定原理有关,A 项正确； 发生的反应为氧化还原反应,不是加成反应,B 项错误；乙醇的密度大小与测定原理无关,C 项错误；乙醇可看成乙烷中的氢原子被羟基取代后的产物,是烃的含氧衍生物,与测定原理无关,D 项错误。 2.乙醇能发生如下反应: ①CH 3CH 2OH ＋3O 2――→点燃 2CO 2＋3H 2O ； ②2Cu ＋O 2=====加热2CuO,CH 3CH 2OH ＋CuO ――→加热 CH 3CHO ＋H 2O ＋Cu 。 由以上反应不能得出的结论是( D ) A.由反应①②可知,条件不同,乙醇与O 2反应的产物不同 B.由反应②可知,Cu 是乙醇氧化生成乙醛的催化剂 C.由反应①可知,乙醇燃烧时,碳碳键、碳氢键、氢氧键、碳氧键均断裂 D.由反应②可知,乙醇氧化为乙醛时,只断开氢氧键 解析:由反应①可知,乙醇在氧气中燃烧生成CO 2和H 2O,由反应②可知乙醇与O 2在铜作催化剂的条件下生成CH 3CHO 和H 2O,产物不同,故A 正确；由反应②可知,Cu 能参与反应,但前后质量不变,是催化
第20讲 原电池 化学电源
第20讲原电池化学电源 【考情分析】 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 【核心素养分析】 变化观念与平衡思想：认识原电池反应的本质是自发的氧化还原反应；能多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转换。 证据推理与模型认知：能利用典型的原电池装置，分析原电池原理，建立解答原电池问题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律。 科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原电池有关的社会热点问题做出正确的价值判断与分析。 【重点知识梳理】 知识点一原电池的工作原理及应用 1.概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2.构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件： ①电解质溶液； ②两电极直接或间接接触； ③两电极插入电解质溶液中。 3.工作原理 以锌铜原电池为例
(1)反应原理电极名称 负极正极电极材料 锌片铜片电极反应 Zn －2e －===Zn 2＋Cu 2＋＋2e －===Cu 反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 片沿导线流向 Cu 片 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl 溶液，K ＋移向正极，Cl － 移向负极(2)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KCl 、KNO 3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。 （3）单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比 名称单液原电池双液原电池装置 相同点正、负极电极反应，总反应式，电极现象 不同点还原剂Zn 与氧化剂Cu 2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗 Zn 与氧化剂Cu 2＋不直接接触，仅 有化学能转化为电能，避免了能量损耗， 故电流稳定，持续时间长4.原电池原理的应用 (1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。 (2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。 (3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。 (4)设计制作化学电源 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。 知识点二常见化学电源及工作原理
(全国版)2021高考化学一轮复习课时作业23原电池化学电源(含解析)
课时作业(二十三) 原电池化学电源1．下列有关电池的说法不正确的是( ) A．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极 C．氢氧燃料电池工作时，氢气在负极被氧化 D．原电池中一定发生了氧化还原反应 A[太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅，A项错误；铜锌原电池工作时，电子沿外电路由负极(锌)流向正极(铜)，B项正确；氢氧燃料电池工作时，氢气在负极失去电子被氧化，C项正确；由原电池的工作原理可知原电池中一定发生了氧化还原反应，D项正确。] 2．(2019·广东韶关模拟)某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是( ) A．Fe作正极，发生氧化反应 B．负极反应：2H＋＋2e－===H2↑ C．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变 D．工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl－)增大 答案 D 3．(2019·湖南衡阳检测)根据下图，下列判断中正确的是( ) A．烧杯a中的溶液pH降低 B．烧杯b中发生氧化反应 C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑ D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑ B[由题给原电池装置可知，电子经过导线由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高；烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。]
