渝冀閩2018-2019版高中化學(xué)專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第1課時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能學(xué)案蘇教版必修2 .doc
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第1課時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、原電池工作原理1實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)步驟解釋或說明鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,而銅則不能鋅與稀硫酸反應(yīng),但氫氣在銅片上產(chǎn)生,導(dǎo)線中有電流鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,但導(dǎo)線中無電流乙醇是非電解質(zhì),與鋅、銅都不反應(yīng)2.原電池的概念原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。3原電池的構(gòu)成條件理論上,自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。具體條件是:(1)具有活動性不同的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。(2)溶液:兩電極均插入電解質(zhì)溶液中。(3)導(dǎo)線:兩電極用導(dǎo)線相連,形成閉合回路。4原電池的工作原理(1)分析下圖并填空原電池總反應(yīng)式:Zn2H=Zn2H2。(2)能量轉(zhuǎn)化:化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。?如圖所示裝置能夠組成原電池的是_。其他不能構(gòu)成原電池的說明理由:_。考點(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池的形成條件與判斷方法答案EFGA裝置的兩個電極的活潑性相同,電子不會流動形成電流;B裝置為非電解質(zhì)溶液,不能發(fā)生氧化還原反應(yīng);C裝置電解質(zhì)溶液在兩個分開的裝置中,不成形成閉合回路;D裝置無導(dǎo)線連接電極,不能形成閉合回路。它們均不能構(gòu)成原電池思維啟迪原電池的判定方法:一看反應(yīng)原理(能否自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng));二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路:兩個活潑性不同的電極,插入電解質(zhì)溶液中,裝置形成閉合回路)。例2如圖,電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時A極的質(zhì)量減小,B極上有氣泡產(chǎn)生,C為電解質(zhì)溶液,下列說法錯誤的是()AB極為原電池的正極BA、B、C分別可以為Zn、Cu和稀鹽酸CC中陽離子向A極移動DA極發(fā)生氧化反應(yīng)答案C解析原電池中,負(fù)極金屬失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)溶解,質(zhì)量減小,故A極為負(fù)極,B極為正極,A、D項(xiàng)正確;A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時,可以構(gòu)成原電池,且現(xiàn)象符合題意,B項(xiàng)正確;電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,C項(xiàng)錯誤。二、原電池原理的應(yīng)用1鋼鐵的電化學(xué)腐蝕(1)電化學(xué)腐蝕金屬跟電解質(zhì)溶液接觸,發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失去電子而被氧化的腐蝕。(2)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕電解質(zhì)溶液鋼鐵表面水膜中含有H和OH,還溶有O2等氣體電極負(fù)極材料:Fe,電極反應(yīng):Fe2e=Fe2正極材料:C,電極反應(yīng):O24e2H2O=4OH總反應(yīng)2FeO22H2O=2Fe(OH)2,進(jìn)一步被氧化,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3易分解生成鐵銹(Fe2O3xH2O)2.金屬活動性強(qiáng)弱的判斷由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是A2e=A2。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是Cu22e=Cu。(3)四種金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序是DABC。原電池工作原理的應(yīng)用(1)比較金屬活動性原電池中,作負(fù)極的金屬活動性一般比作正極的金屬活動性強(qiáng)。(2)改變化學(xué)反應(yīng)速率如:在Zn和稀硫酸反應(yīng)時,滴加少量CuSO4溶液,則Zn置換出的銅和鋅能構(gòu)成原電池的正負(fù)極,從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。(3)設(shè)計原電池如:把Fe2Fe3=3Fe2設(shè)計成原電池,可用Fe作負(fù)極,銅(或石墨)作正極,F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)溶液。(4)保護(hù)金屬設(shè)備如:船體是鋼鐵材料,在海水中易被腐蝕,在船體外殼焊接上比鐵活潑的金屬(如Zn),則構(gòu)成以Zn、Fe為電極的原電池,Zn被消耗掉而Fe得到保護(hù)。例3(2018臺州月考)在一塊表面無銹的鐵片上滴食鹽水,放置一段時間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過程中發(fā)生的總化學(xué)方程式:2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3,再在一定條件下脫水生成鐵銹,其原理如圖。