實(shí)驗(yàn)活動(dòng)6化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能高一下學(xué)期學(xué)案（人教版2019）

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量實(shí)驗(yàn)活動(dòng)6化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉能源的分類(lèi)、化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.掌握原電池的原理，學(xué)會(huì)判斷原電池正負(fù)極。3.會(huì)正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式，熟知原電池的應(yīng)用。自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)1．電極材料的實(shí)驗(yàn)(1)用導(dǎo)線(xiàn)將電流表分別與兩個(gè)電極相連接，使兩個(gè)電極接觸。實(shí)驗(yàn)操作電極材料電流表指針解釋鋅片、銅片________________________________________________________鋅片、石墨棒不偏轉(zhuǎn)(2)將電極插入盛有稀硫酸的燒杯中。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________鋅片上有氣泡，石墨棒上無(wú)氣泡____________________________________________________________2.原電池實(shí)驗(yàn)選擇不同的電極材料，以及稀硫酸、導(dǎo)線(xiàn)和電流表，組裝原電池，如圖：試驗(yàn)其能否產(chǎn)生電流，并作出解釋。編號(hào)電極材料實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋①鋅片、銅片鋅片上無(wú)氣泡，銅片上有氣泡，電流表指針偏轉(zhuǎn)____________________________②鋅片、石墨棒鋅片上無(wú)氣泡，石墨棒上__________，電流表指針____________________________________③銅片、石墨棒無(wú)明顯現(xiàn)象____________________________問(wèn)題和討論1．根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明原電池的工作原理和構(gòu)成要素，以及組裝原電池的操作注意事項(xiàng)。2．能否用鐵片作為電極代替銅鋅原電池中的鋅片？為什么？3．若將稀硫酸換為硫酸銅溶液，①～③能否構(gòu)成原電池？答案：1．(1)不偏轉(zhuǎn)沒(méi)有電解質(zhì)溶液，不發(fā)生氧化還原反應(yīng)(2)鋅片上有氣泡鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣鋅片上有氣泡，銅片上無(wú)氣泡鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，銅與稀硫酸不反應(yīng)鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，石墨棒與稀硫酸不反應(yīng)2．①構(gòu)成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能②有氣泡偏轉(zhuǎn)構(gòu)成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能③無(wú)氧化還原反應(yīng)發(fā)生，不能構(gòu)成原電池問(wèn)題和討論1．提示：構(gòu)成原電池的條件有①兩種活潑性不同的金屬；②電解質(zhì)溶液；③形成閉合回路；④有—個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。原電池是將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在不同的區(qū)域發(fā)生，使電子在導(dǎo)線(xiàn)中轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生電流。2．提示：鐵片代替鋅片后，鐵能夠與稀硫酸反應(yīng)，仍然具備構(gòu)成原電池的條件，仍然有電流產(chǎn)生。3．提示：由于鋅能與硫酸銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故①②仍然構(gòu)成原電池，③不能。學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)習(xí)過(guò)程寫(xiě)出簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)及電池反應(yīng)方程式。②：新課導(dǎo)入沒(méi)電以后，牛人怎樣解決？模仿視頻，嘗試組裝一個(gè)西紅柿電池思考：電極材料Cu參與反應(yīng)了？那可不可以把Cu換成別的材料？實(shí)驗(yàn)探究一：構(gòu)成原電池的條件利用給定的儀器和試劑，盡可能多的設(shè)計(jì)原電池，并確認(rèn)是否成功：藥品：稀H2SO4，蔗糖溶液，銅片，碳棒，鋅片（2片）。儀器：燒杯（或水槽），導(dǎo)線(xiàn)，靈敏電流表等說(shuō)出你的設(shè)計(jì)：電路的探究實(shí)驗(yàn)探究（一）形成原電池的條件形成條件一：能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。構(gòu)成原電池的必要前提形成條件二：活潑性不同且能導(dǎo)電的兩個(gè)電極。負(fù)極：較活潑的金屬,失去電子，氧化反應(yīng)正極：較不活潑的金屬或石墨等，一般不參與反應(yīng)。形成條件三：需要電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)。