下列离子方程式书写正确的是锌锰干电池总反应式为
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第一篇:《第17讲 原电池 化学电源 讲义加习题》
原电池化学电源
考点一原电池原理1.概念
把化学能转化为电能的装置。 2.构成条件
(1)(常见为金属或石墨)。 (2)将电极插入电解质溶液中。
(3)两电极接触或用导线连接)。 (4)能自发发生氧化还原反应。 3.工作原理
如图是Cu-Zn原电池,请填空:
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(1)反应原理:
(2)原电池中的三个方向:
①电子方向:从负极流出沿导线流入正极; ②电流方向:从正极沿导线流向负极;
③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。 (3)两种装置的比较:
装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2直接接触,易造成能量损耗;装置Ⅱ能避免能量损耗;装置Ⅱ中盐桥
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的作用是提供离子迁移通路,导电。
命题点1 与原电池原理有关的辨析
理解原电池的工作原理要注意的四点
(1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。
(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同形成了一个完整的闭合回路。 (3)不论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。 (4)原电池负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
命题点2 原电池正、负极的判断及电极反应式的书写
1.原电池正、负极的判断方法
2.“三”步完胜电极反应式的书写
考点二化学电源
1.一次电池(碱性锌锰干电池)
总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2 2.二次电池(以铅蓄电池为例) (1)放电时的反应:
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(2)充电时的反应:
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③总反应:2PbSO
3.燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。
命题点1 新型电源中电极反应式的书写
首先根据电池反应分析物质得失电子情况,然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应;对于较复杂的电极反应,可以利用总反应方程式减去较简单一极的电极反应式,从而得到较复杂一极的电极反应式。
[典题示例]
按要求写出电极反应式或总反应方程式。
(1) 肼(N2H4)_空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的电极反应式为____________________。 (2)K2FeO4_Zn可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应为________________________________________________________________________,
该电池总反应的离子方程式为_______________________。
(3)铝电池性能优越,Al_AgO电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示。该电池反应的化学方程式为_______________________________________________________。
答案:(1)N2H
4-4e+4OH===N2↑+4H2O (2) FeO24+ 3e+4H2O===Fe(OH)3+5OH
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2FeO24+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH
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(3)2Al+3AgO+2NaOH===2NaAlO2+3Ag+H2O
命题点2 不同环境对燃料电池电极反应式的影响
[典题示例]
甲烷燃料电池在不同环境下电极反应式的书写: (1)酸性条件
电池总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O① 正极反应式:O2+4H+4e===2H2O②
①-②×2,得燃料电池负极反应式:________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)碱性条件
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我和狗狗的十个约定电池总反应式:CH4+2O2+2NaOH===Na2CO3+3H2O① 正极反应式:O2+2H2O+4e===4OH②
①-②×2,得燃料电池负极反应式:_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)固体电解质(高温下能传导O2)
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电池总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O① 正极反应式:O2+4e===2O2②
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①-②×2,得燃料电池负极反应式:______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下 电池总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O① 正极反应式:O2+2CO2+4e===2CO23②
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①-②×2,得燃料电池负极反应式:_______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)CH4-8e+2H2O===CO2+8H (2)CH4+10OH-8e===CO23+7H2O
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(3)CH4+4O2-8e===CO2+2H2O
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(4)CH4+4CO23-8e===5CO2+2H2O
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[方法技巧]
三步突破燃料电池电极反应式的书写 第一步:写出电池总反应式
燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加和后的反应。 如甲烷燃料电池(电解质为NaOH溶液)的反应式为: CH4+2O2===CO2+2H2O① CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O②
①式+②式得燃料电池总反应式为:CH4+2O2+2NaOH===Na2CO3+3H2O。 第二步:写出电池的正极反应式
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质是O2,随着电解质溶液的不同,其电极反应式有所不同,大致有以下四种情况:
(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式: O2+4H+4e===2H2O
(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式: O2+2H2O+4e===4OH
(3)固体电解质(高温下能传导O2)环境下电极反应式:
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O2+4e===2O2
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崇拜的人-
(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下电极反应式:
O2+2CO2+4e===2CO23。