下列說法正確的是()A鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕B鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的區(qū)域C鐵片腐蝕中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng):2H2OO24e=4OHD鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池,發(fā)生了電化學(xué)腐蝕答案D解析鐵作負(fù)極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),選項(xiàng)A錯誤;鐵片負(fù)極腐蝕最嚴(yán)重,由于離子的移動,在正極區(qū)域生成鐵銹最多,選項(xiàng)B錯誤;鐵作負(fù)極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),即Fe2e=Fe2,選項(xiàng)C錯誤;D項(xiàng),鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池,發(fā)生了電化學(xué)腐蝕,鐵作負(fù)極,碳作正極,選項(xiàng)D正確。例4某原電池的離子方程式是ZnCu2=Zn2Cu,該原電池正確的組成是()選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)設(shè)計原電池答案C解析將ZnCu2=Zn2Cu拆開兩個半反應(yīng):氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng)):Zn2e=Zn2。還原反應(yīng)(正極反應(yīng)):Cu22e=Cu。則電池的負(fù)極是Zn,正極是比鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?,電解質(zhì)溶液中含Cu2。方法技巧設(shè)計原電池的方法(1)依據(jù):已知一個氧化還原反應(yīng),首先分析找出氧化劑、還原劑,一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化),氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。(2)選擇合適的材料電極材料:電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料,或者在該氧化還原反應(yīng)中,本身失去電子的材料。電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)。原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是1判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源()(2)NaOHHCl=NaClH2O是放熱反應(yīng),可以設(shè)計成原電池()(3)原電池中的陽離子由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動()(4)在Zn|稀硫酸|Cu原電池中,電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅,再由銅通過電解質(zhì)溶液到達(dá)鋅()(5)把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴CuCl2溶液,氣泡放出速率加快()考點(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池的綜合應(yīng)用答案(1)(2)(3)(4)(5)2.如圖為某興趣小組制作的番茄電池,下列說法正確的是()A電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅B該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置C鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅考點(diǎn)原電池工原理題點(diǎn)原電池工作原理答案C解析A項(xiàng),銅作正極,鋅作負(fù)極,因此電子由鋅流向銅,故錯誤;B項(xiàng),該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故錯誤;C項(xiàng),鋅作負(fù)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),故正確;D項(xiàng),電子與電流的方向相反,因此電流由銅極流向鋅極,故錯誤。3在鋼鐵腐蝕過程中,下列五種變化可能發(fā)生的是()Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3O2被還原產(chǎn)生H2 Fe(OH)3失水形成Fe2O3xH2O雜質(zhì)碳被氧化A BC D答案C解析本題考查鋼鐵的電化學(xué)腐蝕。在腐蝕過程中,負(fù)極Fe2e=Fe2,正極O2或H得電子,F(xiàn)e2與OH結(jié)合生成Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2被氧化生成Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3失水形成鐵銹。4下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是()A BC D考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)金屬腐蝕快慢的比較答案B解析中的鋅作負(fù)極,腐蝕速率最快;中的鋅與外界不接觸,腐蝕速率最慢;中的鋅作正極,腐蝕速率比中的鋅要慢;因此腐蝕速率由慢到快的順序?yàn)?,故B正確。5在銅鋅原電池中(如下圖),以硫酸銅為電解質(zhì)溶液,鋅為_極,電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式為_。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_;銅為_極,電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式_;銅片上觀察到的現(xiàn)象為_,原電池總反應(yīng)的離子方程式為_。考點(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)??