2018-2019版高中化學(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)為人類提供能量學(xué)案 魯科版必修2.doc

第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量一、化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量1物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與能量變化的原因2化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形式(1)即熱飯盒、鋁熱反應(yīng)：化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能；(2)電解飽和食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣：電能主要轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(3)綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(4)煤燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能和光能。例1下列說(shuō)法中正確的是()A化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，其表現(xiàn)形式除熱能外還可能是光能和電能等B化學(xué)反應(yīng)中的能量變化不一定遵循能量守恒定律C在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量可能相同D在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量考點(diǎn)化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的相關(guān)綜合答案A解析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化一定遵循能量守恒定律；物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，所以反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同；在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量(E1)與生成物的總能量(E2)之間的關(guān)系：E1E2，化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，E1E2，化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。思維啟迪任何化學(xué)反應(yīng)除遵循質(zhì)量守恒定律外，同樣也遵循能量守恒定律，不同形式的能量之間可以轉(zhuǎn)化，但總能量保持不變。反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)出來(lái)，即為放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象結(jié)論鋅片逐漸溶解，表面有氣泡；銅片表面無(wú)氣泡鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2，而銅則不能鋅片逐漸溶解，銅片表面有氣泡，檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)導(dǎo)線中有電流，化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能兩鋅片逐漸溶解且表面都有氣泡，檢流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)鋅與稀硫酸反應(yīng)，導(dǎo)線中無(wú)電流無(wú)現(xiàn)象乙醇是非電解質(zhì)，導(dǎo)線中無(wú)電流2.原電池的概念原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。3原電池的構(gòu)成條件理論上，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。具體條件是：(1)具有活動(dòng)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)。(2)溶液：兩電極均插入電解質(zhì)溶液中。(3)導(dǎo)線：兩電極用導(dǎo)線相連，形成閉合回路。4原電池的工作原理(1)分析下圖并填空原電池總反應(yīng)式：Zn2H=Zn2H2；(2)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?原電池工作原理的應(yīng)用(1)比較金屬活動(dòng)性原電池中，做負(fù)極的金屬活動(dòng)性一般比做正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。(2)改變化學(xué)反應(yīng)速率如：在Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和鋅能構(gòu)成原電池的正負(fù)極，從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。(3)設(shè)計(jì)原電池如：把Fe2Fe3=3Fe2設(shè)計(jì)成原電池，可用Fe做負(fù)極，銅(或石墨)做正極，F(xiàn)eCl3溶液做電解質(zhì)溶液。(4)制造多種化學(xué)電源干電池(又稱一次電池)：如鋅錳電池；蓄電池(又稱二次電池)：如鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰電池(手機(jī)用)；燃料電池：如氫氧燃料電池，其能量轉(zhuǎn)化率高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。(1)電子只能在導(dǎo)體中定向移動(dòng)，不能通過(guò)溶液。(2)電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)方向：陽(yáng)離子移向正極、陰離子移向負(fù)極。例2如圖所示裝置能夠組成原電池的是_。其他不能構(gòu)成原電池的說(shuō)明理由：_?？键c(diǎn)能源與構(gòu)成原電池的條件題點(diǎn)原電池的形成條件與判斷方法答案EFGA裝置的兩個(gè)電極的活潑性相同，電子不會(huì)流動(dòng)形成電流；B裝置為非電解質(zhì)溶液，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；C裝置電解質(zhì)溶液在兩個(gè)分開(kāi)的裝置中，不成形成閉合回路；D裝置無(wú)導(dǎo)線連接電極，不能形成閉合回路。