《化學(xué)反應(yīng)與電能》1.我國(guó)目前電能主要來自

發(fā)電，其次來自

發(fā)電。2.火力發(fā)電的原理首先通過化石燃料

，使

，加熱水使之__________以推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。3.能量轉(zhuǎn)換過程一、火力發(fā)電——化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能火力水力燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芷癁檎羝瘜W(xué)能

熱能

機(jī)械能

電能其中能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是

。燃燒燃煤發(fā)電是目前我國(guó)主要的火力發(fā)電形式，思考并回答下列問題：(1)寫出碳完全燃燒的化學(xué)方程式并用雙線橋標(biāo)出上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的理解應(yīng)用方向和數(shù)目：__________。(2)上述燃燒反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)的是___，氧化劑是_____。(3)碳燃燒過程中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)變?yōu)開__能和___能。碳氧氣熱光(4)試從資源、能效、對(duì)環(huán)境的影響等方面，闡述火力發(fā)電的弊端有哪些？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①化石燃料屬于不可再生能源，用化石燃料發(fā)電會(huì)造成資源的浪費(fèi)；②火力發(fā)電的過程中，能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化，利用率低，能量損失大；③化石燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)(如SO2、CO、NO2、粉塵等)，污染環(huán)境返回實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或解釋

鋅片：

，有____產(chǎn)生銅片：_________鋅與稀硫酸

，銅與稀硫酸______

鋅片：________銅片：__________電流表：_____________鋅

電子，變?yōu)?/p>

，電子經(jīng)過導(dǎo)線流向

，產(chǎn)生電流，

在銅片上

電子生成

，反應(yīng)過程中產(chǎn)生了____二、原電池——化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1.實(shí)驗(yàn)探究逐漸溶解氣泡沒有變化反應(yīng)生成氫氣不反應(yīng)逐漸溶解有氣泡產(chǎn)生指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)失去鋅離子銅片氫離子得到氫氣電能原電池總反應(yīng)式：______________________。2.原電池的概念原電池是把

能轉(zhuǎn)化為

能的裝置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是________反應(yīng)。3.原電池的工作原理(1)分析下圖并填空化學(xué)電氧化還原負(fù)極正極氧化反應(yīng)還原反應(yīng)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑Zn-2e－===Zn2＋2H＋＋2e

===H2↑(2)能量轉(zhuǎn)化：

能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

能。(3)電子的移動(dòng)方向：從負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極。(4)離子的移動(dòng)方向：陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。4.原電池的構(gòu)成條件化學(xué)電活潑性不同電解質(zhì)閉合回路氧化還原5.原電池工作原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)的速率在原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，使溶液中粒子運(yùn)動(dòng)相互間的干擾減小，使反應(yīng)速率增大。(2)比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬為

，活動(dòng)性弱的金屬為

。負(fù)極正極(1)火力發(fā)電是化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能的過程(

)(2)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放熱反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池(

)(3)將銅片和鋅片用導(dǎo)線連接插入酒精中，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(

)(4)在銅—鋅—稀硫酸原電池中，電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅，再由銅通過電解質(zhì)溶液到達(dá)鋅(

