暑假化學專題複習資料
專題三原電池
一、高考考試說明
理解原電池原理,掌握構成原電池條件、電極確定方法和電極反應式的書寫。
二、高考考試說明相關樣題
(中等難度)能夠使反應cu+2h2o=cu(oh)2+h2↑ 發生的是
a.銅片作原電池的負極,碳棒作原電池的正極,氯化鈉作電解質溶液
b.銅鋅合金在潮濕空氣中發生電化學腐蝕
c.用銅片作陰、陽電極,電解硫酸鈉溶液
d.用銅片作陰、陽電極,電解硫酸銅溶液
三、課前訓練
1.下列事實不能用電化學理論解釋的是( )
a.輪船水線以下的船殼上裝一定數量的鋅塊
b.鋁片不用特殊方法儲存
c.純鋅與稀硫酸反應時,滴入少量硫酸銅溶液後速率加快
d.鍍鋅的鐵比鍍錫的鐵耐用
2.(07全國卷)在盛有稀h2so4的燒杯中放入用導線連線的鋅片和銅片,下列敘述正確的是 ( )
a.正極附近的so42 -離子濃度逐漸增大
b.電子通過導線由銅片流向鋅片
c.正極有o2逸出
d.銅片上有h2逸出
3.原電池電極名稱既與電極材料性質也與電解質溶液有關,下列說法不正確的是
a.由鋁、銅、稀硫酸溶液組成原電池,負極反應為:al-3e-= al3+
b.由鎂、鋁、氫氧化鈉溶液組成原電池,負極反應為:al-3e-+4oh-= alo2-+2h2o
c.由鐵、銅、氯化鐵溶液組成原電池,負極反應為:cu-2e-= cu 2+
d.由鋁、銅、濃硝酸組成原電池,負極反應為:cu-2e-= cu 2+
4.某原電池總反應的離子方程式為2fe3++fe===3fe2+,不能實現該反應的原電池組成是
a.正極為銅,負極為鐵,電解質溶液為fecl3溶液
b.正極為碳,負極為鐵,電解質溶液為fe(no3)3溶液
c.正極為鐵,負極為鋅,電解質溶液為fe2(so4)3溶液
d.正極為銀,負極為鐵,電解質溶液為cuso4溶液
5.(06上海卷)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間,以下敘述正確的是( )
a.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生
b.甲中銅片是正極,乙中銅片是負極
c.兩燒杯中溶液的ph均增大
d.產生氣泡的速度甲比乙慢
6.(04年江蘇)鹼性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應用。鋅錳鹼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(l)+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0.2 mol電子,鋅的質量理論上減小6.5 g
7.(08寧夏卷)一種燃料電池中發生的化學反應為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發生的反應是( )
a.ch3oh(g)+o2(g)=h2o(1)+co2(g)+2h+(aq)+2e-
b.o2(g)+4h+(aq)+4e-=2h2o(1)
c.ch3oh(g)+h2o(1)=co2(g)+6h+(aq)+6e-
d.o2(g)+2h2o(1)+4e-=4oh-
四、知識要點
1、原電池正、負極的確定
(1)據電極材料判斷:
負極:活潑金屬(一般負極金屬能與電解質溶液發生自發的氧化還原反應)
正極:較不活潑金屬或金屬氧化物或非金屬
(2)根據電極反應判斷:
負極:失電子發生氧化反應的電極
正極:得電子發生還原反應的電極
(3)根據電子流向判斷:
負極:電子流出極正極:電子流入極
(4)根據現象判斷:
負極:電極不斷溶解,質量減少
正極:有氣泡冒出、有固體析出或無明顯變化
2、溶液ph的變化
以氫氧燃料電池(電解質溶液為koh溶液)為例
負極:2h2+4oh---4e--=4h2o
正極:o2+2h2o+4e- = 4oh-
總反應:h2 + o2 = 2h2o
負極上消耗oh-,使附近溶液ph減少,正極上產生oh-使附近溶液ph增大,整個電解質溶液中oh-物質的量保持不變,但由於反應生成h2o,使溶液ph減少。
3、電極反應式和電池反應式的寫法
(1)兩極電極反應式中的電子得失數目(一般)保持相等。
(2)看負極反應生成的陽離子與電解質溶液中的陰離子能否共存,若不能共存,則該電解質溶液中的陰離子也要寫入負極的電極反應式中。如al-cu-nahco3溶液構成的原電池中,因al失去電子生成的al3+能與hco3-反應:al3++3hco3-=al(oh)3↓+3co2↑,故鋁件(負極)上發生的反應為:
al-3e-+3hco3-=al(oh)3↓+3co2↑,而不是僅僅寫為:al-3e-=al3+。
(3)要注意電解質溶液對產物存在形式的影響。溶液為鹼性時,電極反應式中不能出現h+;溶液為酸性時,電極反應式中不能出現oh-。
(4)知道總反應式時,可以先分析此反應中的氧化反應或還原反應(即分析有關元素的化合價變化情況),再寫出其離子反應方程式;將各反應式看作數學中的代數式,用總反應式減去較易寫出一極(一般為負極)的電極反應式,即得另一極的電極反應式。
4、利用總反應設計原電池
從理論上講,任何乙個氧化還原反應都可以設計成原電池,將化學能轉化為電能。