级嘧兊匿\銅原電池答案負(fù)氧化Zn2e=Zn2鋅片溶解正還原Cu22e=Cu銅極變粗ZnCu2=Zn2Cu解析CuSO4為電解質(zhì)溶液時,銅鋅原電池的負(fù)極為鋅,電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2,所以鋅片不斷溶解,正極為銅,電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu,所以銅極不斷變粗,原電池總反應(yīng)式為ZnCu2=Zn2Cu。 對點(diǎn)訓(xùn)練題組一化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1如圖所示各裝置中,不能構(gòu)成原電池的是(燒杯中所盛液體都是稀硫酸)()考點(diǎn)能源與構(gòu)成原電池的條件題點(diǎn)原電池的形成條件與判斷答案D解析原電池的形成條件包括活動性不同的電極、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路、自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。對圖示各個裝置進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)只有D不能形成閉合回路,因此不能形成原電池。2下列關(guān)于原電池的敘述,正確的是()A構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極材料必須是兩種活潑性不同的金屬B原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極,該電極被還原D原電池放電時,電流的方向是從負(fù)極到正極考點(diǎn)原電池工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)原電池構(gòu)成和原理的理解答案B解析構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極可以是兩種活潑性不同的金屬,也可以是導(dǎo)電的非金屬(如石墨棒)和金屬,A錯誤;原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,B正確;在原電池中,負(fù)極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),正極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng),所以電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,C錯誤;原電池放電時,電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,則電流的方向是從正極到負(fù)極,D錯誤。3(2017湖北部分重點(diǎn)中學(xué)期末聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)興趣小組按下圖裝置實(shí)驗(yàn)后,所記錄內(nèi)容合理的是()實(shí)驗(yàn)記錄Cu為正極,Zn為負(fù)極;Zn質(zhì)量減少,Cu質(zhì)量增加;SO向Cu極移動;電子流向:由Zn經(jīng)導(dǎo)線流入Cu片;Zn電極發(fā)生還原反應(yīng);正極反應(yīng)式:Cu22e=Cu。A. BC D考點(diǎn)原電池工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)原電池工作原理答案B解析Zn比Cu活潑,Zn為負(fù)極,Cu為正極,故正確;銅為正極,發(fā)生反應(yīng):Cu22e=Cu,銅極質(zhì)量增大,故正確;原電池工作時,陰離子向負(fù)極移動,故錯誤;電子由負(fù)極流向正極,即電子由Zn電極流向Cu電極,故正確;Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng),故錯誤;正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為Cu22e=Cu,故正確。綜上所述,B正確。4人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池銀鋅蓄電池,其電池的電極反應(yīng)式:Zn2OH2e=ZnOH2O,Ag2OH2O2e=2Ag2OH。據(jù)此判斷氧化銀是()A負(fù)極,被氧化 B正極,被還原C負(fù)極,被還原 D正極,被氧化考點(diǎn)原電池工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)正、負(fù)極的判斷答案B解析電池的電極反應(yīng)式:Zn2OH2e=ZnOH2O,Ag2OH2O2e=2Ag2OH,從中可以看出鋅的化合價升高,所以鋅為負(fù)極,被氧化,而氧化銀中的銀化合價降低,故氧化銀為正極,被還原,故B符合題意。5(2017武漢高一檢測)如圖將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后放入稀硫酸中,發(fā)生原電池反應(yīng),下列敘述錯誤的是()A溶液的pH增大B溶液中的Zn2濃度增大C溶液中的SO濃度增大D溶液的密度增大考點(diǎn)原電池的工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)??级嘧兊匿\銅原電池答案C解析A項(xiàng),氫離子濃度降低,溶液的pH增大,正確;B項(xiàng),鋅不斷溶解,溶液中的Zn2濃度增大,正確;C項(xiàng),由于在反應(yīng)過程中溶液中SO沒有參加反應(yīng),所以溶液中c(SO)不變,錯誤;D項(xiàng),原電池放電時,溶液由硫酸溶液逐漸變成硫酸鋅溶液,所以溶液的密度增大,正確。6.如圖所示裝置,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時A極逐漸變粗,B極逐漸變細(xì),C為電解質(zhì)溶液,則A、B、C應(yīng)是下列各組中的()AA是Zn,B是Cu,C為稀硫酸BA是Cu,B是Zn,C為稀硫酸CA是Fe,B是Ag,C為稀AgNO3溶液DA是Ag,B是Fe,C為稀AgNO3溶液考點(diǎn)原電池工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)多角度判斷正、負(fù)極答案D解析A極逐漸變粗,說明A極為原電池的正極,溶液中的金屬陽離子得到電子后在A極上析出;B極逐漸變細(xì),說明B極為原電池的負(fù)極,失去電子后變成離子進(jìn)入溶液中。