化学能与电能练习题汇总
化学能与电能练习题
一.不定项选择。
1、对于原电池的电池名称，叙述有错误的是（）
A、发生氧化反应的为负极
B、正极为电子流入的一极
C、比较不活泼的金属为负极
D、电流表偏向的为正极
2
A
C
D
3（）
A B C D
4、如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是（）
A、a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸
B、b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C、a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D、b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
5. 铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（）
A. 阴极
B. 正极
C. 阳极
D.负极
6. 实验室中制取氢气，最好的方法是（）
A. 纯锌与稀硫酸反应
B. 纯锌与浓硫酸反应
C. 纯锌与稀盐酸反应
D. 粗锌（含铜、银）与稀硫酸反应
7. 将锌片和铜片用导线连接于同一稀硫酸溶液中。下列叙述正确的是（）
A. 正极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大
B.负极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大
C. 正极、负极硫酸根离子的浓度基本不变
D. 正极附近硫酸根离子的浓度逐渐减少
8. 已知空气－锌电池的电极反应为：
锌片：
Zn OH e ZnO H O
+-=+
--
22
2
石墨：
O H O e OH
22
244
++=
--
根据此判断，锌片是（）
A. 负极，并被氧化
B. 负极，并被还原
C. 正极，并被氧化
D. 正极，并被还原
9. X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（）
A. X ＞Y ＞Z
B. X ＞Z ＞Y
C. Y ＞X ＞Z
D. Y ＞Z ＞X
10. 某金属能跟稀盐酸作用生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是
A. Mg
B. Fe
C. Al
D. Cu
11. 有A，B，C，D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀，将A，D分别投入等浓度
的盐酸中，D比A反应剧烈，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，若将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此判断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（）
A. D>C>A>B
B. D>A>B>C
C. D>B>A>C
D. B>A>D>C
12. 一个原电池的总反应的离子方程式是Zn + Cu2+＝Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是
13. 如下图所示，、B、C分别为（）
A. A是Zn，B是Cu，C是稀硫酸
B. A是Cu，B是Zn，C是稀硫酸
C. A是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液
D. A是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液
14. 对于锌—铜—稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两
极变化是（）
①锌片溶解了32.5 g ②锌片增重32.5g
③铜片上析出lg H2④铜片上析出1 mol H2
A.①和③
B.①和④
C.②和③
D. ②和④
15、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（05上海高考题）
16．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（06上海高考题）
17．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中
的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4A1+3O2+6H2O == 4A1（OH）3，
下列说法不正确的是（06年江苏高考题）
A．正极反应式为：O2+2H2O+4e ==40H - B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用
18．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为Li + MnO2＝LiMnO2,下列说法正确的是
A. Li是正极，电极反应为Li －e-＝Li+
B. Li是负极，电极反应为Li －e-＝Li+
C. Li是负极，电极反应为MnO2 + e-＝MnO2
D. Li是负极，电极反应为Li －2e-＝Li2+
19．（06年广东高考题）某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+ +LiMn2O4= Li2Mn2O4。下列说法正确的是
