高中化学必修二考点知识讲解与同步练习13---化学反应与电能.pdf

1 / 16 高中化学必修二考点知识讲解与同步练习化学反应与电能核心素养发展目标 1.设计实验认识构成原电池的条件2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正负极一、火力发电 化学能间接转化为电能1.我国目前电能主要来自火力发电，其次来自水力发电2.火力发电的原理首先通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电3.能量转换过程化学能 燃料燃烧热能 蒸汽轮机机械能发电机电能燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考回答下列问题：(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：_ 2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是_，氧化剂是 _3)碳燃烧过程中化学能主要转变为_能和_能4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？_2 / 16 答案(1)(2)碳氧气(3)热光(4)化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等 )，污染环境二、原电池 化学能直接转化为电能1.实验探究实验操作实验现象原因解释(1) Zn片：锌片溶解，表面产生无色气泡Cu片：无变化反应的离子方程式： Zn2H=Zn2H2Cu片表面无明显变化的原因：铜排在金属活动性顺序表氢的后面，不能从酸溶液中置换出氢气(2) Zn片是否溶解：溶解Cu片上是否有气泡：有气泡电流表A指针偏转电流表指针偏转说明：导线中有电流Cu片上有气泡说明：溶液中的氢离子在铜片表面获得电子发生还原反应产生氢气，从铜片上放出2.原电池的概念原电池是把化学能转化为电能的装置；3 / 16 原电池的反应本质是氧化还原反应。

3.原电池的工作原理(1)分析下图并填空原电池总反应式： Zn2H=Zn2H22)能量转化：化学能转变为电能4.原电池的构成条件理论上，放热的氧化还原反应均可构成原电池装置条件： (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：两电极用导线相连，形成闭合回路1)火力发电是化学能间接转化为电能的过程( ) (2)HClNaOH=NaClH2O是放热反应，可以设计成原电池( ) (3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转( ) (4)在铜锌稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌( ) (5)原电池中阳离子向正极移动( ) (6)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子( ) 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)4 / 16 1.(原电池的构成条件)下列装置中能够组成原电池的是_(填序号 )，其他不能构成原电池的试分别说明理由： _ 答案只有一个电极，中两个电极的活泼性相同，中为非电解质溶液，不能导电，电解质溶液 (内电路 )未形成闭合回路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：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。

2.(电极名称的判断 )根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则 X为_(填电极名称 )，判断依据 _；铜电极的名称是 _，溶液中的 Cu2移向_(填“Cu”或“ X”)电极5 / 16 (2)若X为银， Y为硝酸银溶液，则 X为_(填电极名称 )，判断依据 _；铜电极的名称是 _，溶液中的 Ag移向_( 填“ Cu”或“X”)电极3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则 Cu为_(填电极名称 )，铜电极可能观察到的现象是_ ；X电极的名称是 _ 答案(1)负极锌的活泼性比铜强 (或Zn的还原性比 Cu强) 正极Cu (2)正极铜的活泼性比银强 (或Cu的还原性比 Ag强) 负极X (3)负极铜电极逐渐溶解，溶液变蓝正极3.利用原电池原理可比较金属的活泼性，原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强结合相关知识解答下列问题由A、B、C三种金属按表中装置进行实验：装置甲乙现象A不断溶解，B上产生气泡C的质量增加，B的质量减轻(1)在甲中，金属片 _(填“ A”或“B”)发生氧化反应2)在乙中，金属片 _(填“ B”或“ C”)作负极3)如果把 B、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，有一电极产生气泡。

则金属片_(填“B”或“ C”)上有气泡产生4)上述三种金属的活动性顺序是_答案(1)A (2)B (3)C (4)ABC 提醒： 利用原电池还可加快化学反应，如：在用Zn 和稀硫酸反应制取H2时，滴加少量CuSO4溶液，可加快 Zn 与稀硫酸反应制取 H2的速率6 / 16 1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是( ) A B C D 锂离子电池太阳能集热器燃气灶硅太阳能电池答案A 解析A 项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确；B 项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能， 故错误；C 项，燃烧是放热反应， 是把化学能转化为热能， 故错误；D 项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误2.下列装置能形成原电池的是( ) A. B.7 / 16 C. D.答案A 解析根据构成原电池的 “两极一液一线一反应 ”判断，装置 不能形成闭合回路；装置不具有两个活动性不同的电极， 只能发生氧化还原反应； 装置中酒精不是电解质溶液3.如图所示，下列对于该原电池的叙述正确的是( ) A.铜是负极，铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减小C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原答案D 解析由图可知， Zn 为原电池负极，失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极；溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2；电子流向与电流方向相反。

4.某原电池的离子方程式是 ZnCu2=Zn2Cu，该原电池正确的组成是( ) 选项正极负极电解质溶液A Cu Zn HCl B Zn Cu CuSO4C Cu Zn CuSO4D Cu Zn ZnCl2答案C 8 / 16 解析将 ZnCu2=Zn2Cu 拆开两个半反应：氧化反应 (负极反应 )：Zn2e=Zn2还原反应 (正极反应 )：Cu22e=Cu则电池的负极是 Zn， 正极是比锌不活泼的金属或能导电的非金属，电解质溶液中含 Cu2课时对点练A组基础对点练题组一获取电能的途径1.下列叙述不正确的是 ( ) A.用天然气火力发电时，每一步都需要化学反应来完成B.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境C.原电池反应一定为氧化还原反应D.在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化答案A 解析火力发电的过程包括，化学能燃料燃烧热能蒸汽轮机机械能 发电机电能，后两个阶段都未发生化学变化题组二原电池概念及构成2.下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( ) A.ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag B.PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O C.ZnCuSO4=CuZnSO4D.CCO2=高温2CO 9 / 16 答案D 解析D 是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为原电池。