它們均不能構(gòu)成原電池思維啟迪原電池的判斷方法一看反應(yīng)原理(能否自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng))；二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路：兩個(gè)活潑性不同的電極，插入電解質(zhì)溶液中，裝置形成閉合回路)。例3如圖所示檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()AB極為原電池的正極BA、B、C分別可以為Zn、Cu和稀鹽酸CC中陽(yáng)離子向A極移動(dòng)DA極發(fā)生氧化反應(yīng)考點(diǎn)原電池工作原理及正負(fù)極的判斷題點(diǎn)原電池工作原理答案C解析原電池中，負(fù)極金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)溶解，質(zhì)量減小，故A極為負(fù)極，B極為正極，A、D項(xiàng)正確；A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時(shí)，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象符合題意，B項(xiàng)正確；電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。思維啟迪多個(gè)角度判斷原電池的正極和負(fù)極例4四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)，上有氣泡逸出；相連時(shí)，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活潑性由大到小的順序是()A BC D答案B解析相連時(shí)，外電路電流從流向，則金屬活潑性大于；相連時(shí)，為正極，則金屬活潑性大于；相連時(shí)，上有氣泡逸出，則金屬活潑性大于；相連時(shí)，的質(zhì)量減少，則金屬活潑性大于，故金屬活潑性由大到小的順序?yàn)椤Ｋ季S啟迪形成原電池、比較金屬活動(dòng)性根據(jù)原電池原理比較金屬活動(dòng)性，做負(fù)極的金屬活動(dòng)性較強(qiáng)，做正極的金屬活動(dòng)性較弱。例5某原電池的離子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，該原電池正確的組成是()選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)設(shè)計(jì)原電池答案C解析將ZnCu2=Zn2Cu拆成兩個(gè)半反應(yīng)：氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng))：Zn2e=Zn2。還原反應(yīng)(正極反應(yīng))：Cu22e=Cu。則電池的負(fù)極是Zn，正極是比鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘伲娊赓|(zhì)溶液中含Cu2。方法技巧設(shè)計(jì)原電池的方法(1)依據(jù)：已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子)在正極上被還原。(2)選擇合適的材料電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料。電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)。原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)用導(dǎo)線連接銅片和鋅片插入到稀H2SO4中，鋅片上有大量氣泡()(2)原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)()(3)NaOHHCl=NaClH2O是放熱反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池()(4)原電池中的陽(yáng)離子由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)()(5)在Zn|稀硫酸|Cu原電池中，電子由鋅通過(guò)導(dǎo)線流向銅，再由銅通過(guò)電解質(zhì)溶液到達(dá)鋅()(6)把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴CuCl2溶液，氣泡放出速率加快()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2(2017北京101中學(xué)期中)下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()ABCD鋰離子電池太陽(yáng)能集熱器燃?xì)庠罟杼?yáng)能電池考點(diǎn)能源與構(gòu)成原電池的條件題點(diǎn)能量的轉(zhuǎn)化方式答案A解析A項(xiàng)，鋰離子電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故正確；B項(xiàng)，太陽(yáng)能集熱器是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，燃燒是放熱反應(yīng)，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，硅太陽(yáng)能電池是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤。3(2017合肥高一檢測(cè))某學(xué)生將檢流計(jì)用導(dǎo)線與兩個(gè)電極連接在一起，再將兩個(gè)電極同時(shí)插入某種電解質(zhì)溶液中，能觀察到有電流產(chǎn)生的是()A用銅片、鉛筆芯做電極插入稀硫酸中B用兩個(gè)銅片做電極插入硝酸銀溶液中C用鋅片、銅片做電極插入番茄中D用銅片、鐵片做電極插入酒精中答案C解析要構(gòu)成原電池，除要形成閉合回路外，還需要有兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極材料，一般其中一個(gè)電極要能與電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。A項(xiàng)，銅和石墨與稀硫酸均不反應(yīng)；B項(xiàng)，電極材料相同；D項(xiàng)，酒精是非電解質(zhì)；C項(xiàng)，一些水果中含有有機(jī)酸，可做電解質(zhì)溶液。