高中化学原电池专题提高训练

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原电池

A组

1.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸,分别用导线两两连接可以组成原电池。A、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流方向为d→c;a、c相连时,c极产生大量气泡;b、d相连时,d极上发生氧化反应。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是

A abcd

B acd b

C cabd

D bdca

2.把a、b、c、d四块金属浸泡在稀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上有气泡放出;a、c相连时a极减轻;b、d相连,b为正极。则四种金属的活动顺序为

A a>b>c>d

B a>c>b>d

C a>c>d>b

D b>d>c>a

3.白铁皮发生析氢腐蚀,若有0.2mol电子发生转移,下列说法中不正确的是

A 有6.5g锌被腐蚀

B 2.8g铁被腐蚀

C 正极上H+被还原

D 在标准状况下有2.24L气体放出

4.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+

5.如图,烧杯中放清水,将一段铁丝固定在试管内,然后将试管倒置在

水中,经3~4天后,可观察到的现象是

A 试管中铁丝生锈,水面上升

B 无现象

C 试管中铁丝生锈,水面不上升

D 无法判断

6.如图,拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中,可以看到贴

近金属条一边的溶液出现粉红色。该金属可能是

A Cu

B Al

C Zn

D Mg

7.按下图所示进行实验,经数天后可推知

A 溶液的pH值会升高

B 在试管中会收集到氢气

C 在试管中会收集到氧气

D 在试管中的溶液呈酸性

8.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是

A 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓

B 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓

C 2H2O+O2+4e=4OH-

D Fe-3e=Fe3+

9

10

A 铁棒附近产生OH -

B 铁棒被腐蚀

C 石墨棒上放出氯气

D 石墨棒上放出氧气

11.欲提高Cu 粉与1.2mol/L 的HNO 3溶液的反应速度,可加入下列什么试剂

A 蒸馏水

B 无水醋酸钠

C 石墨

D AgNO 3溶液(少量)

12.X 、Y 两根金属棒插入Z 溶液中构成如下图的装置,

实验中电流表指针发生偏转,同时X 棒变粗,Y 棒变细,则X 、

Y 、Z

由此可判断这四种金属的活动性顺序是

A a >b >c >d

B b >c >d >a

C d >a >b >c

D a >b

d >c

14.埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是

A 在含Fe 元素较多的酸性土壤中

B 在潮湿疏松的碱性土壤中

C 在干燥致密不透气的土壤中

D 在含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中

15.如图所示的原电池装置,X 、Y 为为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图,对此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Zn 和碳棒,则X 为碳棒,Y 为Zn

C 若两电极都是金属,则它们的活动性为X >Y

D

X 极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应

16.关于如右图所示装置的叙述,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

17.将等质量的两份锌粉a 和b ,分别加入两个盛过量的稀硫

酸的烧坏中,并向加入a 的烧杯中再加入少量CuO 粉末。下列各图表示氢气体积V (H 2)与反应时间t 的关系,其中正确的是

A B C D

18.盐酸与锌粒反应时,若加入可溶性的固体醋酸铜,将产生两种影响氢气生成速度的因素,它们是:

其一是

其二是

19.稀硫酸与锌片反应时,若加入少量可溶性的固体醋酸铜,则将产生两种影响H2生成速度的因素。其一是;其二是;

20.将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的极是原电池的,该极的电极反应是,电池工作时的总反应的离子方程式是。

21.将锌片和铜片插入某种电解质溶液,锌片和铜片用导线相连,形成原电池装置。

(1)若电解质溶液是稀硫酸,发生氧化反应的是极(锌、铜),铜极上发生的反应是,该电池反应的总反应离子方程式是;

(2)若电解质溶液是硫酸铜溶液,在导线中电子是由极流向极,铜极上反应的电极反应式是,该电池反应的总反应离子方程式是。

22.在两烧杯中盛有甲、乙两种不同的稀溶液,用铁丝做电化

腐蚀实验,实验进行一段时间后,A试管中液面高于烧杯中液面,B

试管中液面低于烧杯中液面,试比较甲、乙溶液的pH值,并分别

写出铁丝发生腐蚀时的电极反应式。

23.在装有水的烧杯中,用线(绝缘)悬挂一个呈水平方向的由铁和银焊接而成的柱形金属棒,处于平衡状态.如果向水中加入CuSO4溶液,棒的状态将发生如何变化?为什么?(溶液的密度变化不考虑)

24.有A、B、C、D、E、F、G七种金属,可能是钾、银、铁、铜、铂、锡、锌,现进行下列实验:

(1)F不能跟热的硝酸反应

(2)将D和E接触后,在潮湿的空气中E容易生锈

(3)这七种金属中,在常温下只有A能跟水反应D、E、G能跟稀硫酸反应放出氢气(4)用铂作电极,电解相同物质量浓度B和C的硝酸盐混和溶液时,是C先析出(5)在D表面涂上G,当表面破损接触电解质溶液时,D发生腐蚀

根据以上实验事实,推测各是何种物质。

25.生物体中,细胞膜内的葡萄糖、细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池,葡萄糖氧化生成CO2和HCO3-。该极为原电池的_______极(填“正”或“负”);另一极的电极反应为_______________。

26.炒菜的铁锅中未及时洗净(有氯化钠溶液),第二天便出现红棕色锈斑(该锈斑为Fe(OH)3失水的产物)。试用有关的电极反应式,离子方程式和化学方程式表示Fe(OH)3

的生成:

(1)负极

(2)正极

(3)离子方程式

(4)总的化学方程式

27.某学生进行如图所示的铜—锌原电池实验。已知在电解质溶液中SO 42-向Y 极移动。 (1)电极材料X 为 ,Y 为 。

(2)从理论上讲,预期看到的现象是 。

(3)实验过程中,观察到:锌极上有少量的气泡放出,铜极上有

大量的气泡放出,试解释 。 28.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占

世界钢铁年产量的四分之一。

(1)钢铁防蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式

为 、 。

(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用右图

所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R 可以采用 。

A 铜

B 钠

C 锌

D 石墨

(3)右图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁

闸门应该连接在直流电源的 极。

29.目前,市场上有多种“热敷袋”出售,有一次性的,有

可以重复使用的。某一化学研究性学习小组在研究了某种“热敷

袋”的构造后,决定自己制造一个一次性“热敷袋”,制造过程如下:①称取15g 小颗粒状活性炭,40g 还原铁粉,5g 细木屑,都放在一只烧杯中,再加入15mL 15%食盐水,用玻璃棒搅拌均匀。②用大头针在小塑料袋上扎几十个针眼(袋的两层同时扎穿),把烧杯里的混合物全部加入小塑料袋中,封上袋口,再放入大塑料袋中,封上袋口,可长期保存。③使用时将大塑料袋袋口打开,反复搓揉这袋5min ~8min ,能感觉温度明显上升。回答下列问题:

