高中化學(xué)必修2原電池.doc

原 電 池方法三步驟：一找二改三拆例：Zn、Cu、稀硫酸一找：氧化還原反應(yīng)方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2二改：改為離子反應(yīng)方程式 Zn+2H+=Zn2+H2三拆：拆為氧化反應(yīng)與還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)：Zn2e=Zn2+還原反應(yīng)：2H+2e=H2反應(yīng)三環(huán)境：酸性、堿性、熔融鹽例：氫氧燃料電池 2H2+O2=2H2O酸性條件 負(fù)極：2H24e=4H+ 正極：O2+4H+4e=2H2O堿性條件 負(fù)極：2H24e+4OH=4H2O 正極：O2+2H2O+4e=4OHCO、空氣與CO2、Na2CO3熔融鹽電池 2CO+O2=2CO2負(fù)極：2CO+2CO32-4e-= 4CO2正極：O2+2CO2+4e-= 2CO32-類型三電池：干電池、蓄電池、燃料電池蓄電池：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O負(fù)極：Pb2e+SO42-=PbSO4 正極：PbO2+2e+4H+SO42-=PbSO4+2H2O燃料電池：CH4、O2、KOH溶液 CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O負(fù)極：CH48e+10OH=CO32-+7H2O 正極：2O2+4H2O+8e=8OH移動(dòng)三方向：電子、電流、離子電子：從負(fù)極出發(fā)沿導(dǎo)線流向正極電流：從正極出發(fā)沿導(dǎo)線流向負(fù)極離子：帶正電的離子在溶液中向正極移動(dòng)，反之亦然。用途三目的：設(shè)計(jì)原電池、金屬防腐、為電解池供電設(shè)計(jì)原電池：Zn、Cu、ZnSO4、CuSO4、鹽橋吸氧腐蝕：Fe、C、O2、H2O為電解池供電：練習(xí)：1、我國(guó)首創(chuàng)以鋁空氣海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈。 該燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光，請(qǐng)回答：該電源負(fù)極材料是_，正極材料可以用_；正極反應(yīng)：_，負(fù)極反應(yīng)：_。答案：鋁； 石墨； 2H2OO24e-4OH-；Al3e-Al3+。2、市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”其主要成分是鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等?！盁岱蟠眴⒂弥坝盟芰洗蛊渑c空氣隔絕；啟用時(shí)，打開(kāi)塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。使用完后，會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)“熱敷袋”放出的熱量是利用了鐵 放出的熱量；(2) 炭粉的主要作用是 ；(3) 加入氯化鈉的主要作用是 ；(4) 試寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式 。答案：(1)被氧化；(2)充當(dāng)正極材料，與Fe構(gòu)成原電池，加快Fe的氧化作用；(3)導(dǎo)電，形成電解質(zhì)溶液；(4)2Fe-4e=2Fe2+、O2+2H2O+4e=4OH4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O3、有人將鉑絲插入氫氧化鉀溶液中作電極，又在兩個(gè)極片上分別通入甲烷和氧氣則形成電池，從而設(shè)計(jì)出一種燃料電池。該電池中通甲烷的鉑絲為_(kāi)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)；該電池工作時(shí)（放電）的總化學(xué)方程式為_(kāi)；電池工作時(shí)溶液的pH值將_。答案：負(fù)極；CH410OH8e7H2O；CH42O22KOHK2CO33H2O；變小4、稱取三份鋅粉，分盛三支試管里，試管甲里加入pH3的鹽酸50 mL，在試管乙里加入pH3的醋酸50 mL，在試管丙里加入pH3的醋酸50 mL及少量的銅粉。塞上導(dǎo)管塞子，定時(shí)測(cè)定生成氫氣的體積。若反應(yīng)終了時(shí)，生成氫氣一樣多，且鋅沒(méi)有剩余。(1) 請(qǐng)用 、 回答以下各問(wèn)： 三支試管中參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為甲乙丙； 反應(yīng)終了時(shí)，所需反應(yīng)時(shí)間的比較為甲乙丙。 (2) 用文字簡(jiǎn)要說(shuō)明： 反應(yīng)所需時(shí)間最長(zhǎng)的原因是鹽酸濃度低于HAc，反應(yīng)過(guò)程中，H+減少較HAc迅速；濃度越低反應(yīng)速度越慢，故鹽酸(甲試管)反應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)。 乙、丙反應(yīng)速度同否？不同，其理由是丙中有無(wú)數(shù)微電池加快了反應(yīng)速度。故丙乙。電 解 池方法四步驟：一寫二選三放電四分析 一寫：寫出所有離子（含陽(yáng)極金屬Pt、Au外）二選：選擇離子或金屬陽(yáng)極：陽(yáng)極金屬為冠軍，S2-IBrClOH陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+Na+Ca2+K+三放電：用所選離子或金屬寫電極的應(yīng)式四分析：分析產(chǎn)物組成情況類型四種類型一是電解溶質(zhì)：用石墨作電極電解CuCl2溶液陰極：Cu2+2e=Cu 陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2總反應(yīng)：CuCl2Cu+Cl2 二是電解水：用石墨作電極電解Na2SO4溶液陰極：4H+4e=2H2 陽(yáng)極：4OH4e=2H2O+O2總反應(yīng)：2H2O2H2+O2 三是電解溶質(zhì)和水：用石墨作電極電解NaCl溶液陰極：2H+2e=H2 陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2用石墨作電極電解CuSO4溶液陰極：2Cu2+4e=2Cu 陽(yáng)極：4OH4e=2H2O+O2總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2四是電解陽(yáng)極金屬和溶液中陽(yáng)離子 以銅為陽(yáng)極電解硫酸銅溶液：電鍍 以銅為陽(yáng)極電解硫酸鈉溶液：銅與水反應(yīng)Cu+2H2OCu(OH)2+H2 以鐵為陽(yáng)極電解硫酸銅溶液：鐵與硫酸銅的應(yīng) Fe+CuSO4=FeSO4+Cu練習(xí)1、氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：依照?qǐng)D示，完成下列填空：（1）在電解過(guò)程中，與電源正極相聯(lián)的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)，與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH值_（選填：不變升高或下降）。（2）工業(yè)食鹽含Ca2、Mg2等雜質(zhì)，精制過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。（3）如果粗鹽中SO42含量較高，除去SO42必須添加鋇試劑，該鋇試劑可以是_。ABa(OH)2 BBa(NO3 )2 CBaCl2（4）為有效除去Ca2 、Mg2 、 SO42，加入試劑的合理順序?yàn)開(kāi)（選填A(yù)、B、C，多填扣分）。A先加NaOH，后加 Na2CO3，再加鋇試劑。B先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3。C先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3。（5）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過(guò)_冷卻、_（填寫操作名稱）除去NaCl。（6）在隔膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl2與 NaOH反應(yīng)；采用無(wú)隔膜電解冷的食鹽水時(shí)，Cl2與 NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H2，相應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) 。答案（1）2Cl- 2e = Cl