2023新教材人教版化學作業(yè)與測評課件第4章 第1節(jié) 第2課時

第一節(jié)原電池第2課時化學電源第四章化學反應(yīng)與電能01預習作業(yè)(建議用時：15分鐘)

一次二次燃料二次氧化還原3．(1)燃料電池是一種連續(xù)地將________和__________的化學能直接轉(zhuǎn)化為________能的電源。(2)氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì)溶液)工作原理：負極反應(yīng)：_________________________；正極反應(yīng)：_________________________；總反應(yīng)：___________________________。燃料氧化劑電H2－2e－===2H＋1．用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，下列反應(yīng)可設(shè)計成原電池的是(

)A．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2OB．Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2OC．AgNO3＋KCl===AgCl↓＋KNO3D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑答案解析A、C兩項中的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池；D項，若將鈉放入稀硫酸中，發(fā)生反應(yīng)2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，但鈉與硫酸反應(yīng)劇烈，故不能用于設(shè)計原電池。解析2．下列電池工作時，O2在正極放電的是(

)答案3．被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個薄層紙片作為傳導體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。紙內(nèi)的離子“流過”水與氯化鋅組成的電解液。電池總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列說法正確的是(

)A．該電池的正極為鋅B．該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化作用C．當0.1molZn完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.204×1023D．電池正極反應(yīng)式為2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－答案解析由總反應(yīng)式可知，二氧化錳為氧化劑而不是催化劑，鋅為還原劑，應(yīng)為原電池的負極，A、B錯誤；電子只能經(jīng)外電路流動，C錯誤。解析答案解析答案燃料電池中的反應(yīng)不是在點燃的條件下進行的，故③錯誤。因為導電離子是H＋，且向正極移動，所以正極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，電子由負極通過外電路流向正極。解析02

課時分層練(建議用時：40分鐘)[學習·理解]

1.對于如圖所示的鋅錳電池，下列說法不正確的是(

)A．MnO2是氧化劑，被還原B．碳棒為正極，鋅筒為負極C．使用過程中鋅筒會逐漸變薄D．此為普通鋅錳干電池，電池容量較低解析 MnO2是氧化劑，被還原，A正確；該電池中碳棒為正極，鋅筒為負極，鋅筒會被腐蝕，B、C正確；此為堿性鋅錳干電池，D錯誤。解析答案2.普通水泥在固化過程中自由水分子減少并產(chǎn)生Ca(OH)2，溶液呈堿性。根據(jù)這一特點，科學家發(fā)明了電動勢法測水泥初凝的時間。此方法的原理如圖所示，反應(yīng)的總方程式為2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。下列說法中正確的是(

)A．測量過程中，氧化銀被氧化成單質(zhì)銀B．測量原理示意圖中，Ag2O為負極C．負極的電極反應(yīng)：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2OD．工作中電流由Cu電極流向Ag2O電極答案解析

由原理圖知，這是一個原電池，銅作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀在正極上被還原，A、B錯誤；由總反應(yīng)方程式知，負極銅反應(yīng)后生成Cu2O，C正確；電流由Ag2O電極流向Cu電極，D錯誤。解析3．堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)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(yīng)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0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5g答案解析

由所給電池的總反應(yīng)式可知，電池工作時，每有1molZn參加反應(yīng)，失去2mol電子，則會有2mol電子從負極Zn經(jīng)過外電路流向正極，并在正極發(fā)生反應(yīng)：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)，故外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量就減少6.5g。解析答案解析 A項，放電時正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正確；B項，充電時，電能轉(zhuǎn)化為化學能，錯誤；C項，由總反應(yīng)可知，放電時，負極Cd發(fā)生氧化反應(yīng)：Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2，負極附近溶液堿性變?nèi)?，錯誤；D項，放電時，電解質(zhì)溶液中OH－向負極移動，錯誤。解析答案解析6．阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為：2H2＋O2===2H2O，電解液為KOH溶液，反應(yīng)保持在較高溫度，使H2O蒸發(fā)，下列敘述正確的是(

)A．電池能發(fā)出藍色火焰B．O2通向正極，H2通向負極C．負極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．正極反應(yīng)為：2H2＋4OH－－4e－===4H2O答案解析

因為是燃料電池，不可能有火焰，A錯誤；由電池反應(yīng)知，H2失電子被氧化，O2得電子被還原，故H2通向負極，O2通向正極，負極反應(yīng)為2H2＋4OH－－4e－===4H2O，正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，所以C、D錯誤，B正確。[重難點撥]燃料電池(1)氫氧燃料電池在不同介質(zhì)中的電極反應(yīng)如下：解析解析介質(zhì)負極反應(yīng)式正極反應(yīng)式酸性H2－2e－===2H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O堿性H2－2e－＋2OH－===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－答案解析

放電時為原電池，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)中Fe失去電子，為負極，Ni2O3獲得電子，為正極，A錯誤；充電時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e(OH)2在陰極獲得電子，陰極上的電極反應(yīng)式是Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，B正確；充電時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，化合價升高，所以Ni(OH)2為陽極，C正確；Fe(OH)2、Ni(OH)2只能存在于堿性溶液中，在酸性條件下不能存在，故電解質(zhì)溶液必須是堿性溶液，D正確。解析8.電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是(

)A．O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)B．溶液中OH－向電極a移動C．反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶5D．負極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O答案解析

構(gòu)成的原電池中，通入氧氣的電極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；電池放電過程中，溶液中的陰離子移向負極(a極)，B正確；1molNH3反應(yīng)生成N2轉(zhuǎn)移3mol電子，1molO2反應(yīng)生成OH－轉(zhuǎn)移4mol電子，根據(jù)得失電子守恒可知，消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶3，C錯誤；負極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，D正確。解析答案解析10．一種新型鎂硫電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是(

)A．使用堿性電解質(zhì)水溶液B．放電時，正極反應(yīng)包括3Mg2＋＋MgS8－6e－===4MgS2C．使用的隔膜是陽離子交換膜D．放電時，Mg電極發(fā)生還原反應(yīng)答案解析 Mg為活潑金屬，所以放電時Mg被氧化，Mg電極為負極，聚合物電極為正極。堿性電解質(zhì)水溶液中負極生成的Mg2＋會生成Mg(OH)2沉淀，降低電池效率，A錯誤；放電時，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，包括3Mg2＋＋MgS8＋6e－===4MgS2，B錯誤；據(jù)圖可知Mg2＋要通過隔膜移向正極參與電極反應(yīng)，所以使用的隔膜是陽離子交換膜，C正確；放電時Mg電極發(fā)生氧化反應(yīng)，D錯誤。解析答案解析[創(chuàng)新·提高]12.

(1)一種一氧化碳分析儀的工作原理如圖所示，其中O2－可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。傳感器中通過的電流越大，說明尾氣中一氧化碳的含量越高。請回答下列問題：①a極的電極反應(yīng)式為_______