A和B兩項(xiàng)中的反應(yīng)為ZnH2SO4=ZnSO4H2,則A項(xiàng)A極變細(xì),B項(xiàng)A極不變;C和D兩項(xiàng)中的反應(yīng)為Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2,其中C項(xiàng)A極變細(xì),D項(xiàng)A極變粗。題組二原電池工作原理的應(yīng)用7X、Y、Z、W四種金屬片浸在稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接,可以組成原電池,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:則四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)AZYXW BZXYWCZYWX DYZXW考點(diǎn)原電池工作原理的應(yīng)用題點(diǎn)比較金屬活潑性的強(qiáng)弱答案A8(2018南寧六中5月考試)下面是四個化學(xué)反應(yīng),你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計原電池的化學(xué)反應(yīng)是()A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2B2H2O22H2OCMg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3DCH42O2CO22H2O考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)能否設(shè)計原電池的化學(xué)反應(yīng)分析答案C解析只有屬于氧化還原反應(yīng),才能用于設(shè)計原電池;A、B、D屬于氧化還原反應(yīng),均可以設(shè)計為原電池。C不屬于氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池,C正確。9(2018北京四中4月月考)為將反應(yīng)2Al6H=2Al33H2的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去了氧化膜)()考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)原電池的設(shè)計答案B解析A項(xiàng)為原電池,鋁為負(fù)極,但總反應(yīng)為2Al2OH2H2O=2AlO3H2,不符合;C項(xiàng)為原電池,但硝酸是氧化性酸,則總反應(yīng)為Al4HNO=Al3NO2H2O,不符合;D項(xiàng)裝置中有外接電源,不屬于原電池,不符合。10小穎同學(xué)用如圖所示裝置研究原電池原理,下列說法錯誤的是()A若將圖1裝置的Zn、Cu直接接觸,Cu片上能看到氣泡產(chǎn)生B圖2裝置中SO向Cu片移動C若將圖2中的Zn片改為Mg片,Cu片上產(chǎn)生氣泡的速率加快D圖2與圖3中正極生成物的質(zhì)量比為132時,Zn片減輕的質(zhì)量相等考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)原電池工作原理的探究答案B解析Zn、Cu直接接觸就能構(gòu)成閉合回路而形成原電池,Cu片上可看到有氣泡產(chǎn)生,A項(xiàng)正確;SO帶負(fù)電荷,應(yīng)該向負(fù)極Zn片移動,B項(xiàng)錯誤;由于Mg的失電子能力強(qiáng)于Zn,所以將Zn片改為Mg片后,電子轉(zhuǎn)移速率加快,生成H2的速率也加快,C項(xiàng)正確;假設(shè)圖2中正極產(chǎn)生2 g H2,則轉(zhuǎn)移2 mol電子,消耗負(fù)極65 g Zn,而圖3中正極析出64 g Cu,也轉(zhuǎn)移2 mol電子,消耗負(fù)極65 g Zn,故Zn片減輕的質(zhì)量相等,D項(xiàng)正確。題組三鋼鐵的電化學(xué)腐蝕11(2018深圳高一期末)下圖實(shí)驗(yàn)為研究金屬腐蝕的實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)說法正確的是()A該實(shí)驗(yàn)研究的是金屬的吸氧腐蝕B鐵表面的反應(yīng)為Fe3e=Fe3C紅色首先在食鹽水滴的中心出現(xiàn)D食鹽水中有氣泡逸出考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕答案A解析A項(xiàng),食鹽水顯中性,因此該實(shí)驗(yàn)屬于鋼鐵的吸氧腐蝕,正確;B項(xiàng),負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2,錯誤;C項(xiàng),食鹽水滴周圍液體少,氧氣量多,所以紅色首先在食鹽水滴的周圍出現(xiàn),錯誤;D項(xiàng),正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH,所以食鹽水中沒有氣泡逸出,錯誤,答案選A。12(2018畢節(jié)市段考)關(guān)于金屬材料的銹蝕說法不一,其中沒有科學(xué)道理的是()A金屬接觸水和空氣銹蝕加快B改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成合金能抵御金屬銹蝕C金屬表面刷油漆可以抵御金屬銹蝕D不斷擦去鋁表面的銹能抵御鋁的繼續(xù)銹蝕考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)答案D解析A項(xiàng),金屬接觸水和空氣銹蝕加快,正確;B項(xiàng),鐵中摻入鉻和鎳等金屬改變內(nèi)部結(jié)構(gòu),制成不銹鋼可以防腐蝕,所以改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)能抵御金屬銹蝕,正確;C項(xiàng),金屬防銹的措施之一是在金屬表面刷油漆,正確;D項(xiàng),不斷擦去鋁表面的銹,使得內(nèi)部金屬暴露出來,加快了鋁的腐蝕而不是抵御鋁的繼續(xù)銹蝕,錯誤。綜合強(qiáng)化13(2018余姚期中)目前,市場上有多種“熱敷袋”出售,有一次性的,有可以重復(fù)使用的。某一化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在研究了某種“熱敷袋”的構(gòu)造后,決定自己制造一個一次性“熱敷袋”,制造過程如下:稱取15 g小顆粒狀活性炭,40 g還原鐵粉,5 g細(xì)木屑,都放在一只燒杯中,再加入15 mL 15%食鹽水,用玻璃棒攪拌均勻。