化学能与化学电池

化学能与化学电池
化学能与化学电池

化学能与化学电池

化学能可以转变为热能,还可以转变为其他形式的能量。把化学能转变为电能的装置,我们称为化学电源,习惯上称为电池。

1.化学电源的分类:原电池,蓄电池,燃料电池。

2.原电池的原理:

片用一

3.原电池:把化学能转化为电能的装置。

4.构成原电池的条件:

(1)有两个相连的电极

(2)两电极都接触电解质溶液(酸、碱、盐)

(3) 构成闭合回路

(4)在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。

化学能转变为电能的

装置。

3、简单原电池的正负极和电子流向如何判断?

负极(–):电

子电流是不活泼金属或非金属,正极(+):

是活泼金属,本身失去电子,发生氧化反应。

进电子,本身不反应,得电子发生还原反应。

是溶液中的阳离子

要用到金属活动性顺序表:

注意:K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H ),Cu,Hg,Ag,Pt,Au …

活泼性,还原性依次减弱。

浙江专版2020学年高中化学专题2化学反应与能量变化第三单元化学能与电能的转化第1课时教学

第1课时化学能转化为电能 按要求完成下列实验,并填表: 1.装置②中能量是如何转化的?具备这种特点的装置名称是什么? 答案化学能转化为电能;该装置称为原电池。 2.原电池的工作原理 ①分析下图并填空: 原电池总反应式:Zn+2H+===Zn2++H2↑。 ②能量转化过程:原电池在工作时,负极失去电子,电子通过导线流向正极,溶液中氧化性物质得到电子,发生还原反应,这样氧化反应和还原反应不断发生,闭合回路中不断有电子流产生,也就形成了电流,即化学能转变为电能。 3.结合原电池工作原理及上述实验现象,分析原电池的构成条件是什么? 答案理论上,自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是 ①具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属); ②溶液:两电极均插入电解质溶液中;

③导线:两极用导线相连,形成闭合回路。 1.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是________________________。 答案 DFG 解析 图中A 、B 都只有一个电极,C 中是两个活动性相同的电极,E 中酒精不是电解质溶液,H 不能形成闭合回路,它们不属于原电池,属于原电池的只有D 、F 、G 。 思维启迪 原电池的判定方法:一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应);二看构成条件(两极一液成回路:两个活动性不同的电极,插入电解质溶液中,装置形成闭合回路)。 2.在如图所示的装置中,a 的金属活动性比氢要强,b 为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是( ) A .碳棒上有气体放出,溶液中c (H + )减小 B .a 是正极,b 是负极 C .导线中有电子流动,电子从a 极到b 极 D .a 极上发生了氧化反应 答案 B 解析 显然,电极a 、b 与电解质溶液稀H 2SO 4组成原电池。因活动性a >b(碳棒),所以a 为原电池的负极,b 为正极。电极反应式:a(负)极:a -n e - ===a n + (氧化反应);b(正)极: n H ++n e -===n 2 H 2↑(还原反应)。由于正极放电消耗H +,溶液中c (H +)减小。在外电路中,电 子由a 极流向b 极。 二、原电池原理的应用 1.由A 、B 、C 、D 四种金属按下表中装置进行实验。 (1)装置甲中负极的电极反应式是______________________________________。 (2)装置乙中正极的电极反应式是__________________________________________。 (3)装置丙中溶液的pH 变化是________。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_____________________________________。 答案 (1)A -2e - ===A 2+ (2)Cu 2+ +2e - ===Cu (3)增大 (4)D>A>B>C 解析 据图Ⅰ知活动性:A>B ,A 作负极,电极反应式为A -2e - ===A 2+ ;据图Ⅱ知活动性:B>C ,正极反应式为Cu 2+ +2e - ===Cu ;据图Ⅲ知活动性:D>A ,正极反应式为2H + +2e - ===H 2↑,故c (H + )减小,pH 增大。据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活动性:D>A>B>C 。 2.钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀,如图所示。回答下列问题:

化学能转化为电能——电池(教案)