)(5)原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)(

)(6)原電池中的負(fù)極反應(yīng)一定是電極材料失電子(

)判斷正誤√×××√×原電池中的注意事項(xiàng)(1)通常是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能組成原電池。(2)形成閉合回路的方式有多種，可以用導(dǎo)線連接兩個(gè)電極構(gòu)成閉合回路，也可以讓兩個(gè)電極相接觸構(gòu)成閉合回路。歸納總結(jié)1.下列裝置中能夠組成原電池的是_____(填序號(hào))，其他不能構(gòu)成原電池的試分別說明理由：_________________________________________________________________________________________________________________。深度思考③⑤①中只有一個(gè)電極，②中兩個(gè)電極的活潑性相同，④中為非電解質(zhì)溶液，不能導(dǎo)電，⑥中電解質(zhì)溶液(內(nèi)電路)未形成閉合回路2.根據(jù)原電池原理，結(jié)合裝置圖，按要求解答問題：(1)若X為Zn，Y為硫酸銅溶液，則X為_____(填電極名稱)，判斷依據(jù)：_____________________________________；銅電極的名稱是_____，溶液中的Cu2＋移向____(填“Cu”或“X”)電極。(2)若X為銀，Y為硝酸銀溶液，則X為______(填電極名稱)，判斷依據(jù)：_____________________________________；銅電極的名稱是____，溶液中的Ag＋移向___(填“Cu”或“X”)電極。(3)若X為Fe，Y為濃硝酸，則Cu為____(填電極名稱)，銅電極可能觀察到的現(xiàn)象是_________________________；X電極的名稱是_____。負(fù)極鋅的活潑性比銅強(qiáng)(或Zn的還原性比Cu強(qiáng))正極Cu正極銅的活潑性比銀強(qiáng)(或Cu的還原性比Ag強(qiáng))負(fù)極X負(fù)極銅電極逐漸溶解，溶液變藍(lán)正極(2)原電池中電子、離子的移動(dòng)規(guī)律在原電池中，電子在導(dǎo)線中定向移動(dòng)(由負(fù)極流出，流入正極)，離子在溶液中定向移動(dòng)(陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極)，即“電子不下水，離子不上岸”或“電子走陸路，離子走水路”，它們共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。(1)電極名稱的判斷方法歸納總結(jié)返回1.電能是國(guó)民生產(chǎn)生活中的重要能源，如圖是2015年我國(guó)電力生產(chǎn)量的構(gòu)成圖。下列有關(guān)火力發(fā)電的描述，正確的是A.火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換形式為化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能B.火力發(fā)電的主要燃料為煤，煤炭是可再生能源C.火力發(fā)電不但排放出大量溫室氣體，還可能導(dǎo)致酸雨D.火力發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化，熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是關(guān)鍵1235隨堂演練知識(shí)落實(shí)4√解析火力發(fā)電過程是化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能，是化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；作火力發(fā)電燃料的煤為不可再生能源，B錯(cuò)誤；在燃煤過程中，會(huì)產(chǎn)生大量CO2和SO2，可導(dǎo)致溫室效應(yīng)及酸雨，C正確；火力發(fā)電過程中，燃燒是關(guān)鍵，D錯(cuò)誤。12354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。ABCD

鋰離子電池太陽(yáng)能集熱器燃?xì)庠罟杼?yáng)能電池2.下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是12354√3.(2019·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))下列各組材料中，不能組成原電池的是12354

ABCD兩極材料Zn片，石墨Cu片，Ag片Zn片，Cu片F(xiàn)e片，Cu片插入溶液H2SO4AgNO3溶液蔗糖溶液稀鹽酸√解析構(gòu)成原電池的條件是活潑性不同的金屬或金屬和能夠?qū)щ姷姆墙饘伲瑢?dǎo)線相連并插入電解質(zhì)溶液中，則A、B、D均可以構(gòu)成原電池，C中蔗糖是非電解質(zhì)，故C不能構(gòu)成原電池。4.如圖所示，a的金屬活動(dòng)性在氫之前，b為碳棒。關(guān)于該裝置的說法中，正確的是A.a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a→bD.反應(yīng)后a極質(zhì)量減小√12354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。(1)在甲中，金屬片___(填“A”或“B”)發(fā)生氧化反應(yīng)。A裝置甲乙

現(xiàn)象A不斷溶解，B上產(chǎn)生氣泡C的質(zhì)量增加，B的質(zhì)量減輕5.利用原電池原理可比較金屬的活潑性，原電池中，作負(fù)極的金屬活動(dòng)性一般比作正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。結(jié)合相關(guān)知識(shí)解答下列問題。由A、B、C三種金屬按表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：12354裝置甲乙

現(xiàn)象A不斷溶解，B上產(chǎn)生氣泡C的質(zhì)量增加，B的質(zhì)量減輕(2)在乙中，金屬片____(填“B”或“C”)作負(fù)極。(3)如果把B、C用導(dǎo)線連接后同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，有一電極產(chǎn)生氣泡。則金屬片___(填“B”或“C”)上有氣泡產(chǎn)生。(4)上述三種金屬的活動(dòng)性順序是__________。12354BCA＞B＞C返回課時(shí)對(duì)點(diǎn)練12345678910題組一獲取電能的途徑1.下列敘述不正確的是A.用天然氣火力發(fā)電時(shí)，每一步都需要化學(xué)反應(yīng)來完成B.利用太陽(yáng)能等清潔能源代替化石燃料，有利于節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境C.原電池反應(yīng)一定為氧化還原反應(yīng)D.在火力發(fā)電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程實(shí)際上是氧化還原反應(yīng)發(fā)生

