2-2-化学能与电能--复习

第二节化学能与电能复习课秀山高级中学彭华兵ZnCuZn2+e-e-H+H+－+Zn－2e-=Zn2+总反应：2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑（氧化反应）（还原反应）锌片：铜片：Cu-Zn原电池：负极：正极：Zn2+SO42-SO42-1.Zn-Cu稀硫酸原电池ZnCu稀硫酸A电极材料原电池正负极电极反应式发生的反应Zn片Cu片总的离子反应方程式负极正极Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反应还原反应Zn+2H+=Zn2++H2↑（两个电极反应之和）2、原电池组成条件①两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用②电极要插入电解质溶液③形成闭合回路④能自发地发生氧化还原反应3、原电池正负极的判断可以从六个方面判断：电极材料、电子流向、电流流向、反应类型、反应现象、离子移动。3、原电池正负极的判断负极正极电极材料电子流向电流流向反应类型反应类型离子移动较活泼金属较不活泼金属或导电的非金属电子流出的一极（经外电路）电子流进的一极（经外电路）电流流进的一极（经外电路）发生氧化反应的一极电流流出的一极（经外电路）发生还原反应的一极金属不断溶解（质量减轻）的一极放出气体或析出金属（质量增重）的一极阴离子移向的一极阳离子移向的一极①Zn-Cu-稀H2SO4原电池负极（）正极（）电极材料电子流向电流流向反应类型反应类型离子移动Zn为较活泼金属Cu为较不活泼金属电子由Zn流出（经外电路）电子流进Cu（经外电路）电流流进Zn（经外电路）氧化反应:Zn-2e-==Zn2+电流由Cu流出（经外电路）还原反应:2H++2e-==H2↑Zn不断溶解（质量减轻）Cu电极上放出气体H2SO42-移向负极（Zn）H+移向正极（Cu）ZnCu稀硫酸AZnCu②Cu-C-AgNO3溶液原电池负极（）正极（）电极材料电子流向电流流向反应类型反应类型离子移动Cu为较活泼金属C为能导电的非金属电子由Cu流出（经外电路）电子流进C（经外电路）电流流进Cu（经外电路）氧化反应:Cu-2e-==Cu2+电流由C流出（经外电路）还原反应:2Ag++2e-==2AgCu不断溶解（质量减轻）C极上析出金属Ag（质量增重）NO3-移向负极（Cu）Ag+移向正极（C）CuC返回③Zu-Cu-CuSO4溶液原电池负极（）正极（）电极材料电子流向电流流向反应类型反应类型离子移动Zn为较活泼金属Cu为较不活泼金属电子由Zn流出（经外电路）电子流进Cu（经外电路）电流流进Zn（经外电路）氧化反应:Zn-2e-==Zn2+电流由Cu流出（经外电路）还原反应:Cu2++2e-==CuZn不断溶解（质量减轻）Cu极上析出金属Cu（质量增重）SO42-移向负极（Zn）Cu2+移向正极（Cu）ZnCu4、特殊原电池①Mg—Al—稀H2SO4溶液:②Mg—Al—NaOH溶液：③Zn—Cu—稀H2SO4溶液：④Zn—Cu—稀HNO3溶液：⑤Zn—Cu—浓HNO3溶液：5、原电池原理的应用①加快反应速率：例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。解释：锌与硫酸铜反应置换出铜，锌、铜和稀硫酸构成无数微型原电池，加快了反应速率。等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列图表示产生H2的体积（V）与时间（t）的关系，其中正确的是（）对于锌一铜一稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是（）①锌片溶解了32.5g②锌片增重32.5g③铜片上析出lgH2④铜片上析出1molH2A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④5、原电池原理的应用①加快反应速率：例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。②判断金属活动性的强弱负极总比正极活泼把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；①c、d相连时，电流由d到c；②a、c相连时，c极上产生大量气泡，③b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()A．abcdB．acdbC．cabdD．bdcaB5、原电池原理的应用①加快反应速率：例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。②判断金属活动性的强弱：③原电池设计：负极总比正极活泼找负极—找正极—找电解质溶液—写反应科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，回答下列问题：（1）负极材料是______电极反应式是____________________（2）正极材料是______电极反应式是___________________Zn2Zn-4e－=2Zn2+PtO2+2H2O+4e－=4OH-6、一次电池和二次电池（1）干电池------一次电池锌锰干电池负极（锌筒）：Zn—2e-==Zn2+正极（石墨）：MnO2得电：发生还原反应6、一次电池和二次电池（2）充电电池------二次电池铅蓄电池工作原理负极（Pb）：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极（PbO2）：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O原电池反应：PbO2+2H2SO4+Pb=2PbSO4+2H2O7、燃料电池（1）氢氧酸性燃料电池（2）氢氧碱性燃料电池（3）氢氧传导H+电解质燃料电池（5）氢氧传导O2-电解质燃料电池氢氧燃料电池结构碱性氢氧燃料电池：负极：2H2＋4OH—－4e—＝4H2O（氧化反应）正极：O2＋H2O＋4e—＝4OH—（还原反应）总反应：2H2＋O2＝2H2O7、燃料电池氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下：2H2＋4OH-－4e-==4H2OO2＋2H2O＋4e-==4OH-下列说法错误的是A．氢气通入正极，氧气通入负极B．燃料电池的能量转化率不能达到100%C．供电时的总反应为：2H2＋O2====2H2OD．产物为无污染的水，属于环境友好电池