提供陰、陽(yáng)離子導(dǎo)電對(duì)于簡(jiǎn)單電池：陽(yáng)離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)形成條件四：形成閉合回路。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1．普通水泥在固化過(guò)程中其自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一物理、化學(xué)特點(diǎn)，科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)法測(cè)水泥的初凝時(shí)間。此法的原理如圖所示，反應(yīng)的總方程式為：2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OHB．測(cè)量原理示意圖中，電子從Cu經(jīng)溶液流向Ag2O/Ag電極C．電池工作時(shí)，OH向Cu電極移動(dòng)D．2molCu和1molAg2O的總能量高于1molCu2O和2molAg的總能量【答案】B【詳解】A．由總反應(yīng)知Ag2O得電子變?yōu)锳g，則正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH，A正確；B．Cu失去電子，為負(fù)極，則Ag2O/Ag為正極，電子從Cu經(jīng)外電路流向Ag2O/Ag電極，電子不能通過(guò)溶液，B錯(cuò)誤；C．陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故OH向Cu電極移動(dòng)，C正確；D．此裝置能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，即反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，故2molCu和1molAg2O的總能量高于1molCu2O和2molAg的總能量，D正確；故答案為B。2．我國(guó)在探索太空、開(kāi)發(fā)深海、建設(shè)高鐵、5G技術(shù)等方面取得舉世矚目的成就，這些成就與化學(xué)有著密切聯(lián)系。下列說(shuō)法正確的是A．火箭箭體采用鋁合金，工業(yè)上常采用電解熔融氯化鋁冶煉鋁B．大力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能等新能源有利于生態(tài)文明建設(shè)C．我國(guó)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)鋪設(shè)光纜線(xiàn)路超三千萬(wàn)公里，光纜的主要成分是晶體硅D．5G電池工作時(shí)，電池中化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能【答案】B【詳解】A．工業(yè)上常采用電解熔融氧化鋁冶煉鋁，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．大力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能等新能源可以減少化石燃料的使用，減少環(huán)境污染，有利于生態(tài)文明建設(shè)，B項(xiàng)正確；C．光纜的主要成分是二氧化硅，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．電池工作時(shí)，電池中化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能，還有一部分會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選B。3．下列說(shuō)法不正確的是()A．根據(jù)一次能源和二次能源的劃分，氫氣為二次能源B．電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源C．火力發(fā)電是化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程D．水力發(fā)電是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程【答案】D【詳解】A．氫氣不能直接從自然界獲取，為二次能源，A正確；B．電能是目前應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的二次能源，B正確；C．火力發(fā)電通過(guò)多次能量轉(zhuǎn)化將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C正確；D．火力發(fā)電能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能，D錯(cuò)誤。答案選D。4．下列關(guān)于原電池的說(shuō)法中，正確的是（

）A．任何化學(xué)反應(yīng)上都能設(shè)計(jì)成原電池B．原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)C．原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)D．原電池工作時(shí)，電子通過(guò)電解質(zhì)溶液流向正極【答案】C【詳解】A．自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池，非氧化還原反應(yīng)一定不能設(shè)計(jì)成原電池，故A錯(cuò)誤；B．原電池工作時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．原電池工作時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；D．原電池工作時(shí)，電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向正極，溶液中存在離子的定向遷移，電解質(zhì)溶液中不存在電子的移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；答案選C?！