高考化學一輪復習課件91原電池化學電源(編輯修改稿)
2025-02-04 13:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 2 ． 加快化學反應速率 由于形成了原電池，導致反應速率加快。如 Zn 與稀硫酸反應制氫氣時，可向溶液中滴加少量 C uS O4溶液，形成 C u Z n 原電池，加快反應進行。 3 ． 用于金屬的防護 使需要保護的金屬制品作原電池正極而受到保護。例如要保護一個鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁，可用導線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負極。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 4 ． 設計制作化學電源 設計原電池要緊扣構成原電池的三個條件。 ( 1) 首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應。 ( 2) 根據(jù)原電池的電極反應特點，結(jié)合兩個半反應找出正負極材料 ( 負極就是失電子的物質(zhì)，正極用比負極活潑性差的金屬即可，也可以用石墨 ) 及電解質(zhì)溶液。 ① 電極材料的選擇 在原電池中，選擇活潑性較強的金屬作為負極；活潑性較弱的金屬或非金屬作為正極，并且原電池的電極必須導電。一般來說，負極應該跟電解質(zhì)溶液發(fā)生反應。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 ② 電解質(zhì)溶液的選擇 電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負極發(fā)生反應 ( 如溶解于溶液中的空氣 ) 。但如果兩個半反應分別在兩個容器中進行 ( 中間連接鹽橋 ) ，則左右兩個容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽離子。如在 C u Z n 硫酸構成的原電池中，負極 Zn 浸泡在含有 Zn2 ＋的電解質(zhì)溶液中， 而正極 Cu浸泡在含有 Cu2 ＋的電解質(zhì)溶液中。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 ( 3) 按要求畫出原電池裝置圖。 如根據(jù) 2 F e3 ＋＋ Cu == = 2F e2 ＋＋ Cu2 ＋設計原電池： 負極： Cu － 2e－== =Cu2 ＋ 正極： 2 F e3 ＋＋ 2e－== = 2F e2 ＋ 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 【特別提醒】 ( 1 ) 能設計成原電池的反應一定是放熱的氧化還原反應，吸熱反應不可能將化學能轉(zhuǎn)化為電能。 ( 2) 利用原電池原理可加快制氫氣的速率，但可能影響生成氫氣的量。需注意生成氫氣的總量是取決于金屬的量還是取決于酸的量。 ( 3) 設計原電池時，負極材料確定之后，正極材料的選擇范圍較廣，只要合理都可以。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 原電池原理廣泛應用于科技、生產(chǎn)和生活中，請回答以下問題： ( 1) 肼 (N2H4) 又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。肼 —— 空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，產(chǎn)物無污染，電解質(zhì)溶液是 20% ～ 3 0% 的 KOH 溶液。肼 —— 空氣燃料電池放電時：正極的電極反應式是 ___ _____ __ ____ ；負極的電極反應式是 __ ______ _ _ 。 ( 2) 有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，以 N H2為電極反應物，以 H C l － NH4Cl 為電解質(zhì)溶液制造新型燃料 電池。試寫出該電池的正極反應式 ___ ___ ________ ______ ____ 。 ( 3) 請運用原電池原理設計實驗，驗證 Cu2 ＋、 Fe3 ＋氧化性的強弱。請畫出實驗裝置圖并寫出電極反應式。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 【解析】 ( 1 ) 氧氣在正極上發(fā)生還原反應生成氫氧根離子，肼在負極上被氧化轉(zhuǎn)化為無污染的氮氣和水。 ( 2) 相當于氮氣和氫氣先合成氨，然后與鹽酸反應生成氯化銨。 ( 3) 三價鐵離子能夠氧化銅生成銅離子，從而設計成原電池證明該結(jié)論。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 【答案】 ( 1) O2＋ 2H2O ＋ 4e－== = 4O H－ N2H4＋ 4 O H－－ 4e－== =N2↑ ＋ 4H2O ( 2) N2＋ 8H＋＋ 6e－== = 2N H＋4 ( 3) 正極反應 ： 2 F e3 ＋＋ 2e－== = 2F e2 ＋ 負極反應 ： Cu － 2e－== =Cu2 ＋ 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 【方法技巧】 原電池的設計關鍵是負極材料和電解質(zhì)溶液的成分，一般來說，在總反應中失電子的物質(zhì)作負極或某物質(zhì)在負極上失電子發(fā)生氧化反應，溶液中的某離子或物質(zhì)在正極上得電子，發(fā)生還原反應。 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 3 ． ( 2022 大綱高考卷 ) ①②③④ 四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。 ①② 相連時，外電路電流從 ② 流向 ① ； ①③ 相連時， ③ 為正極， ②④ 相連時， ② 上有氣泡逸出； ③④ 相連時， ③的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是 ( ) A ． ①③②④ B ． ①③④② C ． ③④②① D ． ③①②④ 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 解析： ①② 相連時，外電路電流從 ② 流向 ① ，說明 ① 為負極，② 為正極，金屬活動性； ① ② ； ①③ 相連時， ③ 為正極， ① 為負極，金屬活動性： ① ＞ ③ ； ②④ 相連時， ② 上有氣泡逸出，說明 ④ 為負極， ② 為正極，金屬活動性： ④ ② ； ③④ 相連時， ③ 的質(zhì)量減小，說明 ③ 為負極， ④ 為正極，金屬活動性： ③ ④ 。由此可知，金屬活動性： ① ③ ④ ② ， B 項正確。 答案： B 基礎知識梳理 實驗典例探究 感悟考點透析 高考真題重組 課時規(guī)范訓練 4 ．查處酒后駕駛采用的 “ 便攜式乙醇測量儀 ” 以燃料電池為工作原理，在酸性環(huán)境中，理論上乙醇可以被完全氧化為 CO2，但實際上乙醇被氧化為乙醛或乙酸，下列關于乙醇被氧化成乙醛和乙酸兩種情況的說法正確的是 ( ) A ．乙醇都是在正極上發(fā)生氧化反應，電流經(jīng)外電路流向負極 B ．溶液中 H＋移向負極 C ．當乙醇被氧化成乙醛時，正極上的反應式為 O2＋ 4e－＋ 2H2O == = 4O H－ D ．當乙醇被氧化成乙酸時，負極上的反應式為 CH3CH2OH －4e－＋ H2O == =CH3C O O H ＋ 4H＋ 基礎知識梳理
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