2022年《化学反应原理》第一章第三节化学能转化为电能—电池.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆第一章第 3 节 化学能转化为电能 电池2. 阅读课 29 页,明确金属防护的方法有哪些？【基础学问梳理】三、化学电源一、原电池的工作原理1.仔细阅读课本第23 页中间两段,明白化学电源分为哪几类？一次性电池具有1.原电池中能量是如何转换的？与电解池有什么区分？的特点,锂电池具有的特点,以及可充电电池的能量转化是怎样的？2.铜锌原电池 画出铜、锌、硫酸铜溶液组成的原电池装置图,标出电极材料,电子流向、2.锌锰干电池分为哪两种？分别写出这两种锌锰干电池的电极反应式和电池反 应化学方程式

2、；离子移动发方向和电流方向,写出电极反应式和电池反应的方程式；【才能提升】3.形成原电池的条件有哪些？问题 1： 有盐桥的原电池工作原理如右图 :争论以下问题总结该电池产生电流的缘由；写出该电池的电极反应和总反应二、金属的腐蚀与防护1.金属腐蚀（1）阅读课本 27 页,明确何谓金属腐蚀？分为哪两类？有什么区分？（2）什么是电化学腐蚀？金属发生电化学腐蚀的根本缘由是什么？问题 2、电化腐蚀原理,硫酸工厂酸性环境中的铁制品（不纯,含石墨等杂质）简洁被腐蚀, 请从电化学角度分析缘由,写动身生的电极反应和总反应的方程式：（3）阅读课 27-28 页,明确电化学腐蚀分为哪两种腐蚀？分类的依据是什么？哪种

3、更加普遍？家用的铁锅（不纯,含石墨等杂质）刷完后易生锈,请从电化学角度分析缘由,细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆 写动身生的电极反应和总反应的方程式：问题 3.列表比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀问题 5 铅蓄电池铅蓄电池正、负极材料是什么？电解质溶液是什么. 形成条件负极反应正极反应写出放电过程中两极电极反应和电池总反应化学方程式；总反应在放电过程中外电

4、路通过 2mol 电子时,理论上消耗硫酸物质的量是？两极质量变化如何？问题 4. 下图各容器中均盛有海水,依据铁在其中被腐蚀的速率由慢到快排序 蓄电池充电时,蓄电池正负极和直流电源的正负极接线柱如何连接,电极反应如何书写？并总结金属防护的措施可充电电池正负极的判定方法和电极反应的书写方法细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆问题 6：氢氧燃料电池,写出以KOH 溶液为电解质的

5、氢氧燃料电池的两极电极A.CaCO 32HCl= CaCl2CO2 H2O B.Zn CuSO 4= Cu ZnSO 4C.CH 4+2O 2 CO 2+2H 2O D.2FeCl 3Fe=3FeCl23.以下表达中,正确选项 反应式和电池总反应化学方程式,并分析溶液酸碱性变化；写出以稀硫酸为电解质的氢氧燃料电池的两极电极反应式和电池总反应化学方程式,并分析溶液酸碱性变化； 锌跟稀硫酸反应制取H 2,加入少量CuSO 4 溶液能提高反应速率 镀层破旧后白铁镀锌铁 比马口铁 镀锡 更易腐蚀 电镀时应把镀件做电解槽的阴极 冶炼铝时,把氧化铝加热成为熔融体后电解 钢铁发生电化学腐蚀时,负极反应：O2

6、+ 4e+2H 2O=4OHA.B.C.D.4.关于如下列图装置的表达,正确选项 电解质对电极反应产生影响的原电池电极反应式如何书写？A.铜是负极,铜片上有气泡产生锌铜B.锌片质量逐步削减,铜片邻近硫酸根离子的浓度逐步增大C.电子从锌片经导线流向铜片,溶液中阳离子向正极移动,D.氢离子在铜片表面被氧化,稀硫酸浓度逐步减小【拓展训练】 5. 已 知 空 气 - 锌 电 池 电 极 反 应 为 , 锌 片 ： Zn+2OH- 2e-=ZnO+H 2O 石Fe 一、挑选题 只有一个选项符合题意,将挑选题答案填在答案表格中墨:O 2+2H 2O+4e-=4OH-1. 以下关于原电池的表达中正确选项 依

7、据此判定,锌片是 A.负极,并被氧化B.负极,并被仍原C.正极,并被氧化D.正极,并被A.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极B.构成原电池的正、负极必需是两种不同的金属仍原C.原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动6.以下装置能形成原电池的是 FeAg D.原电池是将化学能转化为电能的装置Zn C Fe C Fe 2.不能设计成原电池的化学反应是 稀硫酸稀硫酸 第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - - 稀盐酸细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - -

8、- -学而不思就惘,思而不学就殆A B C D B.b 电极的电极反应为：4OH-4 e=2H 2O 2C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极7.100 mL 浓度为 2 mol/L 的硫酸跟足量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响D.氢氧燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污生成的氢气的总量,可采纳的方法是 铜锌染轻等优点,是一种具有应用前景的绿色电源A.加入适量的6 mol/L 的硫酸B.加入少量硫酸铜固体11.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中C.加入少量的硝酸钾固体D.加入少量的硫酸钾溶液的氧气与铝反应产生电流；电池总反应为：4A1+3O 2+

9、6H 2O 4A1OH 3,下8.将纯锌片和纯铜片按下图方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下表达正确 锌 的是 列说法不正确选项 铜 +2H 2O=4OHO 2+4eA.正极反应式为：A.两烧杯中铜片表面均有气泡产生B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极稀硫酸稀硫酸 C. 以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积Al A C.两烧杯中溶液的酸性均减弱甲乙D.该电池通常只需更换铝板就可连续使用D.产愤怒泡的速度甲比乙慢H 2SO4中反应冒气泡, 判定三种金属12.将 Mg 条、 Al 条平行插入肯定浓度NaOH 溶液中组成原电池；此电池工作时9.ABC

10、三种金属, 两两分别接触并同处于稀以下表达正确选项 活动性次序 A.Mg 比 Al 活泼, Mg 失去电子被氧化成Mg2+B.Al 条表面虽有氧化膜,但可不必处理A B. C. C.该电池的内、外电路中,电流均是由电子定向移动形成的NaOHD.Al 是电池负极,开头工作时溶液中会立刻有白色沉淀析出D 13.常温镀锌铁片表面破旧发生析氢腐蚀时,如有0.2mol 电子发生转移,以下说法肯定正确选项 A.有 5.6g 金属被腐蚀B.有 4.48L （标准状况）气体放出10.下图为氢氧燃料电池原理示意图,依据此图的提示,以下表达正确选项C.有 6.5g 金属生成D. 有 2.24L（标准状况）气体放出

11、14.各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的次序是 细心整理归纳 精选学习资料 A.a 电极是阴极 第 4 页,共 9 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆17. 利用反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+设计一个原电池（正极材料用碳棒）；请你画出装置图：1该电池的负极材料是,发生反应（填 “ 氧化 ” 或“ 仍原 ” ）；B.C.电极反应式为：；,A.电解质溶液是D.2正极上显现的现象是1mol,就生成银的质量是；

12、3如导线上转移电子18.1 阿波罗宇宙飞船使用的氢氧燃料电池的电解液是氢氧化钾溶液,写出两极挑选题答题栏14 的电极反应：_ ；题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 在负极发生反应的物质是_ _,负极发生的 _ 填氧化或仍原 反应,电池答案反应是 _ 二、填空2在下图所示装置中,试管A、B 中的电极为多孔的惰性电极；C、D 为两个15.电工操作中规定,不能把铜线和铝线拧在一起连接线路,这是由于铂夹夹在被Na2SO4 溶液浸湿的滤纸条上,滤纸条的中部滴有KMnO 4 液滴；_ 电源有 a、b 两极；如在A、B 中布满 KOH 溶液后倒立于KOH 溶液的水槽_ 中,切断K

13、 1,闭合 K 2、K 3,通直流电,试验现象如下列图；就：；标出图中的电极名称：a 为_极, D 为_极16.微型银锌电池,其电极分别为Ag2O 和 Zn,电解液为KOH 溶液；两极反应： 在 湿 的Na2SO4 滤 纸 条 中 部 的KMnO 4 液 滴 处 发 生 的 现 象 是_ _ Zn+2OH-2e=ZnO+H 2O Ag2O+H 2O+2e=2Ag+2OH依据上述变化, 负极写出电极反应式：A 中 _ _ , B 中 _ 材料是,负极邻近的溶液pH ,正极材料是,该电池的电池反应_ _ 是；该原电池工作一段时间后溶液的pH 将_ 如电解一段时间后,A、B 中均有气体包围电极；此时

14、切断K 2、 K3,闭合_；（填 “ 增大 ”、 “ 减小 ” 或“ 不变 ” ）细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -K 1, 就 电 流 表 的 指 针 是 否 移 动 填 是 或 否 _ , 其 理 由 是 _ 第 5 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆_ 当外电路通过1 mol 电子时,理论上负极板的质量增加_g；A 电极3在完全放电耗尽PbO2和 Pb 时,如按图连接,电解一段时间后,就在上生成 _、 B 电