A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应B、放电时，正极的反应式为：Li+ LiMn2O4+e- = Li2Mn2O4
B．充电时，LiMn2O4发生氧化反应D、充电时，阳极的反应为：Li+e-= Li
20．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是
A 2H+＋2e－＝H2 B. Fe2+＋2e－＝Fe
C. 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－
D. Fe3+＋e－＝Fe2+
2+2+
21
22．燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气或空气反应，将化学能转化为电能的装置。电解质溶液是强碱溶液。下列关于甲烷的燃料电池说法中正确的为
A．负极反应：O2+2H2O+4e－=4OH－ B ．随着放电进行，溶液的pH值增大
C．负极反应：CH4+10OH－-8e－=CO32－+7H2O D．放电时溶液中的阴离子向负极移动
23．下列说法正确的是
A．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀。
B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀。
C．钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同，引起正极反应不同。
D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化。
24、等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系，其中正确的是（）
A
25、下列化学电池不易造成环境污染的是（）
A、锂电池
B、锌锰电池
C、镍镉电池
D、氢氧燃料电池
26、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（）
A、加热
B、不用稀硫酸，改用98％浓硫酸
C、滴加少量CuSO4溶液
D、不用铁片，改用铁粉
二. 填空题。
1、在铜锌硫酸原电池中，锌为极，电子，电极发生的是反应（填氧化或还原），电极反应式为；铜为极，电子，电极发生的是反应，电极反应式为，铜片上观察到的现象为。
2、利用Fe ＋CuSO4＝Cu ＋FeSO4设计一个原电池。画出实验装置图。
并指出：
正极为，电极反应：；
负极为，电极反应：。
3．我国首创以铝─空气─海水电池为能源的新型海水标志灯。该灯以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其能量比干电池高20─50倍，请回答：该电源负极材料是____________，正极材料可以用_________；正极反应：_______________________，负极反应：_________________________。
4．市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝；启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。请回答下列问题：
(1)“热敷袋”放出的热量是利用了铁放出的热量；
(2)炭粉的主要作用是；
(3)加入氯化钠的主要作用是；
(4)试写出有关的电极反应式和化学方程式
5. 航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池反应总式都表示为：2H2+O2＝2H2O。酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2-4e＝4H+，则其正极反应表示为；碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为：O2+2H2O+4e-＝4OH-，则其负极反应表示为。
6.（06年重庆高考题）
铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:
（1）放电时：正极的电极反应式是_____ _________;电解液中
H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量
增加________g。
（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按题27图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成__________、B电极上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将________________________。
7、Li-SOCl2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 LiAlCl4-SOCl2。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____ ____ ；
（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是__ ______ ，反应的化学方程式为____ ____ ；
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是____ ____。
化学反应速率和化学平衡习题