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第三步:根据电池总反应式和正极反应式,写出负极反应式
电池反应的总反应式-电池正极反应式===电池负极反应式。因为O2不是负极反应物,因此两个反应式相减时要彻底消除O2。
考点三原电池原理的四大应用
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命题点1 比较金属的活动性强弱
原电池中,一般活动性强的金属作负极,而活动性弱的金属(或非金属)作正极。
如有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A溶解,而B上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,则可以判断金属活动性A>B。
[典题示例]
有A、B、C、D、E五块金属片,进行如下实验:①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,A极为负极;②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电流由D→导线→C;③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4中,C极产生大量气泡;④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应;⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液,E先析出。据此,判断五种金属的活动性顺序是( )
A.A>B>C>D>E C.C>A>B>D>E
B.A>C>D>B>E D.B>D>C>A>E
命题点2 加快化学反应速率
由于形成了原电池,导致反应速率加快。如Zn与稀硫酸反应制氢气时,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Cu-Zn原电池,加快反应进行。
命题点3 用于金属的防护
使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。
命题点4 设计原电池
设计原电池要紧扣构成原电池的三个条件
(1)必须是能自发进行且放热的氧化还原反应。
(2)根据氧化还原关系找出正负极材料(负极是失电子的物质,正极用比负极活泼性差的金属,也可以用石墨)及电解质溶液。
①电极材料的选择:
在原电池中,选择活泼性较强的金属作为负极;活泼性较弱的金属或非金属作为正极,并且原电池的电极必须导电。一般来说,负极应该跟电解质溶液发生反应。
②电解质溶液的选择:
电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。但如果氧化反应和还原反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的阳离子。如在Cu-Zn构成的原电池中,负极Zn浸泡在含有Zn2的电解质溶液
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中,而正极Cu浸泡在含有Cu2的电解质溶液中。
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(3)按要求画出原电池装置示意图:下列离子方程式书写正确的是锌锰干电池总反应式为。
第二篇:《河北省唐山市2012届高三上学期期末统一考试化学试题word版》
唐山市2011—2012学年度高三年级第一学期期末考试
理科综合化学能力测试
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证
号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂
选其它答案标号。第Ⅱ卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案无效。下列离子方程式书写正确的是锌锰干电池总反应式为。
3.考试结束后,监考员将试题卷、答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
以下数据可供解题时参考
相对原子质量(原子量):H一1 C一12 O一16 S一32 N—14 Na一23 Cl一35.5
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
7.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.1 mol过氧化钠中阴离子所带的负电荷数为NA
B.14 g乙烯和丙烯的混合物中含有的碳原子的数目为NA
C.28 g C16O与28 g C18O中含有的质子数均为14 NA
D.标准状况下,22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为2 NA
8.下列离子方程式书写正确的是 ( )
一 A.醋酸钠的水解反应:CH3COO+H3O+=CHaCOOH+H2O
无法承受的生命之轻B.铜加入稀硝酸中: 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
C.在海带灰的浸出液(含有I-)中滴加H2O2得到I2:
2I-+H2O2+2H+=I2+O2↑+2H2O
D.澄清石灰水与过量NaHCO3溶液混合:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
9.下列说法不正确的是 ( )
A.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
B.蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O1l,二者都属于低聚糖
C.在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH
D.等质量的丙醇和乙酸完全燃烧时所需氧气的质量相同
10.关于下列各实验装置的叙述中,正确的是 ( )
A.装置①制备乙酸乙酯
B.装置②中X若为CCl4,可用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸
C.装置③可用于干燥、收集Cl2,并吸收多余的Cl2
D.装置④配制一定物质的量浓度的溶液时转移液体
11.短周期主族元素A、B、C的原子序数依次递增,它们的族序数之和为11,A、C同主族,B原子最外层电子数比A
原子次外层电子数多l。下列叙述正确的是 ( )
A.原子半径:B>C>A
B.A、C两元素的最高价氧化物对应水化物的酸性A弱于C
C.B的最高价氧化物的水化物只能与酸反应,不能与碱反应
D.B的最高价氧化物的熔点比A的最高价氧化物的熔点低
12.碱性锌锰电池的总反应为:Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH),下列说法不正确的是
( )
嫩绿A.该电池Zn为负极,MnO2为正极,电解质是KOH
B.放电时外电路电流由Zn流向MnO2
C.电池工作时OH-向锌电极移动
— D.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH
13.下列说法正确的是 ( )
A.某溶液中存在的离子只有Cl-、OH-、NH4+、H+,该溶液中离子浓度大小关系可能为c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH
一)c(H+)
B.常温下0.1 mol/L的下列溶液①NH4Al(SO4)2 ②NH4Cl ③NH3·H2O④CH3COONH4中,c(NH4+)由大
到小的顺序是:②>①>④>③
C.0.1 mol·L HA(一元酸)溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合:
一c(H+)+c(Na+(OH)+c(A-)
D.常温下0.4 mol/L HA溶液和0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液的pH=3,则混合溶液中离子浓度的大
一一小顺序为:c(A)>c(H+)>c(Na+)>c(OH)
26.(14分)常见的五种盐A、B、C、D、E,它们的阳离子可能是Na+、NH4+、Cu2+、Ba2+、Al3+、Ag+、Fe3+,阴离子
一可能是Cl、NO3-、SO42-、CO32-。已知:
①五种盐均溶于水,水溶液均为无色。
②D的焰色反应呈黄色。
③A的溶液呈中性,B、C、E的溶液呈酸性,D的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有A、C的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加人氨水,E和C
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