2017-2018學(xué)年高中化學(xué)第2章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量同步備課學(xué)案魯科版必修2

1、第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量目標(biāo)導(dǎo)航1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化形式。2.了解原電池的構(gòu)成條件、工作原理和應(yīng)用。3.了解常見(jiàn)的化學(xué)電源。一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能1放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)放熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的能量以熱能的形式釋放出來(lái)，像這樣的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。(2)吸熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)需要不斷地吸收熱能來(lái)維持反應(yīng)的進(jìn)行，像這樣的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)。2化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式【議一議】1如圖為“即熱飯盒”的結(jié)構(gòu)示意圖。這種飯盒使用起來(lái)非常方便，撤去底部的隔板幾分鐘后，飯菜就變熱了，試從能量轉(zhuǎn)化的角度說(shuō)明其中的原理。答案在鐵的催化作用下，鎂跟水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)Mg2H2OMg(OH)2H2，放出熱量，

2、即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。2鐵路工人經(jīng)常利用鋁熱劑來(lái)焊接鋼軌，你能解釋其中的原理嗎？答案Fe2O3粉末和鋁粉的混合物是常用的鋁熱劑。Fe2O3粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生反應(yīng)Fe2O32AlAl2O32Fe，放出大量的熱，高溫下鐵呈液態(tài)，可焊接斷裂的鋼軌。二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1探究原電池的工作原理實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象結(jié)論鋅片逐漸溶解，表面有氣泡鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2銅片表面無(wú)氣泡銅與稀硫酸不反應(yīng)鋅片逐漸溶解鋅失去電子銅片表面有氣泡H在Cu表面得到電子生成H2電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)導(dǎo)線中有電子定向移動(dòng)而產(chǎn)生電流兩鋅片逐漸溶解且表面都有氣泡鋅與稀硫酸反應(yīng)電流表指針不偏轉(zhuǎn)導(dǎo)線中無(wú)電流鋅片無(wú)現(xiàn)象Zn、Cu與乙醇不反應(yīng)銅片

3、無(wú)現(xiàn)象電流表指針不偏轉(zhuǎn)導(dǎo)線中無(wú)電流2.原電池(1)概念原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)工作原理(以ZnCu原電池為例)電極材料鋅銅電極名稱負(fù)極正極電極反應(yīng)Zn2e=Zn22H2e=H2反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)外電路電子流向由鋅片沿導(dǎo)線流向銅片內(nèi)電路離子移向溶液中H向正極移動(dòng)，在銅片上被還原為H2原電池總反應(yīng)Zn2H=Zn2H2(3)構(gòu)成條件本質(zhì)有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)；電極有活潑性不同的兩個(gè)電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)；溶液兩電極插入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；回路形成閉合回路(兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)。(4)常見(jiàn)電池干電池：又稱一次電池，如鋅錳電池。蓄電池：又稱二次電池，如鉛

4、蓄電池、鎳氫電池、鋰電池。燃料電池：其能量轉(zhuǎn)化率高，能長(zhǎng)時(shí)間提供電能。如氫氧燃料電池?！咀h一議】1作為原電池兩極的材料有什么要求？原電池的兩個(gè)電極的電極材料必須都是金屬電極嗎？答案首先必須能導(dǎo)電；其次，若兩電極都是金屬，則活潑性不同。原電池的兩個(gè)電極不一定都是金屬材料，如干電池的正極材料是石墨，是非金屬。2在下圖的裝置中，屬于原電池且有電流產(chǎn)生的是 _。答案解析酒精是非電解質(zhì)；沒(méi)有形成閉合回路；兩電極活潑性相同；兩電極與H2SO4溶液均不反應(yīng)。均不能形成原電池。3原電池工作時(shí)，負(fù)極失去的電子總數(shù)與正極得到的電子總數(shù)有何關(guān)系？為什么？答案相等。原電池中，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原