§1.3化学能转化为电能—电池 原 小 梅 蒲城县尧山中学 二OO九年十二月

§1.3化学能转化为电能—电池 一、教学目标 1、知识与技能 (1)使学生认识到化学能可以转化为电能. (2)初步认识原电池地反应原理及形成条件,并能利用生活中地常见物品制作简易原电池. (3)能准确判断原电池地正负极,并能正确书写电极反应. 2、过程与方法 通过对原电池形成条件进行探究地过程,进一步理解科学探究地意义,学习科学探究地一般过程,提高科学探究地能力. 3、情感态度与价值观 (1)在化学学习地过程中体验并探究带来地快乐,感受化学世界地奇妙. (2)增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活地意识. (3)关注与化学有关地社会热点问题和科技前沿问题,增强环保地意识,逐步形成可持续发展地思想. 二、教学重点 原电池地工作原理及形成条件,电极反应及电池反应方程式地书写. 三、教学难点 通过对原电池实验地探究,引导学生从电子转移角度理解化

学能向电能转化地本质及原电池地工作原理. 四、教学方法和手段 实验发现法、引导探究法、实践巩固法 五、教学过程 〔引言〕经验可知化学反应中常伴随着能量地转化,能量地转化具有多样性.生火取暖是将化学能转化为热能地过程,电解是将电能转化为化学能地过程,而使用电池则是将化学能转化为电能地过程,这一节课我就来学习化学能转化为电能——电池. 〔板书〕§1.3化学能转化为电能—电池 〔过渡〕原电池地工作原理是什么?这就是我们本节课要研究地主要内容. 〔板书〕一、原电池地工作原理 〔讲述〕阅读P19页活动探究1,完成Zn与CuSO4反应过程中溶液温度变化地实验. 〔教师活动〕:请各小组长负责分工,组织成员做好实验,记录相关现象. 〔学生活动〕: 〔小组代表发言〕描述实验现象 〔教师活动〕倾听,组织学生 〔思考问题〕由现象得到什么结论? 温度升高化学能转化为热能

化学能转化为电能教案

《化学能转化为电能》教案 张丽红 教学目标: 知识目标:通过实验探究, 使学生认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池的结构和工作原理。学会判断原电池的正、负极,初步认识电极反应式及原电 池反应方程式的书写。 情感目标:培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,训练科学的学习方法,渗透环境保护意识 能力目标:培养学生探究式的思维能力、自学能力和动手能力及发现问题、分析问题和解决问题的能力。 教学重点、难点:原电池原理,构成原电池的一般条件。 教学方法:1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程,引导学生观察、思考、推理、探究。 2、利用多媒体将微观、抽象的理论转为具体、直观的形象。 学习方法:实验——观察——思考——讨论——结论——应用。 教学用品:铁丝、铜丝、锌片、铜片、镁条、铅笔芯、火柴梗、西红柿、稀硫酸、无水乙醇、导线、烧杯、电流计、实物展台、投影仪。 教学过程: 『导入』由实验:将铜片和锌片用导线连接起来,并串联一个电流计,插入稀硫酸溶液中,观察实验现象。导出什么叫做原电池。 【板书】第三节化学能转化为电能-----原电池 一、原电池 1、概念:把化学能转化为电能的装置 2.工作原理:氧化还原反应 [投影]化学能转化为电能 一、原电池 1、概念:将化学能转化成电能的装置称为原电池 2、电极名称及电极反应:负极(锌片):Zn-2e-=Zn2+正极(铜片):2H++2e-=H2↑ 原电池总反应: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 3、电子方向: 由负极经导线到正极电流方向:正极到负极 4、实质:氧化还原反应分开在两极进行,还原剂所失去的电子通过导线转移到氧化剂。 『实验探究』(学生分组实验并讨论) 构成原电池的一般条件 注意观察指针是否偏转,若偏转,方向如何?正负极分别是什么?若不偏转,可能的原因是什么?