方法(1)首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應;(2)根據原電池的電極反應特點,結合兩個半反應找出正負材料(負極就是失電子的物質,正極用比負極活潑性差的金屬即可,一般用石墨)及電解質;(3)按要求畫出原電池裝置圖。
五、高考命題分析
題型一:原電池工作原理。訓練題2
題型二:電極判斷,電極反應和電池反應的書寫.訓練題3
題型三:原電池中溶液性質的判斷.訓練題5
題型四:原電池的設計。訓練題4
題型五:原電池的有關計算.訓練題6
題型六:新型燃料電池(ch3oh,co,烷烴等燃料電池)訓練題7
六.鞏固練習
1.把a、b、c、d四塊金屬浸入稀h2so4中,用導線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時a溶解;c、d相連時c為負極;a、c相連時,c極上產生大量氣泡;b、d相連時,b為正極,則四種金屬活動性順序由強到弱為
a.a>b>c>d b.a>c>d>b c.c>a>b>d d.b>d>c>a
2.(08重慶卷)如題圖所示,將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養皿中,再加入含有適量酚酞和nacl的瓊脂熱溶液,冷卻後形成瓊膠(離子在瓊膠內可以移動),下列敘述正確的是( )
a.a中鐵釘附近呈現紅色
b.b中鐵釘上發生還原反應
c.a中銅絲上發生氧化反應
d.b中鋁條附近有氣泡產生
3.在理論上可用於設計原電池的化學反應是
a.2al(s)十2naoh(aq)+2h2o(1)=2naalo2(ag)+3h2(g)
b.ba(oh)2·8h2o(s)+2nh4cl(s)=bacl2(aq)+2nh3·h2o(aq)+8h2o(1)
c.cac2(s)+2h2o(1)→ca(oh)2(s)+c2h2(g)
d.fecl3(aq)十3h2o(1) fe(oh)3(s)+3hcl(aq)
4.(08北京卷)據報道,我國擁有完全自主產權的氫氧燃料電池車將在奧運會期間為運動員提供服務。某種氫氧燃料電池的電解液為koh溶液。下列有關電池的敘述不正確的是( )
a.正極反應式為:o2+2h2o+4e- ===4oh-
b.工作一段時間後,電解液中的koh的物質的量不變
c.該燃料電池的總反應方程式為:2h2+o2===2h2o
d.用燃料電池消耗2.24lh2(標準狀況)時,有0.1mol電子轉移
5.(07廣東)鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕,發生的原電池反應為:2fe+2h2o+o2 = 2fe2++4oh--。以下說法正確的是
a.負極發生的反應為:fe-2e- = fe2+
b.正極發生的反應為:2h2o+o2+2e- = 4oh-
c.原電池是將電能轉變為化學能的裝置
d.鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕
6.(07廣東卷)科學家近年來研製出一種新型細菌燃料電池,利用細菌將有機物轉化為氫氣,氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發電。電池負極反應為
a.h2+2oh- =2h2o+2e- =2h2o
c.h2=2h++ =4oh-
7.一種新型燃料電池,它是用兩根金屬作電極插入koh溶液中,然後向兩極上分別通入甲烷和氧氣,其電極反應為:
x極:ch4+10oh--8e-====co+7h2o
y極:4h2o+2o2+8e-====8oh- 關於此燃料電池的說法,錯誤的是( )
極為負極,y極為正極
b.工作一段時間後,koh的物質的量不變
c.在標準狀況下通入5.6 l o2完全反應,有1.0 mol 電子發生轉移
d.該電池工作時甲烷一極附近溶液ph下降
8.(05上海卷)關於如圖所示裝置的敘述,正確的是( )
a. 銅是陽極,銅片上有氣泡產生
b. 銅片質量逐漸減少
c. 電流從鋅片經導線流向銅片
d.氫離子在銅片表面被還原
9.(06天津卷)我國首創的海洋電池以鋁板為負極,鉑網為正極,海水為電解質溶液,空氣中的氧氣與鋁反應產生電流。電池總反應為:4a1+3o2+6h2o=4a1(oh)3,下列說法不正確的是( )
a.正極反應式為:o2+2h2o+4e-=4oh-
b.電池工作時,電流由鋁電極沿導線流向鉑電極
c.以網狀的鉑為正極,可增大與氧氣的接觸面積
d.該電池通常只需更換鋁板就可繼續使用
10.(05廣東卷)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質是摻雜氧化釔(y2o3)的氧化鋯(zro2)晶體,在熔融狀態下能傳導o2-。下列對該燃料電池說法正確的是( )
高三化學原電池複習教學反思
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原電池知識是中學化學的重點內容之一,也是化學高考的必考點。楊老師這節課好在教學設計上。第一,她把教學設計分成教師活動 學生活動和設計意圖三個部分,整個設計思路一目了然,內容簡潔清新。第二,她把這節課內容分成電池條件 工作原理 電極反應 和考題解析三部分。特別是把這三部分內容交織融通,加之運用矛盾情景...