4(2017湖南郴州適應(yīng)性測(cè)試)如圖為某興趣小組制作的番茄電池，下列說(shuō)法正確的是()A電子由銅通過(guò)導(dǎo)線流向鋅B該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置C鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D電流由鋅通過(guò)導(dǎo)線流向銅考點(diǎn)原電池工原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)原電池工作原理答案C解析A項(xiàng)，銅做正極，鋅做負(fù)極，因此電子由鋅流向銅，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鋅做負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故正確；D項(xiàng)，電子與電流的方向相反，因此電流由銅極流向鋅極，故錯(cuò)誤。5如圖所示裝置，檢流計(jì)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()AA是Zn，B是Cu，C為稀硫酸BA是Cu，B是Zn，C為稀硫酸CA是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液DA是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3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極為原電池的負(fù)極，失去電子后變成離子進(jìn)入溶液中。A和B兩項(xiàng)中的反應(yīng)為ZnH2SO4=ZnSO4H2，則在A選項(xiàng)中A極變細(xì)，B選項(xiàng)中A極不變。C和D兩項(xiàng)中的反應(yīng)為Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2，其中C選項(xiàng)中A極變細(xì)，D選項(xiàng)中A極變粗。6在銅鋅原電池中(如下圖)，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為_(kāi)極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_(kāi)。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)；銅為_(kāi)極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式_；銅片上觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)，原電池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)?？键c(diǎn)原電池工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)?？级嘧兊匿\銅原電池答案負(fù)氧化Zn2e=Zn2鋅片溶解正還原Cu22e=Cu銅極變粗ZnCu2=Zn2Cu解析CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)，銅鋅原電池的負(fù)極為鋅，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，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，原電池總反應(yīng)式為ZnCu2=Zn2Cu。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一原電池的構(gòu)成條件1下列各組的電極材料和電解液，不能組成原電池的是()A銅片、石墨棒，乙醇B銅片、石墨棒，硝酸銀溶液C鋅片、銅片，稀鹽酸D銅片、鉑片，F(xiàn)eCl3溶液答案A2如圖所示各裝置中，不能構(gòu)成原電池的是(燒杯中所盛液體都是稀硫酸)()考點(diǎn)能源與構(gòu)成原電池的條件題點(diǎn)原電池的形成條件與判斷答案D解析原電池的形成條件包括活動(dòng)性不同的電極、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路、自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。對(duì)圖示各個(gè)裝置進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)只有D不能形成閉合回路，因此不能形成原電池。題組二原電池工作原理3下列關(guān)于原電池的敘述，正確的是()A構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極材料必須是兩種活潑性不同的金屬B原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，該電極被還原D原電池放電時(shí)，電流的方向是從負(fù)極到正極考點(diǎn)原電池工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)原電池構(gòu)成和原理的理解答案B解析構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極可以是兩種活潑性不同的金屬，也可以是導(dǎo)電的非金屬(如石墨棒)和金屬，A錯(cuò)誤；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，B正確；在原電池中，負(fù)極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，所以電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，C錯(cuò)誤；原電池放電時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，則電流的方向是從正極到負(fù)極，D錯(cuò)誤。4如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若檢流計(jì)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()Aa為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸Bb為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液Ca為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸Db為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液答案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(C)：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。