第四課時-電化學

1、 第4課時 電 化 學原 電 池原電池原電池：把 轉化為 的裝置。2、構成條件：（1）活性不同的兩極。 （2）電解質溶液。（3）兩極相連形成閉合電路。 （4）內部條件：能自發(fā)進行氧化還原反應。3、實質：利用自發(fā)的氧化還原反應把化學能轉化為電能。例1 下列哪幾個裝置能形成原電池？ 【練習1】如圖所示的裝置能夠組成原電池產生電流的是【變式1】下列反應不可用于設計成原電池的是ACaCO32HCl=CaCl2CO2H2O B2CH3OH3O2=2CO24H2OCZn2HCl=ZnCl2H2 D4Al3O26H2O=4Al(OH)3原電池的工作原理1、例2 如圖為某原電池的結構示意圖，下列說法中不正確的

2、是()A原電池工作時的總反應為ZnCu2=Zn2Cu，該反應一定為放熱反應B原電池工作時，Zn電極流出電子，發(fā)生氧化反應C原電池工作時，銅電極上發(fā)生氧化反應，CuSO4溶液藍色變深D如果將Cu電極改為Fe電極，Zn電極依然作負極【練習2】 右圖為一原電池裝置，下列敘述中正確的是A銅離子在銅片表面被還原 B鹽橋中的K移向ZnSO4溶液C電流從鋅片經(jīng)導線流向銅片 D銅是陽極，銅片上有氣泡產生2、原電池兩極的判斷方法由組成兩極材料判斷。正極：不活潑的一極 ； 負極：活潑的一極根據(jù)電子或電流流向判斷。電流方向：正負 ；電子流向：負正根據(jù)原電池電解質溶液中離子的移動方向判斷。根據(jù)原電池兩極發(fā)生的反應判斷

3、。“負氧正還”根據(jù)電極增重或減輕。根據(jù)電極產生氣泡判斷。例3 某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬可為 A.Mg B.Fe C.Al D.Cu【練習3】 把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為 Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a 【變式3】 X、Y、Z、M、N代表五種金屬。有以下化學反應：水溶液中，X+Y2+=X2+Y ；Z+2H2O(冷)

4、=Z(OH)2+H2；M、N為電極與N鹽溶液組成原電池，電極反應為M-2e-=M2+；Y可以溶于稀硫酸,中，M不被稀硫酸氧化，則這五種金屬的活動性由弱到強的順序是 AMNYXZ B.NMXYZ CNMYXZ D.XZNMY例4 如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關于該裝置的下列說法中正確的是()A外電路的電流方向為X外電路YB若兩電極分別為鐵和碳棒，則X為碳棒，Y為鐵CX極上發(fā)生的是還原反應，Y極上發(fā)生的是氧化反應D若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為XY例5如圖所示，電流表G發(fā)生偏轉，同時A極逐漸變粗，B極逐漸變細，C為電解質溶液。則A、B、C

5、分別為()AA是Zn，B是Cu，C是稀H2SO4 BA是Cu，B是Zn，C是稀H2SO4CA是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液 DA是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液Cu FeCl3溶液Cu FeCl3溶液AC 1、簡單原電池電極方程式的寫法以Cu-Zn原電池為例，如右圖：負極： ，電極反應式： 正極： ，電極反應式： 總反應： 例6 寫出右圖原電池的電極反應式。負極： ，電極反應式： 正極： ，電極反應式： 總反應： 【練習6】 高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通電池相比，該電池能較長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為： 3Zn2K2FeO48H2Oeq o(=,sup7(

6、放電),sdo5(充電)3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。請回答下列問題：(1)高鐵電池的負極材料是_。(2)放電時，正極發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應；已知負極反應為： Zn2e2OH=Zn(OH)2，則正極反應為_。(3)放電時，_(填“正”或“負”)極附近溶液的堿性增強?！咀兪?】(07年海南高考) 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：(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。燃料電池電

7、極方程式的寫法 總反應： 實際上就是燃料的完全燃燒。 負極（通入燃料）：為燃料失去電子的氧化反應， 正極（通入氧化劑）：為氧化劑得到電子的還原反應。（1）氫氧燃料電池1） 以Pt為電極，電解質溶液為 KOH溶液的氫氧燃料電池為例（堿性）總反應： 正極： ，電極反應式： 負極： ，電極反應式： 2） 以Pt為電極，電解質溶液為 HCl溶液的氫氧燃料電池為例（酸性）總反應： 正極： ，電極反應式： 負極： ，電極反應式： 3） 以Pt為電極，電解質溶液為 NaCl溶液的氫氧燃料電池為例（中性）總反應： 正極： ，電極反應式： 負極： ，電極反應式： 甲烷-氧氣燃料電池1） 以Pt為電極，電解質溶液

