第四課時(shí)-電化學(xué)

1、 第4課時(shí) 電 化 學(xué)原 電 池原電池原電池：把 轉(zhuǎn)化為 的裝置。2、構(gòu)成條件：（1）活性不同的兩極。 （2）電解質(zhì)溶液。（3）兩極相連形成閉合電路。 （4）內(nèi)部條件：能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。3、實(shí)質(zhì)：利用自發(fā)的氧化還原反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。例1 下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？ 【練習(xí)1】如圖所示的裝置能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是【變式1】下列反應(yīng)不可用于設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)示意圖，下列說(shuō)法中不正確的

2、是()A原電池工作時(shí)的總反應(yīng)為ZnCu2=Zn2Cu，該反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)B原電池工作時(shí)，Zn電極流出電子，發(fā)生氧化反應(yīng)C原電池工作時(shí)，銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，CuSO4溶液藍(lán)色變深D如果將Cu電極改為Fe電極，Zn電極依然作負(fù)極【練習(xí)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(dǎo)線(xiàn)流向銅片 D銅是陽(yáng)極，銅片上有氣泡產(chǎn)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(fù)極：活潑的一極根據(jù)電子或電流流向判斷。電流方向：正負(fù) ；電子流向：負(fù)正根據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向判斷。根據(jù)原電池兩極發(fā)生的反應(yīng)判斷

3、?！柏?fù)氧正還”根據(jù)電極增重或減輕。根據(jù)電極產(chǎn)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(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬可為 A.Mg B.Fe C.Al D.Cu【練習(xí)3】 把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線(xiàn)兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)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(xué)反應(yīng)：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(yīng)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(dòng)性由弱到強(qiáng)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(dǎo)線(xiàn)連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說(shuō)法中正確的是()A外電路的電流方向?yàn)閄外電路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(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D若兩電極都是金屬，則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閄Y例5如圖所示，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)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

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(jiǎn)單原電池電極方程式的寫(xiě)法以Cu-Zn原電池為例，如右圖：負(fù)極： ，電極反應(yīng)式： 正極： ，電極反應(yīng)式： 總反應(yīng)： 例6 寫(xiě)出右圖原電池的電極反應(yīng)式。負(fù)極： ，電極反應(yīng)式： 正極： ，電極反應(yīng)式： 總反應(yīng)： 【練習(xí)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(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為： 3Zn2K2FeO48H2Oeq o(=,sup7(

6、放電),sdo5(充電)3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)高鐵電池的負(fù)極材料是_。(2)放電時(shí)，正極發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)；已知負(fù)極反應(yīng)為： Zn2e2OH=Zn(OH)2，則正極反應(yīng)為_(kāi)。(3)放電時(shí)，_(填“正”或“負(fù)”)極附近溶液的堿性增強(qiáng)。【變式6】(07年海南高考) 依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s) = Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電極X的材料是 ；電解質(zhì)溶液Y是 ；(2)銀電極為電池的 極，發(fā)生的電極反應(yīng)為 ；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)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(xiě)法 總反應(yīng)： 實(shí)際上就是燃料的完全燃燒。 負(fù)極（通入燃料）：為燃料失去電子的氧化反應(yīng)， 正極（通入氧化劑）：為氧化劑得到電子的還原反應(yīng)。（1）氫氧燃料電池1） 以Pt為電極，電解質(zhì)溶液為 KOH溶液的氫氧燃料電池為例（堿性）總反應(yīng)： 正極： ，電極反應(yīng)式： 負(fù)極： ，電極反應(yīng)式： 2） 以Pt為電極，電解質(zhì)溶液為 HCl溶液的氫氧燃料電池為例（酸性）總反應(yīng)： 正極： ，電極反應(yīng)式： 負(fù)極： ，電極反應(yīng)式： 3） 以Pt為電極，電解質(zhì)溶液為 NaCl溶液的氫氧燃料電池為例（中性）總反應(yīng)： 正極： ，電極反應(yīng)式： 負(fù)極： ，電極反應(yīng)式： 甲烷-氧氣燃料電池1） 以Pt為電極，電解質(zhì)溶液