的過程，伴隨著能量的變化√A組

基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練12345678910解析火電是燃料燃燒產(chǎn)生熱能，然后轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后轉(zhuǎn)化為電能，故火電為二次能源，A正確；煤、石油、天然氣為化石能源，不可再生，B正確；風(fēng)電是風(fēng)能首先轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后轉(zhuǎn)化為電能，C正確；火力發(fā)電時(shí)，燃料燃燒不能將全部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，D錯(cuò)誤。2.(2020·林州一中高一月考)下列敘述不正確的是A.根據(jù)一次能源與二次能源的劃分，火電應(yīng)為二次能源B.煤、石油、天然氣均為不可再生能源C.風(fēng)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后轉(zhuǎn)化為電能D.在火力發(fā)電時(shí)，燃料燃燒可以將全部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能√12345678910題組二原電池概念及構(gòu)成3.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A.Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2AgB.Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2OC.Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO412345678910解析D是吸熱的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)過程中吸收能量，不能設(shè)計(jì)為原電池。D.C＋CO22CO√4.某原電池的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池正確的組成是12345678910選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液AFeZnHClBZnCuH2SO4CAgZnCuSO4DCZnZnCl2√12345678910解析將Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu拆成兩個(gè)半反應(yīng)：氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng))：Zn－2e－===Zn2＋；還原反應(yīng)(正極反應(yīng))：Cu2＋＋2e－===Cu。則電池的負(fù)極是Zn，正極是比鋅不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬，電解質(zhì)溶液中含Cu2＋。解析原電池的負(fù)極失去電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；原電池正極上物質(zhì)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；在原電池電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；原電池放電時(shí)，電子轉(zhuǎn)移的方向是從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，所以正極為電子流入的電極，D正確。5.(2020·仲元中學(xué)高一檢測(cè))下列關(guān)于原電池的敘述中，不正確的是A.原電池的負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)B.原電池的正極上發(fā)生的反應(yīng)為還原反應(yīng)C.原電池電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向負(fù)極，陰離子移向正極D.原電池中電子流入的極一定是正極√12345678910123456789106.(2020·哈爾濱三中高一月考)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是A.銅、鋅組成的原電池中，電子從鋅極經(jīng)過導(dǎo)線流向銅極B.把銅片和鋅片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡C.把銅片插入FeCl3溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵D.將銅片和鐵片用導(dǎo)線相連浸入硫酸銅溶液中，一段時(shí)間后，鐵片質(zhì)量

減輕，銅片質(zhì)量增加√12345678910解析銅、鋅組成的原電池中，金屬鋅作負(fù)極，金屬銅作正極，電子從鋅極流向銅極，故A項(xiàng)正確；把銅片和鋅片緊靠在一起浸入稀硫酸中，形成銅—鋅—稀硫酸原電池，金屬銅作正極，該極上產(chǎn)生氣體，故B項(xiàng)正確；把銅片插入FeCl3溶液中，Cu和FeCl3反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；將銅片和鐵片用導(dǎo)線相連浸入硫酸銅溶液中，形成原電池，銅片作正極，鐵片作負(fù)極，鐵片失電子，形成Fe2＋進(jìn)入溶液，質(zhì)量減輕，溶液中的Cu2＋在銅電極上得電子，生成單質(zhì)銅，質(zhì)量增加，故D項(xiàng)正確。題組三原電池工作原理及簡(jiǎn)單應(yīng)用7.如圖是某同學(xué)學(xué)習(xí)原電池后整理的學(xué)習(xí)筆記，錯(cuò)誤的是A.①電子流動(dòng)方向 B.②電流方向C.③電極反應(yīng)

