2017-2018学年高中化学三维设计江苏专版必修二讲义:专题2 第三单元 化学能与电能的转化 Word版含答案 下载本文

1.燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能,氢氧燃料电池的基本反应是:

1--

X极:O2+H2O+2e===2OH

2Y极:H2+2OH-2e===2H2O 下列说法正确的是( ) A.X是负极 C.Y极上发生还原反应

B.Y是正极

D.Y极上发生氧化反应

解析:选D 由电极反应式可知,X极上发生还原反应,X是电池的正极,Y极上发生氧化反应,Y是电池的负极。

2.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式为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.MnO2是负极,电极反应为MnO2+e===MnO2 D.Li是负极,电极反应为Li-2e===Li2

+-

0

解析:选B 由总反应Li+MnO2===LiMnO2可知,Li元素在反应后化合价升高(0→+1),Mn元素在反应后化合价降低(+4→+3)。Li失电子被氧化,在电池中作负极,电极反应为Li-e-===Li+。MnO2在正极上得电子被还原,电极反应为MnO2+e-===MnO-2。

[方法技巧]

+4+1+3

给出总反应,写电极反应式的方法 (1)逐步分析法 (2)寻找易写电极反应突破法 根据总反应方程式和电解质特点,写出较易写的电极反应,然后用总反应减去该电池反应可得另一极的电极反应。 复杂电极反应=总反应-较简单一极的电极反应 如CH4酸性燃料电池中: CH4+2O2===CO2+2H2O……总反应 2O2+8H++8e-===4H2O……正极反应式 CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+……负极反应式 [三级训练·节节过关]

1.如下图所示装置,能够组成原电池的是( )

解析:选C A项,两电极材料相同,且不能发生氧化还原反应,不能组成原电池,错

误;B项,两电极材料相同,不能组成原电池,错误;C项,装置为原电池,Zn为负极,Cu为正极,发生反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu,正确;D项,乙醇溶液不是电解质溶液,不能组成原电池,错误。

2.下列有关电池的说法中不正确的是( ) 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.甲醇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:选B 手机上用的锂离子电池是可充电电池,A正确;铜锌原电池中,Cu为正极,Zn为负极,外电路中电子由负极流向正极,B错误;燃料电池将化学能转化为电能,C正确;锌锰干电池中,Zn为负极,D正确。

3.如图装置所示,铜片上发生的反应为( ) A.Zn2+2e===Zn

B.2H+2e===H2↑ C.Zn-2e===Zn2

+-

D.Cu2+2e===Cu

解析:选B 根据图示可知,该装置为原电池,由于还原性Zn>Cu,所以Zn是负极,发生氧化反应,Cu是正极,H+在正极上得到电子,发生还原反应,电极反应式是2H++2e-===H2↑。

4.如图所示,把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液中构成原电池。下列叙述正确的是( )

A.电流从铜片经导线流向锌片 B.该装置将电能转变为化学能 C.一段时间后,铜片质量减轻 D.锌片发生还原反应

解析:选A 题给装置为原电池,把化学能转化为电能,锌作负极失去电子发生氧化反应,铜作正极,H+在Cu电极上得电子生成氢气,Cu的质量不变,电流从正极Cu沿导线流向负极Zn。

5.原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。 (1)现有如下两个反应:A.NaOH+HCl===NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,

判断能否设计成原电池:A.________,B.________(填“能”或“不能”)。

(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:

①下列说法正确的是__________。 a.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 b.乙中铜片上没有明显变化

c.甲中铜片质量减少,乙中锌片质量减少 d.两烧杯中溶液中的H的浓度均减小

②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲______乙(填“>”“<”或“=”)。 ③请写出图中构成原电池的负极反应式______________________。电池工作时,溶液

2

中的SO4向______极移动,电池工作完成后,溶液中SO24浓度________(填“增大”“减

小”或“不变”)。

解析:(1)A不能设计成原电池,原电池要求自发发生氧化还原反应,A是复分解反应,故不能;B能;(2)a项,甲形成了原电池,乙没有形成原电池,故甲是化学能转化为电能,乙不是,错误;b项,乙不是原电池,铜与稀硫酸不反应,正确;c项,甲中锌作负极,质量减少,错误;d项,甲烧杯中形成原电池,锌作负极,溶液中c(H+)减小,乙烧杯中锌直接与稀硫酸反应,c(H+)减小,正确。形成原电池反应速率加快,故反应速率甲>乙;负极失电子,Zn-2e-===Zn2+,原电池中阴离子向正极移动,即向锌极移动,硫酸根不参与氧化还原反应,故离子浓度不变。

答案:(1)不能 能 (2)①bd ②> ③Zn-2e===Zn2 负 不变

1.如图是铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成的原电池,则锌片是( ) A.阴极:得到电子,发生氧化反应 B.正极:得到电子,发生还原反应 C.阳极:失去电子,发生还原反应 D.负极:失去电子,发生氧化反应