8、為 KOH溶液的甲烷-氧氣燃料電池（堿性）總反應： 正極： ，電極反應式： 負極： ，電極反應式： 2） 以Pt為電極，電解質溶液為 HCl溶液的甲烷-氧氣燃料電池（酸性）總反應： 正極： ，電極反應式： 負極： ，電極反應式： 3） 以Pt為電極，電解質溶液為 NaCl溶液的甲烷-氧氣燃料電池（中性）總反應： 正極： ，電極反應式： 負極： ，電極反應式： 例7 將兩個鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH4和O2，即可產生電流，稱為燃料電池，下列敘述正確的是()通入CH4的電極為正極正極的電極反應式是O22H2O4e=4OH通入CH4的電極反應式是CH42O24e=CO22H2O

9、負極的電極反應式是CH410OH8e=COeq oal(2,3)7H2O放電時溶液中的陽離子向負極移動放電時溶液中的陰離子向負極移動A B C D練 習 題原電池1下列敘述中正確的是A任何化學反應都能設計成原電池 B任何氧化還原反應都能設計成原電池C原電池反應一定是氧化還原反應D兩個不同的金屬電極插入到電解質溶液中就能形成原電池2.X、Y、Z都是金屬，把X投入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y為電池的負極，X、Y、Z三種金屬的活潑性順序為()AXYZBXZY CYXZ DYZX3.某小組為研究電化學原理，設計如圖裝置。下列敘述不正確的是（ ）Aa和b不連接時，鐵片上會有

10、金屬銅析出Ba和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為：Cu2 + 2e = CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色Da和b用導線連接時，鐵片上發(fā)生的反應為： Fe 3e = Fe34 四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池 ，相連時，外電路電流從流向 ；相連時，為正極，相連時，有氣泡逸出 ； 相連時， 的質量減少 ，據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是 A B C D 5.一個原電池的總反應的離子方程式是：Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu該原電池的合理組成是 6依據(jù)氧化還原反應Zn(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)Cu(s) 設計的原電池如圖所示。

11、請回答下列問題：(1)電極X的材料是_；電解質溶液Y是_。(2)銅電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應為 ， X極上發(fā)生的電極反應為_。(3)外電路中的電子是從_極流向_極。(4)鹽橋中的Cl向_極移動，如將鹽橋撤掉，電流計的指針將_偏轉?；瘜W電源1下列有關電池的說法不正確的是()A手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學能轉化為電能 D鋅錳干電池中，鋅電極是負極2如圖所示是幾種常見的化學電源示意圖，有關說法不正確的是()A上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞C鉛蓄電池工作過程中，每通過2 m

12、ol電子，負極質量減輕207 gD氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源3一種新型燃料電池，以鎳板為電極插入KOH溶液中，分別向兩極通入乙烷(C2H6)和氧氣，其中某一電極反應式為C2H618OH14e=2COeq oal(2,3)12H2O。有關此電池的推斷不正確的是()A通入氧氣的電極為正極 B參加反應的O2與C2H6的物質的量之比為72C放電一段時間后，KOH的物質的量濃度將下降D放電一段時間后，正極區(qū)附近溶液的pH減小4一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)，家庭常用的漂白水，食鹽，氫氧化鈉(化學藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應方程式為2Al3ClO2OH=3C

13、l2AlOeq oal(,2)H2O。下列說法不正確的是()A該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質用完后可以更換B該電池發(fā)生氧化反應的是金屬鋁C電極的正極反應式為3ClO3H2O6e=3Cl6OHD當有0.1 mol Al完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.80610235甲醇燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一，這種燃料電池由甲醇、空氣(氧氣)、KOH(電解質溶液)構成。電池的總反應式為2CH3OH3O24OH=2COeq oal(2,3)6H2O。則下列說法正確的是 ()A電池放電時通入空氣的電極為負極B電池放電時負極的電極反應式為CH3OH6eH2O=CO26HC由于COeq oal(2,

14、3)水解顯堿性，電池放電時，電解質溶液的pH逐漸增大D電池放電時每消耗1 mol CH3OH轉移6 mol電子6如圖所示為某原電池的結構示意圖，下列說法不正確的是(鹽橋中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠做成的凍膠)()A該原電池的總反應式為2Fe3Cu=2Fe2Cu2B該電池工作時，Cu2在電極上得到電子，發(fā)生還原反應C若用此電池電解飽和氯化鈉溶液制取Cl2，當銅電極的質量減少6.4 g時，產生氯氣的體積為2.24 L(折算為標準狀況)D電池工作過程中，電子由銅電極經(jīng)過電流表流向石墨電極7.美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構造如下圖所示：a、b兩個電極均由多孔的碳塊組成。該電池的負極的電極反應式：_，若a、b間連接一燈泡，則電流方向為從_到_，裝置在工作過程中，b電極附近的OH濃度_（填“增大”、“減小”、“不變”）。（2）若裝置工作10 min中內，b電極通入標況下的O2