5、反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒規(guī)律知，正極上得電子總數(shù)與負(fù)極上失電子總數(shù)相等。一、原電池工作原理1原電池的工作原理2原電池正、負(fù)極的判斷方法【關(guān)鍵提醒】判斷原電池要“四看”一看本質(zhì)：反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。二看電極：具有兩個(gè)活潑性不同的電極(燃料電池的電極一般是惰性電極)。三看溶液：電解質(zhì)溶液(一般負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。四看回路：電極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路?！纠?】如圖是Zn和Cu形成的原電池，其實(shí)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書卡片上記下結(jié)論。其中正確的一組是()Zn為正極，Cu為負(fù)極H向負(fù)極移動(dòng)電子是由Zn經(jīng)外電路流向CuCu極上有H2產(chǎn)生若有1 mol電子流過(guò)導(dǎo)線，則產(chǎn)生的H2

6、為0.5 mol正極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2ABCD解析在該原電池中，Zn比Cu活潑，故Zn為負(fù)極，Cu為正極，電子由Zn流出經(jīng)導(dǎo)線流向Cu；負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，正極反應(yīng)為2H2e=H2，故每轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)，產(chǎn)生0.5 mol H2；在溶液中H向正極移動(dòng)，SO向負(fù)極移動(dòng)。故、錯(cuò)誤，、正確，選B項(xiàng)。答案B【方法拓展】判斷電極時(shí)，有時(shí)不能只看金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，還要看電解質(zhì)溶液的性質(zhì)，如：Al在強(qiáng)堿性溶液中比Mg更易失電子，Al作負(fù)極，Mg作正極；Fe、Al在濃HNO3中鈍化后，比Cu等金屬更難失電子，Cu等金屬作負(fù)極，F(xiàn)e、Al作正極。變式訓(xùn)練1一個(gè)原電池反應(yīng)的離子方程式是Zn

7、Cu2=Zn2Cu，該原電池的合理組成是()選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液AZnCuCuCl2BCuZnH2SO4CCuZnCuSO4DZnFeCuCl2答案C解析由總反應(yīng)式知，Zn被氧化，作原電池的負(fù)極，符合條件的有B、C，電解質(zhì)溶液中的反應(yīng)為Cu22e=Cu，B選項(xiàng)中是2H2e=H2，故應(yīng)選C?！痉椒ㄒ?guī)律】(1)已知原電池的總反應(yīng)方程式判斷原電池的正負(fù)極時(shí)，可以直接根據(jù)化合價(jià)的升降來(lái)判斷。發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極。(2)根據(jù)原電池總反應(yīng)方程式設(shè)計(jì)原電池時(shí)，一般原電池的負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。二、原電池原理的應(yīng)用1加快氧化還原反應(yīng)的速率自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，形成原電池時(shí)

8、反應(yīng)速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)，滴加少量CuSO4溶液，則Zn和置換出的Cu在稀H2SO4中構(gòu)成原電池，加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。2比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。例如，有兩種金屬a、b，用導(dǎo)線連接插入到稀H2SO4中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生，則a為負(fù)極，b為正極，金屬活動(dòng)性ab。3用于金屬腐蝕保護(hù)使金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。例如，將鐵質(zhì)輸水管道與鋅塊相連，鋅作原電池的負(fù)極失電子，保護(hù)鐵不被腐蝕。4設(shè)計(jì)電池理論上能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。例如，把Fe2Fe3=3Fe2設(shè)計(jì)成原電池，可用Fe

9、作負(fù)極，銅(或石墨)作正極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)溶液?！纠?】現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：ANaOHHCl=NaClH2O，BCu2Ag=2AgCu2。(1)根據(jù)上述兩反應(yīng)的本質(zhì)，_(填字母)反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池，其原因是_。(2)將上述反應(yīng)中能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池。寫出電極反應(yīng)式及反應(yīng)類型：負(fù)極：_，_；正極：_，_。畫出裝置圖并標(biāo)明電極材料與名稱、電解質(zhì)溶液、電子流向。若導(dǎo)線上通過(guò)電子1 mol，則正極質(zhì)量增加_ g。解析(1)只有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池，B是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。(2)根據(jù)電池反應(yīng)式Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu失電子作負(fù)極，負(fù)極材料是Cu，正極材料