1、 下列说法正确的是 （ ） A ．增大反应物浓度，可增大单位体积内活分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大 B ．有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增大活化分子
百分数，从而使反应速率增大
C ．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D ．催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千成万倍地增大化学速率 2、 盐酸与块状碳酸钙反应时，不能使反应的最初速率明显加快的是 （ ） A ．将盐酸的用量增加一倍 B ．盐酸的浓度增加一倍,用量减半
C ．温度升高30℃
D ．改用更小块的碳酸钙
3、 在一定量的密闭容器进行反应：N 2(g) + 3H 2(g ) 2NH 3（g ）,已知反应过程中某一时刻N 2、H 2、NH 3的浓度分别
为0.1mol/L,0.3mol/L,0.2mol/L .当反应达到平衡时，可能存 在的数据是
（ ）
A ．N 2为0.2mol/L,H 2为0.6mol/L
B . N 2为0.15mol/L
C ．N 2，H 2均为0.18mol/L
D . NH 3为0.4mol/L 4、 在一个6L 的密闭容器中，放入3L X （g ）和2L Y （g ），在一定条件下发生下列反应：
4X （g ）+ 3Y （g ） 2Q （g ）+ nR (g),达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X 的
浓度减小1/3.则该反应方程式中的n 的值是 ( )
A ．3 B. 4 C. 5 D. 6
5、 在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，表明反应 A （s ）+ 2B(g) C(g) + D(g) 已达平衡的是 （ ）
A. 混合气体的压强
B. 混合气体的密度
C. B 的物质的量浓度
D. 气体的总物质的量 6、 在高温下，反应2HBr （g ） H 2(g) +Br 2(g) （正反应为吸热反应）达到平衡时，要使混合气体颜色加深，可采
取的方法是 （ ） A ．减小压强 B. 缩小体积 C. 升高温度 D. 增大氢气的浓度 7、 右图是关于N 2 + 3H 2 2NH 3（正反应为放热反应）的
速率——时间图象则t 1时刻使平衡发生移动的原因是（ ） A ．升高温度，同时增大压强 B ．降低温度，同时减小压强
C ．增大反应物的浓度，同时使用适宜的催化剂
D ．增大反应物的浓度，同时减小生成物的浓度
8、 一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应： 2HI （g ） H 2(g) +I 2(g) .若C （HI ）由0.1mol/L 降到0.07mol/L 时，需要15s,
那么C （HI ）由0.07mol/L 降到0.05mol/L 时，需反应时间为 （ ） A ．等于5s B. 等于10s C. 大于10s D. 小于10s
9、 对可逆反应4NH 3（g ）+ 5O 2(g) 4NO(g) + 6H 2O(g) ,下列叙述正确的是 （ ）
A ．达到平衡时，4V 正（O 2）＝ 5V 逆（NO ）
B ．若单位时间内生成Xmol NO 的同时，消耗XmolNH 3，则反应达到平衡状态
C ．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D ．化学反应速率关系是：2V 正（NH 3）＝ 3V 正（H 2O ） 10、某温度下，在容积可变的容器中，反应2A （g ）+ B(g) 2C(g) 达到平衡时，A 、B 和C 的物质的量分别为
4mol 、 2mol 、 4mol 。保持温度不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是 （ ）
A ．均减半 B. 均加倍 C. 均增加1mol D. 均减小1mol 11、一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A （g ）+ B(g) 3C(g) ,若反应开始时充入2molA 和2molB,
达到平衡后A 的体积分数为a ℅,其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A 的体积分数大于a 的是 （ ）
A
．2mol C B. 2molA,1molB 和1molHe(不参加反应) C ．1molB 和1molC D. 2molA,3molB 和3molC
12、某温度下的密闭容器中发生如下反应：2M （g ）+ N(g) 2E(g) ,若开始时只充入2molE(g)达平衡时，混合气体
的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2molM 和1molN 的混合气体，则达到平衡时M 的转化率为 （ ）
A ．20% B. 40% C. 60% D. 80%
13、在一恒定的容器中充入2molA 和1molB 发生反应：2A(g) + B(g) X C(g)达到平衡时，C 的体积分数为W%；
若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A 0.6mol
B 0.3mol
C 1.4mol 充入容器，达到平衡后，C 的体积分数仍为W%，则X 的值（ ） A ．只能为2 B ．只能为3 C ．可能 为2，也可能为3
D ．无法确定 14、一真空密闭容器中盛有1molPCl 5，加热到20℃时发生反应：PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) , 反应达到平衡时，