D.④溶液中離子移動(dòng)方向12345678910解析鋅為負(fù)極，銅為正極，電子由鋅片流向銅片，A正確；電流與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，則電流由銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片，B錯(cuò)誤；鋅失電子生成鋅離子，H＋在銅片上得電子被還原生成H2，C正確；原電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極，D正確。√8.如圖是原電池示意圖。當(dāng)該電池工作時(shí)，下列描述不正確的是A.溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色B.銅片表面有氣泡C.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.鋅是負(fù)極，其質(zhì)量逐漸減小12345678910√12345678910解析Zn的活潑性大于Cu，則Zn為負(fù)極，Cu為正極，Cu不能反應(yīng)生成Cu2＋，所以溶液不會(huì)變?yōu)樗{(lán)色，故A錯(cuò)誤；Cu為正極，H＋在Cu電極上得電子生成氫氣，所以銅片表面有氣泡產(chǎn)生，故B正確；在該原電池中，Zn失去電子，電子由Zn片經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C正確；Zn為負(fù)極，Zn失去電子生成Zn2＋，其質(zhì)量逐漸減小，故D正確。9.(2019·山東城陽(yáng)第三高級(jí)中學(xué)高一期中)A、B、C都是金屬，B中混有C時(shí)，只有C能被鹽酸溶解；A、B與稀硫酸組成原電池時(shí)，A為電池的正極。A、B、C三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)锳.A＞B＞C B.A＞C＞BC.C＞B＞A D.B＞C＞A12345678910√解析B中混有C時(shí)，只有C能被鹽酸溶解，根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，推出C比B活潑，A、B與稀硫酸構(gòu)成原電池，A為正極，則B為負(fù)極，根據(jù)原電池工作原理，推出B比A活潑，綜上所述，金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序是C＞B＞A，故C正確。(1)A中反應(yīng)的離子方程式為_____________________。(2)B中錫極為___極，電極反應(yīng)式為__________________，錫極附近溶液的酸性_____(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。B中Fe極為___極，電極反應(yīng)式為_______________。(3)C中被腐蝕的金屬是___，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。(4)A、B、C中鐵被腐蝕由快到慢的順序是_____。10.(2020·南陽(yáng)一中高一期中)A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。12345678910Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑正2H＋＋2e－===H2↑減弱負(fù)Fe－2e－===Fe2＋ZnZn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑BAC解析A中不能形成原電池，鐵與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)。B中能形成原電池，鐵比錫活潑，錫為正極，鐵為負(fù)極，鐵被腐蝕的速率加快。C能形成原電池，鋅比鐵活潑，鋅為負(fù)極，不斷被腐蝕，鐵為正極，保持不變。12345678910B組綜合強(qiáng)化練1.下列有關(guān)原電池的說法正確的是A.將反應(yīng)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋設(shè)計(jì)為原電池，則可用Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，

FeCl3為電解質(zhì)B.銅片和鋁片用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸中，銅作負(fù)極C.銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極D.鋁片和鎂片用導(dǎo)線連接后插入NaOH溶液中，Mg較活潑作負(fù)極1234567√解析Fe作負(fù)極，活潑性比Fe弱的作正極，所以不能用Zn作負(fù)極，故A錯(cuò)誤；Al遇到濃硝酸會(huì)鈍化，Cu與濃硝酸反應(yīng)，Cu作負(fù)極，故B正確；電子由負(fù)極(鋅)流向正極(銅)，故C錯(cuò)誤；由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池，Al作負(fù)極失電子生成

，故D錯(cuò)誤。12345672.(2019·長(zhǎng)沙高一下學(xué)期期中)如圖所示，兩電極一極為碳棒，一極為鐵片，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A.a為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸B.b為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液C.a為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸D.b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液√解析Fe、C形成的原電池中，負(fù)極鐵失去電子，變成Fe2＋，由于a極上有大量氣泡生成，所以正極(C)的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，故a為正極，是碳棒；b為負(fù)極，是鐵片；電解質(zhì)溶液為硫酸。12345673.(2019·醴陵市期中)如圖所示的原電池裝置，X、Y為兩電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，對(duì)此裝置的下列說法正確的是A.外電路的電流方向?yàn)椋篨→外電路→YB.若兩電極分別為Zn和石墨棒，則X為石墨棒，Y為ZnC.移向X電極，Y電極上有氫氣產(chǎn)生D.X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)√1234567解析由外電路中的電子流向可知，X為負(fù)極，Y為正極，由圖可知電子的流動(dòng)方向是X→外電路→Y，則電流的方向應(yīng)該是Y→外電路→X，故A錯(cuò)誤；X為原電池的負(fù)極，Y為正極，則X應(yīng)為Zn，故B錯(cuò)誤；X為負(fù)極，Y電極上生成氫氣，