重庆备战高考化学压轴题专题化学能与电能的经典综合题

重庆备战高考化学压轴题专题化学能与电能的经典综合题 一、化学能与电能 1.某小组同学用如下装置电解食盐水,并对电解产物进行探究。 实验装置 电解质溶液 实验现象 5mol /L NaCl 溶液 a 极附近 b 极 附近 开始时,产生白色浑浊并逐渐增加,当沉入U 形管底部时部分沉淀变为橙黄色;随后a 极附近沉淀自下而上也变为橙黄色 产生 无色 气泡 资料显示: ①氯化亚铜(CuCl )为白色粉末,微溶于水; ②氢氧化亚铜(CuOH )为黄色不溶于水的固体,易脱水分解为红色的2Cu O ; ③Cu +水溶液中不稳定,酸性条件下易歧化为2Cu +和Cu ; ④氢氧化铜可以溶于浓NaOH 得到蓝色溶液. 1()经检验,b 极产生的气体是2H ,b 极附近溶液的pH______ (填“增大”、“减小”、或“不变”);铜丝a 应与电源的______(填“正”或“负”)极相连。 2() 同学们分析a 极附近生成的白色浑浊是CuCl ,则该极的电极反应式是______。 3() ①橙黄色沉淀中含有2Cu O ,则CuCl 转化为2Cu O 的原因是______(用方程式表示); ②结合离子在溶液中的运动规律,解释“a 极附近沉淀自下而上”变为橙黄色原因是______。 4()同学们通过实验进一步证实沉淀中含有1 Cu +:将橙黄色沉淀滤出洗涤后,滴加0.2mol /L 24H SO 至过量,应观察到的现象是______。 5() 同学们根据上述实验提出猜想:电解时,Cu 做阳极先被氧化为1 Cu +。为此,他们用Cu 电极电解5mol /L NaOH 溶液,实验时观察到阳极产生大量无色气泡,附近溶液变蓝,未见预期的黄色沉淀。根据现象能否得出“该猜想不成立”的结论,并说明理由:______。 【答案】增大 正 Cu e Cl CuCl ---+=↓ CuCl OH CuOH Cl --+=+、222CuOH Cu O H O =+ 通电时,在阴极产生的OH -向阳极定向移动 沉淀溶解,溶液变蓝,且有少量红色固体产生 不能,阳极产生的大量2O 可能将CuOH 氧化 【解析】 【分析】 (1)电解池阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,据此判断; (2)结合a 极附近生成的白色浑浊是CuCl 写出电极反应式;

化学能转化为电能——电池

教学设计教学目标如下: 1.通过对原电池电流表指针偏转这一宏观现象的微观探析,加深对原电池工作原理的理解; 2.通过分析原电池装置中各部件的作用,建立原电池的基本模型,并形成模型思维,会运用模型对陌生原电池装置进行分析; 3.分析双液与单液原电池的异同点,理解盐桥的作用,优化原电池模型; 4.学会使用化学语言表达原电池中核心反应——电极反应式和电池的总反应方程式的书写; 5.形成设计原电池的一般思路,体会科学探究与创新的乐趣。 根据以上分析,我确定了本节课的教学重点和难点: 1.教学重点:原电池概念;工作原理;构成条件及初步应用。 2.教学难点:原电池的设计;通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。

两个电 极都选 用多孔 石墨材料,并将气体源源不断的通到电极上,判断能否构成原电池?请阐明理由。 【优化模型】请阅读盐桥的相关资料,讨论 以下几个问题。 (1)请分析双液原电池的工 作原理,标出正负极,写出电 极方程式以及总反应方程式。 (提示:锌半电 池,铜半电 池,外电路 电子,内电 路。) (2)原电池工作时,盐桥中离 子如何移动?请阐明原因。(本 实验中盐桥采用饱和KCl和琼 脂溶液制作而成。)盐桥的作用: 双液原电池的优势:

(3)锌半电池中,选择了硫酸锌溶液,有什么好处? (4)双液原电池与单液原电池相比,有哪些优势? 【应用模型】原电池设计: 你能将2Fe3+ +Cu==2Fe 2++Cu2+ 设计成电流稳定可持续供电的 原电池吗?请画出实验装置, 写出两个电极上的电极反应, 并阐述设计思路。原电池设计的基本思路: 【课堂检测】用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、 AgNO3溶液、导线和盐桥(装有 琼脂-KNO3的U型管)构成一个 原电池。以下有关该原电池的 叙述正确的是() ①在外电路中,电流由铜电极 流向银电极 ②正极反应为:Ag++e-=Ag