4．(2019·山西大同质检)如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀H2SO4为电解质溶液。下列有关说法不正确的是( ) A．a极为负极，电子由a极经外电路流向b极 B．a极的电极反应式：H2－2e－===2H＋ C．电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)增大 D．若将H2改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，O2的用量增多 C[a极通入的H2发生氧化反应，为负极，电子由a极经外电路流向b极，以稀H2SO4为电解质溶液时，负极的H2被氧化为H＋，总反应为2H2＋O2===2H2O，电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)减小，则C项错误；根据电池总反应：2H2＋O2===2H2O，CH4＋2O2===CO2＋2H2O，可知等物质的量的CH4消耗O2较多。] 5．(2019·福建福州模拟)下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO3－4＋2I－＋2H ＋AsO3－ 3＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。 下列叙述中正确的是( ) A．甲组操作时，电流表(A)指针发生偏转 B．甲组操作时，溶液颜色变浅 C．乙组操作时，C2作正极 D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－ D[装置Ⅰ中的反应，AsO3－4＋2I－＋2H＋AsO3－3＋I2＋H2O，当加入适量浓盐酸时，平衡向右移动，有电子转移，但电子不会沿导线通过，所以甲组操作时，电流表(A)指针不会发生偏转，但由于I2浓度增大，所以溶液颜色变深；向装置ⅡB烧杯中加入NaOH溶液，C2上发生：AsO3－3－2e－＋2OH－===AsO3－4＋H2O，电子沿导线到C1，I2＋2e－===2I－，所以C2为负极，C1为正极。] 6．(2019·河北邢台质检)宇宙飞船配备的高效MCPC型燃料电池可同时供应电和水蒸
2021高考化学考点原电池和化学电源(提高)
高考总复习原电池和化学电源 【考纲要求】 1．了解原电池的工作原理。 2．能写出原电池的电极反应式和反应的总方程式。 3．能根据氧化还原反应方程式设计简单的原电池。 4．能根据原电池原理进行简单计算。 5．熟悉常见的化学电源（一次电池、二次电池和燃料电池），能分析常见化学电池工作原理，了解废旧电池回收的意义。 【考点梳理】 考点一、原电池的概念 1．能量的转化 原电池：将化学能转变为电能的装置。 电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。2．工作原理 设计一种装置，使氧化还原反应所释放的能量直接转变为电能，即将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使电子转移经过导线，在一定条件下形成电流。 电子从负极（较活泼金属）流向正极（较不活泼金属或碳棒），负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 电极电极材料反应类型电子流动方向 负极还原性较强的金属氧化反应负极向外电路提供电子 正极还原性较弱的金属还原反应正极从外电路得到电子 以下是锌铜原电池装置示意图： 要点诠释：盐桥的作用 a．组成：将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙)，即可得到盐桥。将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。 b．作用：（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
原电池化学电源
原电池、化学电源跟踪测试 一、选择题 1．下列关于原电池的叙述正确的是 A. 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B. 原电池是化学能转变为电能的装置 C. 在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D. 原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 2．镍镉（Ni —Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 A ．Cd(OH)2 B ．Ni(OH)2 C ．Cd D ．NiO(OH) 3．将纯锌片和纯铜片按图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 ．两烧杯中溶液的pH 均增大 D ．产生气泡的速度甲比乙慢 4．下列各变化中属于原电池反应的是 A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D ．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确．． 的是 A ．充电时作阳极，放电时作负极 B ．充电时作阳极，放电时作正极 C ．充电时作阴极，放电时作负极 D ．充电时作阴极，放电时作正极 6．下列事实能说明Al 的金属活动性比Cu 强的是 A ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中 B ． 常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中 C ． 与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子 D ． 常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化 充电 放电
2 第二讲 原电池 化学电源
第二讲原电池化学电源 1．理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 原电池及其工作原理 [知识梳理] 1．定义 原电池是把化学能转化为电能的装置。 2．工作原理 以锌铜原电池为例：
构成条件可概括为“两极一液一线一反应”。 4．盐桥原电池的组成和作用 (1)盐桥原电池中半电池的构成条件：电极金属和其对应的盐溶液。一般不要任意替换成其他阳离子盐溶液，否则可能影响效果。盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 (2)盐桥的作用 ①连接内电路，形成闭合回路； ②平衡电荷，使原电池不断产生电流。 5．三个方向 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)活泼性强的金属一定为负极。() (2)电解质溶液中的离子通过盐桥移向两极。() (3)由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池中，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。() (4)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应。() (5)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生。() (6)反应CaO＋H2O===Ca(OH)2可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能。() (7)在内电路中，电子由正极流向负极。() (8)某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液。() 答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)× 2．(教材改编题)如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是() A．若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2 B．水果电池的化学能转化为电能