5某實(shí)驗(yàn)興趣小組按如圖裝置實(shí)驗(yàn)后，所記錄內(nèi)容合理的是()實(shí)驗(yàn)記錄Zn片為負(fù)極，質(zhì)量減少，Cu為正極，質(zhì)量不變；外電路電流方向是：由CuZn；SO向Zn極移動(dòng)，Cu2向Cu極移動(dòng)；Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)；正極反應(yīng)式：Cu22eCu；電子流動(dòng)方向：鋅極導(dǎo)線銅極電解質(zhì)溶液鋅極A. BC D答案C解析該裝置為原電池，鋅片為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，銅片為正極，銅片上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，電解質(zhì)溶液中沒(méi)有電子通過(guò)，SO向負(fù)極Zn極移動(dòng)，Cu2向正極Cu極移動(dòng)，電流由銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片。6人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池銀鋅蓄電池，其電池的電極反應(yīng)式：Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH。據(jù)此判斷氧化銀是()A負(fù)極，被氧化 B正極，被還原C負(fù)極，被還原 D正極，被氧化考點(diǎn)原電池工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)正、負(fù)極的判斷答案B解析電池的電極反應(yīng)式：Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH，從中可以看出鋅的化合價(jià)升高，所以鋅為負(fù)極，被氧化，而氧化銀中的銀化合價(jià)降低，被還原，故氧化銀為正極，被還原，故B符合題意。7(2017武漢高一檢測(cè))如圖將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后放入稀硫酸中，發(fā)生原電池反應(yīng)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A溶液的pH增大B溶液中的Zn2濃度增大C溶液中的SO濃度增大D溶液的密度增大考點(diǎn)原電池的工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)常考多變的鋅銅原電池答案C解析A項(xiàng)，氫離子濃度降低，溶液的pH增大，正確；B項(xiàng)，鋅不斷溶解，溶液中的Zn2濃度增大，正確；C項(xiàng)，由于在反應(yīng)過(guò)程中溶液中的SO沒(méi)有參加反應(yīng)，所以溶液中c(SO)不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，原電池放電時(shí)，溶液由硫酸溶液逐漸變成硫酸鋅溶液，所以溶液的密度增大，正確。8(2018哈六中期中)有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置中一定是銀作正極C因?yàn)殍F的活潑性強(qiáng)于銅，所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中，若能組成原電池，必是鐵作負(fù)極、銅作正極D理論上說(shuō)，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池答案D解析所給反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移，雖然為放熱反應(yīng)，但不能將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)所給反應(yīng)，負(fù)極材料應(yīng)該是Cu，但正極材料可以用Ag，也可以用碳棒等惰性電極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)鐵和銅作為電極放入濃硝酸中時(shí)，鐵因鈍化瞬間停止反應(yīng)，而銅可持續(xù)被濃硝酸溶解，所以銅是負(fù)極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。題組三原電池工作原理的應(yīng)用9X、Y、Z、W四種金屬片浸在稀鹽酸中，用導(dǎo)線連接，可以組成原電池，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示：則四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)AZYXW BZXYWCZYWX DYZXW考點(diǎn)原電池工作原理的應(yīng)用題點(diǎn)比較金屬活潑性的強(qiáng)弱答案A10(2018南寧六中5月考試)下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是()A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2B2H2O22H2OCMg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3DCH42O2CO22H2O考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)能否設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)分析答案C解析只有屬于氧化還原反應(yīng)，才能用于設(shè)計(jì)原電池；A、B、D屬于氧化還原反應(yīng)，均可以設(shè)計(jì)為原電池。C不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，C正確。11(2018北京四中4月月考)為將反應(yīng)2Al6H=2Al33H2的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去氧化膜)()考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)原電池的設(shè)計(jì)答案B解析A項(xiàng)為原電池，鋁為負(fù)極，但總反應(yīng)為2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2，不符合；C項(xiàng)為原電池，但硝酸是氧化性酸，則總反應(yīng)為Al4HNO=Al3NO2H2O，不符合；D項(xiàng)裝置中有外接電源，不屬于原電池，不符合。12小穎同學(xué)用如圖所示裝置研究原電池原理，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A若將圖1裝置的Zn、Cu直接接觸，Cu片上能看到氣泡產(chǎn)生B圖2裝置中SO向Cu片移動(dòng)C若將圖2中的Zn片改為Mg片，Cu片上產(chǎn)生氣泡的速率加快D圖2與圖3中正極生成物的質(zhì)量比為132時(shí)，Zn片減輕的質(zhì)量相等考點(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)原電池工作原理的探究答案B解析Zn、Cu直接接觸就能構(gòu)成閉合回路而形成原電池，Cu片上可看到有氣泡產(chǎn)生，A項(xiàng)正確；SO帶負(fù)電荷，應(yīng)該向負(fù)極Zn片移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Mg的失電子能力強(qiáng)于Zn，所以將Zn片改為Mg片后，電子轉(zhuǎn)移速率加快，生成H2的速率也加快，C項(xiàng)正確；假設(shè)圖2中正極產(chǎn)生2 g H2，則轉(zhuǎn)移2 mol電子，消耗負(fù)極65 g Zn，而圖3中正極析出64 g Cu，也轉(zhuǎn)移2 mol電子，消耗負(fù)極65 g Zn，故Zn片減輕的質(zhì)量相等，D項(xiàng)正確。