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高二化学教案：化学能与电能的转化学案

[02-28 22:56:48]   来源：http://www.kmf8.com  高二化学教案   阅读：8263次
概要： B.b极的电极反应式为H2-2e-+O2-===H2OC.a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-D.该电池的总反应式为2H2+O2=高温2H2O答案D解析因为电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极，H2在该极发生氧化反应;a电极为正极，O2在该极发生还原反应。由此推断该原电池的负极反应式为H2-2e-===2H+，正极电极反应式为12O2+2e-===O2-，则电池总反应式为2H2+O2=高温2H2O。6.一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，则有关此电池推断正确的是()A.通入乙烷的电极为正极B.参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比为7∶2C.放电一段时间后，KOH的物质的量浓度减少D.负极反应式为C2H6+6H2O-14e-===2CO2-3+18H+答案C解析乙烷燃烧的化学方程式为2C2H6+7O2―→4CO2+6H2O，在该反应中氧气得电子，乙烷失电子，因此通入氧气的电极为正极，而通入乙烷的电极为负极，故A答案错误;反应中参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比应为2∶7，故B答案错误;考
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B.b极的电极反应式为H2-2e-+O2-===H2O

C.a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-

D.该电池的总反应式为2H2+O2=====高温2H2O

答案　D

解析　因为电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极，H2在该极发生氧化反应;a电极为正极，O2在该极发生还原反应。由此推断该原电池的负极反应式为H2-2e-===2H+，正极电极反应式为12O2+2e-===O2-，则电池总反应式为2H2+O2=====高温2H2O。

6.一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，则有关此电池推断正确的是(　　)

A.通入乙烷的电极为正极

B.参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比为7∶2

C.放电一段时间后，KOH的物质的量浓度减少

D.负极反应式为C2H6+6H2O-14e-===2CO2-3+18H+

答案　C

解析　乙烷燃烧的化学方程式为2C2H6+7O2―→4CO2+6H2O，在该反应中氧气得电子，乙烷失电子，因此通入氧气的电极为正极，而通入乙烷的电极为负极，故A答案错误;反应中参加反应的乙烷与氧气的物质的量之比应为2∶7，故B答案错误;考虑到该电池是以KOH为电解质溶液的，生成的CO2会和KOH反应转化成K2CO3，反应中消耗KOH，KOH的物质的量浓度减少，故C答案正确;由于该电池是以KOH溶液为电解液的，D答案中负极生成的H+显然在溶液中是不能存在的，故D答案错误。考虑到电解质溶液的影响，此时该电池的总反应式应为2C2H6+8KOH+7O2―→4K2CO3+10H2O，正极反应式为14H2O+7O2+28e-===28OH-(正极氧气得电子，理论上形成O2-，但该粒子在水中不稳定，必须以OH-形式存在)，负极反应式可用总反应式减去正极反应式得到：2C2H6+36OH--28e-===4CO2-3+24H2O。

练基础落实

1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是(　　)

A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细

B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能

C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化

D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅

答案　C

解析　因为锌锰干电池中锌棒为负极，锌棒变细，碳棒不变，故A错;原电池是将化学能直接转变为电能，所以B错;氢氧燃料电池负极反应为H2-2e-===2H+，所以C正确;太阳能电池采用硅材料制作，故D错。

2.下列有关电池的说法不正确的是(　　)

A.手机上用的锂离子电池属于二次电池

B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D.锌锰干电池中，锌电极是负极

答案　B

解析　锂离子电池可以充电后再次使用，属于二次电池，A项正确;铜锌原电池中铜为正极，故外电路中电流为铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错误;电池的实质是把化学能转化成电能，C项正确;Zn失去电子生成Zn2+，故作为负极，D项正确。

3.氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应式如下：

负极：2H2+4OH--4e-===4H2O

正极：O2+2H2O+4e-===4OH-

当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为(　　)

A.1.8 mol B.3.6 mol C.100 mol D.200 mol

答案　D

解析　n(H2O)=1.8×103 g18 g•mol-1=100 mol

即每生成1 mol H2O则转移2 mol e-，当生成100 mol H2O时，转移200 mol e-。

4.蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：

Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2

下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是(　　)

A.放电时，Fe是负极，NiO2是正极

B.蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中

C.放电时，负极上的电极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2

D.放电时，电解质溶液中的阴离子向负极方向移动

答案　B

5.如图是甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应式为2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。下列说法正确的是(　　)

A.左电极为电池的正极，a处通入的物质是甲醇

B.右电极为电池的负极，b处通入的物质是空气

C.负极反应式为CH3OH+H2O-6e-===CO2↑+6H+

D.正极反应式O2+2H2O+4e-===4OH-

答案　C

解析　据图知，在左电极有电子流出，应为电池的负极，被氧化的物质是甲醇，在酸性电解液中产生CO2，故A错误，C正确;右电极有电子流入，应为电池的正极，B错误;由于氢离子通过质子交换膜进入正极区，所以正极反应式得到OH-是错误的。

6.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4+Li LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是(　　)

A.可加入硫酸以提高电解质的导电性

B.放电时电池内部Li+向负极移动

C.充电过程中，电池正极材料的质量增加

D.放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-===LiFePO4

答案　D

解析　由于Li能和稀H2SO4、H2O反应，因此电解质不能用硫酸;放电过程为原电池原理，在原电池中，阴离子向着负极移动，阳离子向着正极移动;充电过程是电解的过程，电解池的阳极失电子，即LiFePO4-e-===Li++FePO4，因此阳极材料(LiFePO4)质量会减少;将电解池阳极反应倒过来就是原电池的正极反应。综合上述分析可知D正确。

练方法技巧

7.在下图装置中，通电后可观察到Cu极溶解，则下列说法中不正确的是 ( )

A.直流电源中，A是正极

B.两池内CuSO4溶液浓度均不改变

C.两铁极上最初析出物相同

D.P池内溶液的质量逐渐减小

答案 B

解析 由于Li能和稀H2SO4、H2O反应，因此电解质不能用硫酸;放电过程为原电池原理，在原电池中，阴离子向着负极移动，阳离子向着正极移动;充电过程是电解的过程，电解池的阳极失电子，即LiFePO4-e-=== Li++FePO4，因此阳极材料(LiFePO4)质量会减少;将电解池阳极反应倒过来就是原电池的正极反应。综合上述分析可知D正确。

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