军c(diǎn)睛】自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池，原電池中發(fā)生的是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，為學(xué)生的疑難點(diǎn)。5．下列離子方程式正確的是A．高級(jí)脂肪酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：H++OH=H2OB．FeI2溶液中通入過(guò)量Cl2：2Fe2++2I+2Cl2=2Fe3+I2+4ClC．向次氯酸鈣溶液中通入少量SO2：Ca2++3ClO+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl+2HClOD．用惰性電極電解CuCl2水溶液：Cu2++2Cl+2H2O=Cl2↑+Cu(OH)2↑+H2↑【答案】C【詳解】A．高級(jí)脂肪酸為弱酸，在離子方程式中應(yīng)以化學(xué)式表示，不能改寫(xiě)成離子，A不正確；B．過(guò)量Cl2能將Fe2+、I全部氧化，離子方程式為：2Fe2++4I+3Cl2=2Fe3+2I2+6Cl，B不正確；C．向次氯酸鈣溶液中通入少量SO2，一方面SO2被全部氧化為硫酸，另一方面，硫酸電離產(chǎn)生的H+全部與ClO反應(yīng)生成HClO，離子方程式為：Ca2++3ClO+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl+2HClO，C正確；D．用惰性電極電解CuCl2水溶液時(shí)，陽(yáng)極Cl失電子生成Cl2，陰極Cu2+得電子生成Cu，離子方程式為：Cu2++2ClCl2↑+Cu，D不正確；故選C。6．下列關(guān)于原電池的說(shuō)法正確的是A．銅、鋁作電極組成的原電池中鋁可能是正極B．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為Fe3e=Fe3+C．電極本身一定參與電極反應(yīng)D．原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子移向正極，且一定在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)【答案】A【詳解】A．若銅、鋁作電極組成的原電池中，若電解液是濃硝酸，鋁與濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化，銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，則銅做負(fù)極，鋁做正極，故A正確；B．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2+，故B錯(cuò)誤；C．在氫氧燃料電池中，電極本身并沒(méi)有參與電極反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．原電池工作時(shí)，一般陽(yáng)離子移向正極，不一定在正極得電子，例如鋰離子電池工作時(shí)，鋰離子移向正極，并沒(méi)有在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；答案選A?！军c(diǎn)睛】判斷原電池的正負(fù)極時(shí)，不能只看活潑性，還需要判斷氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生在哪一極上，為易錯(cuò)點(diǎn)。7．把X、Y、Z、W四種金屬浸入稀鹽酸中，用導(dǎo)線(xiàn)兩兩相連，均可形成原電池。W、Y相連時(shí)，電流從Y經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向W，Z、W相連時(shí)，W上有氣泡逸出，X、Y相連時(shí)，X為負(fù)極，X、Z相連時(shí)，X質(zhì)量減少。則四種金屬的活動(dòng)性順序由大到小排列為A．X、Z、W、Y B．W、Y、Z、X C．W、Z、Y、X D．Y、W、Z、X【答案】A【詳解】W、Y相連時(shí)，電流從Y經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向W，所以活潑性：W>Y；Z、W相連時(shí)，W上有氣泡逸出，所以活潑性：Z>W；X、Y相連時(shí)，X為負(fù)極，即活潑性：X>Y，X、Z連時(shí)，X質(zhì)量減少，所以X為負(fù)極，則活潑性：X>Z；綜上所述，四種金屬的活動(dòng)性順序由大到小排列為X、Z、W、Y；故選A。8．下列說(shuō)法正確的是A．圖1所示裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．圖2所示反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．鋅錳干電池中，鋅筒作負(fù)極D．蓄電池充電時(shí)，沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng)【答案】C【詳解】A．圖1沒(méi)有形成閉合電路，不能構(gòu)成原電池，所示裝置不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；B．圖2所示反應(yīng)，生成物總能量低于反應(yīng)物總能量，為放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．鋅錳干電池中，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒作負(fù)極，故C正確；D．蓄電池充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；選C。9．MgAgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl，有關(guān)該電池說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．鎂為電池負(fù)極 B．有24g鎂被氧化時(shí)，還原得到216g銀C．正極反應(yīng)為Ag++e=Ag D．可用于海上應(yīng)急照明【答案】C【詳解】A．電極方程式中Mg失去電子，做原電池負(fù)極，A正確；B．24gMg被氧化時(shí)轉(zhuǎn)移電子2mol，有2molAgCl得到電子，生成216gAg，B正確；C．正極反應(yīng)為AgCl+e=Ag+Cl，C錯(cuò)誤；D．該電池可被海水激活，故可用于海上應(yīng)急照明，D正確；故選C。10．下列說(shuō)法正確的是（