綜合強(qiáng)化13(2017南寧高一檢測(cè))某同學(xué)為了探究原電池產(chǎn)生電流的過(guò)程，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)。(1)打開(kāi)K，觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)。(2)關(guān)閉K，觀察到的現(xiàn)象是_。此電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)關(guān)閉K，溶液中陽(yáng)離子向_(填“Zn”或“C”)極移動(dòng)，外電路中，電子流動(dòng)方向是_?？键c(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)原電池的綜合探究實(shí)驗(yàn)答案(1)鋅棒上附著有紅色固體(2)碳棒上附著有紅色固體Zn2e=Zn2(3)CZnC(或負(fù)極正極)解析(1)打開(kāi)K，鋅與硫酸銅接觸，置換出銅，所以可以看到鋅棒上附著有紅色固體。(2)關(guān)閉K，形成原電池，鋅做負(fù)極，碳做正極，溶液中的銅離子在碳棒上得到電子生成銅，看到碳棒上附著有紅色固體；負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2。(3)關(guān)閉K，溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即向碳棒移動(dòng)，電子從鋅出來(lái)經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向碳。14(2017咸寧高一檢測(cè))理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。請(qǐng)利用反應(yīng)“Cu2Ag=2AgCu2”設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)電池(正極材料用碳棒)，回答下列問(wèn)題：(1)該電池的負(fù)極材料是_，發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是_。(2)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。(3)若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1 mol，則生成銀_ g?？键c(diǎn)原電池原理的應(yīng)用題點(diǎn)原電池的設(shè)計(jì)答案(1)Cu氧化AgNO3溶液(2)碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)(3)108解析(1)根據(jù)電池的總反應(yīng)，可知負(fù)極一般是失電子的物質(zhì)，所以負(fù)極材料應(yīng)該是銅，發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是一種可溶性的銀鹽溶液，所以是AgNO3溶液。(2)正極上是溶液中的銀離子得到電子變成銀單質(zhì)，所以正極上的現(xiàn)象是碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)。(3)當(dāng)導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移1 mol電子的時(shí)候，正極上會(huì)析出1 mol銀單質(zhì)，所以正極上生成的銀的質(zhì)量是108 g。15某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，在常溫下，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下。編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向1Al、Mg稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨4Al、Mg氫氧化鈉溶液偏向Mg5Al、Zn濃硝酸偏向Al試根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所做的電極(正極或負(fù)極)是否相同？_(填“是”或“否”)。(2)由實(shí)驗(yàn)3完成下列填空：鋁為_(kāi)極，電極反應(yīng)式：_；石墨為_(kāi)極，電極反應(yīng)式：_；電池總反應(yīng)式：_。(3)實(shí)驗(yàn)4中鋁做負(fù)極還是正極？_，理由是_。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式：_。(4)解釋實(shí)驗(yàn)5中檢流計(jì)指針偏向鋁的原因：_。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中做正極或負(fù)極的因素：_。考點(diǎn)原電池工作原理和正負(fù)極的判斷題點(diǎn)多角度判斷正、負(fù)極答案(1)否(2)負(fù)2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)負(fù)極在NaOH溶液中，活動(dòng)性：AlMgAl4OH3e=Al(OH)4(4)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng)，被氧化，即在濃硝酸中，活動(dòng)性：ZnAl，Al是原電池的正極(5)另一個(gè)電極材料的活動(dòng)性；電解質(zhì)溶液解析在稀鹽酸中的活動(dòng)性：MgAlCu。由實(shí)驗(yàn)1和2可知，原電池中檢流計(jì)指針是偏向正極。在實(shí)驗(yàn)3中檢流計(jì)指針偏向石墨，由上述規(guī)律可知，Al是負(fù)極，石墨是正極，化學(xué)反應(yīng)是Al失去電子被氧化為Al3，鹽酸中的H得到電子被還原為H2。在NaOH溶液中活動(dòng)性：AlMg，則Al是負(fù)極，Mg是正極。Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中被氧化，即在濃硝酸中活動(dòng)性：ZnAl，Zn是負(fù)極，Al是正極，所以在實(shí)驗(yàn)5中檢流計(jì)指針偏向鋁。