8、為 KOH溶液的甲烷-氧氣燃料電池（堿性）總反應(yīng)： 正極： ，電極反應(yīng)式： 負(fù)極： ，電極反應(yīng)式： 2） 以Pt為電極，電解質(zhì)溶液為 HCl溶液的甲烷-氧氣燃料電池（酸性）總反應(yīng)： 正極： ，電極反應(yīng)式： 負(fù)極： ，電極反應(yīng)式： 3） 以Pt為電極，電解質(zhì)溶液為 NaCl溶液的甲烷-氧氣燃料電池（中性）總反應(yīng)： 正極： ，電極反應(yīng)式： 負(fù)極： ，電極反應(yīng)式： 例7 將兩個(gè)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(chǎn)生電流，稱(chēng)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(yīng)式是O22H2O4e=4OH通入CH4的電極反應(yīng)式是CH42O24e=CO22H2O

9、負(fù)極的電極反應(yīng)式是CH410OH8e=COeq oal(2,3)7H2O放電時(shí)溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)A B C D練 習(xí) 題原電池1下列敘述中正確的是A任何化學(xué)反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池 B任何氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池C原電池反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)D兩個(gè)不同的金屬電極插入到電解質(zhì)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(shí)，Y為電池的負(fù)極，X、Y、Z三種金屬的活潑性順序?yàn)?)AXYZBXZY CYXZ DYZX3.某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是（ ）Aa和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有

10、金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2 + 2e = CuC無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色Da和b用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)，鐵片上發(fā)生的反應(yīng)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(shí)，外電路電流從流向 ；相連時(shí)，為正極，相連時(shí)，有氣泡逸出 ； 相連時(shí)， 的質(zhì)量減少 ，據(jù)此判斷這四種金屬活動(dòng)性由大到小的順序是 A B C D 5.一個(gè)原電池的總反應(yīng)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(yīng)Zn(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)Cu(s) 設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。

11、請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_。(2)銅電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應(yīng)為 ， X極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)。(3)外電路中的電子是從_極流向_極。(4)鹽橋中的Cl向_極移動(dòng)，如將鹽橋撤掉，電流計(jì)的指針將_偏轉(zhuǎn)?；瘜W(xué)電源1下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是()A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時(shí)，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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極2如圖所示是幾種常見(jiàn)的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說(shuō)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(zhǎng)時(shí)間使用后，鋅筒被破壞C鉛蓄電池工作過(guò)程中，每通過(guò)2 m

12、ol電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207 gD氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)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(yīng)式為C2H618OH14e=2COeq oal(2,3)12H2O。有關(guān)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(yīng)的O2與C2H6的物質(zhì)的量之比為72C放電一段時(shí)間后，KOH的物質(zhì)的量濃度將下降D放電一段時(shí)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(xué)藥品店常見(jiàn)試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al3ClO2OH=3C

13、l2AlOeq oal(,2)H2O。下列說(shuō)法不正確的是()A該電池的優(yōu)點(diǎn)是電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換B該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁C電極的正極反應(yīng)式為3ClO3H2O6e=3Cl6OHD當(dāng)有0.1 mol Al完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.80610235甲醇燃料電池是目前開(kāi)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(zhì)溶液)構(gòu)成。電池的總反應(yīng)式為2CH3OH3O24OH=2COeq oal(2,3)6H2O。則下列說(shuō)法正確的是 ()A電池放電時(shí)通入空氣的電極為負(fù)極B電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH6eH2O=CO26HC由于COeq oal(2,

14、3)水解顯堿性，電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大D電池放電時(shí)每消耗1 mol CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子6如圖所示為某原電池的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說(shuō)法不正確的是(鹽橋中裝滿(mǎn)用飽和KCl溶液和瓊膠做成的凍膠)()A該原電池的總反應(yīng)式為2Fe3Cu=2Fe2Cu2B該電池工作時(shí)，Cu2在電極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)C若用此電池電解飽和氯化鈉溶液制取Cl2，當(dāng)銅電極的質(zhì)量減少6.4 g時(shí)，產(chǎn)生氯氣的體積為2.24 L(折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)D電池工作過(guò)程中，電子由銅電極經(jīng)過(guò)電流表流向石墨電極7.美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構(gòu)造如下圖所示：a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成。該電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式：_，若a、b間連接一燈泡，則電流方向?yàn)閺腳到_，裝置在工作過(guò)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(nèi)，b電極通入標(biāo)況下的O2