）A．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定增大B．化學(xué)鍵既存在于分子中相鄰原子間，也存在于相鄰分子的原子間C．在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D．用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2【答案】C【詳解】A.若是向反應(yīng)容器中通入與反應(yīng)體系無(wú)關(guān)的氣體，則增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率不變，A錯(cuò)誤；B.化學(xué)鍵是相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子之間的強(qiáng)烈的相互作用，只存在于分子中相鄰原子間，不能存在于相鄰分子的原子間，B錯(cuò)誤；C.在海輪外殼連接鋅塊，由于金屬活動(dòng)性Zn>Fe，所以Zn、Fe及海水構(gòu)成原電池，Zn失去電子被氧化，F(xiàn)e作正極，被保護(hù)不受腐蝕，這種方法叫犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，C正確；D.用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰極上H+獲得電子變?yōu)镠2，陽(yáng)極上OH失去電子層數(shù)O2，根據(jù)同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知陰、陽(yáng)兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是C。11．關(guān)于鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法不正確的是A．鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式均為Fe2e=Fe2+B．銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)正極的電極反應(yīng)為：2H++2e=H2↑C．地下鋼管連接鎂塊是采用犧牲陽(yáng)極法，利用了電解池原理D．用外加電流法防止鋼鐵腐蝕時(shí)，鋼鐵接電源的負(fù)極【答案】C【詳解】A．鋼鐵無(wú)論是發(fā)生吸氧腐蝕還是析氫腐蝕，都是Fe作負(fù)極，失去電子變?yōu)镕e2+，故負(fù)極的電極反應(yīng)式均為：Fe2e=Fe2+，A正確；B．銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學(xué)腐蝕為析氫腐蝕，正極上溶液中的H+得到電子被還原為H2，故正極的電極反應(yīng)為：2H++2e=H2↑，B正確；C．地下鋼管連接鎂塊是采用犧牲陽(yáng)極法，是利用Mg的活動(dòng)性比Fe強(qiáng)，Mg作原電池的負(fù)極，失去電子被氧化；而Fe為正極，不參加反應(yīng)而得到保護(hù)，利用的是原電池反應(yīng)原理，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)用外加電流法防止鋼鐵腐蝕時(shí)，鋼鐵接電源的負(fù)極，作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e不會(huì)失去電子，因而得到保護(hù)，D正確；故合理選項(xiàng)是C。12．利用下列裝置(部分儀器已省略)，能順利完成對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是A．排空氣法收集二氧化碳 B．構(gòu)成原電池C．量取9.3ml稀鹽酸 D．石油的分餾【答案】A【詳解】A.二氧化碳的密度大于空氣，用向上排空氣法收集二氧化碳，氣體長(zhǎng)進(jìn)短出，故選A；B.沒(méi)有形成閉合電路，不能構(gòu)成原電池，故不選B；C.需用10mL量筒量取9.3mL稀鹽酸，故不選C；

D.分餾實(shí)驗(yàn)，溫度計(jì)的液泡應(yīng)該在蒸餾燒瓶的支管口處，故不選D；13．下述實(shí)驗(yàn)方案中均使用了NaCl溶液，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?/p>

）編號(hào)ABCD實(shí)驗(yàn)方案置于光亮處片刻后在Fe電極附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證甲烷與氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Fe電極被保護(hù)驗(yàn)證乙炔的還原性A．A B．B C．C D．D【答案】A【詳解】A.和Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，液面上升，且試管壁有油狀液滴，說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng)，A可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；B.Cl2不易溶于飽和食鹽水，B無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；C.Fe作陽(yáng)極，失電子，無(wú)法被保護(hù)，C無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；D.