高中化学 第四章 第二节 化学电源 化学电源课时作业 新人教版选修4
第二节 化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反 应式和电池反应方程式。 一、化学电池化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池1．一次电池 碱性锌锰电池锌银电池 电池结构负极：Zn 正极：MnO 2电解质溶液：KOH 溶液负极：Zn 正极：Ag 2O 电解质溶液：KOH 溶液 正极2MnO 2＋2e －＋2H 2O===2MnOOH ＋2O H －Ag 2O ＋2e －＋H 2O===2Ag ＋2OH －电极反应负极Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2Zn ＋2OH －－2e －===Zn(OH)2 总反应式Zn ＋2MnO 2＋2H 2O===2MnOOH ＋Zn(OH)2 Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋2Ag 2.二次电池 铅蓄电池氢氧燃料电池 电池结构负极：Pb 正极：PbO 2电解质溶液：H 2SO 4溶液负极：H 2 正极：O 2 电解质：酸性电解质 正极PbO 2(s)＋SO (aq)＋4H ＋(aq)2－4＋2e －===PbSO 4(s)＋2H 2O(l)O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O 电极 反应负极Pb(s)＋SO (aq)2－4－2e －===PbSO 4(s) 2H 2－4e －===4H ＋总反应式Pb(s)＋PbO 2(s)＋2H 2SO 4(aq)===2PbSO 4(s)＋2H 2O(l) 2H 2＋O 2===2H 2O 知识点一 化学电池 1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn ＋MnO 2＋H 2O===ZnO ＋Mn(OH)2 下列说法中，错误的是( ) A ．电池工作时，锌失去电子 B ．电池正极的电极反应式为 MnO 2＋2H 2O ＋2e －===Mn(OH)2＋2OH － C ．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D ．外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上减少6.5 g 答案 C 解析 本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A 正确；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C 错误；由电子守恒知D 项正确；由该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式知B 正确。
2020人教版化学必修2 课时作业15 乙醇
课时作业(十五) [学业水平层次(A)] 1．下列有机物中，不属于烃的衍生物的是( ) A．B．CH3CH2NO2 C．CH2CHBr D． 【解析】烃的衍生物一定含有C、H以外的其他元素。 【答案】 D 2．下列关于羟基和氢氧根的说法中，不正确的是( ) A．羟基比氢氧根少一个电子 B．两者的组成元素相同 C．羟基不带电，氢氧根带一个单位负电荷 D．羟基比氢氧根性质稳定 【解析】OH－的电子式为，—OH的电子式为 (存在单电子)，故A、B、C说法正确；由于—OH中氧原子不是8电子的稳定结构，而OH－中氧原子是8电子稳定结构，故羟基不如氢氧根稳定，D说法不正确。 【答案】 D 3．(2015·唐山高一检测)下列物质中含有两种官能团的烃的衍生物为( ) A．CH3CH2NO2B．CH2CHBr C．CH2Cl2D． 【答案】 B 4．乙醇是一种比较理想的可再生能源，目前新兴起的车所用的乙醇汽油就是加了一定比例乙醇的汽油。下列说法中正确的是( ) A．在相同状况下，同体积的乙醇气体和乙烯气体都完全燃烧，耗氧量相同 B．在相同状况下，同体积的乙醇气体和乙烯气体都完全燃烧，放出热量相同 C．用乙醇作燃料不会导致“温室效应” D．用乙醇作燃料会导致酸雨 【解析】将CH3CH2OH改写为C2H4·H2O，再跟C2H4(乙烯)比较，可知A项正确、B项错误。乙醇燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳能导致“温室效应”，酸雨的形成主要是由于SO2的过度排放，可知C和D 都错。 【答案】 A
5．(2015·长春高一检测)下列物质不能氧化乙醇的是( ) A．氧气B．酸性高锰酸钾溶液 C．酸性重铬酸钾溶液D．硫酸 【解析】乙醇可被氧气氧化成二氧化碳和水或乙醛；也可被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化成乙酸，但不能被硫酸氧化。 【答案】 D 6．下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是 ( ) A．1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水 B．乙醇可以制饮料 C．1 mol乙醇跟足量的Na作用得0.5 mol H2 D．1 mol乙醇可生成1 mol乙醛 【解析】A中，乙醇燃烧时，所有的氢原子均参与反应生成H2O；B项无法证明；D中，乙醇氧化成乙醛时，O—H虽参与反应，可C—H也参与反应，也无法证明氢原子的不同。乙醇和足量钠反应，参与反应的氢原子占醇分子中氢原子的六分之一，说明其中一个氢原子与另外五个不同。 【答案】 C 7．(2013·新课标全国卷Ⅰ)香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如图所示。下列有关香叶醇的叙述正确的是( ) A．香叶醇的分子式为C10H18O B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．能发生加成反应不能发生取代反应 【解析】A项，依据碳原子结构分析可知，碳原子在有机化合物中形成四个共价键。