【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中化学 第1-4章课时作业（打包32套）新人教版选修4
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【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中化学 第1-4章课时作业（打包32套）新人教版选修4,步步高,学案导学,设计,学年,高中化学,课时,作业,功课,打包,32,新人,选修
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1 第二节 化学电源 目标要求 化学电池。 次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。 一、化学电池 化学电池是利用 原电池 原理，将 化学能 转化为 电能 的装置。 二、常用电池 1一 次电池 碱性锌锰电池 锌银电池 电池结构 负极： 极： 解质溶液： 负极： 极： 解质溶液： 电极反 应 正极 22e 2=22 2e =22 负极 2e 2=H)2 2 2e =H)2 总反应式 2 2=2H)2 =H)2 2铅蓄电池 氢氧燃料电池 电池结构 负极： 极： 解质溶液： 负极： 极： 解质：酸性电解质 电极反应 正极 s) ( 4H (2e =s) 2l) 4H 4e =2极 Pb(s) ( 2e=s) 24e =4H 总反应式 Pb(s) s) 2=2s) 2l) 2=2识点一 化学电池 1碱 性电池具 有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为 =H)2 下列说法中，错误的是 ( ) A电 池工作时，锌失去电子 B电 池正极的电极反应式为 22e =H)2 2 C电 池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D外 电路中每通过 0.2 的质量理论上减少 6.5 g 答案 C 解析 本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故 池工作 时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故 电子守恒知 该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式知 2 2某 新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应式为 328H)2 2H)3 4下说法不正确的是 ( ) A放 电时负极反应式为 2e 2=H)2 B放 电时正极反应式为 43e =H)3 5 C放 电时每转移 3 极有 1 2D充 电时阳极附近的溶液的碱性减弱 答案 C 解析 选项 A，放电时，在碱性条件下， 去电子为电池的负极： 2e 2=H)2；选项 B，根据放电时总电池反应式减去负极反应式 (电子数需相等 )可得放电时正极反应式为 43e =H)3 5；选项 C，放电时， 项 D，充电是放电的逆向反应 ，所以充电时，阳极消耗 ，导致阳极附近的溶液的碱性减弱。 3生 产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的 燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是 222列对铅蓄电池的说法错误的是 ( ) A需 要定期补充硫酸 B工 作时铅是负极， C工 作时负极上发生的反应是 2e =工 作时电解质的密度减小 答案 A 解析 铅蓄电池放电时相当于原电池， 负极， 正极，负极发生的反应是 ， 与溶液中的 生成 电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等，在电池制备时， 成膏状，干燥后再安装，说明 电时， 消耗，溶液中的 物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。 知识点二 燃料电池 4固 体氧化物燃料电池是以固体氧化锆 氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子 ()在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极 a、 b 均不参与电极反应。 下列判断正确的是 ( ) A有 B 2 2e = 2 24e =4 D该 电池的总反应式为 2=高温 2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， ， 此推断该原电池的负极反应式为 2e =2H ，正极电极反应式为 122e =，则电池总反应式为 2=高温 2 5有 位科学家说： “ 甲烷是 21世纪的新燃料。 ” 甲烷作为燃料的用途之一就是用于制作燃料电池。有科技工作者制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入放电 充电 放电 充电 3 甲烷，电解质是掺杂了 在高温下能传导 。以下判断错误的是 ( ) A电 池正极发生的反 应： 4e =2 B电 池负极发生的反应： 4 8e =2固 体电解质里的 的移动方向：由正极流向负极 D向 外电路释放电子的电极：正极 (即电子由正极流向负极 ) 答案 D 解析 因为放电时，电池正极发生还原反应 (元素化合价降低 )，负极发生氧化反应 (元素化合价升高 )。所以正极反应式是 4e =2，负极反应式是 4 8e =2上述电池的正、负极反应式可以看出：正极反应 “ 源源不断 ” 地产生 ，负极反应要持续进行， 则需要 “ 持续不断 ” 的 供应，故电池内 的移动方向是由正极流向负极。