最新化学能转化为电能教学设计

必修2《化学能转化为电能》教学设计案例 厦门集美中学化学组韩冬 一.教材分析与教学思路 1.教材分析 案例章节:《普通高中标准实验教科书(苏教版)》必修2专题二第三单元化学能转化为电能(第一课时) 内容分析:本单元知识内容在必修1中,讲到了很多的电解的生活实例但还没有形成具体的知识概念。教材利用活动与探究铜锌原电池的装置,总结出原电池的原理。通过实验现象的分析出两极的反应方程式,通过上面知识的构建总结出原电池的原理,提出原电池的概念。最后设计了交流与讨论钢铁的吸氧腐蚀来巩固学生对原电池的理解。 2. 教学思路与设计 本节课属于电化学的内容,学生第一次接触到电化学理论会接受起到会比较困难。根据课标要求:要学生能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用,并能用生活中的材料制作简易电池。要求从知识角度上不高,在化学选修中还会继续学习。所以在设计这节课的主要以提升学生学习兴趣为主不拓展太多内容。根据前苏联教育家维果茨基提出的“最近发展区”理论,在提出原电池理论前应结合学生已有的生活体验和对电的感性知识给学生搭建一个平台。 在课的引入时,我用“借实验用品”的方式来完成第一个环节也就是借用学生在生活中接触很多的不同面值的硬币和面巾纸来完成。通过用灵敏电流表来测试硬币原电池的电流,来激发学生的学习兴趣和热情和提高参与度,同时也为学生提出问题如何解释电流产生的原因。为下一个环节提供了铺垫,为了更好的解释电流产生的原因给学生提供铜锌原电池的材料让学生按照发给学案内容完成书上的实验内容,并记录现象。做完实验交流结果,引出原电池的概念原理和氧化还原反应之间的关系及书写铜锌原电池的电极反应。通过投影生活中常见的案例练习来巩固原电池的概念理解通过习题讲述原电池的应用。实验探究分析课前硬币发电实验中如何利用电流表确定正负极,及哪种材料更为活泼,让学生知道化学就在身边和在生活中的应用。最后讨论交流钢铁的腐蚀完成吸氧腐蚀的内容,这部分以了解为主不拓展太多。 二. 三维目标

高中化学考点规范练习:化学能转化为电能_电池

课时规范练21 化学能转化为电能——电池 一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分.每小题只有一个选项符合题目要求) 1.关于原电池的叙述正确的是( ) A.原电池工作时,电极上不一定都发生氧化或还原反应 B.某可充电电池充、放电时的总反应式为L NiO2+x Li LiNiO2,放电时此电池的负极材料是Li1-x NiO2 C.铅、银和盐酸构成的原电池工作时,铅板上有5.175 g铅溶解,正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出 D.在理论上可将反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0设计成原电池 2.有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是( ) Ⅰ.碱性锌锰电池Ⅱ.铅—硫酸蓄电池 Ⅲ.铜锌原电池Ⅳ.银锌纽扣电池 A.Ⅰ所示电池工作中,MnO2的作用是催化剂 B.Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大 C.Ⅲ所示电池工作过程中,盐桥中K+移向硫酸锌溶液 D.Ⅳ所示电池放电过程中,Ag2O是氧化剂,在电池工作过程中Ag2O被还原为Ag 3.用铜片、银片设计成如图所示的原电池.以下有关该原电池的叙述正确的是( ) A.电子通过盐桥从乙池流向甲池 B.用铜导线替换盐桥,原电池将能继续工作 C.开始时,银片上发生的反应是Ag-e-Ag+ D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同 4.下面是4种燃料电池的工作原理示意图,其中正极的反应产物为水的是( )

5.深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌作用下,能被硫酸根腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示,下列与此原理有关的说法错误的是( ) A.正极反应为S+5H2O+8e-HS-+9OH- B.输送暖气的管道不易发生此类腐蚀 C.这种情况下,Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·x H2O D.管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 6.利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护,下列说法不正确的是( ) A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁电极的反应为Fe-2e-Fe2+ C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀 D.若X为碳棒,开关K置于N处,铁电极的反应为2H++2e-H2↑ 7.(广东汕头模拟)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置.某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是( ) A.电子从b流出,经外电路流向a B.HS-在硫氧化菌作用下转化为S的反应是HS-+4H2O-8e-S+9H+

电能转化为化学能——电解练习

电能转化为化学能——电解练习题 1.电解池中电解某盐溶液时,阴、阳两极相等的是 () A.析出物质的物质的量 B.析出物质的质量 C.转移电子的数目 D.放出气体的体积 2.下列描述中,不.符合生产实际的是 () A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作为阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作为阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作为阴极 D.在镀件上电镀锌,用锌作为阳极 3.用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是() A.稀NaOH溶液B.HCl溶液 C.酸性CuSO4溶液 D.酸性AgNO3溶液 4.按下图所示装置进行实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴应表示 ①c(Ag+)②c(NO-3)③a棒的质量④b棒的质量⑤c(H+) A.①③B.③④ C.①②④ D.①②⑤ 5.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置.通电后在石墨电极a 和 b附近分别滴加一滴石蕊溶液.下列实验现象中正确的是 () A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的 B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体 C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色 D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色 6.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流