在键线式中剩余价键被氢原子饱和，由香叶醇的结构简式可得分子式为C10H18O。B项，分子结构中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，从而使溴的CCl4溶液褪色。C项，分子结构中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使紫红色褪去。D项，分子结构中碳碳双键可发生加成反应，醇羟基可发生取代反应。 【答案】 A 8．(2015·济宁高一检测)CH3CH2OH、HOCH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2OH分别与足量的金属钠反应，在相同条件下产生相同体积的氢气，则消耗醇的物质的量之比为( ) A．1∶1∶1 B．1∶2∶3 C．6∶3∶2 D．3∶2∶1 【解析】 1 mol CH3CH2OH、HOCH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2OH分别含—OH的物质的量依次为1 mol、2 mol、
第18讲---电化学
第18讲电化学 考点要义 ⑴理解原电池原理，初步了解化学电源，了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀的方法。 ⑵理解电解原理，了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业的反应原理。 知识梳理 （2）惰性电极上离子放电顺序： 阳离子放电顺序： 阴离子放电顺序： (3)电化学原理应用 原电池原理应用于制作化学电源 ①干电池 用锌制成筒型外壳作负极，石墨处于柱体中央作正极，在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl 及其其它填加物做电解质，MnO2吸收正极产生H2。 负极： 正极：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑ （H2+2MnO2=Mn2O3+H2O、4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+） ②铅蓄电池 蓄电池可充、放电，它用于汽车、摩托车等供电，外壳一般用硬塑制成，正极是PbO2，负极是Pb，两极浸入硫酸溶液中。 负极： 正极： 总反应： ③燃料电池 氢氧燃烧电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般是具有很强催化活性的Pt电极、活性炭电极等。电解液为40%的KOH溶液 负极：
正极： 总反应： 电解原理的应用 ①氯碱工业 电解饱和食盐水制氯气和烧碱。用金属钛网作阳极（上涂有钛钌等氧化 物）；阴极由碳钢网制成（上涂有镍涂层）；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。 阳极： 阴极： （在阴极由于H +放电生成氢气，促使水的电离平 衡向正向移动，结果导致阴极区OH -浓度增大，因而碱生成在阴极） 总反应： ②电解法精炼铜 以粗铜（含有Fe 、Zn 、Ni 、Ag 、Au 等杂质）为 极、精铜为 极， 以 溶液为电解质溶液。 阳极： 阴极： 比铜弱的金属Ag 、Au 等不会在阳极放电，成为阳极泥沉积在阳极区。 ③电镀铜 以铜（镀层金属）作 极，镀件（被镀金属）作 极，以 溶液 （含有镀层金属离子的溶液）为电解液（又称电镀液）。 阳极： 阴极： 电镀过程中电镀液的浓度 。 考题剖析及训练 一、工作原理 例1．把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合 溶液的玻璃皿中（如右图），经过一段时间后，首先观 察到溶液变红的区域是（ ） A Ⅰ和Ⅲ 附近 B.Ⅰ和Ⅳ附近 C.Ⅱ和Ⅲ附近 D.Ⅱ和Ⅳ附近. 练习1-1(05上海)关于如图所示装置的叙述，正确的是 （ ） A 、铜是阳极，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 1-2（2004年上海市高考化学试题）下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞） 电解产物的装置是 ( ) （ ） 1-3、（2007全国高考上海卷）某学生设计了一个"黑笔写红字" 的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后 Ⅰ Ⅱ Zn Fe Ⅲ Ⅳ Fe Zn
第二讲 原电池 化学电源
第二讲 原电池 化学电源 (时间：45分钟 满分：100分) 一、选择题题意) 1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是( )。 解析 A 项是将电能转化成化学能；B 项是将水的势能转化成电能；C 项是将太阳能转化成热能。 答案 D 2.(2012·北京理综，12)人工光合作用能够借助太阳 能，用CO 2和H 2O 制备化学原料。如图是通 过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意图， 下列说法不正确的是 ( )。 A ．该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B ．催化剂a 表面发生氧化反应，有O 2产生 C ．催化剂a 附近酸性减弱，催化剂b 附近酸性增强 D ．催化剂b 表面的反应是CO 2＋2H ＋＋2e －===HCOOH 解析 电池总反应式为：2CO 2＋2H 2O =====光能催化剂2HCOOH ＋O 2。 负极：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋，正极：CO 2＋2H ＋＋2e －===HCOOH 。A 项，能量转换过程是太阳能先转化为电能，再转化为化学能；C 项，催化剂a 附近生成H ＋，酸性增强，催化剂b 附近消耗H ＋，酸性减弱，故C 项错误。
答案 C 3．(2013·惠州模拟)镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是()。 A．电池总反应为Mg＋H2O2===Mg(OH)2 B．正极发生的电极反应为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O C．工作时，正极周围海水的pH减小 D．电池工作时，溶液中的H＋向负极移动 解析根据镁与H2O2两种物质的性质，容易知道负极发生镁失电子的反应，正极发生H2O2得电子的反应，电解质呈酸性，故电池总反应为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；正极消耗H＋，pH增大；原电池中阳离子向正极移动，故溶液中的H＋向正极移动。 答案 B 4．如图甲是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如图乙所示，则卡片上的描述合理的是()。