PCl 5所占体积分数为M%。若在同一温度和同一容器中最初投入的是2molPCl 5，反应达到平衡时，PCl 5所占的体积分数为N% ，则M 和N 正确的关系是 （ ）
A ．M>N B. M 15、一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO 2和1molO 2,发生下列反应： 2SO 2（g ）+ O 2(g) 2SO 3(g) 达到平衡后改变下述条件，SO 3气体平衡浓度不改变的是 （ ） A ． 保持温度和容器体积不变，充入1molSO 2(g) B ． 保持温度和容器内压强不变，充入1mol O 2(g) C ． 保持温度和容器内压强不变，充入1molSO 3(g) D ． 保持温度和容噐内压强不变，充入1molAr(g) 16、右图的曲线是在其他条件一定时的反应 2NO （g ）+ O 2(g) 2NO 2(g) (吸热反应)中的NO 的最大转化率与温度 的关系。图上 标有A 、B 、C 、D 、E 五点，其中表示 未达到平衡状态且V 正>V 逆的点是（ ） A ．A 或E B ．B C ．C D ．D 17、在密闭容器中，将一定量NH 3加热使其发生分解反应： 2NH 3（g ） N 2(g) + 3H 2(g) ,当达到平衡时，测得 有25%的NH 3分解，此时容器内的压强为原来的（ ） A ．1.125倍 B ．1.25倍 C ．1.375倍 D ．1.50倍 18、右图是温度和压强对X + Y 2Z 反应的示意 图，图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡时混合 后气体中Z 的体积分数。下列正确的是（ ） A ． 上述可逆反应的正反应为放热反应 B ． X 、Y 、Z 均为气态 C ． X 和Y 中只有一种为气态，Z 为气态 D ． 上述反应的逆反应的△H>0 19、已知反应mX(g) + nY(g) qZ(g) 的△H<0, m + n >q ,在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说 法正确的是（ ） A．通入稀有气体使压强变大，平衡将正向移动 B．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小 C．X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍 D．增加X的物质的量，Y的转化率降低 20、密闭容器中有可逆反应3A(g) 3B + C ; △H= +890KJ/mol（A的式量为120）。随着温度升高，容器中气体相 对平均分子质量减小，则下列判断中正确的是（） A．若C为固体，则B一定是气体B．B和C一定都是气体 C．若起始时往容器中投入18gA，则反应吸收的热量为44.5KJ D．若起始时往容器中投入18gA，则反应放出的热量为44.5KJ 21、某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强， T表示温度，n表示物质的量）： 根据以上规律判断，下列结论正确的是 A．反应Ⅰ：△H＞0，P2＞P1 B．反应Ⅱ：△H＜0，T1＞T2 C．反应Ⅲ：△H＞0，T2＞T1；或△H＜0，T2＜T1 D．反应Ⅳ：△H＜0，T2＞T1 22、恒温下，将a molN2和b molH2和混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2（g）+ 3H2（g） 2NH3(g) (1 ) 若反应进行到某时刻t时，n t(N2)= 13mol ,n t(NH3)=6mol,计算a的值。 （2）反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L（标况下），其中NH3的含量（体积分数）为25%，计算平衡时NH3的物质的量。 （3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写最简整数比，下同）， n(始)：n(平)＝ （4）原混合气体中，a:b= （5）达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α（H2）：α（N2）＝ （6）平衡混合气体中，n(N2) : n(H2) : n(NH3)= 23、如图中，P为一可自由滑动的活塞，关闭K，分别向容器A、B中各充入2molX、2mol Y起始时，V A＝aL,V B=0.8aL(连通管的体积忽略不计)，在温度相同和有催化 剂存在的条件下，两容器中各自发生下述反应：3X(g) + 3Y(g) 2Z(g) + 2W(g) 达到平衡时V B＝0.6aL，试回答下列问题： （1）B中X的转化率为 （2）A、B中X的转化率的关系是A B （填“>”“<”或“=”）其理由是 （3）平衡时A、B中混合气体的平均相对分 子质量的关系是 或“=”） （4）如果要计算出平衡时B中混合气体的密度，则至少还需要知道的数据是（Mx、M Y、M Z、M W分别表示X、Y、Z、W 的摩尔质量） ①．Mx ②．M Y ③．M Z ④．M W A．③④B．①②C．①③D．②③④（5）打开K，一段时间后反应再次达到平衡，则B的体积为L 24、在一固定容积的密闭容器中，某化学反应：2A（g）B(g) + D(g) 在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为 零，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表： . 根据上述数据，完成下列填空： （1）在实验1，反应在20至30分钟时间内平均速率为mol/(L·min) （2）在实验2，反应经20分钟就达到了平衡。