移向負(fù)極X電極，故C正確；X極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。12345674.(2019·白山市第十九中學(xué)高一期中)a、b的活動(dòng)性均比氫強(qiáng)，a還可以從b的硝酸鹽中置換出b。將a、b用導(dǎo)線相連放入CuSO4溶液中，下列敘述中不正確的是A.導(dǎo)線上有電流，電流方向由b到aB.a極質(zhì)量減少，b極質(zhì)量增加C.b棒上析出氫氣D.a棒發(fā)生氧化反應(yīng)，b棒發(fā)生還原反應(yīng)√1234567解析將a、b用導(dǎo)線相連放入CuSO4溶液中，構(gòu)成原電池，a是負(fù)極，b是正極，導(dǎo)線上有電流，電流方向由b到a，故A正確；在原電池中，負(fù)極a發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，質(zhì)量減輕，正極b發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液，b極質(zhì)量增加，不會(huì)產(chǎn)生氫氣，故B正確，C錯(cuò)誤；在原電池中，負(fù)極a發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極b發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，故D正確。12345675.(2019·湖南聯(lián)考)我國(guó)在太陽(yáng)能光電催化－化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展，相關(guān)裝置如圖所示。下列說法正確的是(已知質(zhì)子交換膜只允許H＋通過)A.該制氫工藝中光能最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.該裝置工作時(shí)，H＋由b極區(qū)流向a極區(qū)C.a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3＋＋e－===Fe2＋D.a極區(qū)需不斷補(bǔ)充含F(xiàn)e3＋和Fe2＋的溶液√1234567解析該制氫工藝中光能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)正確；該裝置工作時(shí)，H＋由a極區(qū)流向b極區(qū)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a極上有電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2＋－e－===Fe3＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，a極區(qū)Fe2＋和Fe3＋可相互轉(zhuǎn)化，故不需補(bǔ)充含F(xiàn)e3＋和Fe2＋的溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345676.按圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若圖2中x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可以表示①c(Ag＋)

②c()

③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的質(zhì)量A.①③ B.②④C.①③⑤ D.②④⑤√1234567解析

不參加反應(yīng)，因此c()不變，②不符合圖像變化；負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag，則a棒的質(zhì)量逐漸減少，b棒的質(zhì)量逐漸增加，c(Ag＋)逐漸減小，①③符合圖像變化，④不符合圖像變化；由電極反應(yīng)式可知，每溶解56g鐵轉(zhuǎn)移2mol電子，有216g銀從溶液中析出，故隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的質(zhì)量減少，⑤符合圖像變化；綜上可知，C項(xiàng)正確。1234567解析甲裝置中，二價(jià)金屬A不斷溶解，說明A失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則A作負(fù)極，B作正極，裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是A－2e－===A2＋。裝置

現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生7.Ⅰ.由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是______________。A－2e－===A2＋1234567解析乙裝置中，C的質(zhì)量增加，說明C電極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則C作正極，B作負(fù)極，裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是Cu2＋＋2e－===Cu。裝置

現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_________________。Cu2＋＋2e－===Cu1234567解析丙裝置中，A上有氣體產(chǎn)生，說明A上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則A作正極，D作負(fù)極，結(jié)合(1)(2)分析可知，四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是D>A>B>C。裝置

現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生(3)四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是____________。D＞A＞B＞C1234567Ⅱ.分別按圖所示甲、乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中兩個(gè)燒杯中的溶液為相同濃度的稀硫酸，甲中?為電流表。(1)下列敘述正確的是___(填字母)。A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B.甲中銅片作正極，乙中銅片作負(fù)極C.兩燒杯中溶液中的H＋濃度均減小D.產(chǎn)生氣泡的速率：甲比乙慢C1234567解析銅不能與稀硫酸反應(yīng)，則乙燒杯中銅片表面無氣泡生成，甲裝置中形成原電池，銅作正極，則甲燒杯中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；乙裝置沒有形成閉合回路，不能形成原電池，故B錯(cuò)誤；兩燒杯中硫酸都參加反應(yīng)，溶液中氫離子濃度均減小，故C正確；甲裝置能形成原電池，其反應(yīng)速率較一般化學(xué)反應(yīng)速率更大，所以甲中產(chǎn)生氣泡的速率比乙中快，故D錯(cuò)誤。1234567解析在甲裝置中，如果把稀硫酸換成硫酸銅溶液，Cu2＋在正極上得電子產(chǎn)生Cu，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu。(2)甲裝置中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片上也產(chǎn)生了氣體，原因可能是_____________________________。鋅片不純，鋅與雜質(zhì)構(gòu)成原電池解析在甲裝置中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅在銅片上有氣泡產(chǎn)生，而且在鋅片上也產(chǎn)生了氣體，可能是由于鋅片不純，在鋅片上形成原電池。(3)甲裝置中，若把稀硫酸換成CuSO4溶液，試寫出銅電極的電極反應(yīng)式：________________。Cu2＋＋2e－===Cu返回1234567任務(wù)一原電池的工作原理【問題探究】上面是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的水果電池,生活中還有多種常見的電池,如干電池、鉛酸蓄電池、鋰離子電池等。你知道原電池是如何工作的嗎?請(qǐng)按如下裝置進(jìn)行探究吧!(1)裝置甲和乙中銅片上產(chǎn)生的現(xiàn)象是否相同?其原因是什么?提示