2015届高考化学新一轮复习课时作业6-2原电池 化学电源
1．(2014·东城高三月考)关于原电池的叙述正确的是( ) A．原电池工作时，电极上不一定都发生氧化还原反应 B．某可充电电池充、放电时的反应式为Li1－x NiO2＋x Li放电 充电 LiNiO2，放电时此电池的负极材料是Li1－x NiO2 C．铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.175 g铅溶解，正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出 D．在理论上可将反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH<0设计成原电池 解析：选D。A中原电池工作时电极上一定都发生氧化还原反应；B中电池放电时，负极材料是Li；C中通过计算知正极上生成的气体在标准状况下应为560 mL。 2．(2014·成都毕业诊断)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是( ) A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O 解析：选C。A项，由电池反应可知，Ni2O3→Ni(OH)2，Ni的化合价由＋3价→＋2价，化合价降低，发生还原反应，故Ni2O3为正极，Fe→Fe(OH)2，Fe的化合价由0价→＋2价，化合价升高，发生氧化反应，故Fe为负极，正确；B项，负极发生氧化反应，Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，正确；C项，阴极发生还原反应，Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，c(OH－)增大，溶液的pH增大，故错误；D项，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，D正确。 3．(2014·南通调研)一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通入乙烷(C2H6)和氧气，其中某一电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO2－3＋12H2O。有关此电池的推断不正确的是( ) A．通入氧气的电极为正极 B．参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7∶2 C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降 D．放电一段时间后，正极区附近溶液的pH减小 解析：选D。A项，通入乙烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，正确；B项，1 mol 乙烷参与反应时转移14 mol电子，则参与反应的氧气的量为14 mol 4 ＝ 7 2 mol，故正确；C 项，根据电极反应式或总反应方程式可知，氢氧化钾被消耗，故正确；D项，放电时正极产生OH－，则pH增大，D错。 4．(2014·黄冈质检)一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3
原电池和化学电源专题复习 (2)
2018——2019学年高二化学期末复习原电池和化学电源专题复习 1银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag，其工作 示意图如下。下列说法不正确的是（） A.K＋向正极移动 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 D.放电前后电解质溶液的碱性保持不变 答案 D 2.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是（） A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为：2FeO2－4＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH－向正极迁移 答案 A 3.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是（） A.①电子流动方向 B.②电流方向 C.③电极反应 D.④溶液中离子移动方向 答案 B 4.某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4） ＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有用饱和Na2SO4溶液浸泡过的琼脂。下列说法正3 确的是（）
A.b电极上发生的反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B.a电极上发生氧化反应：MnO－4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O C.外电路电子的流向是从a到b D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向甲烧杯 答案 A 5.一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，AgCl（s）===Ag（s）＋Cl（AgCl）[Cl（AgCl）表示生成的氯原子吸附在氯化银表面]，接着Cl（AgCl）＋e－―→Cl －（aq），若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法正确的是（） A.光照时，电流由铂流向银 B.光照时，Pt 电极发生的反应为2Cl－＋2e－===Cl2 C.光照时，Cl－向Ag电极移动 D.光照时，电池总反应：AgCl （s）＋Cu＋（aq）===Ag（s）＋Cu2＋（aq）＋Cl－（aq） 6.一种锂铜可充电电池，工作原理如下图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（Li＋交换膜）隔开。下列说法不正确的是（） A.陶瓷片允许Li＋通过，不允许水分子通过 B.放电时，N极为电池的正极 C.充电时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ D.充电时，接线柱A应与外接电源的正极相连
2020_2021学年高中化学第四章电化学基础2化学电源课时作业含解析新人教版选修4