(1)该一次性“热敷袋”利用了 原理;从能量转化关系看,“热敷袋”产生的热量最初来源于 能。

(2)使用时将大塑料袋袋口打开的原因是(用化学用语表示) ;

炭粉的作用是 。

(3)将使用过的“热敷袋”打开,发现有大量棕红色粉末生成,该物质主要成分是 ,

写出生成该物质的化学反应方程式:① ;② 。

30.观察图A 、B 、C ,回答下列问题:

Y

H 2SO 4溶液

(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片上有气泡,再平行插入一块铜片,可观察到铜片______(填“有”或“没有”)气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A),组成一个原电池,负极为_____,正极的电极反应式为。

(2)如果烧杯中最初装入的是2mol/L 500mL的稀硫酸溶液,构成铜锌原电池(见图B,假设产生的气体没有损失),当在标准状况下收集到11.2L的氢气时,则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(溶液体积变化忽略不计)、。

(3)如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接,插入氯化钠溶液中(见图C),放置数天后,主要发生______电化学腐蚀,写出正极的电极反应式。

(4)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池,废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程,其最主要原因是。

A.回收利用电池外壳的金属

B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源的污染

C.防止电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品

D.回收其中的石墨电极

B组

31.发生原电池的反应通常是放热反应,在理论上可设计成原电池的化学反应是

A C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);ΔH>0

B Ba(OH)2·8H2O(s)+NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l);ΔH>0

C CaC2(s)+2H2O(l)=Ca(OH)2(s)+C2H2(g);ΔH<0

D CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH<0

32.将Al片和Cu片用导线相连,一组插入浓HNO3溶液中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成了原电池,则在这两个原电池中,正极分别为

A Al片、Cu片

B Cu片、Al片

C Al片、Al片

D Cu片、Cu片

33.生物体内细胞膜内的葡萄糖、细胞膜外的富氧体液及细胞膜构成微型的生物原电池。下列有关判断正确的是

A 正极的电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-

B 负极的电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-

C 负极的反应主要是C6H12O6(葡萄糖)转化成CO2或HCO3-

D 正极的反应主要是C6H12O6(葡萄糖)转化成CO2或HCO3-

34.医学专家提出人体中细胞膜内的葡萄糖和细胞膜外的富氧液体与细胞膜构成了微型的生物原电池,有关该原电池的下列说法中,正确的是

A 正极的电极反应可能是O2+4e→2O2-,且正极附近溶液的pH值升高。

B 正极的电极反应可能是O2+2H2O+4e→4OH-,且正极附近溶液的pH值降低。

C 负极反应主要是C6H12O6-12e→6CO+12H+,且负极附近溶液的pH值降低。

D 负极反应主要是C6H12O6+12OH--12e→6CO2+6H2O,且负极附近溶液pH值降低。

35.生物体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池,下列有关电极反应及产物的判断正确的是

A 负极反应可能是O2+4e-+2H2O=4OH-

B 负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32-、HCO3-、H2O

C 正极度应可能是C6H12O6-24e-+24OH-→6CO2+18H2O

D 正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2、CO32-和H2O

36.称取四份0.50g锌(原子量65),按下列要求分别盛于四支试管,塞上带导管的塞子,每隔一定时间分别测定生成氢气的体积。

(1)0.50g锌+5mL3mol/L硫酸

(2)0.50g锌+5mL3mol/L硫酸+0.1g铜片

(3)0.50g锌+5mL3mol/L硫酸+0.1g铜粉

(4)0.50g锌十5mL3mol/L硫酸+0.41g胆矾(相当于0.1g铜)

请把实验现象填入下表,并对实验现象作简要的说明:

*请分别填入:“最多”“最少”或其他

37.如右图所示实验中,把四根洁净的金属条

A、B、C、D轮流放置在浸有盐溶液的滤纸上面并

压紧。在每次轮流实验时,记录了电压表指针的移

动方向和电压表的读数(如下表)。

(1之间电子流动方向为;

(2)金属可能是最强的还原剂;

(3)金属不能从硫酸铜溶液中置换铜。

38.将纯净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有NaOH溶液的滤纸上压紧,如图

已知:构成两电极的金属活动性相差越大,电压表读数越大。请依据表中数据判断:(1)其中还原性最强的金属是;金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜,此时滤纸上会看到现象,形成的原电池的电极反

应式为:负极,正极。

(2)若滤纸不用NaOH溶液浸润而改用NaHSO3溶液浸润,则在滤纸上能看到相同现象出现的是金属。甲同学书写的该原电池的正极反应式为:2H++2e-=H2↑,已同学认为不正确,乙同学的理由是。

39.如图所示的装置,在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处,吊着一根绝缘的细

溶液。

丝,使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO

(1)片刻后观察到的现象是(指金属圈)()

A铁圈和银圈左右摇摆不定B保持平衡状态不变

C铁圈向下倾斜D银圈向下倾斜

(2)产生上述现象的原因是

40.银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成硫化银,

有人设计用原电池原理加以除去,其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银不会损失.试回答:在此原电池反应中,负极发生的反应为______________,正极发生的反应为______________,反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,原电池总反应方程式为__________________。

41.近年来,由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2,可以制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V。

(1)写出电极反应:负极反应为;正极反应为。

(2)这种方法处理发电厂废气中SO2的优点是。

42.设计一原电池,实现总离子反应为:2Fe3++Fe=3Fe2+的化学反应。说出正负极材料,电解质溶液并写出电极离子反应方程式,画出装置图。

43.剪长约6cm、宽2cm的铜片、铝片各一片,分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2cm)。将铜片与铝片分别和电流表的“+”、“-”端相连接,电流表指针调到中间位置。取两个50 mL的小烧杯,在一个烧杯中注入约40 mL的浓硝酸,在另一只烧杯中注入40mL 0.5mol/L的硫酸溶液。试回答下列问题:

(1)两电极同时插入稀硫酸中,电流表指针偏向(填“铝”域“铜”)极,铝片上电极反应式为;

(2)两电极同时插入浓硝酸时,电流表指针偏向(填“铝”或“铜”)极,此时铝是(填“正”或“负”)极,铝片上电极反应式为。

44.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上导管塞子,定时间测定生成H2的体积。甲加入50mL、pH=3的盐酸,乙加入50mL、pH =3的醋酸,丙加入50mL、pH=3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成的H2一样多,且无剩余的锌。请用“>”、“=”、“<”回答:

(1)开始时反应速率的大小为;

(2)三支试管中参加反应的锌的质量为;

(3)反应终了,所需的时间为;

(4)在反应过程中,乙、丙速率不同的理由是

45.有人将铂丝插入氢氧化钾溶液中作电极,并在两极片上分别通甲烷和氧气形成电池,从而设计出一种燃料电池。该电池中通甲烷的铂丝为极,发生的电极反应

为。该电池工作时(放电)反应的总化学方程式为。电池工作时溶液的pH值将(填“不变”、“变小”、“变大”)。

46.市场上出售的一种热敷袋中的主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量食盐水等。热敷袋在启用之前在包袋的透气材料袋外用一个不透气的塑料袋密封。使用时打开外边的塑料袋的口部,用手轻揉,不久就发热,即可进行热敷。使用后会发现袋里的物质出现大量的铁锈。试回答:

(1)这种热敷袋中有关发出热量的原理是什么?

(2)写出有关的致热的电极反应方程式,并标明在何处发生这些反应。

47.锌比铁活泼,但镀锌的铁皮(白铁)可保护铁,为什么?在锌层部分破损后仍能保护铁,为什么?

48.把两个用导线联接的铁电极放入到没有空气的溶液中,当在其中一个电极上通入氧气则发现另一个电极开始溶解,且导线上有电流通过,而通氧气的电极周围的溶液变成了碱性。试解释这一现象,写出电极反应式,画出电池图并标出阴极、阳极及电子流动的方向。

49.在一个盛有AgNO3溶液的烧杯中,放入质量相同的Zn片和Ag片,两块金属片与一个小灯泡相连,经过一段时间后,从溶液中取出金属片,这时发现,二者的质量增量相等,试确定组成的原电池的有效功率—完成的电流功对理论可能功之比,(假设整个过程是定量进行的,且原电池的电压不变)

C组

50.电池的一个重要的质量指标是能量密度,即输送的能量除以消耗掉的反应物的质量。试比较下列能量密度?

(1)2.00V(近似)铅蓄电池,其放电反应是

Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O

(2)1.30V(近似)镍电池,其放电反应是Cd+2NiOH+2H2O→Cd(OH)2+2Ni(OH)2提示:在计算时不考虑实际情况中求反应的那部分反应物和不参与反应的结构材料的重量。

51.致力于研究轻型电池的设计师们已把注意力转向第Ⅰ放元素Li和Na,这些元素不仅当量质量小而且还原电势的代数值很低(由于这种电池反应是在非水介质中进行的,所以电池的电压不能用查表的数据准确计算。以下给出的电压都是粗略的估计值)。试计算(1)~3.00V俚一钛(Ⅳ)硫化物电池和(2)~2.60V钠-硫电池的能量密度?它们的放电反应如下:(1)Li+TiS2→(Li+)(TiS2-)(2)2Na+S2→(Na+)2(S22-)52.已知银锌电池的电池符号为:Zn(s)| ZnO(s)| KOH(40%),K2ZnO2(aq)|| Ag2O | Ag(s),写出该电池的负极反应、正极反应及电池反应。

53.在一个放有多孔隔板的容器中,被隔开的一部分盛放的是质量相等的两种金属氯化物混合物的溶液,另一部分盛放的是ZnCl2的水溶液,容器的第一部分底部放一薄石墨片、第二部分底部放一薄Zn片,这两个薄片可以与其上拆出的沉淀一起称量。将溶液进行搅拌,用导线将两薄片连接,两者质量随时间的变化(按称量序号增大的序次)列于下表:

(1)解释实验结果,写出反应方程式。

(2)在容器的第一部分中盛放的是两种什么金属的氯化物?在实验开始前它们的质量是多少?(锌和水的反应可忽略不计)

参考答案(86)

1 B

2 C

3 B

4 C

5 A

6 A

7 A、B

8 D

9 D

10 B

11 C、D

12 D

13 C

14 C

15 C

16 D

17 A

18 一是形成微电池,使反应速度加速;二是加入的CH3COO-与溶液中的H+结合,使[H+]

降低,从而使反应速度下降。

19 由于CH3COO-与H+反应生成CH3COOH,使[H+]减小,速度减慢Zn与Cu2+反应

生成的Cu附在Zn表面,因而在稀硫酸中形成了许多微小的原电池,使速度加快

20 负极CH4-8e+10OH-=CO32-+7H2O CH4+2O2 +2OH-=CO32-+3H2O

21 (1)锌2H++2e=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑

(2)锌铜Cu2++2e=Cu Zn+Cu2+=Zn2++Cu

22 甲溶液的pH值大于乙溶液的pH值。甲:Fe-2e-=Fe2+(负极)、2H2O+O2+4e-=

4OH-(正极);乙:Fe-2e-=Fe2+(负极)、2H++2e=H2↑(正极)

23 错误的认识是:铜离子与铁发生置换反应,铁棒增重向下沉.实际上应该考虑原电池反

应,铜将在银棒上析出而不是在铁棒上,所以应该是银棒下沉铁棒上升。

24 A是钾、B是铜、C是银、D是铁、E是锌、F是铂、G是锡

25 负;O2+4e-+2H2O=4OH-

26 (1)Fe-2e=Fe2+

(2)2H2O+O2+4e=4OH-

(3)Fe2++2OH-=Fe(OH)2;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(4)4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3

27 (1)铜,锌;

(2)锌片上无气泡,铜片上有大量的气泡,锌片溶解,质量减轻,电流计指针发生偏转。

(3)锌片不纯,锌与杂质构成了许多微小的原电池所致。

28 (1)负极:Fe-2e-=Fe2+正极:O2+2H2O+4e-=4OH-(2)C (3)负

29 (1)原电池化学能

(2)O2+2H2O+4e—=4OH—作原电池正极,加快铁的腐蚀

(3)铁锈(或Fe2O3)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 30 (1)没有锌2H++2e-=H2↑