電石中含有CaS雜質(zhì)，因此產(chǎn)物氣體中含有H2S雜質(zhì)，未經(jīng)除雜的產(chǎn)物氣體直接通入酸性KMnO4溶液，無(wú)法驗(yàn)證乙炔的還原性，D無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；故答案選A?！军c(diǎn)睛】飽和食鹽水可降低氯氣的溶解度。14．氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī)，它是以鉑作電極，?溶液作電解質(zhì)，下列敘述不正確的是A．正極電極反應(yīng)為：?B．供電的總反應(yīng)為：?C．氫氧燃料電池不僅能量轉(zhuǎn)化率高，而且產(chǎn)物是水，屬于環(huán)境友好電池D．氫氧燃料電池中?和?燃燒放出的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋敬鸢浮緿【分析】氫氧燃料電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：H22e+2OH=2H2O，正極發(fā)生還原反應(yīng)：O2+4e?+2H2O=4OH?，KOH溶液作電解質(zhì)，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．由分析可知，通入氧氣的一極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為，故A正確；B．由分析可知，電池總反應(yīng)與氫氣在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式一致，總反應(yīng)為，故B正確；C．由分析可知，氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電池工作時(shí)，不僅能量轉(zhuǎn)化率高，而且產(chǎn)物是水，屬于環(huán)境友好電池，故C正確；D．由分析可知，氫氧燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，氫氣和氧氣在兩極上放電，沒(méi)有發(fā)生燃燒，故D錯(cuò)誤；故選D。15．MnO2和Zn是制造普通干電池的重要原料，現(xiàn)用軟錳礦(主要成分為MnO2)和閃鋅礦(主要成分為ZnS)制備MnO2和Zn的工藝流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．干電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置B．原料硫酸可以循環(huán)使用，且可用鹽酸代替硫酸進(jìn)行酸溶C．酸溶時(shí)ZnS作還原劑，操作1為過(guò)濾D．通電電解時(shí)MnO2在陽(yáng)極處生成，電極反應(yīng)為：Mn2+2e+2H2O=MnO2+4H+【答案】B【詳解】A.干電池是一次電池，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，A正確；B.鹽酸具有還原性，電離產(chǎn)生的Cl會(huì)被MnO2氧化產(chǎn)生有毒氣體Cl2，影響Mn2+的電解，因此不能用鹽酸代替硫酸使用，B錯(cuò)誤；C.ZnS、MnO2、H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生ZnSO4、MnSO4、S及H2O，ZnS作還原劑，反應(yīng)中S被氧化產(chǎn)生難溶于水的S單質(zhì)，ZnSO4、MnSO4溶解在水中，所以操作1是分離難溶性固體與可溶性液體混合物的操作，名稱(chēng)為過(guò)濾，C正確；D.通電時(shí)Mn2+在陽(yáng)極失去電子被氧化產(chǎn)生MnO2，電極反應(yīng)為：Mn2+2e+2H2O=MnO2+4H+，D正確；故合理選項(xiàng)是B。16．鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4，溶于混合有機(jī)溶劑中，Li+通過(guò)電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2.回答下列問(wèn)題：(1)外電路的電流方向是由極流向極(填字母)。(2)電池正極反應(yīng)式為。(3)MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為。【答案】baMnO2+e+Li+=LiMnO23MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O2：1【詳解】(1)鋰是活潑的金屬，作負(fù)極，MnO2為正極，原電池工作時(shí)，外電路的電流方向從正極到負(fù)極，因此外電路的電流方向是由正極b流向負(fù)極a，故答案為：b，a。(2)MnO2為正極，被還原，在電池正極b上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，則電極反應(yīng)式為MnO2+e+Li+=LiMnO2，故答案為：MnO2+e+Li+=LiMnO2。(3)二氧化錳與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成錳酸鉀(K2MnO4)和KCl，反應(yīng)中化合價(jià)變化的元素為Mn、Cl，Mn元素由+4價(jià)升高為+6，C元素化合價(jià)由+5降低為1，根據(jù)化合價(jià)升降相等，則二氧化錳與氯酸鉀的物質(zhì)的量之比為3：1，再根據(jù)原子守恒配平方程式為：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O；K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)等于電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目可知：每轉(zhuǎn)移2mol的電子，產(chǎn)生1mol的MnO2、2molKMnO4，所以生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為2：1，故答案為：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O，2：1。