高三專題訓練化學能與電能

1、高三專題訓練化學能與電能一、 教學目標了解能量的轉(zhuǎn)化，知道原電池的原理，會應用有關知識解決實際問題二、 教學重點、難點原電池原理及在實際中的應用三、 教學過程1、 化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化1）、火力發(fā)電A、能量轉(zhuǎn)化過程_B、火力發(fā)電的利與弊優(yōu)點： 缺點： 2、 化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的原理與裝置（重點）1） 原電池的概念：將_直接轉(zhuǎn)化為_的裝置叫原電池2） 原電池的電極反應式：鋅片： 負極 _反應銅片： 正極 _反應總離子方程式：3） 原電池的構成要件（重點）兩極_、一液_、閉合_、氧化還原反應能自發(fā)產(chǎn)生3、 發(fā)展中的化學電源1） 一次性電池：干電池負極：正極：總反應式：2） 充電電池：鉛蓄電池負

2、極：正極：總反應式：3） 燃料電池：A、 堿性燃料電池負極：正極：總反應式：B、 酸性燃料電池負極：正極：總反應式：4、 鋼鐵的腐蝕1） 吸氧腐蝕負極：正極：2） 吸氫腐蝕負極：正極：四、 作業(yè)布置一、選擇題（每題有12個選項符合題意）1對于原電池的電極名稱，下列敘述中錯誤的是（ ）A電子流入的一極為正極B發(fā)生還原反應的一極為正極C電子流出的一極為負極D發(fā)生氧化反應的一極為正極2某原電池2Fe3+Fe=3Fe2+不能實現(xiàn)該反應的原電池是( ) A正極Cu負極Fe電解質(zhì)溶液FeCl3 B正極C負極Fe電解質(zhì)溶液Fe(NO3)3 C正極Pt負極Fe電解質(zhì)溶液Fe2(SO4)3 D正極Ag負極Fe電

3、解質(zhì)溶液CuSO43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(chǎn)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(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢4X、Y、Z、W 4塊金屬分別用導線兩兩相連浸入稀硫酸中組成原電池。X、Y相連時，X為負極；Z、W相連時，電流方向是W ® Z；X、Z相連時，Z極上產(chǎn)生大量氣泡；W、Y相連時，W極發(fā)生氧化反應。據(jù)此判斷4種金屬的活動順序是( ) A. XZWY B. ZXYW C. XYZW D. YWZX5電子表中電子計算器的電源常用微型銀鋅原電池，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為K

4、OH溶液，放電時鋅極上的電極反應是：Zn + 2OH-2e- = Zn(OH)2；氧化銀電極上的反應式為：Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH- ，總反應式為：Ag2O + H2O + Zn= Zn(OH)2 + 2Ag。下列說法正確的是（ ）A鋅是負極，氧化銀是正極B鋅發(fā)生還原反應，氧化銀發(fā)生氧化反應C溶液中OH向正極移動，K+ 、H+向負極移動D隨著電極反應的不斷進行，電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大6下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是（ ）Aa電極是負極Bb電極的電極反應為： C氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源D D.氫氧燃料電池是一種不

5、需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置7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6.5g8一種新型的燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，其總反應為：2C2H6

6、7O28KOH=4K2CO310H2O，有關此電池的推斷正確的是（ ）A正極反應為14H2O7O228e=28OHB放電一段時間后，負極周圍的pH升高C每消耗1 mol C2H6 ，則電路上轉(zhuǎn)移的電子為14 molD放電過程中KOH的物質(zhì)的量濃度不變9鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池，該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應式為負極反應：C6Lix eC6Li1xxLi+（C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成復合材料）正極反應：Li1xMO2xLi+x eLiMO2（LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物）下列有關說法正確的是( )A鋰離子電池充電時電池反應為C6LiLi1x

7、MO2LiMO2C6Li1xB電池反應中，鋰、鋅、銀、鉛各失去1 mol電子，金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小C鋰離子電池放電時電池內(nèi)部Li+向負極移動D鋰離子電池充電時陰極反應為C6Li1xxLi+x eC6Li10某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負極，含Li+導電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應為：LiLiMn2O4Li2Mn2O4。下列說法正確的是( )A放電時，LiMn2O4發(fā)生氧化反應B放電時，正極反應為：Li+LiMn2O4e- Li2Mn2O4C充電時，LiMn2O4發(fā)生氧化反應D充電時，陽極反應為：Li+e- Li二、填空題11鉛蓄電池是最普通的二次電源，其電極

8、材料分別是Pb和PbO2，電解質(zhì)溶液為稀硫酸。工作時，該電池的總反應為PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根據(jù)上述情況判斷（1）蓄電池的負極是 ，其電極反應方程式為 。（2）蓄電池的正極是 ，其電極反應方程式為_ _。（3）蓄電池工作時，其中電解質(zhì)溶液的pH_（填“增大”、“減小”、“不變”）。12從銅、鐵及碳棒中選取合適的電極材料設計一個原電池，實現(xiàn)反應：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。負極為 ，電極反應方程式為 ，正極應選 ，電極反應方程式為 。13熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率因而受到重視?？捎肔i2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解

9、質(zhì)，CO為陽極燃氣，空氣與CO2的混合氣為陰極助燃氣，制得在650下工作的燃料電池。完成有關的電池反應式：陽極反應式：2CO24CO24e-陰極反應式： 總電池反應式： 14一個完整的氧化還原反應方程式可以拆分，寫成兩個“半反應式”，一個是“氧化反應”式，一個是“還原反應”式。如2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+可以寫成：氧化反應：Cu2e- Cu2+；還原反應： 2Fe3+2e- 2Fe2+。(1) 根據(jù)以上信息將反應3NO2H2O2H+2NO拆分為兩個“半反式”：氧化反應： ；還原反應 。(2) 已知某一反應的半反應式為CH410OH-8e- 7H2O；4H2O2O28e- 8OH-，則總反

10、應為 。三、計算題15堿性鋅錳干電池中發(fā)生的總化學反應方程式為Zn + 2MnO2+ H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3，試計算每放出1 600C的電量所需要的負極材料的質(zhì)量（單位g）。參考答案一、選擇題題號12345678910答案BDCAADBCACBDB二、填空題11（1）Pb Pb-2e- + SO42- = PbSO4 （2）PbO2 PbO2 + 4H+ +SO42- = PbSO4 + 2H2O （3）增大12Cu 3Cu 6e- = 3Cu2+ 石墨 8H+ + 6e- +2NO3- = 4H2O + 2NO13 O22CO24e- 2 2COO2高溫2CO2。14（1）