10、應(yīng)是比銅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?；Ag得電子，所以此電解質(zhì)溶液只能為AgNO3溶液。(3)由2Ag2e=2Ag知導(dǎo)線上通過(guò)電子1 mol 生成Ag 1 mol。答案(1)BA為非氧化還原反應(yīng)，沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移；B為氧化還原反應(yīng)，有電子轉(zhuǎn)移(2)Cu2e=Cu2 氧化反應(yīng) 2Ag2e=2Ag還原反應(yīng)如圖108【方法規(guī)律】設(shè)計(jì)原電池的具體方法(1)將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)：氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。(2)選擇電極材料和電解質(zhì)溶液：要結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)和兩個(gè)半反應(yīng)選擇。電極材料的選擇：一般選擇較活潑的金屬作負(fù)極，較不活潑金屬或非金屬導(dǎo)體作正極。負(fù)極一般能與電解質(zhì)溶液或電解質(zhì)溶液中溶解的物質(zhì)反

11、應(yīng)。電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。(3)按要求畫出原電池裝置圖，作必要的標(biāo)注，注意形成閉合回路?！咎貏e提醒】(1)在設(shè)計(jì)原電池時(shí)，若給出的離子方程式如：FeCu2=CuFe2，此時(shí)電解質(zhì)不確定為具體的物質(zhì)，只要是可溶性銅鹽即可，如CuSO4、CuCl2等。(2)兩極金屬不能是Na、K、Ca等活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬。變式訓(xùn)練2有a、b、c、d四種金屬，將a與b用導(dǎo)線連結(jié)起來(lái)浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕。將a、d分別投入等濃度的鹽酸中，d比a反應(yīng)劇烈。將Cu浸入b的鹽溶液里，無(wú)明顯變化。如果把Cu浸入c的鹽溶液里，有c的單質(zhì)析出。據(jù)此判斷它

12、們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()Ad、c、a、bBd、a、b、cCd、b、a、cDb、a、d、c答案B解析活動(dòng)性ab，da，bCuc。所以dabc，B項(xiàng)正確。【方法總結(jié)】金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的判斷方法(1)與水或酸反應(yīng)置換出氫氣的難易；(2)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱；(3)置換反應(yīng)。活潑性強(qiáng)的金屬置換出活潑性弱的金屬；(4)一般陽(yáng)離子的氧化性越弱，金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)；(5)通常情況下原電池中負(fù)極金屬?gòu)?qiáng)于正極金屬。1下列圖示的裝置不能構(gòu)成原電池的是()答案C解析C選項(xiàng)中兩種金屬都不能和稀H2SO4發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，故C選項(xiàng)中裝置不能構(gòu)成原電池。2關(guān)于原電池的下列說(shuō)法正確的是()A在正極上發(fā)

13、生氧化反應(yīng)B化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬為負(fù)極C在外電路電子流出的是正極D原電池是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置答案B解析原電池中相對(duì)較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極本身參與反應(yīng)，失去電子被氧化，是電子流出的一極。相對(duì)不活潑的金屬或非金屬作正極，正極上電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子得到電子被還原，是電子流入的一極。因此，原電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。3在盛裝稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片。下列敘述不正確的是()A負(fù)極附近SO的濃度逐漸增大B電子由銅片通過(guò)導(dǎo)線流向鋅片C反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液中c(H)減小D銅片上有H2逸出答案B解析該原電池中鋅片為負(fù)極，銅片為正極，鋅片失電子被氧化為Zn2進(jìn)入溶液，

14、電子沿導(dǎo)線流向銅片，溶液中的H從銅片上得電子被還原成氫原子，氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上逸出。溶液中的SO向負(fù)極Zn片方向移動(dòng)。故A、C、D正確。4如圖所示，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極質(zhì)量減少，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()AB極為原電池的正極BA、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸CC中陽(yáng)離子向A極移動(dòng)DA極發(fā)生氧化反應(yīng)答案C5某實(shí)驗(yàn)興趣小組以Zn和Cu為電極，稀硫酸為電解質(zhì)溶液研究原電池，并對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展，以下實(shí)驗(yàn)記錄錯(cuò)誤的是 ()A銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片逐漸溶解B電子在溶液中從Cu電極流向Zn電極C把鋅片換成石墨，電流表指針沒(méi)有明顯偏轉(zhuǎn)D把稀硫酸換成硫酸銅溶液