(2)[H2SO4]=1mol/L [ZnSO4]=1mol/L

(3)吸氧(或其它合理答案)O2+2H2O+4e-=4OH-

(4)B

31 D

32 A

33 A、C

34 D

35 B

36 (1)最慢相等

(2)慢相等

(3)快相等

(4)最快最少

(2)(3)(4)比(1)快是因为Zn-Cu原电池,(3)(4)比(2)快Cu面积大,(4)比(3)快是Cu面积更大,均匀。(4)中发生Zn置换少量Cu2+的反应。

37 (1)D→Cu (2)C (3)B

38 (1)C B 生成蓝色物质2Cu-4e-=2Cu2+O2+2H2O+4e-=4OH-

(2)B 有金属活动性顺序表中铜位于氢之后,不能置换出H2。

39 D Fe和Ag构成原电池,Fe极Fe溶解,Ag极Cu析出增重。

40 Al-3e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-

3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑

41 (1)负极:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;正极:1/2O2+2H++2e-=H2O;

(2)从环保的角度看,利用上述电池,就可回收大量有效能,同时副产品为H2SO4,减少环境污染,一举两得,实现能质共生。

42 正极为C,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液。

正极(C):Fe3++e-=Fe2+

负极(Fe):Fe2++2e-=Fe

43 Al Al-3e-=Al3+Cu 正NO3-+2H+e=NO2↑+H2O

44 (1)甲=乙=丙(2)甲=乙<丙(3)甲>乙>丙(4)在丙中Cu2+被Zn置

换出来后,Zn-Cu-醋酸形成了原电池,使反应速率加快,反应时间缩短

45 负CH4+10OH--8e-=CO3-+7H2O CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 变小

46 (1)开袋后空气进入,铁为负极,碳为正极,食盐水为电解质溶液,由它们组成许多

微小原电池。铁被氧化放出热量,且不断进行原电池反应而缓慢且持续地放热。在负极形成的Fe2+离子又被氧化成Fe3+离子,并与正极出现的OH-离子形成Fe(OH)3,并不断在受热时变为Fe2O3·xH2O即铁锈。

(2)正极为碳,电极反应:2H2O+O2+4e-=4OH-负极为铁,电极反应:Fe-2e -=Fe2+(放出热量)。

47 锌表面形成碱式碳酸锌保护层。锌层部分破损后,因原电池作用(锌为负极,铁为正

极)保护铁。

48

在阴极上O2被还原成OH-,在阳极上Fe被氧化成Fe2+:

2H2O+O2+4e-=4OH-Fe→Fe2++2e-

49 35%

50 (1)601kJ/kg;(2)756 kJ/kg

51 (1)2.43×103kJ/kg;(2)4.56×103kJ/kg

52 负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极:Ag2O+2H2O+4e-=2Ag+4OH-电池反应:

2Zn+Ag2O+2H2O=2Ag+2Zn(OH)2

53 实验初,石墨的增量为0,这是因为两种金属氯化物中的一种氯化物被Zn还原,且还

原产物溶于水,在第3~5次称量中,石墨阴极的质量递增,这是由于金属氯化物之一被还原生成不溶性产物(金属或它的低氧化态不溶性氯化物)在其上面沉淀的结果,根据随后阴极质量的减少来判断,显然沉淀不是金属。实验的最后,两个电极的质量恒定,这相应于电化学过程结束。分析5~8号称量中有如下的关系,Zn片所失电子:

应等于石墨片上所得电子数。以失重的情况看,应是氯化物还原为金属,将失重质量除以所得电子的物质的量,其值依次为:34.8,35.0,32.7。我们有理由推断是沉淀物质释放Cl-后变为金属。分析2~5号,从得失电子看,得出摩尔质量依次为98.9,102,

98.2。相当于低氧化态金属氯化物,经讨论应为Cu。故原物质中有CuCl2。最初:Cu2

++Cl-+e-=CuCl↓;随后:CuCl+e-=Cu+Cl-。另一种氯化物的确定;(在CuCl 被还原期间,Zn片质量减小0.97g,在第一种氯化物被还原期间,Zn极质量的改变是

0.40g)因为实验开始时氯化物质量相等,从得失电子相等列式,可得M=160(符合

于FeCl3)实验开始时的质量均为:20.1g

高一化学必修二《原电池》

新苏教版高一化学必修二《原电池》教学设计 一、设计思想 本节课的教材依据是苏教版高一年级必修二专题二第三单元《化学能与电能的转化》。原电池是把电能转化为化学能的一种装置,也是化学与能源相联系的很关键的内容,这些知识不但能让学生大开眼界,而且还能为环境、能源与可持续发展提供良好的教学内涵,所以这部分知识是应该以全新的教学理念进行这部分知识的学习。在设计本节课教学时遵循新课改的理念,引导学生从一个水果电池引入电池的内容,这样能激起学生对本节课的好奇心,可以达到教学创设情境的需要。在上课过程中,注重与学生的沟通和交流,让课堂成为学生自主设计和自主学习、自主探究的环境。本节课主体采用“搜集相关知识—实验操作—分析讨论—得出结论”的学习方法,在实验探究中学习原电池的概念及构成条件。让学生在“做中学”。 二、教学目标 1.知识与能力:了解能源与化学能之间的关系;能设计简单的原电池。 2.过程与方法:利用实验探究方法学习原电池的原理;结合生产、生活实际,学习原电池原理在生产、生活中的实际运用。 3.情感态度与价值观:让学生能够感觉到能源危机,能认识到自己的行为对环境的作用。 三、教学重点 原电池的工作原理。 四、教学难点 原电池的形成条件及电极反应; 电子流向和电流方向。 五、教学手段 讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学 六、课前准备 教师制作课件、准备实验 学生做好适当预习准备