电源,一段时间后,发现a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为 白色,外圈呈浅红色.则下列说法错误的是 ( ) A .b 电极是阴极 B .a 电极与电源的正极相连接 C .电解过程中,水是氧化剂 D .b 电极附近溶液的pH 变小 7.某同学按右图所示的装置进行电解实验.下列说法正确的是 A .电解过程中,铜电极上有H 2产生 B .电解初期,总反应方程式为:Cu +H 2SO 4=====电解 CuSO 4+H 2↑ C .电解一定时间后,石墨电极质量不变 D .整个电解过程中,H +的浓度不断增大 8.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质),能 使溶液恢复到原来的成分和浓度的是 ( ) A .AgNO 3[AgNO 3] B .NaOH [H 2O] C .KCl [KCl] D .CuSO 4[Cu(OH)2] 9.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 ( ) A .电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH 不变 B .电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH -,故溶液pH 减小 C .电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D .电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 10.如图所示装置,两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的NaCl 饱和溶液,C(Ⅰ)、 C(Ⅱ)为多孔石墨电极.接通S 后,C(Ⅱ)附近溶液变红,两玻璃管中有 气体生成.下列说法正确的是 ( ) A .C(Ⅰ)的电极名称是正极 B .C(Ⅱ)的电极反应式是2Cl -―→Cl 2↑+2e - C .电子从电源的负极沿导线流向C(Ⅱ) D .电解过程中,C(Ⅰ)、C(Ⅱ)两极产生的气体质量相等 11.常温下用石墨电极,电解100 mL 0.1 mol·L -1Cu(NO 3)2和0.1 mol·L -1 AgNO 3组成的混合溶液,当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L 时,假设溶液体积不变,下列说法正确的是 ( ) A .阴极增重1.4 g B .所得溶液pH <1 C .阴极增重0.64 g D .所得溶液pH >1 12.按如下图甲所示装置进行实验,若图乙中横坐标x 表示流入电极的电子的物质的

高考化学化学能与电能综合练习题及答案

高考化学化学能与电能综合练习题及答案 一、化学能与电能 1.二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题: (1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。 (2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。 ①装置A的名称是__,装置C的作用是__。 ②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。 ③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。 ④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。 (3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。 ②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。 【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2,防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+

化学能与电能练习题及答案

化学能与电能练习题及答 案 The document was prepared on January 2, 2021

化学能与电能同步练习 YCY说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,时间60分钟. 第Ⅰ卷(选择题 58分) 一、选择题(只有1个正确答案;共6小题,每小题3分,共18分。) 1.下列关于电能的特点叙述中错误的是 () A.电能较其它能源使用方便 B.电能在现代社会中的使用最为广泛 C.电能使用导致的污染小 D.电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的 2.下面的能源中属于二次能源的是 () A.电能、蒸汽B.电能、风能C.蒸汽、风能D.煤、石油3.三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦,这将给中国电网带来历史性变革,有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是() A.水电(水力发电)B.火电(火力发电) C.核电(核能发电)D.风电(风力发电) 4.火力发电是通过化石燃料燃烧,使化石燃料中化学能转化为电能,其能量转化方式正确 的是 () A.化学能→电能B.化学能→机械能→电能 C.化学能→热能→电能D.化学能→热能→机械能→电能 5.现在电池的种类非常多,且由电池造成的污染越来越严重,下列电池不会造成环境污染的是 () A.锂电池B.锌锰电池 C.氢氧燃料电池 D.镍镉电池 6.化学电池可以直接将化学能转化为电能,化学电池的本质是 () A.化合价的升降 B.电子的转移C.氧化还原反应D.电能的储存二、选择题(有1—2个答案,只有一个正确选项的,多选不给分;有两个正确选项的,选对一个给2分,选错一个该小题不给分。共10小题,每小题4分,计40分。) 7.下列电池中不属于二次电池的是 () A.碱性锌锰电池B.铅蓄电池C.镍镉电池 D.锂离子电池 8.有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是 () A.电池负极发生氧化反应 B.电池正极发生还原反应