则A的平衡浓度C2= mol/L,你判断的依据是 对比实验1和2，实验2中隐含的反应条件是 （3）设实验3和1的转化率分别为a3和a1,则a3a1（填“>”“<”或“=”）;其理由是 且C3 1.0mol/L（填“>”“<”或“=”） （4）比较实验4和实验1，可推测该反应的△H 0（填“>”“<”或“=”） 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 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： 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( ) 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: 化学能与电能 【学习目标】： 1、知识与技能目标： (1)．获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。 (2)．形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。 2、过程与方法目标： (1)．经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 (2)．能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控，提高自主学习化学的能力。 3、情感态度价值观： (1)．发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘。 (2)．关注能源问题，逐步形成正确的能源观。 【学习重难点】： 重点：初步认识原电池概念、原理、构成及应用；认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。 难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。 【学习过程】 【资料卡片】：热电厂生产的过程 利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。中国煤炭的44％用来发电。中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大，从1980年到1996年，烟 - 1 - 尘排放量基本持平，SO2排放量呈上升的趋势，氮氧化物排放总量得到一定的控制。火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决。 【合作探究】火电站中，从开始到结束能量是怎样转化的？火力发电利与弊？能否将化学能直接转化为电能？ 一、化学能直接转化为电能的原理与装置 【学生活动】阅读课本P40内容，思考问题：氧化剂和还原剂之间电子是怎样转移的？能量又是怎样转化的？ 【实验探究】１、探究Cu-Zn原电池原理实验： 【问题与讨论】（1） （3）在实验④和实验⑤中，用化学反应方程式表示出氧化反应、还原反应。 Zn片：反应 Cu片：反应 总的离子反应： 【思考交流】 1、原电池概念： - 1 - 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 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， 2018年《化学课程标准与教材分析》第三章课程作业 1、请谈谈你对高中化学课程编写宗旨的理解。 【答】化学教学要体现课程改革的基本理念，尊重和满足不同学生的需要，运用多种教学方式和手段，引导学生积极主动地学习，掌握最基本的化学知识和技能，了解化学科学研究的过程和方法，形成积极的情感态度和正确的价值观，提高科学素养和认为素养，为学生的终身发展奠定基础。 2、请分析必修一的教材编写，举例说明课程编写宗旨的体现。 【答】必修一的教材里科学探究和资料卡片的相关部分都体现了化学课程编写的宗旨，阅读资料卡片的内容可以拓宽学生的视野，让学生学习和了解到更多更多的生活中无处不在体现的化学知识和化学理念，科学探究的相关部分学生可以动手做实验自己去发现问题，并且自主探究，这样就在无形中培养了学生的科学探究能力且培养了学生爱动手勤动脑的好习惯，使学生形成了积极的情感态度和正确的价值观。例如必修一教材第48页的科学探究1：用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。仔细观察，你看到了什么现象？为什么会有这种现象？在生活中，同学们都有观察铝箔加热现象的经历，但是不能解释熔化的铝箔并不滴落的原因，那么通过此节课的讲解和学习，学生就能来解释这一现象了，这也是从生活走进化学的实例之一。 3、在我国学校通常采用的是班级教育模式，有的班级人数可能高达五六十人，请问在班级人数纵多的情况下，如何为多样化的学生提供多样化的发展空间？ 【答】抓住课堂教学是主渠道。课堂教学要根据不同的学生智力特点来进行，教师应该根据教学内容的不同和教育对象的不同创设各种适宜的、能够促进学生全面发展的教学手段、方法和策略，使学生能以自己的方式去了解和掌握教学材料，以获得最大限度的发展机会。要做到因材施教，分层教学，针对学生的学习差异和兴趣爱好，分别设计不同的学习目标和教学方法。进行内容筛选，学习内容的安排要遵循以下原则：提供套餐，各得其所；提炼问题，加深理解；注重实践，培养技能。要精心设计练习与作业，题目设计要注重基础性、层次性、开放性、趣味性、创新性、发展性、人文性，做到有形作业与无形作业相结合，动脑作业与动手作业相结合，解答作业与探究作业相结合，技能训练与思维训练相结合。 4、高中化学采用必修与选修模块相结合的课程结构，体现螺旋递进的方式向学生呈现课程内容，在教学实践中，应该如何做好两者的衔接？ 