1、实验探究,体现自主研究性学习 本节课采用实验探究式教学,既符合化学的学科特点,也符合学生的心理和思维的发展特点。在探究活动中引导学生逐步突破由认识,形成新认识,这样得出的结论学生才能真正理解和牢固掌握。实验探究是让学生在具体实验事实的基础上分析问题得出结论,符合学生的思维特点,有利于在形象思维的基础上发展学生的抽象思维。但学生的抽象思维和探索能力毕竟还处于初级阶段,尚不成熟,这就决定了他们还不能成为完全独立的探索主体,探索活动需要在教师的组织引导下,有目的有计划地进行。教师的作用是“引导和启发”,即引导学生独立思考,主动探索,当学生的思考和探索遇到困难时,及时给予启发,提示,点拨,以帮助学生顺利地开展实验探索活动,既不是灌输也不能放任自流,而是放手、放开。 2、精心准备,在磨练中不断提高自身的素质 由于本节课采取讨论式和学生实验探究的教学模式,课堂组织尤为重要。要求教师对学生有较准确的了解和把握,在课堂上教师要根据学生的回答随时调整课堂的节奏,这样才能得到好的效果。因此,要求教师在课前要精心准备,多方听取意见,不断磨合,这样才能上好一节课,同时也使我深刻体会到提高课堂教学的有效性重在积极思考和平时的积累。

原电池与电解池练习题及解析

化学专题6 原电池与电解池 [高考考向] 学科内重点热点分析 原电池与电解池是高考每年都涉及的内容,本专题的考查要求为:(1)理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。(2)了解电解和电镀的基本原理及应用。高考考查的方式除了以课本知识为基点的原电池和电解池原理的直接考查外,还给出以最新电池等新科技和新知识为信息的信息迁移题,以考查学生对课本知识的灵活运用和信息处理能力。 跨学科重点热点分析 以原电池和电解池原理为主的电化学是主要与物理学科交叉的重要契合点之一。原电池和电解池均与物理中的电学相关,它们之间沟通的最主要途径是电路中通过的电子电量,由此可发散至电路的连接、电功率、电流强度、电压、电阻等的计算。 [学科内综合能力测试例释] [例1]下列关于铜电极的叙述正确的是 A.铜锌原电池中铜是正极 B.用电解法精炼铜时粗铜作阴极 C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 [解析]本题通过对铜电极的判定,将原电池和电解池综合在一起进行考查,意在从中了解考生对电能与化学能转变原理的理解。题目有一定的知识跨度,在考查知识的同时,也考查了考生思维的严密性和整体性。在铜锌原电池中,与铜相比,锌易失去电子,因而锌极是负极,则铜极是正极,选项A正确;精炼铜时,需将其中的铜变成铜离子,再在阴极还原成铜。因而在电解池中粗铜应作为阳极,选项B错误;在工件上镀铜时,需要将溶液中的铜离子还原成铜而沉积在工件上。用作向溶液中供给铜离子的通则必须作为阳极,选项C 正确;电解硫酸时,金属铜如果作为阳极,它将以铜离子的形式被溶解而进入电解液,当电解液内有H+、Cu2+两种离子共存时,后者将在阴极放电。这样阴极的生成物将是铜而不是氢气,达不到制氢气和氧气的目的。选项D不对。 [答案]A、C [例2]将质量分数为0.052的NaOH溶液1L(密度为1.06g·cm-3)用铂电极电解,当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010时停止电解,则这时溶液中应符合的关系是 信息,借以考查考生思维的敏捷性。常规解:由题设条件可知,1LNaOH溶液中含有的溶质质量为:1000mL×1.06g·cm-3×0.052=55.12g,电解稀硫酸事实上消耗了水,使溶液浓度增

高中化学学业水平专题原电池和化学电源(基础)

【巩固练习】 一、选择题:(每题只有1个选项符合题意) 1.下列反应不可用于设计成原电池的是() A.CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O B.2CH3OH+3O2==2CO2+4H2O C.Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ D.4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 2.下图中能组成原电池产生电流的是( ) 3.下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4,在Cu电极上产生大量气泡的是() 4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,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由强到弱的为( ) A.a > b > c > d B.a > c > d > b C.c > a > b .> d D.b > d > c > a 5.100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成H2的总量,可采用的方法是() A.加入适量6 mol/L的盐酸B.加入几滴CuCl2溶液 C.加入适量蒸馏水D.加入适量的NaCl溶液 6.将等质量的两份锌粒a、b,分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下列各图为产生氢气体积V与时间t的关系,其中正确的是() 7.将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即构成甲烷燃料电池。已知通入CH4的一极,其电极反应式是:CH4+10OH――8e-=CO32-+7H2O;通入O2的另一极,其电极反应式是:O2+2H2O+4e=4OH-,下列叙述不正确 ...的是 A.通入CH4的电极为负极 B.正极发生氧化反应 C.此电池工作时溶液中阴离子向负极移动

高二化学原电池知识点总结

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移 不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电 路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极 之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生 有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还 原反应分别在两个电极上进行。 ?原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池, 但原电池不一定都能做化学电池。 (4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 ?电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 ?电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ?原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 (1)列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (2)标明电子的得失。(3)使质量守恒。 电极反应式书写时注意: ①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式; ②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式,且生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必须写入反应式中,生成物为H2O。 ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。 (4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。

高中化学 原电池原理

原电池原理 一.原电池 1.能量转化:原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件:(1)金属活泼性不同的两个电极 (2)电解质溶液 (3)电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构:内电路——电解质溶液、电极 导电微粒:自由移动离子(阳离子往正极移动,阴离子往负极移动) 外电路——电极(与导线) 导电微粒:自由移动电子(电子由负极经过导线流向正极,电流由正极流向负极)电极:根据活泼性的不同,分为负极(金属活泼性强) 正极(金属活泼性弱)。 正极:通常是活泼性较弱的金属或非金属导体,电子流____(填“出”或“入”)的一极,电极上发生________(填“氧化”或“还原”反应)。 负极:通常是活泼性较强的金属,电子流_____(填“出”或“入”)的一极,电极被________(填“氧化”或“还原”),电极发生________(填“氧化”或“还原”反应)。 4.反应特点:自发的氧化还原反应 5.工作原理:负极失电子经导线流向正极形成电流,内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是() A.原电池能将化学能转变为电能 B.原电池负极发生的电极反应是还原反应 C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中,a的金属性比氢要强, 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,电子流从a极到b极 D.a极上发生了氧化反应 【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反 应为:Zn + 2OH––2e–=ZnO + H2O Ag2O + H2O + 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

原电池练习题(带标准答案)