化学能转化为电能——电池 课时作业

化学能转化为电能——电池课时作业 一、选择题(包括8小题。1~6小题只有一个选项符合题意,7~8小题有两个选项符合题意。) 1.科学家预测“氢能”将是人类社会最理想的新能源,目前,有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系,如下图所示。下列说法错误的是( ) A.在氢能的利用过程中,H2O可循环使用 B.氢气、氧气和稀硫酸构成的燃料电池中,正极的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH- C.该法制氢的关键是寻找光分解催化剂 D.利用光电转化可将太阳能转化为电能用于电解水而获得氢气 2.以下现象与电化学理论无关的是( ) A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易生铜锈 B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C.纯锌与稀硫酸反应时,滴少量硫酸铜溶液后速率加快 D.银质奖牌久置后表面变暗 3.在如右图所示的装置中,a为金属(在金属活动性顺序表中排在H前),b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是( ) A.碳棒上有气体放出, 溶液pH变大 B.a是正极,b是负极 C.导线中有电子流动,电子从a极到b极

D.a极上发生了氧化反应 4.X、Y、Z、M、N代表五种金属,有以下化学反应:①水溶液中:X+Y2+=X2++Y ②Z+2H2O(冷)=Z(OH)2+H2↑③M、N为电极与N 盐溶液组成原电池,发生的电极反应为:M→M2++2e- ④Y可以溶于稀H2SO4中,M 不被稀H2SO4氧化这五种金属的活动性由弱到强的顺序是( ) A.M

高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含详细答案

高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含详细答案 一、化学能与电能 1.某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。 (甲同学的实验) 装置编号试剂X实验现象 I Na2SO3溶液(pH≈9)闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转 II NaHSO3溶液(pH≈5)闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转 (1)怎样配制FeCl3溶液? ________________________________________________________。 (2)甲同学探究实验I的电极产物。 ①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液,加入_________________________________,产生白色沉淀,证明产生了SO42-。 ②该同学又设计实验探究另一电极的产物,其实验方案为 _______________________________。 (3)实验I中负极的电极反应式为 ______________________________________________________。 乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应,设计、完成实验并记录如下:装置编号反应时间实验现象 III 0~1 min产生红色沉淀,有刺激性气味气体逸出 1~30 min 沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐 变为橙色,之后几乎无色 30 min后 与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色, 随后逐渐变为浅橙色 (4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能,用离子方程式表示②的可能原因。 ① Fe3++3HSO3-垐? 噲? Fe(OH)3 +3SO2; ②_____________________________________________。

化学能转化为电能——电池(讲义)

化学能转化为电能——电池(讲义) 一、知识点睛 1.原电池的工作原理 (1)原电池的概念 原电池是将________转化为________的装置。 (2)原电池的构成条件 ①两个电极(材料可以是_______或_____________)。 ②电极均插入_____________中。 ③构成_____________。 ④能自发地发生_________________。 (3)铜锌原电池 负极:____电子发生_____反应,一般活泼性较_____。 正极:____电子发生_____反应,一般活泼性较_____。 电子流向:电子由_____极流向_____极。 离子流向:阴离子流向_____极,阳离子流向_____极。 电极反应:负极(____片),_________________; 正极(____片),_________________。 电池反应:________________________________。 注:盐桥 ①定义:将热的饱和KCl或NH4NO3琼脂溶液倒入U形管中(注意不 要产生裂隙),即可得到盐桥。 ②作用:离子在盐桥中能够定向移动。 通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来,可使电流传导。 2.化学电源 (1)电池的分类及特点 电池分为__________、__________和___________。 (2)常见电池 ①锌锰干电池

分为______锌锰干电池和______锌锰干电池。 碱性锌锰干电池的负极材料为____________,正极材料为__________, 电解质溶液为__________溶液。 负极反应:_________________________________。 正极反应:_________________________________。 电池反应:_________________________________。 ②铅蓄电池 负极材料为__________,正极材料为__________,电解质溶液为 _______________溶液。 负极反应:_________________________________。 正极反应:_________________________________。 电池反应:_________________________________。 ③氢氧燃料电池 电极材料为___________,负极通________,正极通 ________。 a.碱性电解质(如KOH溶液) 负极反应:______________________________。 正极反应:______________________________。 电池反应:______________________________。 b.酸性电解质(如H3PO4溶液) 负极反应:______________________________。 正极反应:______________________________。 电池反应:______________________________。 c.中性电解质(如Na2SO4溶液) 负极反应:______________________________。 正极反应:______________________________。 电池反应:______________________________。 ④甲烷燃料电池 电极材料为___________,负极通________,正极通________,电解 质溶液为KOH溶液。 负极反应:_________________________________。 正极反应:_________________________________。 电池反应:_________________________________。 二、精讲精练 1.关于原电池的描述正确的是() A.原电池中负极一定是金属