【答】对教材知识进行全局梳理，分类规划，区分新旧。必修和选修教材的知识并不是完全没 普通高中化学课程标准（2017版）解读 作者：陈晓晔 来源：《文理导航》2018年第20期 【摘要】本文对《普通高中化学课程标准实验稿》和《普通高中化学课程标准》进行了对比分析，发现“2017年版”在“实验稿”的基础上对课程性质、课程理念、设计思路、课程目标、课程结构、课程内容、学业质量和实施建议等方面都做出了一些新的修正和调整，既体现了对十几年课程改革实践经验的总结与反思，也适应了新时期化学教育教学的要求。 【关键词】高中化学课程标准；化学学科核心素养；科学探究 21世纪是以知识的创新和应用为特征的知识经济时代，要提高我国的综合国力，提高我国在国际社会的地位，就必需培养大批具有创新精神和创造能力的人才。而创造性人才的培养与全面提高国民的学科核心素养有着密切的关联。 在化学课程改革逐步深化的过程之中，教育部对2003年印发的《普通高中化学课程标准（实验）》加以修订和完善，形成2017年版的《普通高中化学课程标准》（以下简称《新课标》）。修订的重点在于提升课程的思想性、科学性、时代性、系统性、指导性，推动人才培养模式的改革创新。《新课标》是我国教育改革的风向标，它是教师更新教育观念、改进教学方法、完善教学内容和评价的航标灯。《新课标》要求教师继续推进化学教学改革，要求教师以“用课标教”来取代“用教材教”和“为考而教”的教学习惯。所以，教师的化学教学和评价都要遵从《新课标》，确保学生提高化学学科核心素养，促进学生的自由全面发展。 一、《新课标》的内容概述 《新课标》由前言、课程性质与基本理念、学科核心素养与基本目标、课程结构、课程内容、学业质量、实施建议、附录8个部分组成。 《新课标》增加并强调了“化学学科核心素养”这一概念。它包括：宏观与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任5个方面。课程目标就是根据“化学学科核心素养”的5个方面对高中学生发展提出的具体要求。新增加的学业质量也是根据“化学学科核心素养”的5个方面为主要维度，进一步划分出4级水平，便于在教学和评价中具体实施。 } 新课标高一化学下册化学能与电能测试题 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 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 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+ 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+ 《化学能与电能》说课稿 辽宁师范大学附属中学刘健华 今天我说课的内容是新课程人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》（第一课时），以下我从四个方面加以阐述。 一、说教材 1、在教材中的地位和作用 化学能与电能属于化学原理范畴，是化学学科的重要原理性知识之一，也是对氧化还原反应原理本质的拓展和应用。初中化学初步学习了“化学与能源”，在选修模块④将系统深入地学习化学反应与能量。本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修奠定必要的基础。起到承前启后的作用。 2、“三维”目标的确定和依据 （1）知识与技能： ①理解并掌握原电池原理。 ②通过实验提高学生设计能力、观察能力、动手能力及思维能力。 （2）过程与方法： ①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池概念，理解和掌握原电池原理。 ②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。 （3）情感态度与价值观： ①通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是、勇于探究、创新的科学态度。 ②体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 3、重点、难点的确立 重点：原电池的反应原理、构成条件。 难点：原电池的原理和电极反应式的书写。 二、说教法 1、实验探究法 本节在学习原电池的概念和原理时，实验探究过程可以表示为： 在分析原电池的组成时，实验探究过程如下： 实验探究法的选择意在落实新课改“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的改变，培养学生的创新精神和实践能力”的基本理念。 2、指导发现式 本节课从科学史的引入到实验探究，再到归纳整理得出结论。整个教学过程中学生的活动都是在教师不断创设问题情境和指导之下完成的，教师的引导帮助学生尽可能排除失败和无效学习。 本节课中原电池中的微观粒子（电子和离子）的运动状况作为难点，我借助两种手段来突破。一是利用灵敏电流计判断电子的运动方向，二是借助电脑动画模拟演示电解质溶液中离子的运动情况。变抽象为具体，帮助学生突破这一难点。 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 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 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 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。高一化学之十一化学能与电能知识点总结
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