15、极上生成 _,此时铅蓄电池的正负极的极性将_ 21.据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解 质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一19. 甲 烷 燃 料 电 池 , 以 稀 硫 酸 为 电 解 质 时 电 池 反 应 化 学 方 程 式 为 CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O,就两极电极个月才充一次电； 其电池反应为： 2CH 3OH+3O 2+4OH22CO 3+ 6H 2O,就以下说法错误选项（）A.放电时负极参与反应的是CH 3OH B.充电时电解质溶液的pH 逐步增大C.放电时消耗1mol O 2转移 6 mol 电子D

16、.充电时每生成1 mol CH 3OH 转移 6 mol 电子【同学自命题】一、原电池的工作原理反应分别是；以氢氧化钾溶液为电解质时,正极反应是O2 + 2H 2O + 4e=4OH,就负极反应为总反应离子方程式：以下题目A 层同学必需做,BC 层同学选做；1.原电池是能把化学能转化为电能的装置,而电解池是把20.铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总 反应式为：电能转化为化学能2. 负极材料为锌,正极材Pb+PbO 2+4H+2SO 4 2-2PbSO 4+2H 2O 请回答以下问题：Zn 料为铜；Cu 1铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“ ” ,另一个接线柱旁

17、电子由负极（锌）流向正极（铜）CuSO4 溶液；电流由正极（铜）流向负极（锌）阴离子向负极移动,阳离子向正极移动标有 “ ” ,就标有 “ ” 的接线柱放电时作极, 充电时作极2放电时：负极的电极反应式是_,正极的电极正极 :Cu2+2e- =Cu 仍原反应 负极 :Zn - 2e- = Zn2+ 反应式是 _ ,电解液中H2SO4 的浓度将变 _,细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,

18、思而不学就殆氧化反应 Zn+CuSO 4= ZnSO 4+Cu 时是一个原电池,将化学能转化为电能；充电时是一个电解池,外加直流电3. 活泼性不同的两金属或金属与导电非金属（如石墨）做电极使电池内发生电池反应的逆反应,将电能转化为化学能储存起来；加入电解质溶液必需构成闭合回路2.锌锰干电池分酸性和碱性两种；：二、金属的腐蚀与防护酸性锌锰干电池：1（1）金属表面与四周的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏,称为负极： Zn 2e=Zn2+ 正极： 2NH 4 +2e-=2NH 3+H 2 金属腐蚀；电池反应化学方程式：Zn+ 2MnO2+ 2NH 4Cl= ZnCl 2+Mn 2O3+2NH

19、 3+H 2O 金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀；电化学腐蚀过程中存在电极反应,产生微碱性锌锰干电池：弱电流；负极：Zn+2OH2e-=ZnO+H 2O正极（ 2）当两种金属相接触且又同时暴露在潮湿空气里或与电解质溶液接触时,由MnO 2+2H 2O+2e-=MnOH2+2OH于形成原电池而发生腐蚀,这种腐蚀就是电化学腐蚀；电池反应化学方程式：Zn+MnO2+H 2O=ZnO+MnOH2根本缘由：被腐蚀的金属成为原电池的负极,其原子失去电子变成金属阳离子,问题 1.盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来,形成了闭合回路；进入电解质溶液而耗损；负极： Zn - 2e- = Zn 2+ 氧化反应 ,正

20、极： Cu 2+2e- =Cu 仍原反应 ；（3）电化学腐蚀分为“ 析氢腐蚀 ”、“ 吸氧腐蚀 ” 两种腐蚀；依据：水膜的酸碱性；总反应： Zn+CuSO 4= ZnSO 4+Cu一般金属腐蚀以“ 吸氧腐蚀 ” 为主；问题 2 2金属防护的方法有 :（1）给金属表面加上爱护层,将金属与外界隔开,如油漆、铁、石墨、潮湿的酸性的空气构成了原电池,加快了金属的腐蚀电镀；正极： 2H +2e- = H 2 负极： Fe - 2e- = Fe 2+电池反应： Fe+ H2SO4= （2）电化学爱护法：牺牲阳极爱护法、阴极电爱护法 FeSO 4+ H 2（3）运用电化学方法使金属表面钝化,将被爱护金属接到

21、外加电源的正极上铁、石墨、潮湿的空气构成了原电池,加快了金属的腐蚀（4）添加缓蚀剂 三、化学电源1.一次电池、可充电电池、燃料电池三类；一次性电池只能放电不能充电,使用 后即弃去,可能造成环境污染；锂电池是一种高能电池,体积小、重量轻,正 极 ： O2+2H 2O+4e-= 4OH- 负 极 ： 2Fe - 4e-= 2Fe2+ 电 池 反 应 ：2Fe+O 2+2H 2O=2FeOH 2 问题 3. 腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀单位质量（或体积）能量比高,是非常抱负的化学电源；可充电电池放电形成条件酸性较强的电解质溶液弱酸性、中性、碱性电解质溶液细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - -

22、 - - - - - - - - - 第 7 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆负极反应Fe - 2e- = Fe2+2Fe 4e-= 2Fe2+电极材料活泼的一极不活泼的一极正极反应2H+2e- = H 2O2+2H 2O+4e- = 4OH电子流淌方向流出的一极流入的一极总反应2H+ Fe=Fe2+H 22Fe+O 2+2H 2O=2FeOH2 电流方向流入的一极流出的一极问题 4. 金属爱护的措施： （1）给金属表面加上爱护层,将金属与外界隔开,如油漆、电 镀

23、；（2）电化学爱护法：牺牲阳极爱护法、阴极电爱护法（3）运用电化学方法使金属表面钝化,将被爱护金属接到外加电源的正极上（4）添加缓蚀剂 问题 5 离子移动方向阴离子移向的一极阳离子移向的一极发生的反应类型氧化反应的一极仍原反应的一极反应现象减轻的一极增重的一极问题 6 氢氧燃料电池1.负极： 2H 2+4OH-4e-=4H 2O 正极： O 2+2H 2O+4e-=4OH- 总反应式：2 H 2+O 2 =2H 2O 碱性减弱1.铅蓄电池负极材料是铅、正极材料是二氧化铅,电解质溶液是30%H 2SO4溶液；2.负极： 2H 24 e-=4H+正极： O2+4H+4e-=2H 2O 总反应式：2

24、 2.放电是原电池：H 2+O 2 =2H 2O 酸性减弱（1）判定正、负极；负极： Pb+SO42- 2e-= PbSO4正极： PbO 2+4H+ SO42-+2e-=PbSO4+2H 2O 总反应： PbO 2+ Pb+2H 2SO4 2PbSO 4 +2H 2O （2）找出负极上失电子发生氧化反应的物质（一般是负极金属、燃料等仍原剂） ,3.消耗硫酸的物质的量是2mol；负极质量增加：96g 正极质量增加：64g 写出失电子的反应,如电解质与电极上生成的新物质反应,把两步反应结 合起来写出总的电极反应式；4.蓄电池充电时,蓄电池正极和直流电源的正极接线柱连接,蓄电池负极和直流 电源的负

25、极接线柱连接；充电是电解池：（3）找出正极上得电子发生仍原反应的物质（一般是O2 等氧化剂）,写出得电阴极： PbSO4 +2e- =Pb+SO 42-阳极： PbSO 4+2H 2O-2e-= PbO2+ 4H+ 子的反应,如电解质与电极上生成的新物质反应,把两步反应结合起来写 出总的电极反应式；（4）电池反应 = 正极反应式 +负极反应式 写出电池反应和简洁电极反应,就复杂电极反应电池反应简洁电极反2 +SO 4总反应： 2PbSO4 +2H 2O 通电PbO2+ Pb+2H 2SO4负极正极细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -应 第 8

26、页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆正极： O2+2H 2O+4e-=4OH- 负极： CH 4+10OH-8e-=CO 32-+7H 2O 4OH-4e=2H 2O O24H+4e=2H 248 总反应： CH 4+2O 2+2NaOH=Na2CO 3+2H 2O 是氢气、氧气和氢氧化钾溶液形成了燃料电池一、挑选题19.负极： CH 4+2H 2O-8e=CO 2+8H+正极： 2O2 8H + 8e=4H 2O CH 4+10OH-8e=CO 32-+7H 2O

27、CH 4+2O 2+2OH=CO 3 2-+3H 2O 20.1正阳2Pb+SO 42-2e- =PbSO 4PbO 2+4H+ SO42-+2e-=PbSO 4 +2H 2O 小3Pb PbO 2 对换21.C DABCA BBCDD BBDC 二、填空15.铜线与铝线在潮湿的空气中构成原电池,铝作负极,加快铝线的腐蚀16. Zn 减小Ag2O Zn+ Ag 2O =ZnO+2Ag 不变17. Cu C AgNO3溶液1铜氧化Cu-2e=Cu2+AgNO 3溶液2有银白色固体析出,电极变粗3108g 18. 1负极： 2H 2+4OH- 4e-=4H 2O 正极： O2+2H 2O+4e-=4OH- 第 9 页,共 9 页 H2 氧化2H 2+O 2 =2H 2O 2 负阳紫色液滴向D 极移动细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -