2022年高三化學一輪復習 第三十四講 原電池原理及應用（二）學案+課時作業(yè)

2022年高三化學一輪復習 第三十四講 原電池原理及應用（二）學案+課時作業(yè)【考試說明】1、了解常見的化學電源，認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其重要應用。2、認識金屬腐蝕的危害，理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，能選用恰當?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等金屬腐蝕?！窘虒W設計】一、化學電源1、一次電池：鋅錳堿性電池電池組成：負極 ，正極 ，電解質(zhì)溶液 。電極反應：負極 ，正極 ，總反應 。2、二次電池：鉛蓄電池構造：工作原理：3、燃料電池：氫氧燃料電池概念：與一般化學電源的區(qū)別：構造：工作原理：優(yōu)點：例1：實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣，已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應：負極PbSO=PbSO42e，正極PbO24HSO2e=PbSO42H2O今若制得Cl20.050mol，這時電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是（ ）A.0.025 mol B.0.050 mol C.0.10 mol D.0.20 mol例2：氫氧燃料電池以H2為還原劑，O2為氧化劑，電極為多孔鎳，電解液為30的KOH溶液，下列有關敘述正確的是 （ ）負極反應為4OH4e=O2+2H2O 負極反應H2+2OH-2e=2H2O工作時正極區(qū)PH升高，負極區(qū)PH降低 工作時溶液中陰離子移向正極A、 B、 C、 D、感悟高考：1.（04江蘇）堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列說法錯誤的是 （ ）A電池工作時，鋅失去電子B電池正極的電極反應式為：2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH- (aq)C電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極D外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g二、原電池原理的利用1、利用原電池原理設計各種實用電池例3：利用反應：2FeCl3 + Cu=2FeCl2 + CuCl2，選擇適宜的材料和試劑，設計一個原電池。可供選擇的電極材料：鐵棒、銅棒、石墨棒可供選擇的電解質(zhì)溶液：CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）選用 做正極材料， 做負極材料，選用 做該原電池的電解質(zhì)溶液。（2）寫出有關的電極反應式：正極： ；負極： 。2、原電池原理可用于解決一些實際問題，如加快某些化學反應時的速率（稀硫酸與鋅反應時，常滴入幾滴硫酸銅溶液）；比較金屬的活動性；分析金屬電化學腐蝕的快慢和防護方法等。例4：X、Y、Z、M、N分別代表五種金屬。有以下化學反應水溶液中：X+Y2+ = X2+Y Z+2H2O（冷）= Z（OH）2+H2M、N為電極與N鹽溶液組成原電池，發(fā)生的電極反應為：MM2+2eY可以溶于稀H2SO4中，M不被稀H2SO4氧化，則這五種金屬的活動性由弱到強的順序（ ）AN<M<Y<X<Z BN<M<X<Y<Z CM<N<Y<X<ZDX<Z<N<M<Y感悟高考：2. （09山東）Zn-MnO2干電池應用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負極材料是。電池工作時，電子流向（填“正極”或“負極”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會加速某電極的腐蝕其主要原因是。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的（填代號）。aNaOH bZncFe dNH3·H2O(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是：。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為。三、金屬的腐蝕和防護1、金屬腐蝕的含義：2、化學腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別：3、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕：4、金屬腐蝕的防護方法：例5：銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關說法中，不正確的是（ ）A負極電極反應式為：Fe-3e-=Fe3+B此過程中還涉及到反應：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3C此過程中銅并不被腐蝕D此過程中電子從Fe移向Cu感悟高考：3. （09上海卷13）右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應式是：Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕【教學反思】第三十四講 原電池原理及應用（二）（課時作業(yè)）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.下列敘述不正確的是A鐵表面鍍鋅，鐵作陽極 B船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕C鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應：O2+4e=2H2O=4OH-D工業(yè)上電解飽和和食鹽水的陽極反應：2Cl-2e=Cl23.關于鉛蓄電池的說法正確的是A在放電時，正極發(fā)生的反應是 Pb(s) +SO42-（aq）= PbSO4(s) +2eB在放電時，該電池的負極材料是鉛板 C在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D在充電時，陽極發(fā)生的反應是 PbSO4(s)+2e= Pb(s)+ SO42-（aq）4. 市場上經(jīng)常見到的標記為Liion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導Li的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應式為：Li2Li0.35NiO22Li0.85NiO2。下列說法不正確的是A放電時，負極的電極反應式：LieLiB充電時，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應C該電池不能用水溶液作為電解質(zhì) D放電過程中Li向負極移動5、xx年，科學家們發(fā)明了一種能夠給電子設備提供動力的新型燃料電池。該電池包括兩個涂覆著酶的電極，它們處于充滿空氣和少量氫氣的玻璃槽中。由于氣體可以混合，從而省去了昂貴的燃料隔膜，其工作原理如圖所示。下列說法中不正確的是A該燃料電池可以提供清潔無污染的能源，具有廣闊的發(fā)展空間B在高溫環(huán)境中該電池無法正常工作C右邊的電極反應式為H2 -2e-=2H+，該電極是電池的正極D為使電池持續(xù)工作，需要在兩極不斷通入H2和空氣（氧氣）6. 下列關于金屬腐蝕的敘述正確的是 A.金屬在潮濕情況下的腐蝕實質(zhì)是M+nH2O=M(OH)n+n/2H2B.金屬的化學腐蝕實質(zhì)是M-ne-=Mn+，電子直接轉移給氧化劑C.金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行D.在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕7. 下列說法正確的是A.鋼鐵因含雜質(zhì)而容易發(fā)生電化學腐蝕，所以合金都不耐腐蝕 B.原電池反應是導致金屬腐蝕的主要原因，故不能用來減緩金屬的腐蝕 C.鋼鐵電化學腐蝕的兩種類型主要區(qū)別在于水膜的 pH不同，引起的正極反應不同 D.無論哪種類型的腐蝕，其實質(zhì)都是金屬被氧化 8. 如圖各容器中盛有海水，鐵在其中腐蝕時由快到慢的順序是 A>>> B>>> C>>>D>>>9. LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車。電池反應為：FePO4+Li=LiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負極材料是石墨，含Li導電固體為電解質(zhì)。下列有關LiFePO4電池說法正確的是A可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導電性 B放電時電池內(nèi)部Li向負極移動C充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量減少 D放電時電池正極反應為：FePO4+Li+e-=LiFePO410. 如圖是2004年批量生產(chǎn)的筆記本電腦所用甲醇燃料電池的結構示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子（H）和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達另一極與氧氣反應，電池總反應為2CH3OH3O22CO24H2O。下列說法正確的是A左電極為電池的負極，a處通入的物質(zhì)是甲醇B右電極為電池的負極，b處通人的物質(zhì)的空氣C負極反應式為：CH3OHH2O-6eCO2十6HD正極反應式為：O22H2O十4e 4OH12345678910班級 姓名 學號 11如右圖所示，水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察： (1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于 腐蝕。 (2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液是 性，發(fā)生 腐蝕，電極反應：負極： ，正極： 。 (3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈 性，發(fā)生 腐蝕，電極反應：負極：，正極：。12已知反應AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O是可逆反應，現(xiàn)設計下圖所示裝置進行下述操作：向B燒杯中逐滴加入濃HCl,發(fā)現(xiàn)微安表指針偏轉；若改向B燒杯中滴加40%的NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)微安表中指針向中所述相反方向偏轉。試回答下列問題：兩次操作過程中指針為什么會發(fā)生偏轉，并且指針偏轉方向相反。答： 。（2）操作過程中C1為 極，電極反應式為 。（3）操作過程中C2為 極，電極反應式為 。