3.(2018 长春外国语学校月考 )下列关于原电池的叙述中，不正确的是( ) A.原电池的负极发生的反应是氧化反应B.原电池的电极只能由两种不同的金属构成C.原电池能将化学能转变为电能D.原电池中电子流入的一极是正极答案B 解析原电池的负极失去电子被氧化，发生氧化反应，A 正确；构成原电池正负极的材料不一定是两种不同的金属，可能是非金属和金属，B 错误；根据原电池的工作原理，原电池是将化学能转变为电能的装置，C 正确；原电池放电时，电子转移的方向是从负极沿导线流向正极，所以正极为电子流入的电极，D 正确4.下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是( ) A.铜片、石墨棒、蔗糖溶液B.锌片、石墨棒、硫酸铜溶液C.锌片、铜片、稀盐酸D.铜片、银片、硝酸银溶液答案A 解析蔗糖为非电解质5.下列装置可以构成原电池的是( ) 10 / 16 答案C 题组三原电池的原理及应用6.下图是原电池示意图当该电池工作时，下列描述不正确的是( ) A.溶液由无色逐渐变为蓝色B.铜片表面有气泡C.电流表指针发生偏转D.锌是负极，其质量逐渐减小答案A 解析因 Zn 的活泼性大于 Cu，则 Zn 为负极， Cu 为正极， Cu 不能反应生成 Cu2，所以溶液不会变为蓝色，故A 错误； Cu 为正极， H在 Cu 电极上得电子生成氢气，所以铜片表面有气泡产生，故B 正确；在该原电池中， Zn 失去电子、电子由Zn 片经导线流向 Cu片，电流表指针发生偏转，故C 正确； Zn 为负极， Zn 失去电子生成 Zn2，其质量逐渐减小，故 D 正确。

7.某原电池反应的化学方程式为FeCuSO4=FeSO4Cu，下列有关描述正确的是( ) A.Fe为正极B.Cu为负极C.负极发生还原反应D.电解质溶液是 CuSO4溶液11 / 16 答案D 解析根据金属活动顺序表知，铁比铜活泼，结合原电池原理知，铁作负极，铜作正极，负极上电极材料失电子变成离子进入溶液，发生氧化反应，正极上，溶液中铜离子得电子生成铜单质，发生还原反应，电解质溶液是CuSO4溶液，故 A、B、C 错误， D 正确8.(2019 山东城阳第三高级中学高一期中 )A、B、C都是金属， B中混有 C时，只有 C能被盐酸溶解； A、B与稀硫酸组成原电池时，A为电池的正极 A、B、C三种金属的活动性顺序为( ) A.A BC B.ACB C.CBA D.BCA 答案C 解析B 中混有 C，只有 C 能被盐酸溶解，根据金属活动顺序表，推出C 比 B 活泼， A、B 与稀硫酸构成原电池， A 为正极，则 B 为负极，根据原电池工作原理， 推出 B 比 A 活泼，综上所述，金属活动性大小顺序是CBA，故 C 正确9.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是( ) A.电子流动方向B.电流方向C.电极反应D.溶液中离子移动方向答案B 解析锌为负极，铜为正极，电子由锌片流向铜片，A 正确；电流与电子运动方向相反，则电流由铜片经导线流向锌片，B 错误；锌失电子生成锌离子，H在铜片上得电子被还原生成 H2逸出， C 正确；原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，D 正确。

10.某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图实验12 / 16 (1)打开K，观察到的现象为 _2)关闭K，观察到的现象是 _此电池的负极的电极反应式为_总反应式为 _3)关闭K，溶液中阳离子向 _(填“Zn”或“ C”)极移动，外电路中，电子流动方向是_答案(1)锌棒上附着有红色固体(2)碳棒上附着有红色固体Zn2e=Zn2ZnCu2=Zn2Cu (3)C ZnC(或负极正极 ) 解析(1)打开 K，锌与硫酸铜接触，置换出铜，所以可以看到锌棒上附着有红色固体2)关闭 K，形成原电池，锌作负极，碳作正极，溶液中的铜离子在碳棒上得到电子生成铜，看到碳棒上附着有红色固体；其正极反应为 Cu22e=Cu；负极反应为 Zn2e=Zn2；总反应为ZnCu2=Zn2Cu3)关闭 K，溶液中的阳离子向正极移动，即向碳棒移动，电子从锌出来经过导线流向碳B组综合强化练1.美国化学家诺塞拉研制出一种可以将水分解成氢气和氧气的催化剂，这将使氢气生产成为可能，并使太阳能使用步入新的时代，被称为“水发电技术”下列有关说法正确的是( ) A.“水发电技术”是指水分解生成氢气和氧气，同时放出能量来发电B.“水发电技术”可实现发电过程中的零污染物排放C.若水分解产生的 H2、O2分别通入燃料电池的两极，通H2的电极上发生还原反应D.“水发电技术”的能量转换形式为：化学能电能热能13 / 16 答案B 解析水分解的过程是吸。