銅是不活潑金屬,不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng),裝置甲中銅片無明顯現(xiàn)象;裝置乙中形成原電池,H+在銅片上獲得電子被還原生成H2,表面產(chǎn)生大量氣泡。(2)裝置乙和丙中電流計(jì)的指針是否都發(fā)生偏轉(zhuǎn)?為什么?提示

裝置乙形成原電池,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn);裝置丙不能形成原電池,因?yàn)橐掖际欠请娊赓|(zhì),不導(dǎo)電,電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)。(3)若將裝置乙中銅片換成鋅片,電流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)?從中得到什么啟示?提示

將裝置乙中銅片換成鋅片,電流計(jì)的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由此可知,形成原電池時(shí),兩個(gè)電極若均為金屬,應(yīng)選用活潑性不同的兩種金屬?！旧罨卣埂?.原電池的構(gòu)成條件——“兩極一液一連環(huán)一反應(yīng)”2.原電池的工作原理

3.原電池正、負(fù)極判斷的五個(gè)依據(jù)

【素能應(yīng)用】典例1如圖是Zn和Cu形成的原電池,某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后,在讀書卡片上記錄如下。在卡片上描述合理的是(

)實(shí)驗(yàn)后的記錄:①Zn為正極,Cu為負(fù)極②H+向負(fù)極移動(dòng)③電子流動(dòng)方向?yàn)橛蒢n經(jīng)外電路流向Cu

④Cu極上有H2產(chǎn)生⑤若有1mol電子流過導(dǎo)線,則產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.5mol

⑥正極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+A.①②③ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.②③④答案

B解析

在該原電池中,Zn比Cu活潑,故Zn作負(fù)極,Cu作正極,電子由Zn流出經(jīng)導(dǎo)線流向Cu,負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-===Zn2+,正極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,故每轉(zhuǎn)移1

mol電子時(shí),產(chǎn)生H2

0.5

mol,在溶液中H+向正極移動(dòng),向負(fù)極移動(dòng),故①②⑥錯(cuò)誤,③④⑤正確?！咀兪皆O(shè)問】將Cu片換成Fe片、稀硫酸換成CuSO4溶液,兩電極表面分別發(fā)生怎樣的變化?提示

Fe片表面析出紅色金屬:Cu2++2e-===Cu;Zn片逐漸溶解:Zn-2e-===Zn2+。變式訓(xùn)練1如圖所示,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時(shí)A極質(zhì)量減小,B極上有氣泡產(chǎn)生,C為電解質(zhì)溶液,下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.B極為原電池的正極B.A、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸C.C中陽(yáng)離子向A極移動(dòng)D.A極發(fā)生氧化反應(yīng)答案

C解析

原電池中,負(fù)極金屬失去電子,溶解,質(zhì)量減小,故A極是負(fù)極,B極是正極,根據(jù)構(gòu)成情況判斷A、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸,A、B兩項(xiàng)正確;原電池中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),D項(xiàng)正確。任務(wù)二原電池原理的應(yīng)用【問題探究】結(jié)合原電池的構(gòu)成及工作原理,交流討論下列問題。(1)利用反應(yīng)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu能設(shè)計(jì)成原電池嗎?若能,怎樣選擇原電池的正極和負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液?提示