化学能与电能专题复习

化学能与电能专题复 习 https://www.360docs.net/doc/8e5686981.html,work Information Technology Company.2020YEAR

【复习】1、已知X+、 Y2+、 Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构。关于X 、Y 、W 、Z 四种元素的描述,不正确的是 A .原子半径X>Y>W>Z B .原子序数Y>X>Z>W C .原子最外层电子数Y>X>Z>W D. 金属性X>Y 2、如图是元素周期表的一部分,关于元素X、Y、Z的叙述正确的是 ①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐; ②Y、Z的气态氢化物水溶液的酸性Y<Z; ③Z的单质常温下是液体,可与铁粉反应; ④Z的原子序数比Y大19; ⑤Z所在的周期中含有32种元素. A.①②③④ B.①②③④⑤ C.只有③ D.只有①④ 3、已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态 氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的 A.X、Y、Z、W的原子半径依次减小B.W与X形成的化合物中只含离子键 C.W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点 D.若W与Y的原子序数相差5,则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3 4、现有下列短周期元素相关性质的数据: 元素编号元素性质①②③④⑤⑥⑦ 原子半径(10-10 0.74 1.60 1.52 1.100.99 1.860.75 m) 最高正化合价+2+1+5+7+1+5最低负化合价-2-3-1-3(1)元素⑤在周期表中的位置;元素②的单质与CO2反应的化学方程式,元素④与元素⑦相比较,气态氢化物较稳定的是(填结构式); (2)元素④形成的+3和+5价的氯化物中,各原子均达到8电子稳定结构的化合物 是.(写化学式) 化学能与电能 一、原电池的定义: 二、构成原电池的条件: 1、必须是_______________溶液;

2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析

2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析 一、化学能与电能 1.现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。 (1)试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接______,B接______。 (2)碳棒上发生的电极反应为_______。 (3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______。 (4)假定装入的饱和食盐水为50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气为5.6 mL(已折算成标准状况)时,溶液的pH为____。 (5)工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水,如上图图2,该离子交换膜是__(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,溶液A是_______(填溶质的化学式) 【答案】G、F、I D、E、C 2Cl--2e-=Cl2↑淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaOH 【解析】 【分析】 (1)实验的目的是电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性,结合装置的作用来连接装置; (2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,碳棒为阳极; (3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明; (4)电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,利用公式c=n V 来计 算NaOH的物质的量浓度,然后求出氢离子的浓度,最后求出pH; (5)氢气在阴极生成,则b为阴极,a为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过;a极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成NaOH。 【详解】 (1)产生的氢气的体积用排水量气法,预计H2的体积6ml左右,所以选I不选H,导管是短进长出,所以A接G,用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时,导管要长进短出,所以B接D,氯气要进行尾气处理,即E接C; (2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,连接电源负极,碳棒为阳极,所以炭棒接直流电源的正极,电极反应:2Cl--2e-═Cl2↑; (3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝色,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性; (4)因电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,当产生的H2的体积

化学能转化为电能-电池

Zn Cu × 课 题: 第1章 化学反应与能量变化 第3节 化学能转化为电能-电池(第1课时) 【学习目标】 1.通过对铜锌原电池的分析,了解原电池的工作原理,根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法,以及电池反应的概念 2.学会正确判断原电池的正极和负极。 【学习重点】 原电池原理的掌握。 【学习难点】 正极与负极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。 一、课本助读 1.原电池 (1)概念:将化学能转化为电能的装置。 (2)构成条件: (1) _____________________________________; (2)_____________________________________; (3)_____________________________________; 2.工作原理分析: 电解液:硫酸铜溶液 电极 锌半电池 铜半电池 电极名称 得失电子 电子流向 反应类型 电极反应式 总电池反应式 预习案