15、，電流表指針依然偏轉(zhuǎn)答案B解析CuZn稀硫酸原電池中，Zn作負(fù)極失去電子而被溶解，電子從Zn極經(jīng)導(dǎo)線流向Cu極，而若將Zn換成石墨，則就不能構(gòu)成原電池。故B項(xiàng)錯(cuò)誤。6如圖所示，在銅鋅原電池中，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為_極，電極上發(fā)生的是_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為_。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_；銅為_極，電極上發(fā)生的是_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式是_；銅片上觀察到的現(xiàn)象是_，原電池總反應(yīng)的離子方程式為_。答案負(fù)氧化Zn2e=Zn2鋅片溶解正還原Cu22e=Cu銅極變粗ZnCu2=Zn2Cu解析CuSO4為電解質(zhì)溶液時(shí)，銅鋅原電池的負(fù)極為鋅，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn

16、2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，所以銅極不斷變粗，電池總反應(yīng)式為ZnCu2=Zn2Cu。分層訓(xùn)練基礎(chǔ)過(guò)關(guān)題組1原電池的構(gòu)成與工作原理1下面關(guān)于原電池的說(shuō)法正確的是()A原電池電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)B在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)C在外電路中電子流出的一極為正極D原電池是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置答案B解析原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電子流出或發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極，電子流入或發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極；電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)。2下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生氣體的是()答案B解析A裝置中，銅和銀都不與稀硫酸反應(yīng)，不能形成原電池；B裝置中能形成

17、原電池，銅為正極，銅片上2H2e=H2；C裝置中，銅不與稀硫酸反應(yīng)，不能形成原電池；D裝置中不能形成閉合回路，不能形成原電池。3下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()A把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀H2SO4中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B把銅插入AgNO3溶液中，銅片表面出現(xiàn)一層銀C把銅片插入FeCl3溶液中，銅片表面出現(xiàn)一層鐵D把鋅粒放入裝有鹽酸的試管中，加幾滴CuSO4溶液，產(chǎn)生H2速率加快答案C解析A形成原電池，銅片為正極，H在正極被還原為H2，A正確；銅能從AgNO3溶液中置換出Ag, B正確；2Fe3Cu=2Fe2Cu2 ，Cu不能置換出Fe，C不正確；鋅能從CuSO4溶液中置換出銅，構(gòu)成原電池

18、，反應(yīng)速率加快，D正確。4將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是()兩燒杯中銅片表面均無(wú)氣泡產(chǎn)生甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極兩燒杯中溶液的c(H)均減小產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢甲中SO向Zn片移動(dòng)，H向Cu片移動(dòng)乙中電流從Cu片流向Zn片甲乙兩燒杯中Cu片的質(zhì)量均不變ABCD答案B解析裝置甲構(gòu)成CuZn原電池，裝置乙未形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，只發(fā)生Zn與稀H2SO4的反應(yīng)，不能產(chǎn)生電流。甲中Zn為負(fù)極，Cu為正極，H向正極移動(dòng)，在Cu片表面得電子被還原為H2逸出，SO向負(fù)極移動(dòng)。甲、乙兩燒杯中都發(fā)生反應(yīng)：Zn2H=Zn2H2，故c(H)減小，銅片均不發(fā)生

