2019-2020年高三化學一輪復習 第三十三講 原電池原理及應用（一）學案+課時作業(yè).doc

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2019-2020年高三化學一輪復習 第三十三講 原電池原理及應用（一）學案+課時作業(yè) 【考試說明】 1.理解原電池的工作原理； 2.能寫出常見的簡單電極反應和電池反應方程式。 【教學設計】 一、原電池 1、概念：原電池是將 能轉變?yōu)? 能的裝置。 2、實質： 3、構成條件： 思考與交流：下列裝置中，能組成原電池的是：____________________________ Fe Ag Fe H2SO4 Fe Cu 酒精 Fe C NaCl Cu ZnSO4 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D E F 例1：在理論上不能用于設計原電池的化學反應是（ ） A、HCl ( aq ) + NaOH ( aq ) = NaCl ( aq ) + H2O ( l ) △H < 0 B、2CH3OH ( l ) +3O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) + 4H2O ( l ) △H < 0 C、4Fe (OH)2 ( s ) + 2H2O ( l ) + O2 ( g ) = 4Fe (OH)3( s ) △H < 0 D、2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) △H < 0 例2：某原電池的總反應為：2Fe3++Fe == 3Fe2+，不能實現(xiàn)該反應的原電池組成是（ ） A、正極為銅，負極為鐵，電解質溶液為FeCl3溶液 B、正極為碳，負極為鐵，電解質溶液為Fe(NO3)3溶液 C、正極為鐵，負極為鋅，電解質溶液為Fe2(SO4)3溶液 D、正極為銀，負極為鐵，電解質溶液為CuSO4溶液 二、原電池工作原理 1、分析Zn-Cu原電池，回答下列問題： 在ZnSO4溶液中，鋅片失去電子而逐漸 ，形成 進入溶液，電子經導線流向 ，溶液中的 得電子被 還原成 。這一變化可以表示如下： 鋅片： 銅片： 思考與交流：電池裝置中鹽橋的作用是什么？ 2、原電池中電荷的移動方向 外電路： 內電路： 3、電極的判斷 （1）根據(jù)電極材料： （2）根據(jù)電極反應： （3）根據(jù)電子流動方向或電解質溶液中離子移動方向： （4）根據(jù)反應現(xiàn)象： 例3：將兩個鉑電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，即構成CH4燃料電池。已知通入CH4的一極，其電極反應式是：CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O；通入O2的另一極，其電極反應是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，下列敘述不正確的是（ ） A.通入CH4的電極為負極 B.正極發(fā)生氧化反應 C.燃料電池工作時溶液中的陰離子向負極移動D.該電池使用一段時間后應補充KOH 感悟高考：1、（09福建理綜）控制適合的條件，將反應2Fe3++2I-=2Fe2++I2設計成如右圖所示的原電池。下列判斷不正確的是（ ） A. 反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應 B. 反應開始時，甲中石墨電極上Fe3+被還原 C. 電流計讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(tài) D. 電流計讀數(shù)為零后，在甲中加FeCl2固體，乙中石墨電極為負極 4、電極反應式的書寫： 例4：銀器皿日久表面逐漸變黑色，這是由于生成硫化銀，有人設計用原電池原理可除去硫化銀。其處理方法是：將一定濃度的食鹽溶液注入一鋁制容器中，再將變黑的銀器放在溶液中，放置一段時間后，黑色會褪去而銀不會損失。試回答：在此原電池反應中，負極發(fā)生的反應為 ，正極發(fā)生的反應為 ，反應過程中產生臭雞蛋氣味，原電池總反應方程式為 。 感悟高考：2. （09廣東化學14）可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是（ ） A．以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應都為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液為電解液時，負極反應為：Al＋3OH－－3e-＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變 D．電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極 感悟高考：3.(xx年高考海南化學卷) 依據(jù)氧化還原反應： 2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設計的原電池如圖所示。 