原电池练习题 1.下列装置不能形成原电池的是() 2.有关如图所示原电池的叙述不正确的是() A.电子沿导线由Cu片流向Ag片B.正极的电极反应式是Ag++e-===Ag C.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液 3.Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是() A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+B.正极反应式为Ag++e-===Ag C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑4.(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 C.此水果发电的原理是电磁感应 D.金属片A、B可以一个是铜片,另一个是铁片 5.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,被还原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-向负极迁移 6.如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是() 7)

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↑ 8.(2017·泗洪模拟)如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是() A.电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极 B.电极Ⅱ的电极反应式为Cu2++2e-===Cu C.该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子 9..M、N、P、E四种金属,已知:①M+N2+===N+M2+;②M、P用导线连接放入NaHSO4溶液中,M表面有大量气泡逸出;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-===E,N-2e-===N2+。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是() A.P>M>N>E B.E>N>M>P C.P>N>M>E D.E>P>M>N 10.一定量的稀盐酸跟过量锌粉反应时,为了加快反应速率又不影响生成H2的总量,可采取的措施是() A.加入少量稀NaOH溶液B.加入少量CH3COONa固体 C.加入少量NH4HSO4固体D.加入少量CuSO4溶液 11.(2017·开封高三调研)如图,在盛有稀H2SO4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→导线→Y B.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁 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 12.一次电池——碱性锌锰干电池

原电池专题复习

专题四 原电池复习 复习目标 1、了解原电池的工作原理. 2、能写出电极反应方程式和电池反应方程式. 3、了解常见化学电源的种类及其工作原理. 重点、难点: 电极反应方程式的书写 教学方法:讲练结合、讨论法 教学媒体:大屏幕、篇子 教学过程: 【展示复习目标】 一、基础知识回顾 1、原电池的定义:把 转化为 的装置叫原电池。 2、构成条件:(1) 、(2) 、(3) 、(4) 。 3、原电池的两极名称: 4、电极反应方程式书写:以Zn —Cu 原电池为例 负极:Zn-2e=Zn 2+ (失电子,化合价升高,发生氧化反应) 正极:2H ++2e=H 2↑(得电子,化合价降低,发生还原反应) 5、电子的流向:由负极流向正极 6、电流的流向:由正极流向负极 7、离子的运动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 练习: 讨论一:Fe---C 做电极,稀H 2SO 4做电解质 如右图所示的原电池中____作负极, 总反应式是__________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则: ____作负极,电极反应式是:负极____________ 正极_____________________ 总反应式是_______________________________ 技巧:写出容易写的一极反应,然后用总反应式减去这一极反应。 讨论二: 若右图原电池中的稀H 2SO 4改为NaCl 溶液,能否构成原电池, 若能,请写出电极反应式。 Cu Fe A 【限时训练】 1、某原电池的总反应的离子方程式是:Zn+Cu 2+==Zn 2++Cu ,此反应的原电池的正确组成是 关于原电池装置的叙述,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 2. 发生原电池的反应通常是放热反应,在理论上可设计成原电池的化学反应的是 A .C(s)+H 2O(g)=CO(g)+ H 2(g) ; △H >0 B .Ba(OH)2?8H 2O(s)+2NH 4Cl(s)= BaCl 2(aq)+ 2NH 3?H 2O(l)+ 8H 2O(l) ; △H >0 C F A

高中常见的原电池

原电池(化学电源)电极反应式的书写训练中学化学中关于原电池及化学电源电极反应式的书写和有关判断,一直是全国各省市高考命题的热点,由于这部分知识可非常好的以当今各种化学电源为切入点,有很好的命题情景和知识情景,因此此类题目成为命题专家的热门题材,现将中学化学中涉及到的常见的跟中化学电源的电极反应汇总成练习的形式呈现出来。 【书写过程归纳】: 列物质,标得失(列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失)。 选离子,配电荷(根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。 巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒) 一次电池 1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4) 负极:正极: 总反应方程式(离子方程式)Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极:正极: 总反应方程式(离子方程式)Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀) 3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) 负极:正极: 化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 5、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极:正极: 6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物) 负极:正极: 化学方程式Zn +MnO2 +H2O == ZnO + Mn(OH)2 7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极:正极: 化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水) 负极:正极: 总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面) 9、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH) 负极(Al):正极(Mg): 化学方程式:2Al + 2OH–+ 6H2O =2〔Al(OH)4〕—+ 3H2

(完整版)原电池总结,专题复习(专题训练)

《原电池》总复习 1.原电池定义:将_______转变为_______的装置。 2.原电池的作用:_______和_________________。 3.构成原电池的条件: ①电解质溶液;②两个导体做电极; ③形成闭合回路(或在溶液中接触);④能自发进行的氧化还原反应 4.原电池正、负极的判断方法: (1)一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝可以和氢氧化钠溶液发生反应,因此铝为负极,镁为正极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由_____极流向_____极,电子由_____极流向_____极。 (3)根据内电路中阴、阳离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向_____极,阴离子移向_____极。 (4)根据原电池两极发生的化学反应类型判断:原电池中,负极发生_____反应,正极发生_____反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 5.原电池电极反应式的书写: (1)利用总的反应方程式,抓住总反应的本质:知道总反应方程式和其中一个电极反应,便可以写出另一个电极反应方程式。 (2)准确判断原电池的正、负极是书写电极反应的关键:原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝可以反应,失去电子,是负极,其电极反应为: 负极:2Al+8OH--6e→2AlO2-+2H2O;正极:6H2O+6e→6OH-+3H2↑ (3)要注意电解质溶液的酸碱性。在正、负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系,如氢氧燃料电池有酸式和碱式:在酸溶液中,电极反应式中不能出现OH-;在碱溶液中,电极反应式中不能出现H+。像CH4、CH3OH等燃料电池,在碱溶液中碳元素以CO32-离子形式存在,而不是放出CO2气体。 6.金属的腐蚀与防护: (1)金属腐蚀的类型:化学腐蚀(金属直接和氧化剂的反应)和电化学腐蚀。 (2)电化学腐蚀的类型:吸氧腐蚀和析氢腐蚀。 ①改变金属的内部结构:如制成不锈钢; ②覆盖保护层:涂漆、涂沥青、电镀、搪瓷等; ③电化学保护法:a.牺牲阳极保护法:如轮船的船底四周镶嵌锌块;b.外加电流阴极保护法(又叫阴极电保护法):将被保护的金属制品(如水库闸门、合成氨塔等)与直流电源的负极相连接,做电解池的阴极;

2014年高考电解池及原电池专题-免费版

2014年高考电解池及原电池专题 1、(2012福建高考)将右图所示实验装置的K闭合, 下列判断正确的是 A.Cu电极上发生还原反应 B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动 C.片刻后甲池中c(SO42-)增大 D.片刻后可观察到滤纸b点变红色 2、(2012四川高考)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH – 4e–+ H2O = CH3COOH + 4H+。下列有关说法正确的是A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动 B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气 C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2 = CH3COOH+ H2O D.正极上发生的反应为:O2+ 4e–+2H2O=4OH– 3、(2012上海高考)右图装置中发生反应的离子方程式为: Zn+2H+→Zn2++H2↑,下列说法错误的是 A.a、b不可能是同种材料的电极 B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸 C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸 D.该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是 稀硫酸 4、(2012全国大纲卷)①②③④四种金属片两两 相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,外电 路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时, ②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。据此判 断这四种金属活动性由大到小的顺序是 A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④ 5、(成都2013一检)右下图为摇摆电池(Rocking chair battery)的工作原理图,在 充放电过程中,Li+在两极之间―摇来摇去‖,其总反应为:LiO2+ 6C Li(1-x)CoO2+Li x C6。下列有关说法正确的是

高中化学有关原电池知识点的总结

高中化学有关原电池知识点的总结 一、构成原电池的条件构成原电池的条件有: (1)电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等);(2)两电极必须浸没在电解质溶液中; (3)两电极之间要用导线连接,形成闭合回路。说明: ①一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、Na、Ca等。 二、原电池正负极的判断(1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。(3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化

反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 三、电极反应式的书写(1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法,但不是绝对的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中,由于铝片表明的钝化,这时铜失去电子,是负极,其电极反应为:负极:Cu-2e-=Cu2+正极:NO3- 4H+ 2e-=2H2O 2NO2↑再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝却反应,失去电子,

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

最新高中化学原电池和电解池知识点总结

最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个:

(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。

高中化学原电池专题提高训练

原电池 A组 1.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸,分别用导线两两连接可以组成原电池。A、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流方向为d→c;a、c相连时,c极产生大量气泡;b、d相连时,d极上发生氧化反应。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是 A abcd B acd b C cabd D bdca 2.把a、b、c、d四块金属浸泡在稀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上有气泡放出;a、c相连时a极减轻;b、d相连,b为正极。则四种金属的活动顺序为 A a>b>c>d B a>c>b>d C a>c>d>b D b>d>c>a 3.白铁皮发生析氢腐蚀,若有0.2mol电子发生转移,下列说法中不正确的是 A 有6.5g锌被腐蚀 B 2.8g铁被腐蚀 C 正极上H+被还原 D 在标准状况下有2.24L气体放出 4.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+ 5.如图,烧杯中放清水,将一段铁丝固定在试管内,然后将试管倒置在 水中,经3~4天后,可观察到的现象是 A 试管中铁丝生锈,水面上升 B 无现象 C 试管中铁丝生锈,水面不上升 D 无法判断 6.如图,拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中,可以看到贴 近金属条一边的溶液出现粉红色。该金属可能是 A Cu B Al C Zn D Mg 7.按下图所示进行实验,经数天后可推知 A 溶液的pH值会升高 B 在试管中会收集到氢气 C 在试管中会收集到氧气 D 在试管中的溶液呈酸性 8.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是 A 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓ B 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓ C 2H2O+O2+4e=4OH- D Fe-3e=Fe3+ 9 10

(完整word)高中化学原电池习题

原电池2 参考答案与试题解析 一.选择题(共13小题) 1.(1993?全国)如图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是() a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4 B石墨石墨负极NaOH C银铁正极AgNO3 D铜石墨负极CuCl2 A.A B.B C.C D.D 【解答】解:通电后发现a极板质量增加,所以金属阳离子在a极上得电子,a 极是阴极,溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边;b极是阳极,b极板处有无色无臭气体放出,即溶液中氢氧根离子放电生成氧气,电极材料必须是不活泼的非金属,电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子. A、该选项符合条件,故A正确. B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边,故B错误. C、铁是活泼金属,作阳极失电子,所以在B极上得不到氧气,故C错误. D、电解质溶液中氯离子失电子,在B极上得到有刺激性气味的气体,与题意不符,故D错误. 故选A. 2.(2000?上海)在外界提供相同电量的条件下,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e﹣→Cu,Ag++e﹣→Ag在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为()

A.1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g 【解答】解:由Cu2++2e﹣→Cu,Ag++e﹣→Ag知,当得电子数相等时,析出铜和银的关系式为:Cu﹣﹣Ag.设析出银的质量为x. Cu﹣﹣2Ag 64g (108×2)g 1.92g x 所以x==6.48g 故选B. 3.(2011?福建)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.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成 C.放电时OH﹣向正极移动 D.总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 【解答】解:A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,该反应中,水是氧化剂,在电池中还可以担当溶剂,故A正确; B、放电时正极上是水中的氢离子得电子,所以会有氢气生成,故B正确; C、原电池中,阴离子移向原电池的负极,即放电时OH﹣向负极移动,故C错误; D、锂水电池中,自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,即总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,故D正确. 故选C. 4.(2009?广东)下列说法正确的是() A.废旧电池应集中回收,并填埋处理 B.充电电池放电时,电能转变为化学能 C.放在冰箱中的食品保质期较长,这与温度对应速率的影响有关 D.所有燃烧反应都是放热反应,所以不需吸收能量就可以进行

2020年高考化学第二轮热点专题训练15原电池原理及应用(五年高考真题精练)