19、反應(yīng)，故質(zhì)量不變。5如圖，a的金屬活動(dòng)性在氫以前，b為碳棒。關(guān)于該裝置的說(shuō)法中，正確的是()Aa極上發(fā)生還原反應(yīng)，b極上發(fā)生氧化反應(yīng)B碳棒上有氣體逸出，溶液中c(H)增大C導(dǎo)線上有電流，電流方向abD反應(yīng)后a極質(zhì)量減小答案D解析a金屬可與稀硫酸反應(yīng)，a為原電池的負(fù)極，a極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A不正確，D正確；溶液中的H在b極上得電子生成氫氣，c(H)減小，B不正確；導(dǎo)線中電子流向?yàn)閍b，所以導(dǎo)線中電流方向?yàn)閎a。題組2原電池正極和負(fù)極的判定6如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()選項(xiàng)a電極名稱a電極材

20、料燒杯溶液A負(fù)極Fe稀硫酸B負(fù)極Fe硫酸銅溶液C正極碳棒稀硫酸D正極碳棒硫酸銅溶液答案C解析Fe、C形成的原電池中，負(fù)極鐵失去電子，變成2價(jià)的亞鐵離子，由于a極上有大量氣泡產(chǎn)生，所以為正極，電極反應(yīng)式：2H2e=H2，a為正極，是碳棒；b為負(fù)極，是鐵片；電解質(zhì)溶液為硫酸溶液。7如圖所示裝置，電流表指針發(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應(yīng)是下列各組中的()選項(xiàng)ABCAZnCu稀硫酸BCuFe稀鹽酸CFeAgFe(NO3)3溶液DAgFeAgNO3溶液答案D解析A極逐漸變粗，說(shuō)明A極為原電池的正極，溶液中的金屬陽(yáng)離子得到電子后在A極上析出；B極逐漸變細(xì)，說(shuō)明B極

21、為原電池的負(fù)極，失去電子后變成離子進(jìn)入溶液中。A選項(xiàng)的原電池反應(yīng)為ZnH2SO4=ZnSO4H2，B選項(xiàng)的原電池反應(yīng)為Fe2HCl=FeCl2H2，A選項(xiàng)中A極為原電池負(fù)極，變細(xì)，B極不變。B選項(xiàng)中A極為原電池正極，不變，B極變細(xì)。C選項(xiàng)中的原電池反應(yīng)為Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，則A極為原電池負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2，A極變細(xì)，B極電極反應(yīng)式為2Fe32e=2Fe2，B極不變。D選項(xiàng)中的原電池反應(yīng)為Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2, A極為正極，電極反應(yīng)為2Ag2e=2Ag，A極變粗，B極為原電池負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2，B極變細(xì)。題組3原電池的應(yīng)用

22、8某原電池的總反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2，不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液ACuFeFeCl3溶液BCFeFe(NO3)3溶液CFeZnFe2(SO4)3溶液DAgFeFe2(SO4)3溶液答案C解析根據(jù)原電池的電池反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2可知，F(xiàn)e為負(fù)極，比Fe不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極，含F(xiàn)e3的溶液為電解質(zhì)溶液。9將等質(zhì)量的兩份鋅粉a和b分別加入過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)向a中加少量CuSO4溶液，下圖中產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系，其中正確的是()答案A解析a中加入少量CuSO4溶液，被置換出的Cu覆蓋在Zn的表面，形成原電池，產(chǎn)生H2

23、的速率加快，反應(yīng)所需時(shí)間變短，但置換銅時(shí)消耗了一部分鋅，故與稀硫酸反應(yīng)的鋅的量比b少，產(chǎn)生的H2量比b少。10酸性條件下氫氧燃料電池的構(gòu)造如圖所示，下列關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是()Aa極是負(fù)極B正極H2被氧化C電流由b極通過(guò)燈泡流向a極D氫氧燃料電池是環(huán)保型電池答案B解析原電池電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，根據(jù)圖示H移動(dòng)方向知a為原電池的負(fù)極，b為原電池的正極，A正確；通O2的電極為正極，O元素化合價(jià)降低，所以O(shè)2得電子被還原，負(fù)極通H2，H元素失電子被氧化，B不正確；電流方向與電子流向相反，外電路中電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，即由a極通過(guò)燈泡流向b極，電流則由b極通過(guò)燈泡流向a極，C正確；

