2013-2014第一学期期末化学能与电能的相互转化讲义

化学能与电能的相互转化复习讲义问题讨论：1、某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了一系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、C（石墨）稀盐酸偏向石墨4Mg、Al氢氧化钠溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试根据表中的实验现象回答下列问题：（1）实验1、2中Al所作的电极（正极或负极）是否相同？（2）对实验3完成下列填空： 铝电极反应式： 石墨电极反应式： 电池反应式： （3）实验4中铝作负极还是正极 ，理由是 。 写出铝电极的电极反应式 。（4）解释实验5中电流计指针偏向铝的原因 2、钢铁发生吸氧腐蚀的原电池反应原理与碱性条件下燃料电池（氢气、甲烷、甲醇等作负极反应物）的反应原理之间有什么联系？3、用石墨和铜分别作两个电极电解下列物质的水溶液，第一种情况，石墨与直流电源的正极相连，铜与直流电源的负极相连，第二种情况，铜与直流电源的正极相连，石墨与直流电源的负极相连，讨论两种情况下电解有何不同？ HCl CuCl2 Na2SO4 CuSO4 NaCl4、能否在铁、铜、银等金属上镀上锌，如果能，请设计出电镀池并写出电极反应式巩固练习一、选择题1. 据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH3OH + 3O2 + 4OH 2CO32 + 6H2O，则下列说法正确的是A构成该电池的正极和负极必须是两种活性不同的金属B充电时有CH3OH生成的电极为阳极C放电时电解质溶液的pH逐渐增大 D放电时负极的电极反应为：CH3OH6e 8OH CO32 + 6H2O2. 近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为：电解KI + 3H2O KIO3 + 3H2。下列有关说法正确的是 A电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极 B电解时，阳极反应是：I 6e + 3H2O = IO3 + 6H+ C溶液调节至强酸性，对生产有利D电解前后溶液的酸碱性几乎不变3. 某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：LiLiMn2O4Li2Mn2O4。下列说法正确的是() A放电时，LiMn2O4发生氧化反应 B放电时，正极反应为：Li+LiMn2O4e-Li2Mn2O4 C充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D充电时，阳极反应为：Li+e-Li4. 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c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量 c(H) AB C D5. 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。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3下列说法错误的是A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：2MnO2+H2O+2e=Mn2O3+2OH 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0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g6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 AAgNO3AgNO3 BNaOH H2OCKCl KCl DCuSO4Cu(OH)2 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H2产生B电解初期，总反应方程式为：CuH2SO4CuSO4H2C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.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量，下列叙述不正确的是 AE表示生成铜的物质的量 BE表示反应消耗水的物质的量 CF表示反应生成氧气的物质的量 DF表示生成硫酸的物质的量二、填空题9.用下图所示的装置进行电解通电一会儿，发现湿润的KI淀粉试纸的C端变为蓝色则：(1)A中发生反应的化学方程式为 (2)在B中观察到的现象是 、 、 (3)室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L，若电解过程中无其他副反应发生，经测定，电解后A中溶液体积恰为1000 mL，则A中溶液的C（H+）为_ 10. 燃料电池的制作A、把两根碳棒放在酒精喷灯上灼烧23min，立即投入到冷水中，反复操作35次，其主要目的是 。B、右图装置，两玻璃管中盛满KNO3溶液，C（）、C（）为上述处理过的碳棒（多孔石墨电极）。（1）接通S1后，两玻璃管中有气体生成，其电解的反应式为 （2）电解一段时间后,当两玻璃管中液面未脱离电极，多孔石墨电极上有吸附着许多小气泡时，断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转，电子流动方向如图所示。此时：C()的电极名称是 电极反应式为 C()的电极名称是 电极反应式是 （3）接通S1时的C（I）为 极。 （4）若用饱和NaCl溶液（同时滴入少量酚酞）来代替KNO3完成上述实验， 情况如何。11. 在如图用石墨作电极的电解池中，放入500mL含一种溶质的某蓝色溶液 进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体 生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、 干燥、称量、电极增重1.6g。请回答下列问题：（1）A接的是电源的 极，B是该装置 。（2）写出电解时反应的总离子方程式 。（3）要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入 ，其质量为 。 （假设电解前后溶液的体积不变）12由于Fe(OH)2易被氧化，实验室很难用亚铁盐与烧碱反应得白色纯净 的Fe(OH)2沉淀，用如图所示电解实验，来探究能否制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，两电极的材料分别为石墨和铁(1)a电极材料应是_；b电极的电极反应式是_(2)电解液c可以是(填编号)_A纯水 BNaOH溶液 CNa2SO4 DCuCl2溶液(3)d为苯，其作用是 _，在加入苯之前，对c溶液应作简单处理： _.可否用其他试剂来代替苯？