用大頭針在小塑料袋上扎幾十個針眼(袋的兩層同時扎穿),把燒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,可長期保存。使用時將大塑料袋袋口打開,反復(fù)搓揉小塑料袋58 min,能感覺溫度明顯上升?;卮鹣铝袉栴}:(1)該一次性“熱敷袋”利用了_原理。(2)使用時將大塑料袋袋口打開的原因是讓氧氣進(jìn)入反應(yīng),寫出其電極反應(yīng)式_;炭粉的作用是_。(3)將使用過的“熱敷袋”打開,發(fā)現(xiàn)有大量棕紅色粉末生成,該物質(zhì)主要成分是_,寫出生成該物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式:_;_。答案(1)原電池(2)O22H2O4e=4OH作原電池正極,加快鐵的腐蝕(3)鐵銹(或Fe2O3)4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O33H2O解析(1)鐵、碳和氯化鈉溶液能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)而構(gòu)成原電池,所以熱敷袋利用原電池原理。(2)與氧氣接觸,發(fā)生金屬的吸氧腐蝕,正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH,其中炭粉的作用是作原電池正極,加快鐵的腐蝕。(3)鐵發(fā)生吸氧腐蝕后最終產(chǎn)物紅棕色粉末為鐵銹,其成分為氧化鐵(Fe2O3);發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。14(2017咸寧高一檢測)理論上講,任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。請利用反應(yīng)“Cu2Ag=2AgCu2”設(shè)計一個化學(xué)電池(正極材料用碳棒),回答下列問題:(1)該電池的負(fù)極材料是_,發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),電解質(zhì)溶液是_。(2)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。(3)若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1 mol,則生成銀_ g。考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)原電池的設(shè)計答案(1)Cu氧化AgNO3溶液(2)碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)(3)108解析(1)根據(jù)電池的總反應(yīng),可知負(fù)極一般是失電子的物質(zhì),所以負(fù)極材料應(yīng)該是銅,發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液是一種可溶性的銀鹽溶液,所以是AgNO3溶液。(2)正極上是溶液中的銀離子得到電子變成銀單質(zhì),所以正極上的現(xiàn)象是碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)。(3)當(dāng)導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移1 mol電子的時候,正極上會析出1 mol銀單質(zhì),所以正極上生成的銀的質(zhì)量是108 g。15某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用,在常溫下,設(shè)計并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下。編號電極材料電解質(zhì)溶液電流計指針偏轉(zhuǎn)方向1Al、Mg稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨4Al、Mg氫氧化鈉溶液偏向Mg5Al、Zn濃硝酸偏向Al試根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極(正極或負(fù)極)是否相同(填“是”或“否”)?_。(2)由實(shí)驗(yàn)3完成下列填空:鋁為_極,電極反應(yīng)式:_;石墨為_極,電極反應(yīng)式:_;電池總反應(yīng)式:_。(3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作負(fù)極還是正極?_,理由是_。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式:_。(4)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計指針偏向鋁的原因:_。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素:_??键c(diǎn)原電池工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)多角度判斷正、負(fù)極答案(1)否(2)負(fù)2Al6e=2Al3正 6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)負(fù)極在NaOH溶液中,活動性:AlMgAl3e4OH=AlO2H2O(4)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,Zn在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng),被氧化,即在濃硝酸中,活動性:ZnAl,Al是原電池的正極(5)另一個電極材料的活動性;電解質(zhì)溶液解析在稀鹽酸中的活動性:MgAlCu。由實(shí)驗(yàn)1和2可知,原電池中電流計指針是偏向正極。在實(shí)驗(yàn)3中電流計指針偏向石墨,由上述規(guī)律可知,Al是負(fù)極,石墨是正極,化學(xué)反應(yīng)是Al失去電子被氧化為Al3,鹽酸中的H得到電子被還原為H2。在NaOH溶液中活動性:AlMg,則Al是負(fù)極,Mg是正極。Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,Zn在濃硝酸中被氧化,即在濃硝酸中活動性:ZnAl,Zn是負(fù)極,Al是正極,所以在實(shí)驗(yàn)5中電流計指針偏向鋁。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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