能;負(fù)極為Fe,正極為活潑性比Fe弱的金屬或石墨,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液。(2)將鐵片和銅片用導(dǎo)線連接,插入稀硫酸中形成原電池,鐵片及銅片表面分別發(fā)生怎樣的變化?據(jù)此得出哪種金屬的活潑性強(qiáng)?提示

鐵片逐漸溶解,銅片表面產(chǎn)生大量氣泡;說明鐵的活潑性強(qiáng)。(3)實(shí)驗(yàn)室利用鋅粉與稀硫酸反應(yīng)制取H2時(shí),滴加少量CuSO4溶液后,為什么產(chǎn)生氫氣的速率加快?提示

利用鋅粉與稀硫酸反應(yīng)制取H2時(shí),滴加少量CuSO4溶液,Zn與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu,從而可形成原電池,則產(chǎn)生氫氣的速率加快?！旧罨卣埂?.原電池的應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)成原電池可以加快反應(yīng)速率。(2)比較金屬活動(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動(dòng)性強(qiáng)。(3)用于金屬保護(hù)將被保護(hù)的金屬與比其活潑的金屬連接,形成原電池。2.設(shè)計(jì)原電池(1)依據(jù)已知一個(gè)氧化還原反應(yīng),首先通過分析找出氧化劑、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(一般為電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子)在正極上被還原。(2)實(shí)例以Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑為例:【素能應(yīng)用】典例2某同學(xué)依據(jù)反應(yīng)Zn+2H+===Zn2++H2↑,利用下列各組材料設(shè)計(jì)原電池,你認(rèn)為能組成相應(yīng)原電池的是(

)選項(xiàng)ABCD兩極材料Zn片,石墨Cu片,Ag片Zn片,Cu片F(xiàn)e片,Cu片插入溶液H2SO4溶液AgNO3溶液蔗糖溶液稀鹽酸答案

A解析

①分析電池反應(yīng)確定電池的電極材料,在反應(yīng)Zn+2H+===Zn2++H2↑中,Zn被氧化生成Zn2+,則Zn片是負(fù)極,正極是比Zn活潑性弱的金屬或石墨。②分析離子變化,確定電解質(zhì)溶液中H+被還原生成H2,則正極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑,則電解質(zhì)溶液應(yīng)是酸溶液,只有A項(xiàng)符合要求?！咀兪皆O(shè)問】常溫下,能否利用反應(yīng)Cu+2H+===Cu2++H2↑設(shè)計(jì)原電池裝置?為什么?提示

不能。Cu是不活潑金屬,常溫下不能與H+反應(yīng)生成H2。變式訓(xùn)練2有a、b、c、d四個(gè)金屬電極,有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:實(shí)驗(yàn)裝置

部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小,b極質(zhì)量增大b極有氣體產(chǎn)生,c極無變化d極溶解,c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是(

)A.a>b>c>d B.b>c>d>aC.d>a>b>c D.a>b>d>c答案

C解析

裝置一是原電池,a極質(zhì)量減小,說明a極金屬易失去電子形成離子,故a極金屬比b極金屬活潑;裝置二沒有形成原電池,由現(xiàn)象可知b比c活潑,且c位于金屬活動(dòng)性順序中氫的后面;裝置三和四均形成原電池,由現(xiàn)象易知d比c活潑,d比a活潑。因此四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閐>a>b>c。任務(wù)三原電池電極反應(yīng)式的書寫方法【問題探究】1.鉛酸蓄電池的負(fù)極是Pb,正極是PbO2,電解質(zhì)溶液為稀硫酸。放電時(shí),發(fā)生反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。根據(jù)正、負(fù)極材料和電解質(zhì),寫出各電極反應(yīng)式。2.堿性氫氧燃料電池以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,工作時(shí)電池反應(yīng)為2H2+O2===2H2O。請(qǐng)寫出正、負(fù)極的反應(yīng)式。提示

負(fù)極:2H2+4OH--4e-===4H2O;正極:O2+2H2O+4e-===4OH-。3.如何根據(jù)原電池的總反應(yīng)判斷原電池的正、負(fù)極?正極反應(yīng)式、負(fù)極反應(yīng)式和總反應(yīng)式之間有什么關(guān)系?提示

發(fā)生氧化反應(yīng)的一極是原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)的一極是原電池的正極。在得失