17．I.某同學(xué)做如下實(shí)驗(yàn)，以探究反應(yīng)中的能量變化。(1)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后(a)中溫度升高，由此可以判斷(a)中反應(yīng)是熱反應(yīng)；(b)中溫度降低，由此可以判斷(b)中反應(yīng)是熱反應(yīng)。(2)根據(jù)能量守恒定律，(b)中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該生成物的總能量。II.某學(xué)習(xí)小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag設(shè)計(jì)成的原電池如右圖所示。(3)從能量轉(zhuǎn)化角度分析，上述原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為；(4)負(fù)極的電極材料為；(5)正極發(fā)生的電極反應(yīng)；【答案】放吸低于電能Cu(或銅)Ag++e=Ag【詳解】I．(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)后(a)中溫度升高，(b)中溫度降低，由此可以判斷(a)中的反應(yīng)放熱反應(yīng)；(b)中的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：放

吸；(2)根據(jù)能量守恒定律，由于(b)中的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故(b)中反應(yīng)物的總能量加上吸收的能量才等于生成物的總能量，故(b)中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，故答案為：低于；II．(3)原電池就是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故答案為：電能；(4)從原電池的反應(yīng)式2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag可知，Cu轉(zhuǎn)化為Cu2+化合價(jià)升高，被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)，原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故負(fù)極的電極材料為Cu（或銅）；(5)原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，故應(yīng)該是Ag+得到電子還原為Ag，故正極的電極反應(yīng)；Ag++e=Ag，故答案為：Ag++e=Ag。18．圖為某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。根據(jù)原電池原理回答問(wèn)題：(1)若電極a為Zn、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸，該裝置工作時(shí)，Cu電極上的可以看到的現(xiàn)象，SO向極(填a或b)移動(dòng)，正極的電極反應(yīng)式為。(2)若電極a為Fe、電極b為Ag、電解質(zhì)溶液為硝酸銀，該原電池工作時(shí)，原電池的負(fù)極材料為，電子沿導(dǎo)線(xiàn)向(填a/b)移動(dòng)。(3)FeCl3常用于腐蝕印刷電路銅板(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)請(qǐng)將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，該原電池負(fù)極的電極材料為，正極的電極材料為，電解質(zhì)溶液為，負(fù)極的電極反應(yīng)式為。【答案】(1)有氣體產(chǎn)生a2H++2e=H2↑(2)Feb(3)Cu比Cu不活潑的金屬或惰性電極(Pt、石墨碳棒)FeCl3溶液Cu2e=Cu2+【詳解】（1）由題中圖示可知，Zn、Cu、稀硫酸構(gòu)成的原電池，金屬活潑性Zn＞Cu，所以金屬Zn為負(fù)極，金屬Cu為正極，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H++2e=H2↑，Cu電極上的可以看到的現(xiàn)象是有氣體產(chǎn)生，根據(jù)原電池工作時(shí)陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即溶液中硫酸根離子移向負(fù)極a(Zn)電極；答案為有氣體產(chǎn)生；a；2H++2e=H2↑。（2）若電極a為Fe、電極b為Ag、電解質(zhì)溶液為硝酸銀，金屬活潑性Fe＞Ag，所以Fe為負(fù)極，Ag為正極，電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向正極，即電子向b極移動(dòng)；答案為Fe；b。（3）由題中化學(xué)方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2可知，Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以Cu為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2+，正極上鐵離子得電子生成亞鐵離子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe3++e=Fe2+，正極材料是比Cu不活潑的金屬或惰性電極(Pt、石墨碳棒)，電解液為FeCl3溶液；答案為Cu；比Cu不活潑的金屬或惰性電極(Pt、石墨碳棒)；F