课时作业19 化学电源 时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每小题4分，共48分) 1．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的电池反应是：Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，则负极上发生反应的物质是( D ) A．Ag B．Zn(OH)2 C．Ag2O D．Zn 解析：由题给总方程式得：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，故Zn为负极。 2．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见右图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是( D ) A．电子通过外电路从b极流向a极 B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．每转移0.1 mol 电子，消耗1.12 L的H2 D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极 解析：由电池总反应方程式及原电池原理可知，充入H2的一极即a极是负极，充入O2的一极即b极是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即H＋移向正极，正极即b极的电极反应式应为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故A项、B项错误，D项正确。C项没有指明标准状况，故C项错误。 3．有人设计出利用CH4和O2反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法中正确的是( A ) ①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－ ②负极上CH4失去电子，电极反应式为 CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O ③负极上是O2获得电子，电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
④电池放电时，溶液pH不断升高 A．①②B．①③C．①④D．③④ 解析：CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2中燃烧的反应，即CH4→CO2，严格地讲生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3，化合价升高，失去电子，是电池的负极，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O,1 mol CH4参加反应有8 mol e－发生转移，O2在正极上发生反应，获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。虽然正极产生OH－，负极消耗OH－，但从总反应CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O可看出是消耗KOH，所以电池放电时溶液的pH不断下降，故①②正确，③④错误。故正确答案为A。 4．镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd 放电 ＋2NiO(OH)＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。下列叙述中正确的是( C ) 充电 A．该电池放电的时候，负极材料是Ni(OH)2 B．放电时每转移3 mol电子时，正极有3 mol NiO(OH)被氧化 C．充电时，阴极附近pH增大 D．充电时，阳极反应是Cd(OH)2＋2e－===Cd＋2OH－ 解析：放电时为原电池原理，电池总反应为Cd＋2NiO(OH)＋2H2O===Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，负极材料为Cd，负极电极反应式为Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2，正极电极反应式为2NiO(OH)＋2e－＋2H2O===2Ni(OH)2＋2OH－，A错误；根据电极反应式知，放电时每转移3 mol电子，正极有 3 mol NiO(OH)被还原，B错误；充电时为电解原理，电解反应为Cd(OH)2＋2Ni(OH)2===Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，阴极电极反应式为Cd(OH)2＋2e－===Cd＋2OH－，阴极附近碱性增强，pH增大，C正确；充电时的阳极电极反应式为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiO(OH)＋2H2O，D错误。 5．科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体为燃料。电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是固态氧化物，在熔融状态下能传导O2－。下列对该燃料电池的说法不正确的是( A ) A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极 B．该电池的总反应是：C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O C．电路中每通过5 mol电子，约有5.6 L标准状况下的丙烷被完全氧化 D．通入丙烷的电极为电池负极，发生的电极反应为： C3H8－20e－＋10O2－===3CO2＋4H2O 解析：该燃料电池的化学反应原理是：C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O，B正确；放电过程中通入丙烷的电极为负极：C3H8－20e－＋10O2－===3CO2＋4H2O，C、D正确；通入O2的电极为正极：O2＋4e－===2O2－，产生的O2－将向负极移动，A项错。
【人教版】高中化学必修2课时作业第二章 第二节 第2课时