电池的负极发生氧化反应，失去电子，故外电路电子从负极流出，所以 练基础落实 1铅 蓄电池的两极分别为 解质溶液为 作时的电池反应式为 2=22列结论正确的是 ( ) A B溶 液的 C 只向 D电 解质溶液的 答案 D 解析 由题给电极反应式可以看出 断增大，所以 素化合价的变化，可以看出 以 电池工作时，整个电路中负电荷的流向是一致的，外电路中，电子由 流向 电路中，负电荷 (和 )移向 以 2 微 型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是 n，电解质溶液为 极反应式为 2 2e =2e =22 总反应式为 =2据上述反应式，判断下列叙述中正确的是 ( ) A在 使用过程中，电池负极区溶液的 B在 使用过程中，电子由 C D 答案 C 解析 (1)根据电极反 应式可知 电子被氧化而溶解， 电子被还原，故 负极， 以 (2)负极 (即 )在反应时消耗 ，则负极区溶液的 (3)发生原电池反应时，电子由负极经外电路到正极，即电子从 ，故 B 错误； (4)在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故 3有 人设计出利用 2的反应，用铂电极在 池的总反应类似于 2中燃烧，则下列说法正确的是 ( ) 每消耗 1 供 8 e 负极上 极反应式为 10 8e = 7 负极上是 得电子，电极反应式为 24e=4 电池放电后，溶液的 A B C D 答案 A 解析 2中燃烧的反应，即 O 2，严格地讲生成的2合 价升高，失去电子，是电池的负极，电极反应式为 8e 10= 7 e 发生转移， 得电子，电极反应式为 24e =4。虽然正极产生 ，负极消耗 ，但从总反应式 22=3以电池放电时溶液的 降，故 正确， 错误。 练方法技巧 4锌 锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为 22 = 2电池放电时，在正极 (碳棒 )上发生反应的物质是 ( ) A B碳 C H4 D 和 案 C 解析 根据原电池原理，锌为负极，碳棒为正极，锌应参加负极反应，而 当在正极区发生反应，又由于 移向正极，在正极发生反应生成 题考查原电池电极反应式的书写，阳离子移动的方向。 5 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： 24 4e =4极： 24e =4 当得到 饮用水时，电池内转移的电子数约为 ( ) A 1.8 B 3.6 C 100 D 200 案 D 解析 n( 03 g 1 100 2=2每生成 1 2 e ，当生成 100 2移 200 e 。 6乙 醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在 200 左右时供电，电池总反应式为 3=23池示意图，下列说法中正确的是 ( ) A电 池工作时，质子向电池的负极迁移 B电 池工作时，电流由 C 2312e =212H D 4e =4 答案 B 解析 通入乙醇的一极 (为负极，发生氧化反应；通入氧气的一极 (为正极，发生还原反应。电池工作时， 阳离子 (质子 )向电池的正极迁移， A 项不正确；电流方向与电子流向相反，电流由 b 极沿导线流向 a 极， B 项正确； a 极上乙醇应该失电子被氧化，所以 为电池中使用的是磺酸类质子溶剂，所以电极反应式中不能出现 ， D 项不正确。 5 练综合拓展 7科 学家预言，燃料电池将是 21 世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后 的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题： (1)这种电池放电时发生的化学反应方程式： _ _。 (1) 此电池的正极发生的电极反应： _， 负极发生的电极反应： _。 (3)电解液中 H 向 _极移动，向外电路释放电子的电极是 _。 (4)使用该燃料电池的另一个好处是 _ _。 答案 (1)23=242)312H 12e =6212e =212H (3)正 负极 (4)对环境无污染 解析 (1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下生成的 与 电池总反应式为 23=24 (2)电池的正极 于是酸性环境，所以会生成 电池总反应式减去正极反应式即可得出负极的电极反应式。 (3)H 移向正 极，在正极生成水。 (4)产物是 2O，不会对环境造成污染。 8氢 氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答： (1) 氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 _，在导线中电子流动方向为_(用 a、 。 (2)负极反应式为 _。 (3)电极表面镀铂粉的原因为 _ _。 (4)该电池工作时， 续由外部供给，电池可连续不断地提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。 金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下： i = 2. = 反应 中的还原剂是 _，反应 中的氧化剂是 _。 已知 体密度为 g 3，用锂吸收 224 L(标准状况 )成的 积与被吸收的 _。 由 生成的 用，放出的 能量转化率为 80%，则导线中通过电子的物质的量为 _ 答案 (1)化学能转变为电能 a到 b (2)24 4e =42 2 2e =23)增大电极单位面积吸附 快电极反应速率 (4) 2O 1/1 148或 0 4 32 解析 (1)电池是把化学能转变为电能的装置；在电池中，电子从负极经导线流向正极， 6 而氢氧燃料电池中通入 电子由 a 流动到 b。 (2)负极失电子，因为电解质溶液是
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