2020年高考化学第二轮热点专题训练15原电池原理及应用(五年高考真题精练) 〔五年高考真题精练〕 1.〔08广东卷〕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表达正确的选项是〔〕 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,原电池仍连续工作 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 2.〔08广东卷〕以下有关金属腐蚀与防护的讲法正确的选项是〔〕A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀慢慢变暗 B.当镀锡铁制品的镀层破旧时,镶层仍能对铁制品起爱护作用 C.在海轮外壳连接锌块爱护外壳不受腐蚀是采纳了牺牲阳极的阴极爱护法 D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以爱护它不受腐蚀 3.〔08宁夏卷〕一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是〔〕 A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e- B.O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(1) C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e- D.O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH- 4.〔08重庆卷〕如题图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁 钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂 热溶液,冷却后形成琼胶〔离子在琼胶内能够移动〕, 以下表达正确的选项是〔〕 A.a中铁钉邻近出现红色 B.b中铁钉上发生还原反应 C.a中铜丝上发生氧化反应 D.b中铝条邻近有气泡产生 5.〔08广东卷〕电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的进展是化学对人类的一项重大奉献。以下有关电池的表达正确的选项是〔〕 A.锌锰干电池工作一段时刻后碳棒变细 B.氢氧燃料电池可将热能直截了当转变为电能 C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D.太阳能电池的要紧材料是高纯度的二氧化硅 6.〔08北京卷〕据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。以下有关电池的表达不正确的选项是〔〕 A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH- B.工作一段时刻后,电解液中的KOH的物质的量不变 C.该燃料电池的总反应方程式为:2H2+O2===2H2O

高中化学原电池教案

高中化学原电池教案 化学化工学院09化师0913010055 叶嘉欣 学科:化学课题:化学能与电能 课型:理论课课时:一节课(45分钟) 教学目的:1、了解原电池的定义;了解原电池的构成条件极其工作原理;并学会判断原电池的正负极。 2、通过老师的讲解和演示实验学会判断该装置是否是原电池装置、判断电 池的正负极 3、发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的乐趣,感受化学世界和生活息息相关。 教学重点:进一步了解原电池的工作原理,并判断原电池的正负极。 教学难点:原电池的工作原理(解决方法:通过演示实验观察实验现象,加上老师的引导学生思考正负极发生什么变化,电子流动方向。) 教学方法:讲授法、演示实验法 教学过程: 【板书】化学能与电能 教师导入语:随着科学技术的发展和社会的进步,各式各样的电器进入我们的生活。 使用电器都需要电能。那么,我们使用的电能是怎么来的呢? 学生答:水力发电、火力发电、核能....... 教师:我们来看看我国发电总量构成图吧 教师:由图看出火力发电占发电总量的首位、其次还有水力发电...... 教师:我们来看这幅图思考一下火力发电过程能量是怎样转化的?

【学生思考】让学生思考1分钟.。 教师: 通过燃烧煤炭,使化学能转变成热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动涡轮机,然后带动发电机发电。 燃烧蒸汽发电机 【投影】化学能→热能→机械能(涡轮机)→电能 教师:但是煤炭发电有很多缺点,大家一起来说说。 学生:污染大、转化率低、煤炭是不可再生能源。 教师:那么是否可以省略中间的过程直接由化学能→电能? 【实验一】将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。 【现象】Zn片上有气泡(H2),Zn片逐溶解;Cu片无明显现象。 【板书】Zn片上发生反应:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑ 【实验二】将铜片和锌片用导线与电流表连接,并插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。 【现象】Zn片逐渐溶解但无气泡;Cu片上有气泡(H2);电流计指针偏转。 【设疑】为什么只在铜片和锌片上连接了一条导线,反应现象就不同了呢?思考一下。【学生讨论】一分钟 教师:指针偏转,说明电路中有电流通过,说明发生了电子定向移动。Zn 比Cu活泼,用导线连在一起时,锌片逐渐溶解,说明Zn片失去的电子,电子经导线流向Cu 片,溶液中的H+由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 (播放Flash动画)【板书】铜片上:2H++2e-= H2↑锌片上Zn-2e-= Zn2+ 【过渡】实质上实验二的装置就是一个原电池的装置,下面就让我们一起来了解一下原电池吧。 【板书】原电池定义:将化学能直接转变成电能的装置

原电池 化学电源 专题训练及答案

原电池化学电源专题训练及答案 一、选择题(本题包括6小题,每题7分,共42分) 1.如图为氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是( ) A.b处通入H2 B.该装置将化学能最终转化为电能 C.通入H2的电极发生反应:2H2-4e-4H+ D.a处为电池负极,发生氧化反应 【解析】选D。由电子流向可知a为负极通入H2, b为正极通入O2,发生还原反应,A错误、D正确;该装置将化学能最终转化为光能,B错误;电解质为KOH溶液,电极反应式中不能含有H+,C错误。 【加固训练】 各式各样电池的迅速发展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.手机上用的锂离子电池可以用KOH溶液作电解液 B.锌锰干电池中,锌电极是负极 C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原 D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 【解析】选B。锂能与水反应,不能用水溶液作电解液,A错误;锌锰干电池中锌失去电子生成Zn2+为负极,B正确;氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化,C错误;太阳能电池的主要材料为硅,D错误。 2.(2018·哈尔滨模拟)“便携式乙醇测量仪”运用燃料电池的工作原理。在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为X,其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-X+2H+。下列说法中正确的是( ) A.另一极的电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH- B.电池内部H+向负极移动 C.电池总反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O D.乙醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极 【解析】选C。在酸性环境中,正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,A错误;氢离子为阳离子,应由负极向正极移动,B错误;根据元素守恒,可确定X为CH3CHO,电池总反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,C正确;乙醇被氧化,应在负极发生氧化反应,D错误。 3.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性:Cr2错误!未找到引用源。>Fe3+,设计了盐桥式的原电池,如图,盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是( ) A.甲烧杯的溶液中发生还原反应 B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3++7H2O-6e-Cr2错误!未找到引用源。+14H+ C.外电路的电流方向是从b到a D.电池工作时,盐桥中的S错误!未找到引用源。移向乙烧杯 【解析】选C。因为氧化性:Cr2错误!未找到引用源。>Fe3+,所以该原电池反应是Cr2错误!未找到引用源。将Fe2+氧化为Fe3+,所以甲烧杯发生氧化反应,A错误;乙烧杯发生还原反应,电极反应为Cr2错误!未找到引用源。 +6e-+14H+2Cr3++7H2O,B错误;根据以上分析,a是负极,b是正极,则电流方向是从正极向负极流动,C正确;原电池中的阴离子向负极移动,所以S错误!未找到引用源。向甲烧杯移动,D错误。 4.大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池(NiMH电池)正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金,下列关于该电池的说法中正确的是( )

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