【活动探究1】 将锌粉加入CuSO 4溶液中,测量温度的变化,分析能量变化情况。 现象: 发生的反应为: 在这个反应中,锌 电子,直接给了与它接触的铜离子。该反应将 能转化为了 能。 【活动探究2】 如果锌粉加入CuSO 4溶液的反应是放热反应,试设计试验将反应释放的能量转化为电能。 【现象】(1)电流表指针发生偏转;(2)锌片溶解;(3) CuSO 4溶液颜色变浅;(4)铜表面也出现一层红色的固体物质;(5)溶液温度略有升高。 【分析】 电流计的指针发生 ,说明有 产生,即发生了 能转化为 能的过程。由电流的方向可知,电子由 通过导线流向 ,由此判断 是负极、 是正极。锌片上有 流出发生了 反应, 即: ;锌原子 电子通过导线流向 , 进入溶液,溶液中的 在铜片上 电子发生 反应, 即: ,生成的 沉积在铜片上。两极之间溶液中 的定向移动和外部导线中 的定向移动构成闭合的回路,使两个电极反应持续进行,发生有序的电子转移过程,产生电流。其总反应式为: 。 一、原电池的工作原理 1.定义:原电池: CuSO 4溶液 G

2020-2021高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析附详细答案

2020-2021高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析附详细答案 一、化学能与电能 1.以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。 (1)将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿,涂上铁粉、碳粉的混合物,贴在表面皿上。在滤纸上加几滴检验试剂,再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸,操作如下所示: ①实验ⅰ的现象说明,得电子的物质是_______________________________。 ②碳粉的作用是___________________________________________________。 ③为了说明NaCl的作用,需要补充的对照实验是_____________________。 (2)向如图示装置的烧杯a、b中各加入30mL 3.5%的NaCl溶液,闭合K,指针未发生偏转。加热烧杯a,指针向右偏转。 ①取a、b中溶液少量,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,a中出现蓝色沉淀,b中无变化,b中铁片作________极。 ②加热后,指针发生偏转的原因可能是_____________________。 (3)用(2)中图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响,向烧杯a、b中各加入30mL不同质量分数的NaCl溶液,实验记录如下表所示。 实验a b指针偏转方向 I0.1%0.01%向右 II0.1% 3.5%向左 Ⅲ 3.5%饱和溶液向右 ①Ⅱ中,b中电极发生的电极反应式是_______________________________。 ②Ⅲ中,铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。查阅资料可知:在饱和NaCl溶液中O2浓度较

化学能转化为电能——电池

第三节化学能转化为电能——电池 【学习指导】 一、原电池的工作原理 1.概念:化学能转化为电能的装置 2.工作原理:负极:失去电子(化合价升高),发生氧化反应 正极:得到电子(化合价降低),发生还原反应 3. 原电池的构成条件 (1)自发进行的氧化还原反应; (2)活泼性不同的两极; (3)电解质溶液,并形成闭合回路。 4.电极反应: (1)负极反应:X→X n-+ne- (2)正极反应:溶液中的阳离子得电子的还原反应 5.原电池的正、负极的判断方法: (1)由组成原电池的两极的电极材料判断。一般是活泼的金属是负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属是正极。 注意:如Mg、Al与NaOH溶液形成原电池;Fe、Cu与浓硝酸形成原电池。都是相对不活泼金属作负极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。在原电池的电解质溶液内,阳离子向正极移动,阴离向负极移动。 6.原电池电极反应式的书写方法 (1)写出总化学反应方程式(即氧化还原反应方程式)。 (2)根据总反应方程式从电子得失(或元素化合价升降)的角度,将总反应分成氧化反应和还原反应。 (3)氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,注意介质可能参与反应,要生成对应的稳定产物。 (4)验证;两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同,则书写正确。 二、化学电源 1. 碱性锌锰干电池 负极(锌):Zn+2OH-→ZnO+H2O+2e- 正极(石墨):MnO2+2H2O+2e-→Mn(OH)2+2OH- 总反应式:Zn+MnO2+H2O = ZnO+Mn(OH)2 2.铅蓄电池(H2SO4作电解质) 负极:Pb + SO42- PbSO4+2e-

高考化学化学能与电能的综合复习含详细答案

高考化学化学能与电能的综合复习含详细答案 一、化学能与电能 1.二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题: (1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。 (2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。 ①装置A的名称是__,装置C的作用是__。 ②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。 ③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。 ④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。 (3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。 ②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。 【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2,防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+

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