24、氫氧燃料電池對(duì)環(huán)境無(wú)污染，D正確。能力提升11原電池原理應(yīng)用廣泛，試回答下列問(wèn)題：(1)100 mL濃度為2 molL1的鹽酸跟過(guò)量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的量，可采用的方法是_(填字母，下同)。a加入適量6 molL1的鹽酸b滴入數(shù)滴CuCl2溶液c加入適量蒸餾水d加入適量NaCl溶液e加入NaHSO4固體(2)銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它作為原電池工作時(shí)發(fā)生反應(yīng)Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2。此原電池放電時(shí)負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是_。已知空氣鋅電池的兩個(gè)電極發(fā)生的反應(yīng)為鋅片：2Zn4OH4e=2ZnO2H2O，石墨棒：O22H2O4e=4OH，據(jù)此判斷

25、石墨是_(填“正極”或“負(fù)極”)，發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。(3)根據(jù)原電池原理可設(shè)計(jì)成化學(xué)電源，下列關(guān)于原電池的說(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甲醇燃料電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能c鋅錳干電池中，鋅電極為負(fù)極d所有釋放能量的反應(yīng)都能通過(guò)原電池實(shí)現(xiàn)(4)如圖為氫氧燃料電池原理示意圖，根據(jù)此圖的提示，下列敘述不正確的是_。aa電極是負(fù)極bb電極的電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2c氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源d氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部貯存在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置答案(1)b(2)Zn正極還原(3)d(4)b解析(1) a項(xiàng)和e項(xiàng)，c(H)

26、增大，n(H)增大，生成氫氣的速率增大，同時(shí)產(chǎn)生氫氣的總量增多； b項(xiàng)，鋅置換出銅，形成原電池，n(H)不變，生成氫氣的速率增大，同時(shí)產(chǎn)生氫氣的總量不變；c項(xiàng)和d項(xiàng)，c(H)減小，n(H)不變，生成氫氣的速率減小，同時(shí)產(chǎn)生氫氣的總量不變。(2) 原電池負(fù)極上的物質(zhì)失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，由方程式知鋅發(fā)生氧化反應(yīng)；在反應(yīng)中鋅化合價(jià)升高，被氧化，作負(fù)極。正極為石墨，正極發(fā)生還原反應(yīng)。(3)只有釋放能量的氧化還原反應(yīng)才能通過(guò)原電池實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化，d不正確。(4)氫氧燃料電池的總反應(yīng)為2H2O2=2H2O，因此a電極上發(fā)生反應(yīng)2H24e=4H，a電極是負(fù)極；b電極上發(fā)生反應(yīng)O22H2O4e=4O

27、H，b電極是正極，以上電極反應(yīng)式，適用于電解質(zhì)溶液為Na2SO4溶液等；氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率較高，且產(chǎn)物是H2O，無(wú)污染，是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源；氫氧燃料電池通入H2、O2就能工作，無(wú)需將H2、O2 貯存在電池內(nèi)部。12利用原電池原理可以探究金屬的活動(dòng)性。(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)檢流計(jì)。鋅片作_(填“正”或“負(fù)”)極，鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_。(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47 g。此時(shí)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為_L，通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為_mol。(

28、3)為了證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一些方案。其中能證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)的方案是_(填序號(hào))。方案現(xiàn)象或產(chǎn)物將鐵片置于CuSO4溶液中鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒生成物分別為FeCl3和CuCl2將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中鐵片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無(wú)氣泡產(chǎn)生將鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導(dǎo)線連接鐵片溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生答案(1)負(fù)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)4.480.4(3)解析(2)溶解的n(Zn)0.2 mol負(fù)極：Zn2e=Zn2 0.2 mol 0.4 mol正極： 2H 2e = H2 0.4 mol 0.2 mol所以V(H2)4.48 L，n(e)0.4 mol。13某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Fe、Cu的金屬活動(dòng)性，他們提出了以下兩種方案。請(qǐng)你幫助他們完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：方案：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時(shí)放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動(dòng)性。該原理的離子方程式為_。方案：有人利用Fe、Cu作電極設(shè)計(jì)成原電池，以確定它們的活動(dòng)性。試在下面