第2课时发展中的化学电源 一、原电池工作原理的应用 1．加快氧化还原反应速率 如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________，加快了反应，使产生H2的速率加快。 2．比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属为____极，活动性弱的金属为____极。例如有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性______。 3．设计原电池 已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般________为负极材料(或在 负极上被______)，________(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。例如，利用Cu ＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池，该原电池的电极反应式为： 负极(Cu)：______________________(氧化反应) 正极(C)：________________________(还原反应) 4．化学电源 人们利用原电池原理，将______能直接转化为____能，制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池、高能燃料电池等，以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术的发展中，电池发挥着重要的作用，大至宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小至电脑、电话、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。 二、发展中的化学电源 1．干电池 普通锌锰干电池 电池组成：____作负极；位于中央的顶盖带有__________作正极；电解质是______糊。 负极反应为________________。 2．充电电池 充电电池是一种____________。充电放电可循环进行，至一定周期后终止。最早也是使用最广泛的是铅蓄电池，______是Pb，______是PbO2，电解质是________。 封闭式体积小的充电电池——镍镉电池，负极是________，正极是__________，电解质是__________。 另外还有锂离子电池等。 3．燃料电池 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。如氢氧燃料电池，在负极上发生氧化反应的是________，在正极上发生还原反应的是________，产物是________。 燃料电池与干电池的主要区别在于________不是储存在电池内部，而是用外加的设备提供______和________等，使反应连续进行。 电池反应：2H2＋O2===2H2O (1)电解质溶液为稀硫酸： 负极：_____________________________________________________________， 正极：_______________________________________________________________。 (2)电解质溶液为KOH溶液：
化学原电池和化学电源 教案
化学原电池和化学电源教案 要点一原电池原理 1．原电池概念：利用________反应原理将________能转化为________能的装置。 2 ______ ，铜片上有② ______ 电极Cu ______ ⑤ 电子⑦____ 3.原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极： 相对活泼的金属作________， 较不活泼的金属或能导电的非金属作________； (2)________溶液； (3)形成________回路； (4)能自发发生氧化还原反应。 盐桥的作用是什么？ 1．(双选题)下列装置不可以组成原电池的是() 2．(2014·潮州市高二期末考)用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是() A．电子通过盐桥从乙池流向甲池 B．铜导线替换盐桥，原电池将不能继续工作 C．开始时，银片上发生的反应是：Ag－e－===Ag＋ D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
3．下列反应可用于设计原电池的是() A．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O B．2FeCl3＋Fe===3FeCl2 C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ D．NaCl＋AgNO3===NaNO3＋AgCl↓ 例2如右图装置，电流表G发生偏转，同时a极逐渐变粗，b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c可以是下列各组中的() A．a是Zn，b是Cu，c为稀H2SO4 B．a是Cu，b是Zn，c为稀H2SO4 C．a是Fe，b是Ag，c为AgNO3溶液 D．a是Ag，b是Fe，c为AgNO3溶液 4．将Al片和Cu片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀氢氧化钠溶液中，分别形成原电池。在这两个原电池中，负极分别为() A．Al片、Cu片B．Cu片、Al片 C．Al片、Al片D．Cu片、Cu片 例3利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图，并指出正极材料为________，电极反应式为____________________；负极材料为________，电极反应式为________________________________________________________________________。 5．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应。 要点一化学电池 化学电池是将________能变成________能的装置。 1．化学电池的分类 化学电池 2．优点 (1)化学电池的______________较高，供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 例1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。下列说法错误的是() A．电池工作时，锌失去电子 B．电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g 1．(2013·海南卷)Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是() A．Mg为电池的正极 B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ C．不能被KCl溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 要点二一次电池 一次电池的电解质溶液制成________，不流动，也叫做干电池。 1．特点 一次电池不能充电，不能反复使用。