高中化學(xué)2.2化學(xué)能與電能(第2課時(shí))化學(xué)電源學(xué)案新人教版必修2綜述

1、化學(xué)電源1了解新型電池的重要性。2熟悉各種化學(xué)電源的正負(fù)極判斷。要點(diǎn) 1鋅錳干電池(一次電池)。(1)普通鋅錳電池。負(fù)極材料是： 鋅；正極材料是：碳；電解質(zhì)是NH4Cl。(2)堿性鋅錳干電池。負(fù)極材料是： Zn；正極材料是：MnO2；電解質(zhì)是KOH。改進(jìn)后堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)：電量大，電流穩(wěn)定。2充電電池(二次電池)。(1)鉛蓄電池。負(fù)極材料是： Pb；正極材料是：PbO2；電解質(zhì)是H2SO4。(2)鎘鎳電池。負(fù)極材料是： Cd；正極材料是：NiO(OH) ；電解質(zhì)是KOH。(3)鋰電池。鋰亞硫酰氯電池(LiSOCl2)：8Li3SOCl2=6LiClLi2SO32S。負(fù)極材料：Li；正極材料：

2、SOCl2。3氫氧燃料電池。負(fù)極通入氫氣；正極通入氧氣。(1)原理：利用原電池的工作原理將氫氣和氧氣反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。(2)與其他電池的區(qū)別：反應(yīng)物不儲(chǔ)存在電池內(nèi)部而是由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑。1關(guān)于原電池的下列說法中錯(cuò)誤的是(B)A原電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置B原電池中正極發(fā)生氧化反應(yīng)C在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動(dòng)D在燃料電池的負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的通常是可燃性氣體2對(duì)化學(xué)電源的敘述正確的是(A)A化學(xué)電源比火力發(fā)電對(duì)化學(xué)能的利用率高B化學(xué)電源所提供的電能居于人類社會(huì)現(xiàn)階段總耗電量的首位C化學(xué)電源均是安全、無污染的D化學(xué)電源即為可充電電池3廢電池的污染引起

3、人們的廣泛重視，廢電池中對(duì)環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)是(B)A鋅 B汞C石墨 D二氧化錳1下列有關(guān)電池的說法不正確的是(B)A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C氫氧燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極解析：A.鋰離子電池中能循環(huán)使用，屬于二次電池，故A正確；B.銅鋅原電池中，鋅易失電子而作負(fù)極，銅作正極，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，故B錯(cuò)誤；C.燃料電池屬于原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，故C正確；D.鋅錳干電池中，鋅易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，故D正確；故選B。21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有2廢電池進(jìn)行回收集中處理的首要原因是(B

4、)A利用電池外殼的金屬材料B防止電池中汞、鎘和鉛等金屬離子對(duì)土壤和水源的污染C不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他的物品D回收其中的石墨電極解析：廢電池中的汞、鎘和鉛等重金屬離子對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，因而必須回收集中處理。3微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液。電極反應(yīng)式為：Zn2OH2e=ZnOH2O、Ag2OH2O2e=2Ag2OH，總反應(yīng)式為Ag2OZn=ZnO2Ag。21教育網(wǎng)根據(jù)上述反應(yīng)式，判斷下列敘述中正確的是(C)A在使用過程中，電池負(fù)極區(qū)溶液的pH增大B在使用過程中，電子由Ag2O經(jīng)外電路流向Zn極CZn是負(fù)極，Ag2O是正

5、極DZn極發(fā)生還原反應(yīng)，Ag2O極發(fā)生氧化反應(yīng)解析：A.原電池工作原理中，化合價(jià)升高的那一極是負(fù)極，鋅是負(fù)極，電極反應(yīng)式：Zn2OH2e=ZnOH2O ，消耗OH使得pH減小，錯(cuò)誤；B.原電池的工作原理，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，鋅是負(fù)極，氧化銀是正極，電子由鋅經(jīng)外電路流向氧化銀，錯(cuò)誤；C.原電池工作原理中：化合價(jià)升高的那一極作負(fù)極，鋅作負(fù)極，化合價(jià)降低的那一極作正極，氧化銀作正極，正確；D.鋅作負(fù)極，化合價(jià)升高，被氧化，氧化銀作正極，化合價(jià)降低，被還原，錯(cuò)誤；故答案為C。21·cn·jy·com4下圖是氫氧燃料電池(電解質(zhì)溶液為H3PO4溶液)構(gòu)造示意圖。關(guān)于

6、該電池的說法不正確的是(C)Aa極是負(fù)極B電子由a通過燈泡流向bC正極的電極反應(yīng)是：O22H2O4e=4OHD氫氧燃料電池是環(huán)保電池解析：A.在氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極發(fā)生氧化反應(yīng)，為原電池的負(fù)極，所以a極是負(fù)極，正確；B.電子從負(fù)極流向正極，所以電子從a極流出，經(jīng)燈泡流向b，正確；C.正極是氧氣得到電子的反應(yīng)，電解質(zhì)為酸性，則生成的氫氧根離子與氫離子反應(yīng)生成水，即氧氣得到電子與氫離子結(jié)合生成水，錯(cuò)誤；D.氫氧燃料電池的產(chǎn)物是水，無污染，所以屬于環(huán)保電池，正確；答案選C。2·1·c·n·j·y5日常所用干電池的電極分別為石墨棒(上面有銅帽

7、)和鋅皮，以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(zhì)(其中加入MnO2吸收H2)，電極反應(yīng)式可簡(jiǎn)化為：Zn2e=Zn2，2NH2e=2NH3H2(NH3與Zn2能生成一種穩(wěn)定的物質(zhì))。根據(jù)上述判斷，下列結(jié)論正確的是(D)鋅為正極，石墨為負(fù)極鋅為負(fù)極，石墨為正極工作時(shí)，電子由石墨極經(jīng)過外電路流向鋅極長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用時(shí)，內(nèi)裝糊狀物可能流出腐蝕用電器A BC D解析：由負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)或根據(jù)原電池的形成條件，相對(duì)活潑(指金屬性)的一極為負(fù)極，相對(duì)不活潑的一極為正極可判斷出錯(cuò)對(duì)。在外電路，電子從負(fù)極流向正極，故不正確。長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用該電池，由于鋅皮慢慢溶解而破損，且MnO2不斷吸

8、收H2而產(chǎn)生H2O，糊狀物也越來越稀，故其容易流出而腐蝕用電器。6觀察下圖，回答問題。(1)該裝置叫_裝置，可以將_能轉(zhuǎn)化為_能。(2)負(fù)極是_，電極反應(yīng)為_。(3)正極是_，電極反應(yīng)為_，總反應(yīng)為_。解析：(1)根據(jù)裝置可判斷，該裝置叫原電池，可以將化學(xué)能能轉(zhuǎn)化為電能。(2)原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。鐵比銅活潑，則鐵是負(fù)極，失去電子，因此負(fù)極電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2。www-2-1-cnjy-com(3)銅是正極，溶液中的銅離子在正極被還原，電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，總反應(yīng)為FeCu

9、2=CuFe2。21*cnjy*com答案：(1)原電池化學(xué)電(2)鐵Fe2e=Fe2(3)銅Cu22e=CuFeCu2=CuFe27微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是(A)【來源：21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】A正極反應(yīng)中有CO2生成B微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O解析：首先根據(jù)原電池反應(yīng)判斷出厭氧反應(yīng)為負(fù)極區(qū)，有氧反應(yīng)為正極區(qū)。A.根據(jù)厭氧反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)的變化：葡萄糖分子中碳元素平均為0價(jià)，二氧化碳中碳元素

10、的化合價(jià)為4價(jià)，所以生成二氧化碳的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，所以在負(fù)極生成，錯(cuò)誤；B.在微生物的作用下，該裝置為原電池裝置。原電池能加快氧化還原反應(yīng)速率，故可以說微生物促進(jìn)了電子的轉(zhuǎn)移，正確；C.原電池中陽離子向正極移動(dòng)，正確；D.電池的總反應(yīng)實(shí)質(zhì)是葡萄糖的氧化反應(yīng)，正確。8以鋅片和銅片為兩極、稀硫酸為電解液組成原電池，當(dāng)導(dǎo)線中通過2 mol電子時(shí)，下列說法正確的是(A)2-1-c-n-j-yA鋅片溶解了1 mol，銅片上析出1 mol氫氣B兩極上溶解和析出的物質(zhì)的質(zhì)量相等C鋅片溶解了1 g，銅片上析出1 g氫氣D電解質(zhì)溶液pH不變解析：鋅片、銅片和稀硫酸構(gòu)成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，銅為正極，負(fù)極鋅片溶解，

11、正極析出H2；根據(jù)電子守恒原理，溶解1 mol 鋅，就有2 mol電子轉(zhuǎn)移，則析出的H2為1 mol，A項(xiàng)正確；溶解的鋅和析出的H2物質(zhì)的量相等，但質(zhì)量不相等，B項(xiàng)不正確；溶解的鋅和析出的H2質(zhì)量比應(yīng)為652，C項(xiàng)不正確；H得電子變成H2，H2SO4被消耗，溶液pH變大，D項(xiàng)不正確。 【來源：21cnj*y.co*m】9燃料電池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)與氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液。完成下列關(guān)于甲烷(CH4)燃料電池的填空。(1)甲烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH42O22KOH=K2CO33H2O，電池

12、中有一極的電極反應(yīng)為CH410OH8e=CO7H2O，這個(gè)電極是燃料電池的_(選填“正極”或“負(fù)極”)，另一電極上的電極反應(yīng)式為_。(3)隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性_(選填“增大”“減小”或“不變”)。(4)通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率_(選填“大于”“小于”或“等于”)甲烷燃燒的能量利用率。www.21-cn-答案：(1)CH42O2=CO22H2O(2)負(fù)極2O24H2O8e=8OH(3)減小(4)大于10如圖是常見原電池裝置，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(1)若兩個(gè)電極分別是Zn、Cu，電解質(zhì)溶液是稀硫酸，正極的電極反應(yīng)式為_；如果把電解質(zhì)溶液換成硫酸銅溶液，則正極的電極反應(yīng)式為_

13、。21·世紀(jì)*教育網(wǎng)(2)若總反應(yīng)是2FeCl3Fe=3FeCl2，則可以做負(fù)極材料的是_，負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)是_。【出處：21教育名師】(3)若電解質(zhì)溶液是稀硫酸，Mg、Al兩種金屬做電極，則Mg電極的電極反應(yīng)式為_；若電解質(zhì)溶液換作稀氫氧化鈉溶液，Mg、Al兩金屬做電極，則Mg是_(選填“正極”或“負(fù)極”)，總反應(yīng)的離子方程式是_?！景鏅?quán)所有：21教育】解析：(1)根據(jù)原電池的工作原理，能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的，作原電池的負(fù)極，兩者都反應(yīng)的，活潑性強(qiáng)的作負(fù)極，鋅作負(fù)極，銅作正極，H在正極上得電子轉(zhuǎn)變成氫氣，電極反應(yīng)式：2H2e=H2，如果換成硫酸銅溶液，正負(fù)兩極不變，銅離子在正極上得電子，電極反應(yīng)式：Cu22e=Cu；(2)根據(jù)原電池工作原理，負(fù)極上化合價(jià)升高，被氧化，則Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式：Fe2