請回答下列問題：鹽橋 X Y A CuSO4溶液 電流計 (1)電極X的材料是________；電解質溶液Y是___________； (2)銀電極為電池的________極，發(fā)生的電極反應為______________________________； X電極上發(fā)生的電極反應為____________________________； (3)外電路中的電子是從_______電極流向________電極。 【教學反思】 第三十三講 原電池原理及應用（一）（課時作業(yè)） 1．原電池產生電流的本質原因是 A．原電池中電解液能電離出自由移動的離子 B．有兩根導線將兩個活性不同的電極連接 C．電極上進行的氧化還原反應的生成物為電子 D．電極上進行的氧化還原反應中會有電子轉移 2．實驗室用鋅片、銅片和AgNO3溶液組成了原電池，正極上發(fā)生的電極反應式為 A．2H+ + 2e-==H2↑ B．Zn -2e-==Zn2+ C．2H2O + O2 + 4e-==4OH- D．Ag+ + e-==Ag 3．下列說法中正確的是 A．原電池是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置B．原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應 C．原電池的兩極發(fā)生的反應均為氧化還原反應 D．形成原電池后，原電池中的陽離子向負極方向移動 4．某原電池總反應的離子方程式為Zn + Cu2+== Zn2+ + Cu，該原電池的正確組成是 正極 負極 電解質溶液 A Cu Zn ZnCl2 B Cu Zn CuCl2 C Zn Cu ZnCl2 D Zn Cu CuCl2 5．關于右圖裝置的敘述，正確的是 A.鋁是負極，鋁片上析出無色氣體。 B.石墨是陽極，石墨棒上析出黃綠色氣體 C.溶液中兩電極間產生白色沉淀。 D.溶液中先產生白色沉淀，最后沉淀溶解。 6．茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中：①鋁合金是陽極 ②鋁合金是負極 ③海水是電解液 ④鋁合金電極發(fā)生還原反應 A．②③ B．②④ C．①② D．①④ 7．關于如圖所示裝置的敘述中，正確的是 A．銅是陽極，銅片上有氣泡產生 B．銅片質量逐漸減少 C．銅離子在銅片表面被還原 D．電流從鋅片經導線流向銅片 8．科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機物轉化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發(fā)電。電池負極反應為 A. B. C. D. 9．以Li2CO3和Na2CO3熔融物為電解質，一極通入CO，另一極通入CO2和O2，組成燃料電池。則下列說法中，正確的是 A．正極反應為：O2＋2CO2＋4e－→2CO32－ B．負極反應為：CO＋4OH－－2e－→CO32－＋2H2O C．正極反應為：O2＋4e→2O2－ D．負極反應為：CO＋CO32－－2e－→2CO2 10．鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行： Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2 有關該電池的說法正確的是 A．充電時陽極反應：Ni(OH)2 －e— + OH- == NiOOH + H2O B．充電過程是化學能轉化為電能的過程 C．放電時負極附近溶液的堿性不變 D．放電時電解質溶液中的OH-向正極移動 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 班級 姓名 學號 11、Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應可表示為：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。 請回答下列問題： (1)電池的負極材料為 ，發(fā)生的電極反應為 ； (2)電池正極發(fā)生的電極反應為 ； (3)SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現(xiàn)象是 ，反應的化學方程式為 ； (4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是 。 12、(xx年高考天津卷10）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩(wěn)定，請回答： （1）氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是　 ，在導線中電子流動方向為　 （用a、b 表示）。 （2）負極反應式為　　　　　　 　　。 （3）電極表面鍍鉑粉的原因為　　 　　　。 ★（4）該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下： Ⅰ．2Li+H2==2LiH Ⅱ．LiH+H2O==LiOH+H2↑ ①反應Ⅰ中的還原劑是　　　　　，反應Ⅱ中的氧化劑是　　　　　。 ②已知LiH固體密度為0．82g/cm3。用鋰吸收224L（標準狀況）H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為　　　　　　　　。 ③由②生成的LiH與H2O作用放出的H2用作電池燃料，若能量轉化率為80％，則導線中通過電子的物質的量為　　　　　。